《电动客车顶部接触式充电系统第1部分：通 用要求gbt+40425.1-2021》详细解读

《电动客车顶部接触式充电系统第1部分：通用要求gb/t40425.1-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4分类5通用要求6通信7电击防护contents目录8电动客车和顶部接触式充电系统之间的连接9车辆接口、供电接口的特殊要求10电动客车供电设备结构要求11电动客车顶部接触式充电系统性能要求12过载保护和短路检测13急停及异常处理14使用条件15维修contents目录16标识和说明附录A(规范性附录)控制导引电路与控制原理附录B(资料性附录)接近识别和无线通信协议附录C(资料性附录)充电弓及充电弓对接端接口参考文献011范围电动客车本标准适用于采用顶部接触式充电系统的电动客车。充电系统部件涉及充电接口、充电电缆、充电站等相关部件和要求。标准适用领域对顶部接触式充电系统中使用的专业术语进行解释和定义。术语和定义包括系统性能、安全保护、电磁兼容等方面的技术要求。技术要求提供对顶部接触式充电系统进行测试和验证的具体方法。测试方法标准内容覆盖010203022规范性引用文件国家标准GB/T20234.2电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口：该标准规定了电动汽车传导充电用交流充电接口的尺寸、参数和性能要求，适用于电动汽车交流充电桩和电动汽车之间的连接。GB/T20234.3电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口：该标准规定了电动汽车传导充电用直流充电接口的尺寸、参数和性能要求，适用于快速充电桩和电动汽车之间的连接。GB/T20234.1电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求：该标准规定了电动汽车传导充电连接装置的一般要求、功能要求、安全要求及试验方法等，适用于电动汽车传导充电连接装置的设计、生产和使用。030201QC/T895汽车用充电器：该标准规定了电动汽车用充电器的技术要求、试验方法、检验规则等，适用于为电动汽车动力电池充电的充电器。行业标准电动汽车传导充电系统：该国际标准主要规定了电动汽车传导充电系统的通用要求、电气和机械接口、通信协议等方面的内容，对于确保电动汽车充电设施的安全性和互操作性具有重要意义。IEC61851电动汽车充电插头和插座：该国际标准规定了电动汽车传导充电用插头和插座的尺寸、参数和性能要求，以促进不同国家和地区之间的充电设施兼容性。IEC62196国际标准033术语和定义电动客车以电动机为动力，由蓄电池提供电能，承载多人乘坐的机动车辆。纯电动客车完全由蓄电池提供电能驱动的电动客车。插电式混合动力客车既可使用内燃机，又可通过充电来获取电能的电动客车。3.1电动客车顶部接触式充电系统安装在电动客车顶部，通过与充电设备顶部的充电接口对接，实现电能传输的系统。充电接口顶部接触式充电系统中，用于与充电设备对接，实现电能传输的接口。3.2顶部接触式充电系统充电模式描述电动客车在充电过程中所采用的技术方式和电流类型，如直流快充、交流慢充等。充电设备为电动客车提供电能的设备，包括充电桩、充电站等。充电功率充电设备为电动客车充电时所提供的电功率，通常以千瓦（kW）为单位。3.3充电模式与充电设备044分类直流充电系统采用直流电源对电动客车进行充电，充电速度快，适用于快速充电站等场景。交流充电系统4.1电动客车顶部接触式充电系统类型采用交流电源对电动客车进行充电，虽然充电速度相对较慢，但设备成本低，适用于住宅小区、停车场等场所。01024.2电动客车顶部接触式充电连接器类型感应式连接器通过电磁感应原理实现电能传输，无需物理接触，具有磨损小、使用寿命长等特点。插针式连接器通过插针和插孔的连接方式进行电能传输，具有结构简单、成本低等优点。固定式充电设备安装在固定位置的充电设备，适用于充电站等场所。移动式充电设备可随时移动的充电设备，适用于应急救援、临时充电等场景。4.3电动客车顶部接触式充电设备类型自动充电模式通过自动识别、自动对接等技术实现无人值守的充电模式，提高充电效率和用户体验。