ICS 43.040.99

T 35

中华人民共和国国家标准

GB/T 18487.1—2015

代替 GB/T 18487.1—2001

电动汽车传导充电系统

1部分:通用要求

EleCtriC VehiCIe COndUCtiVe Charging SyStenI— Part 1 : General requirements

2015-12-28 发布                                       2016∙01-01 实施


中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局卷布 中国国家标准化管理委员会发布
目 次

前言

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4分类

5 充电系统通用要求

6通信

7电击防护.........

8电动汽车和供电设备之间的连接

9 车辆接口、供电接口的特殊要求

IO电动汽车供电设备结构要求

11电动汽车供电设备性能要求

12过载保护和短路保护

13 急停

14使用条件

附录A (规范性附录)交流充电控制导引电路与控制原理

附录B (规范性附录)直流充电控制导引电路与控制原理

附录C (资料性附录)直流充电的车辆接口锁止装置示例

参考文献

GB/T 18487电动汽车传导充电系统》分为3个部分:

1部分:通用要求;

2部分:电动车辆与交流/直流电源的连接要求;

3部分:电动车辆交流/直流充电机(站)。

本部分为GB/T 18487的第1部分。

本部分按照GB/T 1.1 -2009给出的规则起草。

本部分代替GB/T 18487.1—200K电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》。与GB/T 18487.1— 2001相比,除编辑性修改外主要技术变化:

修改“3术语和定义”,规定了充电系统等术语;

新增“4分类”,规定了供电设备的不同类型;

新增“5充电系统通用要求”,规定了充电模式的使用条件和功能;

新增“6通信",规定了供电设备的通信协议;

修改“7电击防护”,规定了供电设备的直接接触防护等级;

一新增“8电动汽车和供电设备之间的连接”,规定了供电接口和车辆接口的功能性说明;

新增“9车辆接口、供电接口的特殊要求”,规定了接口温度监控、锁紧装置等要求;

新增“10电动汽车供电设备结构要求”,规定了剩余电流保护器等要求;

新增“11电动汽车供电设备性能要求",规定了接触电流等要求;

一新增“12过载保护和短路保护”,规定了供电设备过载和短路保护要求;

新增“13急停”,规定了交流充电和直流充电的急停要求;

新增“14使用条件”,规定了供电设备的正常使用条件和特殊使用条件等;

新增“15维修”,规定了供电设备维修方面的要求;

新增“16标识和说明”,规定了供电设备的标识和说明要求;

新增“附录A 交流充电控制导引电路与控制原理”,规定了交流充电PWM控制、导引电路、 控制时序等要求;

新增“附录B直流充电控制导引电路与控制原理”,规定了直流充电导引电路、充电时序等; -新增“附录C直流充电的车辆接口锁止装置示例",规定了直流电子锁的功能示例。

本部分参考了 IEC 61851-K电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》第三版CD3),并根据 我国实际情况制定。

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这些专利的责任。

本部分由中国电力企业联合会提出并归口。

本部分负责起草单位:国家电网公司、中国电力企业联合会、南京南瑞集团公司、中国汽车技术研究 中心。

本部分参加起草单位:许继集团有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、中国电力科学研究 院、比亚迪汽车工业有限公司、比亚迪戴姆勒新技术有限公司、上海汽车集团股份有限公司、普天新能源 有限责任公司、上海电器科学研究院、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司、中国电器科 学研究院。

本部分主要起草人:苏胜新、刘永东、孙鼎浩、倪峰、周荣、史双龙、董新生、李志刚、孟祥峰、王洪军、 王治成、吾喻明、邓晓光、徐枭、邵浙海、朱道平、吕国伟、李新强、张雪淼、李彩生、严辉、刘畅。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为:

—GB/T 18487.1—2001

电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求

1范围

GB/T 18487的本部分规定了电动汽车传导充电系统分类、通用要求、通信、电击防护、电动汽车和 供电设备之间的连接、车辆接口和供电接口的特殊要求、供电设备结构要求、性能要求、过载保护和短路 保护、急停、使用条件、维修和标识及说明。

本部分适用于为电动汽车非车载传导充电的电动汽车供电设备,包括交流充电桩、非车载充电机、 电动汽车充电用连接装置等,其供电电源额定电压最大值为IooOVAC1 500 VDC,额定输岀电压 最大值为IoOoVAC1 500 V DCo

