(高清版)GBT 42711-2023 立体停车库无线供电系统 技术要求及测试规范

立体停车库无线供电系统技术要求及测试规范2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 25总则 25.1系统架构 25.2功率等级分类 35.3使用条件 45.4电源要求 46技术要求 46.1系统安全要求 46.2系统性能要求 56.3系统功能要求 66.4通信协议 77试验准备 77.1试验系统 77.2试验平台 77.3试验环境条件 77.4试验电源条件 87.5试验仪器要求 87.6试验负载 88试验方法 88.1系统安全试验方法 88.2系统性能试验方法 99检验规则 9.1型式检验 9.2出厂检验 9.3到货验收 9.4检验项目 10设备标识 参考文献 ⅢGB/T42711—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出并归口。本文件起草单位：中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司、中兴新能源科技有限公司、上海万暨电子科技有限公司、许继电源有限公司、江苏方天电力技术有限公司、国网新疆电力有限公司电力科学研究院、重庆大学、厦门新页科技有限公司、合肥有感科技有限责任公司、深圳职业技术学院、上海智远弘业智能技术股份有限公司。1立体停车库无线供电系统技术要求及测试规范本文件规定了立体停车库无线供电系统的总则、技术要求、试验准备、试验方法及检验规则。本文件适用于立体停车库中直流充电和交流充电车辆的无线供电设备的设计、开发和测试。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T14048.2—2020低压开关设备和控制设备第2部分：断路器GB/T16916.1—2014家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1GB/T19596—2017电动汽车术语GB/T22794—2017家用和类似用途的不带和带过电流保护的F型和B型剩余电流动作断路器GB/T26476—2021机械式停车设备术语38775.1—2020电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求38775.2—2020电动汽车无线充电系统第2部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议38775.3—2020电动汽车无线充电系统第3部分：特殊要求38775.4—2020电动汽车无线充电系统第4部分：电磁环境限值与测试方法38775.5—2021电动汽车无线充电系统第5部分：电磁兼容性要求和试验方法GB/T38775.6—2021电动汽车无线充电系统第6部分：互操作性要求及测试地面端GB50057—2010建筑物防雷设计规范3术语和定义GB/T19596—2017、GB/T38775.1—2020、GB/T38775.3-2020、GB/T26476-2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。一种借助于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式。注：无线电能传输技术也可称为非接触电能传输技术(ContactlessPowerTransfer;CPT)。2立体停车库mechanicalparkingsystem用来存取、储放车辆的机械设备。注：也称为机械式停车设备。无线供电wirelesspowersupply将交流或直流电网(电源)通过无线电能传输技术，使电能由电网侧传输至停车设备。原边功率组件primarypowercomponents将电网的电能转换成原边设备所需电能的功率变换单元。副边功率组件primarypowercomponents将副边线圈拾取到的电能转换成车辆充电所需电能的功率变换单元。机械气隙mechanicalairgap原边设备上表面与副边设备表面最短的距离。系统效率systemefficiency电能传输从交流(或直流)电源输入到电动汽车电池或车载设备的效率。4缩略语下列缩略语适用于本文件。MF-WPS:以磁场为介质的无线供电系统(WirelessPowerSupplyThroughMagneticField)PE:接地保护导体(ProtectiveEarthingconductor)5总则5.1系统架构无线供电系统包括输入侧设备和输出侧设备，输入侧设备至少包括原边功率组件、原边设备、原边控制单元、原边通信单元，输出侧设备至少包括副边功率组件、副边设备、副边控制单元、副边通信单元。无线供电系统示意图见图1。无线供电系统可布置于立体停车库的任意车位。无线供电系统输出侧设备安装在载车板上。