手动充电模式需要人工进行充电设备的对接和启动，适用于一些特殊场景和需求。4.4电动客车顶部接触式充电模式类型055通用要求电动客车顶部接触式充电系统是一种通过车顶接触方式进行充电的系统。系统定义该系统主要由充电桩、充电连接器、充电电缆以及车载充电接口等组成。系统组成通过充电桩输出的直流电，经过充电连接器和电缆，传输到车载充电接口，为电动客车提供充电服务。工作原理5.1系统概述系统应具有良好的电气安全性能，包括防电击、防雷击等措施。电气安全机械安全环境安全充电连接器和车载充电接口应具有足够的机械强度，防止意外断裂或损坏。系统应能在各种环境条件下正常工作，且不会对环境造成污染或危害。5.2安全要求系统应具有高充电效率，以减少充电时间和能源消耗。充电效率系统在充电过程中应保持稳定，避免因电压波动等原因导致充电中断或设备损坏。稳定性系统应能与不同品牌、型号的电动客车进行充电连接，具有良好的兼容性。兼容性5.3性能要求系统应能有效抵抗外界电磁干扰，确保充电过程的稳定性和安全性。电磁干扰系统在运行过程中产生的电磁辐射应符合相关标准，避免对周围环境和人身健康造成影响。电磁辐射5.4电磁兼容性要求066通信电动客车与充电系统之间的通信主要采用CAN总线通信协议，实现数据的快速、准确传输。CAN通信协议规定了通信的速率以及数据帧的具体格式，确保数据传输的稳定性和可靠性。通信速率与数据帧格式6.1通信协议VS详细阐述了充电系统如何发送充电请求，以及电动客车如何应答这一请求的过程。数据校验与纠错在数据传输过程中，采用特定的校验方法，确保数据的完整性和准确性，同时具备纠错能力。充电请求与应答机制6.2数据传输与接收抗干扰能力通信系统具备强大的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中保持稳定的通信质量。数据加密与解密为确保通信安全，重要数据在传输前会进行加密处理，接收端再进行相应的解密操作。6.3通信安全与可靠性6.4通信接口与硬件要求硬件配置要求为保证通信的稳定性和效率，对通信硬件的配置提出了一定的要求，包括处理器的性能、存储器的容量等。接口定义与规范明确了通信接口的物理特性、电气特性以及信号定义等，确保不同设备之间的兼容性。077电击防护电击防护设计电动客车顶部接触式充电系统应设计有防止电击的保护措施，确保操作人员和乘客的安全。017.1一般要求标识与警示在系统的相关部位应设置明显的电击危险标识和警示说明，以便人员识别并采取相应的防护措施。027.2直接接触防护系统设置应确保人员与带电部分保持足够的安全距离，减少触电风险。安全距离充电系统的带电部分应采用绝缘材料进行保护，防止人员直接接触。绝缘保护7.3间接接触防护接地保护充电系统应设置可靠的接地保护，确保设备金属外壳和其他可能带电的金属部件安全接地。漏电保护系统中应安装漏电保护装置，当发生漏电时能够及时切断电源，防止电击事故发生。电气隔离在必要的情况下，应采取电气隔离措施，减少电气故障对人员和设备的影响。绝缘监测定期对充电系统的绝缘性能进行监测，确保绝缘效果良好，及时发现并处理潜在的电击隐患。7.4电气隔离与绝缘监测088电动客车和顶部接触式充电系统之间的连接通信连接建立电动客车与充电系统之间的通信连接，实现充电状态、故障信息等数据的实时交互。机械连接通过机械装置实现电动客车与充电系统之间的稳固连接，确保充电过程中连接稳定可靠。电气连接通过导电装置实现电动客车与充电系统之间的电气连接，保障充电电流顺畅传输。8.1连接方式01安全性连接装置应具有良好的绝缘性能和防护措施，确保充电过程中人员和车辆的安全。8.2连接要求02可靠性连接装置应经受住恶劣环境条件和长时间使用的考验，确保充电连接的稳定可靠。03易用性连接装置应设计合理，操作简单方便，降低用户使用难度。连接状态检测通过传感器等技术手段实时监测连接状态，确保充电连接正常。连接状态显示通过指示灯、显示屏等设备直观展示连接状态，便于用户了解充电情况。8.3连接状态检测与显示8.4异常处理与保护措施系统应具备过流、过压、欠压、短路等保护功能，确保充电过程中设备和人员的安全。保护措施当连接出现异常时，系统应及时采取相应措施，如切断电源、发出警报等，以防止事故扩大。异常处理099车辆接口、供电接口的特殊要求车辆接口的特殊要求车辆接口应符合国家标准规定的尺寸和形状，确保与供电接口的良好匹配。