本部分也适用于从现场储能系统(如缓冲蓄电池组等)获得能量的电动汽车供电设备。

在如下特殊条件下,电动汽车供电设备应增加附加功能:

本部分不适用于与电动汽车传导充电系统维护相关的安全要求,不适用于ISO 17409规定的车载 充电设备,也不适用于无轨电车、铁路车辆、工业车辆和主要用于非道路车辆的供电设备。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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 1002家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸

GB 1003-2008家用和类似用途三相插头插座型式、基本参数和尺寸

GB 2099.1家用和类似用途插头插座 第1部分:通用要求

GB 7251.1-2013 低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则(IEC 61439-1 2011 ,IDT)

GB 10963.1-2005电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分:用于交流的断 路器(IEC 60898-1 s2002,IDT)

GB 14048.2-2008低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器

GB 14048.3-2008低压开关设备和控制设备 第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组 合电器(IEC 60947-32005,IDT)

GB/T 14048.4-2010低压开关设备和控制设备 第4-1部分:接触器和电动机起动器 机电式 接触器和电动机起动器(含电动机保护器)

GB 16895.3-2004建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择和安装 接地配置、保护导 体和保护联结导体(IEC 60364-5-54s2002,IDT)

GB 16916.1-2014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(ReCB)1部 分:一般规则(IEC 61008-1 2002,MOD)

GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验(IEC 60664-1: 2007, IDT)

GB/T 17045—2008 电击防护装置和设备的通用部分(IEC 61140s20OblDT)

GB/T 19596 2004

GB/T 20234.1 -2015

GB/T 20234.2 — 2015

GB/T 20234.3—2015

GB/T 21711.1-2008


电动汽车术语

电动汽车传导充电用连接装置

电动汽车传导充电用连接装置

电动汽车传导充电用连接装置


1部分:通用要求

2部分:交流充电接口

3部分:直流充电接口


基础机电继电器 第1部分:总则与安全要求IEC 61810-1 2OO3,IDT)


GB 22794-2008家用和类似用途的不带和带过电流保护的B型剩余电流动作断路器(B

RCCB B RCBO)(IEC 624232007,IDT)

GB/T 27930—2015

GB/T 28569 —2012

GB/T 29317-2012

GB/T 29318 2012

GB 50057—2010

NB/T 33001-2010

IEC 60269(所有参

IEC 60898(所茄部分

SOrieS—CirCUit-bι≡hkCfor OVer

IEC 60947->22»7

(或设备)(CP

ContrOl and P

IEC 610d

分:一般规贝I

household an

IEC 6185

ging SyStem ⅝ιrt

IEC 62477-‰ 20

requirements for


电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议 电动汽车交流充电桩电能计量 电动汽车充换也

3术语和定义

SWitChi

2931

devices

IPmenil 13家用jo类棋用途的單贖I流保  dualc⅛cuittbreak

r USeS (RCBoS)^LPart 118EBQlCral 电动汽车传导充电

• DC ek`etne VehiCIe cħatffi

电.力电子变换器系统和i

车载充

电动汽

非车载传导式充电机技术条件

£压开关设备和控制设备 第6-2部分:多功能电

1ection for

Iectrical acces-

R

充电 Charging

将交流或直流电网(电源)调整为校准的电压/电流,为电动汽车动力电池提供电能,也可额外地为 车载电气设备供电。

3.1.2

GB/T 19596 2004G

普的安全要求第

Iun


压熔断器(LoW-VOltage fuses)


电器辅助设备家用和类似设备用过电流保护冋


9与駅护开关电器

UiPment


(R

Sim

23


3.1 充电系统 Charging SySteln



[Electric VPhiCI


界定的以及下列


ercurre

Part 6-2: MUltiPl 的『很操作

CtiVe char-

;求Safety

于本文件。


3.1.1


充 电模式 Charging modes

连接电动汽车到电网(电源)给电动汽车供电的方法。

3.1.2.1

模式1 mode 1

将电动汽车连接到交流电网(电源)时,在电源侧使用了符合GB 2099.1GB 1002要求的插头插 座,在电源侧使用了相线、中性线和接地保护的导体。


模式2 mode 2

将电动汽车连接到交流电网(电源)时,在电源侧使用了符合GB 2099.1GB 1002要求的插头插 座,在电源侧使用了相线、中性线和接地保护的导体,并且在充电连接时使用了缆上控制与保护装置 (IC-CPD) O