3GB/T42711—2023列边控制单元|副边设备到边通信单元8l配电图1无线供电系统示意图图2给出了无线供电系统的系统架构及组件。插头插头3功率传输56车辆插i287标引序号说明：2——原边功率组件；3——原边设备；4——原边控制单元；5——原边通信单元；6输入侧设备；7——副边设备；8——副边功率组件；9——副边控制单元；10——副边通信单元；11——输出侧设备。图2立体停车库无线供电系统架构与组件5.2功率等级分类无线供电系统的输出功率等级分类见表1。表1输出功率等级分类类别MF-WPS1MF-WPS2MF-WPS3MF-WPS4MF-WPS5MF-WPS6MF-WPS7功率(P)/kWP≤3.33.3<P≤6.66.6<P≤1020<P≤3030<P≤6045.3使用条件环境温度、相对湿度要求如下：——室内工作温度范围：-5℃~+50℃;——室外工作温度范围：-20℃~+50℃;——储运温度范围：-25℃~+90℃;——工作相对湿度范围：≤95%;——储运相对湿度范围：≤95%。由于温度的变化，宜考虑偶尔出现的适度冷凝。无线供电系统应布置在海拔高度不高于2000m的地区。无线供电系统安装地点不应存在火灾或爆炸危险性介质，不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质，不宜靠近生产、加工、储存铁无线供电系统的输入电压和电流要求符合表2的规定，输入电压允许波动范围为额定电压±15%。交流供电电源频率变化范围不超过50Hz±1Hz。表2输入电压和电流要求输入电流额定值In/A输入电压额定值/V单相/三相220/3806技术要求6.1系统安全要求无线供电系统电击防护要求应满足GB/T38775.1—2020中10.2的要求。无线供电系统的防护等级应至少满足IP54。6.1.3绝缘强度要求无线供电系统的绝缘电阻应满足GB/T38775.1—2020中10.2.3的要求。无线供电系统的介电强度应满足GB/T38775.1—2020中10.2.4.1的要求。无线供电系统的冲击耐压应满足GB/T38775.1—56.1.4雷电防护电涌保护器的安装与选型应根据供电设备的安装场所并满足GB50057—2010中6.4的要求，当无线供电系统一定要采取避雷防护措施时，应在导体和PE之间安装浪涌保护装置。6.1.5开关设备和分断能力无线供电系统的开关设备和分断能力应满足GB/T38775.1—2020中11.2的要求。6.1.6异常保护无线供电系统应具备异常保护功能，具体要求如下。——应具备过压保护、欠压报警、过流保护、空载保护、短路保护功能。过流保护和短路保护功能应满足GB/T38775.1—2020中10.3的要求。——应具备温升和过热保护功能。温升和过热保护功能应满足GB/T38775.1—2020中10.4的要求，当温升超过限值时，系统应降功率运行或者停止运行。——在充电过程中，当检测到输入侧设备与输出侧设备通信中断时，系统应停止充电。——输入侧设备应具备剩余电流保护器，交流供电设备的剩余电流保护器宜采用A型或B型，符合GB/T14048.2—2020、GB/T16916.1—2014和GB/T22794—2017的相关要求。——系统应具有保护措施避免充电设备与电动汽车之间意外带电断开。——系统应具备急停功能，执行急停功能时，系统应立即断电。6.1.7电磁兼容性(EMC)无线供电系统的电磁兼容性应满足GB/T38775.5—2021的要求。6.1.8电磁环境限值(EMF)无线供电系统的电磁环境限值(EMF)应符合GB/T38775.4—2020的要求。6.2系统性能要求无线供电系统额定工作状态时，系统效率应不低于85%,在允许偏移状态下，系统效率应不低6.2.2工作频率无线供电系统的额定工作频率应为fo,工作频率段范围应为f₁~fz。f₀、f₁、f₂的值见《中华人民共和国无线电频率划分规定》以及国际电信联盟(ITU)的规定。6.2.3功率因数在额定输入、额定输出条件下，无线供电系统输入功率因数值应不低于0.98。6.2.4输入谐波电流无线供电系统的输入总谐波电流畸变率应满足：6b)50%<P。≤100%时，总谐波电流畸变率不超过10%;时，总谐波电流畸变率不超过5%。无线供电系统原边设备和副边设备之间的机械气隙应在100mm～160mm范围内，并应满足±15mm的波动变化。全自动立体停车库应用时，无线供电系统原边设备和副边设备之间的偏移范围应满足：非全自动立体停车库应用时，无线供电系统原边设备和副边设备之间的偏移范围应满足：6.3系统功能要求6.3.1充电输出6.3.1.1无线供电系统输出电压范围应在表3分类的电压范围内。表3输出电压分类U₁U₂U₃200V～500V350V～700V500V～1000V注：其他输出电压范围由用户和厂商协商确定。6.3.1.2无线供电系统在最高输出电压时，额定输出电流宜取值见表4。表4额定输出电流值MF-WPS1MF-WPS2MF-WPS3MF-WPS4MF-WPS5MF-WPS6注：MF-WPS7的额定输出电流在后续版本中给出。