接口尺寸与形状车辆接口应具有良好的电气性能，包括耐电压、耐电流和接触电阻等方面的要求，以确保充电过程中的安全性和稳定性。车辆接口应达到一定的防护等级，防止水分、灰尘等外部物质进入接口内部，影响充电效果和安全性。电气性能车辆接口应具备足够的机械强度和耐磨性，能够承受频繁插拔和恶劣环境条件下的使用。机械性能01020403防护等级接口类型与配置供电接口应根据电动客车的充电需求和国家标准规定，选择合适的接口类型和配置方式。供电接口的特殊要求01电气安全供电接口应满足电气安全要求，包括防电击保护、接地保护等方面的措施，确保充电过程中的人员和设备安全。02兼容性供电接口应具备良好的兼容性，能够适应不同品牌、型号的电动客车充电需求，提高充电设施的通用性和便利性。03标识与警示供电接口应设置清晰的标识和警示信息，包括接口类型、电压电流等级、安全警示等，方便用户正确使用并避免误操作。041010电动客车供电设备结构要求供电设备应设计合理，结构稳固，确保在各种环境条件下均能安全可靠地运行。稳固性与安全性设备应具有一定的防护等级，以防止恶劣天气、尘土等对设备造成损害。防护等级供电设备应具备良好的绝缘性能，以防止电击等安全事故的发生。绝缘保护10.1供电设备整体结构10.2连接器及接口设计安全防护连接器应设计有防触电、防误插等安全防护措施。耐用性与可靠性连接器应具备较高的耐用性和可靠性，以承受频繁插拔和恶劣环境条件的影响。标准化与兼容性连接器及接口应符合相关标准，确保与不同品牌、型号的电动客车兼容。10.3电缆及线路布局010203电缆质量电缆应选用高质量材料制成，具有良好的导电性能和耐磨损、耐腐蚀特性。线路布局合理性电缆及线路的布局应合理，避免产生过大的电压降和损耗，同时便于维护和检修。安全防护措施电缆及线路应设置必要的保护措施，如过载保护、短路保护等，以确保供电系统的安全运行。设备标识清晰供电设备上应有清晰的标识，包括设备名称、型号、生产厂家等信息，便于用户识别和使用。安全警示标识10.4供电设备标识与警示在供电设备的显眼位置应设置必要的安全警示标识，以提醒用户注意安全事项。01021111电动客车顶部接触式充电系统性能要求系统应具备过电流和过电压保护功能，以防止设备损坏和火灾风险。过流与过压保护系统应能在高温环境下正常工作，不会因温度升高而影响性能。耐高温性能系统应设计有良好的接地保护措施，以防止人员触电。防电击保护11.1安全性能要求充电效率系统应具有高充电效率，减少能源损耗，提高充电速度。充电稳定性在充电过程中，系统应保持稳定，避免因电压波动等原因导致的充电中断。充电兼容性系统应能与多种不同品牌和型号的电动客车进行充电连接。11.2充电性能要求11.3机械性能要求结构强度系统的机械结构应具有足够的强度，以承受正常使用过程中的各种力。耐磨性系统的接触部分应具有良好的耐磨性，以确保长期使用下的稳定性。防水防尘性能系统应具备一定的防水和防尘性能，以适应各种恶劣环境。电磁干扰抑制系统应采取有效措施抑制电磁干扰，以避免对周围环境和其他设备造成影响。抗电磁干扰能力系统应具有一定的抗电磁干扰能力，以确保在复杂电磁环境下的正常工作。11.4电磁兼容性要求1212过载保护和短路检测电动客车顶部接触式充电系统应具备过载保护功能，当电流超过预定值时，系统应能自动切断电源，以防止设备损坏和火灾等安全事故的发生。过载保护机制系统中应安装过载保护设备，如热继电器、熔断器等，这些设备能够在电流过大时自动断开电路，保护系统免受损坏。过载保护设备过载保护短路检测短路检测设备为实现短路检测功能，系统中应配备相应的检测设备，如电流互感器、电压互感器等，这些设备能够实时监测电路状态并发现异常情况。短路检测原理系统应具备短路检测功能，通过检测电路中是否存在异常的低阻抗路径来判断是否发生短路。一旦检测到短路，系统应立即切断电源，以确保安全。1313急停及异常处理急停装置配置电动客车顶部接触式充电系统应配备易于操作和识别的急停装置。急停功能实现在紧急情况下，急停装置应能迅速切断充电电源，确保人员和设备安全。急停状态显示急停装置启动后，应有明显的状态显示，以便操作人员了解当前系统状态。03020113.1急停功能要求异常保护措施当识别到异常情况时，充电系统应自动采取保护措施，如切断充电电源、发出警报等。