模式3 mode 3

将电动汽车连接到交流电网(电源)时,使用了专用供电设备,将电动汽车与交流电网直接连接,并 且在专用供电设备上安装了控制导引装置。

模式4 mode 4

将电动汽车连接到交流电网或直流电网时,使用了带控制导引功能的直流供电设备。

注:模式2、模式3、模式4应具备控制导引功能。

连接方式 types Of COnneCtiOn

使用电缆和连接器将电动汽车接入电网(电源)的方法。

连接方式 A CaSe A COnneCtiOn

将电动汽车和交流电网连接时,使用和电动汽车永久连接在一起的充电电缆和供电插头,见图Io

注:电缆组件是车辆的一部分。

1连接方式A

连接方式 B CaSe B COnneCtiOn

将电动汽车和交流电网连接时,使用带有车辆插头和供电插头的独立的活动电缆组件,见图2o

注:可拆卸电缆组件不是车辆或者充电设备的一部分。

2连接方式B

连接方式 C CaSe C COnneCtiOn

将电动汽车和交流电网连接时,使用了和供电设备永久连接在一起的充电电缆和车辆插头,见图3


注:电缆组件是充电设备的一部分。


3连接方式C



电动汽车充电设备 EV Char^l^quiPment

交流充电桩或非车载咪U卩尻虬


电动汽车供电设

设备或组合式j 式和连接方式:/

对于;

对于;

对于j

对吊

-对于I

注:本定义I

3.1.6

电动汽车、电

包括电动牛

3.1.7        \

电动汽车直瀟

为电动汽车动


F E^fpply equipmentEVSE

,以亀为目的提供专用功能将电能补充给电动汽為盼规定的充电模


B供电设备由电缆组件组成;

供电设备由带有功能

供电设备由充电设备 供电设备由就电设备

供电设备IlI充电设备


俨•式B, 「方式C,

/方式B,

/方式Q


缆组件组成


组成


电动汽车.

'统 EV

⅜L设备和满足车辆充电相关


DC EV Charging SySteIn 直流电源的充电系统。


3.1.8           

电动汽车交流充电

为电动汽车车载充电机

⅝^^harging SySteln


3.2 绝缘 insulation

直接接触 direct COntaCt

人员或动物与带电部分的电接触。

[GB/T 2900.1 2008,定义 3.5.68]

间接接触 indirect COntaCt

人员或动物与在故障状况下带电的外露可导电部分的电接触。

EGB/T 2900.1—2008,定义 3.5.69]

绝缘 insulation

表征一个绝缘体实现其功能的能力的各种性质。

注:有关性质的例子是:电阻、击穿电压。

[GB/T 2900.1 -2008,定义 3.3.159]

基本绝缘 basic insulation

能够提供基本防护的危险带电部分上的绝缘。

注:本概念不适用于仅用作功能性目的的绝缘。

[GB/T 2900.1-2008,定义 3.5.70]

附加绝缘 SUPPieinentary insulation

除了基本绝缘外,用于故障防护附加的单独绝缘。

LGB/T 2900.1- 2008,定义 3.5.71]

双重绝缘 double insulation

既有基本绝缘又有附加绝缘构成的绝缘。

[GB/T 2900.1-2008,定义 3.5.72]

加强绝缘 reinforced insulation

危险带电部分具有相当于双重绝缘的电击防护等级的绝缘。

注;加强绝缘可以有几个不能像基本绝缘或附加绝缘那样单独测试的绝缘层组成。

[GB/T 2900.1 2008,定义 3.5.73]

外露可导电部分 exposed COndUCtiVe Part

设备上能触及到的可导电部分,它在正常情况下不带电,但在基本绝缘损坏时会带电。

[GB/T 2900.1—2008,定义 3.5.74]

带电部分IiVe Part

正常运行中带电的导体或可导电部分,包括中性导体,但按惯例不包括PEN导体、PEM导体和 PEL导体。

注:本概念不一定意味着有电击危险。

[GB/T 2900.1—2008,定义 3.5.34]

危险带电部分 hazardous IiVe Part

在某些条件下能造成伤害性电击的带电部分。

[GB/T 2900.1 2008,定义 3.5.93]