6.3.2待机唤醒无线供电系统应具备待机唤醒功能，输入侧设备在休眠状态下接收到充电指令后，可启动功率传输。无线供电系统应具备偏移检测及偏移保护功能，系统应检测出原边设备和副边设备的相对位置是否在6.2.6规定的偏移范围内，当原边设备和副边设备的偏移距离超过6.2.6规定范围时，系统应停止或不启动供电，并发出告警提示。7当立体停车库复位且重新通电后，无线供电系统应能自动恢复充电。6.3.5人机交互功能无线供电系统宜通过人机交互终端显示下列信息：——电池当前的荷电状态(SOC)、充电电压、充电电流等；——系统效率。6.4通信协议无线供电系统原边通信单元和副边通信单元之间的通信协议应满足GB/T38775.2—2020的要求。7试验准备7.1试验系统立体停车库无线供电试验系统示意图如图3所示。单相或单相或三相电配电输入侧设备输出侧设备测量仪器副边功率组件副边控制单元副边通信单元原边功率纽件原边控制单元原边通信单元原边设备副边设备试验负载测量仪器图3立体停车库无线供电试验系统示意图7.2试验平台试验平台可容纳：——原边设备；——副边设备。应能满足6.2.5、6.2.6中规定的机械气隙及偏移范围的要求。试验平台的布置宜符合GB/T38775.6—2021中7.4的要求。7.3试验环境条件在本文件中，除环境试验条件外，其他试验均在测量和试验用标准大气条件下进行，即：——环境温度：+15℃~+35℃;——相对湿度：45%～75%;8——大气压力：86kPa～106kPa。在每一项目的试验期间，标准大气环境条件应相对稳定。7.4试验电源条件试验时供电电源条件为：——交流电源电压：220V/380V,允许偏差±5%;——交流电源波形：正弦波，波形畸变因数不大于5%; 交流电源系统的不平衡度不大于5%:——交流电源系统的直流分量：偏移量不大于峰值的2%。7.5试验仪器要求除另有规定外，试验中所使用的仪器仪表精度应满足下列要求。——一般使用的仪表精度根据被测量的误差等级按表5进行选择。——测量温度仪表的误差不超过±1℃。——测量时间用仪表：当测量时间大于1s时，相对误差不大于0.5%;测量时间小于1s时，相对误差不大于0.1%。——所有测试仪器、仪表在计量认证的有效期内。表5测试仪表精度的选择误差δ仪表精度0.1级0.2级0.5级1.0级数字仪表精度6位半5位半4位半4位半7.6试验负载试验中所述的负载可选用电阻负载或电子负载。8试验方法8.1系统安全试验方法8.1.1电击防护无线供电系统的电击防护按GB/T8.1.2防护等级无线供电系统的防护等级按GB/T8.1.3绝缘强度无线供电系统的绝缘强度按GB/T38775.1—2020中10.2规定的方法测试。4208—2017中第13章和第14章规定的方法测试。38775.1—2020中10.2规定的方法测试。98.1.4过流保护和短路保护无线供电系统的过流保护和短路保护按GB/T38775.3—2020中8.8规定的方法测试。无线供电系统的温升和过热按GB/T定的方法测试。38775.3—2020中8.8.3及GB/T38775.6—2021中8.2.1规无线供电系统的电磁兼容性按GB/T38775.5—2021规定的方法测试。电磁环境限值测试点覆盖人员所有可活动的范围。可采用以下方式降低人员受电磁环境限值的影响：——采取物理隔离的方式，限值人员活动范围在电磁环境限值之上的区域；——对于允许人员进入的提供无线供电服务的车位或者设施，采用可行的检测方式，当检测到人员进入时，暂停无线供电系统的功率传输。无线供电系统的电磁环境限值按GB/T38775.4—2020规定的方法测试。8.2系统性能试验方法无线供电系统效率为图2中序号8副边功率组件输出功率与序号2原边功率组件输入功率之间的系统效率测试时，系统输出可由图2中序号8副边功率组件直接连接负载。系统效率按GB/T38775.6—2021中8.3规定的方法测试，其中测试点的选择按6.2.5和6.2.6规定的范围，测试点的步长选取满足：——偏移范围测试点步长不超过2.5mm;——机械气隙测试点步长不超过20mm。系统工作频率为图2中序号2原边功率组件中高频逆变器的工作频率或序号3原边设备中原边线圈的电流频率。工作频率测试时，系统工作在满功率输出的状态下，测试点至少包括以下两种工况：——无偏移范围、机械气隙最小；——偏移最大、机械气隙最大。无线供电系统功率因数测试点选取和8.2.1规定的一致，测试50%、75%、100%额定输出功率条件下的功率因数。8.2.4输入谐波电流无线供电系统的输入谐波电流按GB/T38775.3—2020中8.4规定的方法测试。9检验规则9.1型式检验在下列情况下，产品应进行型式检验：——新投产的产品、转厂生产的产品，应在生产鉴定前进行型式检验；——连续生产的产品，应每3年对出厂验收合格的产品进行型式检验；——当设计变更，工艺或主要元器件改变，影响产品性能时，应在投入生产前进行型式检验；——停产两年以上的产品，应在再次投入生产前进行型式检验。产品至少完成9.4规定的型式检验项目后才可通过型式检验。9