异常记录与提示充电系统应能记录异常情况并提供相应的提示信息，以便后续故障排查和维修。异常识别充电系统应具备识别异常情况的能力，如充电过程中出现的过压、过流、过热等。13.2异常处理要求防电击保护充电系统的设计和制造应符合相关电气安全标准，确保操作人员在接触充电设备时不会遭受电击。防机械伤害保护充电系统的机械部件应设计合理，防止操作人员在正常使用过程中受到机械伤害。防火灾保护充电系统应采取有效的防火措施，如使用阻燃材料、设置火灾自动报警系统等，以降低火灾风险。13.3安全防护要求应急预案制定针对可能出现的紧急情况，应制定相应的应急处理预案，包括人员疏散、现场救援、事故报告等流程。应急演练实施为确保应急预案的有效性，应定期组织相关人员进行应急演练，提高应对突发事件的能力。应急资源保障应确保应急处理所需的设备、器材和物资等资源的充足性和有效性，以便在紧急情况下能够及时投入使用。02030113.4应急处理预案1414使用条件温度范围电动客车顶部接触式充电系统的使用应在规定的温度范围内进行，以确保系统的稳定性和安全性。湿度要求海拔高度环境条件系统应在规定的湿度条件下运行，以防止电气元件受潮或损坏。考虑到空气稀薄对电气性能的影响，系统应在规定的海拔高度范围内内使用。系统应能在规定的电源电压波动范围内正常工作，保证充电的稳定性和效率。电压波动范围电源频率应符合系统设计要求，以确保电气元件的正常运行和寿命。频率要求电源条件系统应能在规定的充电电流范围内为电动客车提供稳定的充电服务。充电电流范围根据充电设施及电动客车的实际情况，系统应有一定的充电功率限制，以保障充电过程的安全性和效率。充电功率限制负载条件1515维修在电动客车顶部接触式充电系统出现故障时，首先应进行故障诊断，确定故障类型和位置。故障诊断按照维修手册或相关技术文档进行具体的维修操作。维修操作根据故障诊断结果，准备相应的维修工具和替换部件。维修准备维修完成后，应进行验证以确保系统恢复正常工作。维修验证维修流程安全操作保持清洁使用合适的工具记录维修过程在进行维修操作时，应遵守相关安全规定，确保人员和设备安全。在维修过程中，应保持工作区域清洁，避免灰尘和杂物对设备和维修工作造成影响。选择适合的维修工具，避免因工具不当造成设备损坏或人身伤害。对维修过程进行详细记录，以便后续分析和总结经验。维修注意事项1616标识和说明标识内容标识应位于易于观察和不易磨损的位置，确保用户能够方便地识别相关信息。标识位置标识耐久性标识应具有足够的耐久性，能够抵抗恶劣天气和环境条件的影响，确保长期使用不会模糊或脱落。电动客车顶部接触式充电系统的标识应包括产品名称、型号、制造商信息、充电接口标识等。16.1标识使用说明应提供详细的使用说明，包括充电前的准备工作、充电操作步骤、充电过程中的注意事项等，以确保用户能够正确、安全地使用充电系统。16.2说明安全警示应在说明书中明确标注安全警示信息，如禁止在充电过程中打开或关闭车辆电源、禁止在充电接口附近放置易燃物品等，以保障用户的人身安全。维护保养说明应提供充电系统的维护保养说明，包括定期检查、清洁和维修等建议，以延长充电系统的使用寿命并确保其正常运行。17附录A(规范性附录)控制导引电路与控制原理供电控制装置用于控制充电电源的开关，确保充电过程的安全与稳定。控制导引线连接供电控制装置与车辆控制单元，实现信号的传输与控制功能。车辆控制单元负责接收供电控制装置的指令，并控制车载充电设备的工作状态。控制导引电路组成供电控制装置与车辆控制单元通过控制导引线进行信号交互，实现充电过程的监控与控制。信号交互充电模式识别故障诊断与处理根据车辆需求及供电设备状态，自动识别并选择合适的充电模式，确保充电效率与安全性。在充电过程中，实时监测各关键参数，发现异常情况及时进行故障诊断与处理，保障充电系统的稳定运行。控制原理概述18附录B(资料性附录)接近识别和无线通信协议VS利用射频信号进行自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。红外感应技术通过红外线传感器感应物体的存在，常用于自动门、安防系统等，在充电系统中可用于检测车辆的接近。RFID技术接近识别技术Wi-Fi通信协议一种无线网络通信技术，可以实现较长距离的无线通信，适用于充电