3.3 功能 function

控制导引电路 COntrOI PiIOt CirCUit

设计用于电动汽车和电动汽车供电设备之间信号传输或通信的电路。

控制导引功能 COntrOl PiIOt functionCP

用于监控电动汽车和电动汽车供电设备之间交互的功能。

连接确认功能 COnneCtiOn COnfirm functionCC

通过电子或者机械的方式,反映车辆插头连接到车辆和/或供电插头连接到充电设备上的状态的 功能。

3.4 电线、电缆和连接装置 COrdS,CabIeS and COnneCtiOil means

电缆组件 Cable assembly

配有额外组件(标准接口或供电接口和/或车辆接口)的柔性电缆,用于连接电动汽车和充电设备 (对于连接方式A是固定在车上,或对于连接方式B是连接在电动汽车和供电插座之间,或对于连接方 式C是固定在充电设备上)。

电缆加长组件 COrd extension Set

包括一柔性电缆或电线,其装配有非拆线插头和一个匹配的非拆线便携式插座的电缆组件。

1插头和插座不匹配时,该电线称为“适配器电线气

2模式1、模式2和模式3的电线组不是电缆加长组件。

功能盒 function box

包含在模式2电缆组件上实现控制功能和安全功能的装置。

缆上控制与保护装置 in-cable COntrOl and PrOteCtiOn deviceIC-CPD

在充电模式2下连接电动汽车的一组部件或元件,包括功能盒、电缆、供电插头和车辆插头,执行控 制功能和安全功能。

标准插头/插座 Standard plug/socket-outlet

符合GB 1002GB 1003GB 2099.1标准要求的插头/插座。

供电接口 PIUg and SOCket-OUtIet

能将电缆连接到电源或电动汽车供电设备的器件,由供电插头和供电插座组成。

供电插头PIUg

供电接口中和充电线缆连接且可以移动的部分。

供电插座 SoCket-OUtlet

供电接口中和电源供电线缆或供电设备连接在一起且固定安装的部分。

车辆接口 VehiCle COUPler

能将电缆连接到电动汽车的器件,由车辆插头和车辆插座组成。

注:对应于GB/T 11918.1-2014中的器具耦合器。

车辆插头 VehiCIe COnneCtOr

车辆接口中和充电线缆连接且可以移动的部分。

注:对应于GB/T 11918.1-2014中的连接器。

车辆插座 VehiCie inlet

车辆接口中固定安装在电动汽车上,并通过电缆和车载充电机或车载动力蓄电池相互连接的部分。

注:对应于GB/T 11918.1-2014中的车辆输入插座。

连接点 COnneCting POint

电动车辆连接到供电设备的位置。

1连接点指供电插座或车辆插头。

2连接点可以是固定安装的供电设备的一部分。

室内使用 indoor USe

专门设在气候防护场所使用的设备。

室外使用  OUtdOOr USe

允许用于无气候防护场所使用的设备。

微观环境(电气间隙和爬电距离)IniCrO-environment(Of a CIearaiICe Or CreePage distance)

尤为影响爬电距离尺寸的绝缘层周围环境。

1电气间隙和爬电距离的微观环境(并不是组件或元器件)决定了对绝缘的影响。与组件或元器件的周围环境 相比,微观环境可能更好也可能更差。

2宏观环境指设备和器件所在环境。

保护导体 PrOteCtiVe COndUCtOr

用于安全防护的导体,如电击防护。

注:保护导体包括保护连接导体、保护接地导体和用于防触电的接地导体。

保护连接导体 PrOteCtiVe bonding COndUCtOr

提供等电位保护的导体。

保护接地导体 PrOteCtiVe earthing COndUCtOr

提供保护接地的导体。

接地端子 earthing IerillinaI

能够为设备和大地之间提供可靠电气连接的端子。

电气隔离 galvanic SeParatiOn

为了防止拟进行能量和/或信号交换的两个电路之间导电的防护措施。

注:电气隔离可以通过隔离变压器或光电耦合器等实现。

保护接地 PrOteCtiVe earthing

为保障电气安全,系统/设施/设备上的一点或者多点接地。

剩余电流保护器 residual CUrrent deviceRCD

在正常运行条件下能接通、承载和分断电流,以及在规定条件下当剩余电流达到规定值时能使触头 断开的机械开关电器或组合电器。

4分类

4.1按供电设备输入特性

电动汽车供电设备根据与其连接的供电系统分类:

电动汽车供电设备连接交流电网(电源);

电动汽车供电设备连接直流电网(电源)。

4.2按供电设备输出特性

电动汽车供电设备根据其输出的电流种类分类:

交流供电设备;

直流供电设备;

交流/直流供电设备。

4.3按使用环境条件

4.3.1正常使用环境

-室内使用;

-室外使用。

4.3.2特殊使用环境

可根据14.2规定的特殊使用条件进行分类。

4.4按供电设备输出电压

电动汽车供电设备按照输出电压分类:

交流:单相220 V,三相380 V

-直流200 V500 V,350 V700 V,500 V~950 VO

直流充电电流优选值80 A,100 A,125 A,160 A,200 A,250 AO

注:高于950 V的供电设备由车辆制造商和供电设备制造商协商决定。

4.5按安装方式

电动汽车供电设备按照安装方式分类:

固定式(壁挂式:在墙上、立杆或其他等同位置安装;落地式:地面安装);

移动式(如可移动的充电设备);

一便携式(如用于模式2的缆上控制与保护装置)。

4.6按电击防护

电动汽车供电设备根据电击防护分类:

I类供电设备:采用基本绝缘作为基本防护措施,采用保护联结作为故障防护措施;

II类供电设备:采用基本绝缘作为基本防护措施,和采用附加绝缘作为故障防护措施,或采用 能提供基本防护和故障防护功能的加强绝缘。

注:I类和II类定义见GB/T 17045—2008β

4.7按充电模式

电动汽车供电设备根据3.1.2的充电模式分类:

充电模式1;

--充电模式2

充电模式3

充电模式4

注:多于一种的充电模式可以在同一电动汽车供电设备中出现。

5充电系统通用要求

5.1电动汽车充电模式使用条件

5.1.1充电模式1

模式1充电系统使用标准的插座和插头,能量传输过程中应采用单相交流供电,且不允许超过8 A 250 VO在电源侧应使用符合GB 2099.1GB 1002要求的插头插座,在电源侧使用了相线、中性线 和保护接地导体,并且在电源侧使用了剩余电流保护装置。从标准插座到电动汽车应提供保护接地 导体。

不应使用模式1对电动汽车进行充电。

5.1.2充电模式2

模式2充电系统使用标准插座,能量传输过程中应采用单相交流供电。电源侧使用符合GB 2099.1 GB 1002要求的16 A插头插座时输出不能超过13 A电源侧使用符合GB 2099.1GB 1002要求 的IoA插头插座时输出不能超过8 AO在电源侧使用了相线、中性线和保护接地导体,并且采用缆上 控制与保护装置(IC-CPD)连接电源与电动汽车。

从标准插座到电动汽车应提供保护接地导体,且应具备剩余电流保护和过流保护功能。

模式2的控制导引功能见附录Ao

5.1.3充电模式3

模式3应用于连接到交流电网的供电设备将电动汽车与交流电网连接起来的情况,并且在电动汽 车供电设备上安装了专用保护装置。

电动汽车供电设备具有一个及一个以上可同时使用的模式3连接点(供电插座)时,每一个连接点 应具有专用保护装置,并确保控制导引功能可独立运行。

模式3应具备剩余电流保护功能。

连接方式A、连接方式B、连接方式C适用于模式3o

采用单相供电时,电流不大于32 AO采用三相供电且电流大于32 A时,应采用连接方式CO

模式3的控制导引功能见附录Ao

5.1.4 充电模式4

模式4用于电动汽车连接到直流供电设备的情况,应用于永久连接在电网(电源)的设备和通过电 缆与电网(电源)连接为其供电的设备。

模式4可直接连接至交流电网或直流电网。

仅连接方式C适用于模式4

模式4的控制导引功能见附录BO

5.2充电模式2、模式3和模式4提供的功能 5.2.1模式2、模式3和模式4功能要求 5.2.1.1供电设备的控制导引功能

电动汽车供电设备至少应提供以A⅛** 保护接地导体连续性身Xf疋一 电动汽车与供电罗嘔罗4T -供电控制功能

断电控制功,

充电电流 当电动汽车.

能在*个难连接点都能


5.2.1.2 保护


连续性


持续监测


在模式2 监测。

注:以上不

对于模式I

对于模式


3和模式4下充


II类供电该】 b是在电动 占式4,监测


在失去保建地*体电气


(车和缆上卷制 f在车辆和电动 续性的情况下


气连分性应由电动汽


風车供电设备之间进行的。 电动汽车供电设备应在100


设备持续


5.2.1.3电动汽军■供甫雌备正确连接的确认

供电设备应能够喋:

车辆插头正确涂峥湍!嘰啓接方式B和连接方式C);且 供电插头正确插麻桓A和连接互

5.2.1.4供电设备供电控制功能

仅当电动汽车供电设备和电动汽车之间的控制导引功能与允许通电状态信号建立正确关系时,电 动汽车供电设备才可向电动汽车供电。

注:电动汽车的供电可能需要满足其他附加条件才可实现。

5.2.1.5供电设备断电控制功能

当控制导引功能中断,或控制导引信号不允许充电,或充电设备门打开等活动造成带电部位露出 时,应切断对电动汽车的供电,但控制导引电路可以保持通电。

注:断电也可能由于其他原因,如停电。

5.2.1.6充电电流的监测

供电设备通过PWM(模式2和模式3)或通过数字通信(模式4)告知电动汽车允许最大可用电流 值,该值不应超过供电设备额定电流、连接点额定电流和电网(电源)额定电流中的最小值。

5.2.2模式2、模式3、模式4的可选功能”

5.2.2.1充电过程中的通风要求

若在充电过程中需要额外通风,则需由固定设施(如,建筑物)进行通风否则供电设备不能供电。

注:本要求主要针对室内充电。

5.2.2.2电动汽车供电设备可用负载电流实时调节

可通过某种方式保证充电电流不超过电动汽车供电设备及交流或直流电网实时可用负载电流。

5.2.2.3车辆插头和/或供电插头的连接

提供锁止机构来保证车辆插头和/或供电插头的可靠连接。供电设备额定电流小于或等于16 A该 功能为可选,大于16 A该功能为必选。

5.2.2.4避免意外带电切断

采用具有锁止功能的装置或其他措施避免意外带电断开。

6通信

在模式4下,应采用数字通信以实现车辆对电动汽车供电设备的控制,通信协议应符合

GB/T 27930—2015o

数字通信对于充电模式2、模式3为可选。

7电击防护

危险带电部分不应被触及。

应实现在单一故障条件下的电击防护措施。

模式4下,电动汽车应具备充电回路接触器粘连监测和告警功能,供电设备应具备供电回路接触器 粘连监测和告警功能。

7.2直接接触防护

触及危险部分的防护等级应满足:

所有充电模式,所有连接方式,外壳的防护等级应至少:IPXXC;

所有充电模式,连接方式B或连接方式C,车辆插头与车辆插座耦合时,车辆插头与车辆插座:

IPXXD

充电模式3,连接方式A或连接方式B,供电插头与供电插座耦合时,供电插头与供电插座:

IPXXD

充电模式1、充电模式2和充电模式3,连接方式B或连接方式C,车辆插头和车辆插座非耦合 时,车辆插头与车辆插座IPXXB

1)可提供其他可选功能。 充电模式3,连接方式A或连接方式B,供电插头和供电插座非耦合时,供电插头与供电插座: IPXXB

充电模式4,连接方式C,车辆插头和车辆插座非耦合时,应采取有效措施防止人体接触直流 充电针脚和套管的导体部分。

7.3电容放电 7.3.1标准插头的断开

标准插头从标准插座中断开后1 S内,标准插头任何可触及的导电部分与保护接地导体之间的电

压应小于或等于60 V DC,或等效存储电荷座JAja 7.3.2电动汽车供电设备供电

在充电模式3和充罗度4 源线和保护接地导体以%量次


成曷汽车供电设备断电后1 S两*叱舗Zk子的电源线之间或电 压值,应小于或等于60 V DC,或等密NiM于或等于0.2 Jo 7.3.3故障保护

根据 GB∕T,04

仙【弧缘

jk

包压I安全特4


8,允许有以下的保护措


供电

双重]

电』

特低

在模式3


-种带简单隔W的非接

压系统SElA和保护M氐电压

4下固廈安装應动汽设备M


限于通


给电廟汽车供电


7.4保护接

对于所有町 应提供保护接地

保护接地导


流电网(电源)接地端子


B 16895.3—2004 的规定


网(电源)接地端子和


的*地端子之间


7.5补充措施

为防止由于基本保护滞 保护装置、绝缘监测装置等。


或由用户大意引起


度附加防护,如剩余电流


7.6电动汽车供电设备和电动汽车之间唐

电动汽车供电设备和电动汽车之间的任意信号电路应根据7.3.3提供保护措施。

8电动汽车和供电设备之间的连接

8.1综述

规定了车辆和电动汽车供电设备之间物理传导电气接口的要求。

8.2中性线

在连接方式A和连接方式B中,交流电网应具有中性线并连至标准插座。

在连接方式C中,中性线应连接至车辆插头。

8.3接触顺序

连接或断开的接触顺序应符合GB/T 20234.1-2015的相关要求。

8.4模式1和模式2供电接口和车辆接口功能性说明

模式1和模式2供电接口应符合GB 2099.1的要求,车辆接口应符合GB/T 20234.2—2015的 要求。

8.5模式3供电接口和车辆接口的功能性说明

模式3供电接口和车辆接口应符合GB/T 20234.2-2015的要求。

采用单相电供电时,交流电网(电源)导体应被连至相I(LI)和中线(N)之间L2L3可以被留空 或不连接。采用三相电供电时,交流电网(电源)导体应被连至相I(L1)、相2(L2)、相3(L3)和中线(N) 之间。

8.6模式4车辆接口的功能性说明

模式4车辆接口仅用于提供直流电,应符合GB/T 20234.3-2015的要求。

GB/T 20234.3-2015中所述的每个直流车辆接口参数应只用于附录B中指定的充电系统。

9车辆接口、供电接口的特殊要求

9.1通用要求

额定充电电流大于16 A的应用场合,供电插座、车辆插座均应设置温度监控装置,供电设备和电动 汽车应具备温度监测和过温保护功能。

注:在模式2的标准插头端安装温度监控装置时,可能会涉及专利问题。

除了电缆组件,不应使用电缆加长组件或二次电缆组件连接电动汽车和电动汽车供电设备。

9.3分断能力

车辆接口、供电接口的分断能力应符合GB/T 20234.1-2015的要求。

可对连接器或具有互锁功能的系统使用特定的方法来避免带载断开。如有需要,该功能可被集成 到自锁装置中。

对充电模式4,不能进行带载断开。当由于故障在直流负载下断开时,不应出现危险情况。

9.4 IP防护等级

充电连接装置的IP防护等级见GB/T 20234.1 2015相关规定。

9.5插拔力

连接和断开车辆插头、车辆插座所需求的力应该符合GB/T 20234.1-2015相关要求。

连接和断开供电插头、供电插座所需求的力应该符合GB/T 20234.1-2015相关要求。

9.6锁紧装置

交流充电电流大于16 A时,供电接口和车辆接口应具有锁止功能,该锁止功能应符合GB/T 20234.1-2015的相关要求。供电插座和车辆插座应安装电子锁止装置,防止充电过程中的意外断开。当电子锁 未可靠锁止时,供电设备或电动汽车应停止充电或不启动充电。

直流充电时,车辆接口应具有锁止功能,该锁止功能应符合GB/T 20234.1-2015的相关要求。车 辆插头端应安装机械锁止装置,供电设备应能判断机械锁是否可靠锁止。车辆插头应安装电子锁止装 置,电子锁处于锁止位置时,机械锁应无法操作,供电设备应能判断电子锁是否可靠锁止。当机械锁或 电子锁未可靠锁止时,供电设备应停止充电或不启动充电。直流充电车辆接口锁止装置工作示例参见 附录C

电子锁止装置应具备应急解锁功能,不应带电解锁且不应由人手直接操作解锁。

9.7冲击电流

在充电模式4下,供电设备接触器接通时发生的车辆到充电设备、或者充电设备到车辆的冲击电流 (峰值)应控制在20 A以下。

10电动汽车供电设备结构要求

10.1概述

交流充电宜使用连接方式B,直流充电应使用连接方式CO

供电设备结构设计须满足GB/T 20234.2—2015中附录BGB/T 20234.3—2015中附录B规定 的供电插头正常使用的要求,供电设备上所使用的附属配件须满足GB/T 20234.2-2015中附录AGB/T 20234.3—2015中附录A的要求。

电动汽车供电设备应符合在14.1正常使用条件下的要求,装配应符合GB 7251.1-2013和供电设 备制造商的相关要求。

极端环境或其他条件下的使用,见14.2O

10.2机械开关设备的特性

开关设备应具备如下特性。

10.2.1开关和隔离开关

开关和隔离开关应符合GB 14048.3-2008的相关要求,开关和隔离开关的额定电流应不小于工作 电路额定电流的1.25倍,其使用类别应不低于AC-22ADC-21A0

10.2.2接触器

接触器应符合GB/T 14048.4-2010的相关要求,接触器的额定电流应不小于工作电路额定电流 的1.25倍,其使用类别应不低于AC-IDC-Io

10.2.3断路器

断路器应符合GB 10963.1-2005GB 14048.2-2008的相关要求,具备过载和短路保护功能。

10.2.4继电器

继电器应符合GB/T 21711.1—2008o

10.2.5计量

若电动汽车供电设备具备电能计量,应符合GB/T 28569—2012GB/T 29318—2012的相关要求。

10.3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 14048.2—2008GB 16916.1-2014 GB 22794—2008的相关要求。

当交流供电设备具有符合GB/T 20234.2-2015标准要求的供电插座或车辆插头时,应具备防故 障电流的保护措施:

B型的剩余电流保护器,或

A型的剩余电流保护器,或

满足符合A型剩余电流保护功能的相关装置。

10.4电气间隙和爬电距离

仅用于室内的供电设备应设计可在最小过压类型∏的环境中运行。

用于室外的供电设备应设计可在最小过压类型In的环境中运行。

当电动汽车供电设备由制造商安装时,其电气间隙和爬电距离应至少满足GB/T 16935.1-2008 规定的要求。

10.5 IP等级

10.5.1防护等级

在充电模式3和充电模式4下,电动汽车供电设备的防护等级应不低于IP32(室内)或IP54(室 外)。

10.5.2供电接口防尘和防水等级

供电接口的防护等级应满足GB/T 20234.1-2015的要求。

10.6电缆管理及贮存方式

对于连接方式C的供电设备,应为未使用的车辆插头提供一种贮存方式。

对于连接方式C,车辆插头应存放在地面上方0.5 m1.5 m处。

对于长度超过7.5 m电缆的连接方式C供电设备,应采取相关管理和储存措施使自由电缆长度在 未使用时不超过7.5 m0

11电动汽车供电设备性能要求

11.1概述

电动汽车供电设备应能在额定电压及最大输出功率和电流的情况下正常使用。当供电设备设计为 适用于额定电压的某个范围时,则应使用最大额定电压。

11.2接触电流

试验电压应为额定电压的1.1倍。

任一交流相线和彼此相连的可触及金属部分之间,以及和覆盖在绝缘外部材料上的金属箔之间的 接触电流,应根据IEC 62477-120115.2.3.7测量且不应超出表1规定的值。

1接触电流限值

接触位置

I类供电设备

II类供电设备

任一交流相线和彼此相连的可触及金属部分之间,以及和覆盖在绝缘 外部材料上的金属箔之间

3.5 mA

0.25 mA

任一交流相线和通常为非活性的金属不可触及部分之间(双重绝缘)

不适用

3.5 mA

彼此相连的不可触及和可触及的部分和覆盖在绝缘外部材料上的金 属箔之间(附加绝缘)

不适用

0.5 mA

11.3 绝缘电阻

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表2规定施加 直流电压,绝缘电阻应不小于IO M∩o

2绝缘试验的试验电压

额定绝缘电压Ul

V

绝缘电阻测试仪器的电压

V

介电强度试验电压

V

冲击耐压试验电压 kV

≤60

250

1 OoO(I 400)

1

60<U1≤300

500

2 000(2 800)

±2.5

300<U≤700

1 000

2 400(3 360)

±6

700<U,≤950

1 000

2×U, + 1 000 (2.8 XUJ+ 1 400)

±6

1括号内数据为直流介电强度试验值。

2出厂试验时,介电强度试验允许试验电压高于表中规定值的10%,试验时间1 SO

11.4介电强度

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表2规定施加 1 minɪ频交流电压(也可采用直流电压,试验电压为交流电压有效值的1.4倍)。试验过程中,试验部 位不应出现绝缘击穿或闪络现象。

11.5 冲击耐压

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表2规定施加 标准雷电波的短时冲击电压。试验过程中,试验部位不应出现击穿放电。

11.6温度要求

11.6.1概述

当参考环境空气温度为25 C ,并根据GB 7251.1-2013的相关要求进行验证时,供电设备及其电 路应能在特定条件下GB 7251.1-20135.3.15.3.2)持续承受最大额定电流。温升极限由 GB 7251.1-20139.2规定,对于没有相关标准的组件,温升极限由11.6.2规定。

11.6.2极限温升

电动汽车供电设备在额定负载下长期连续运行,内部各发热元器件及各部位的温升应不超过 NB/T 33001 2010中表2的相关规定。

11.6.3允许表面温度

在额定电流和环境温度40 C条件下,手握可接触的表面最高允许温度为:

-50 C金属部分;

-60 C非金属部分。

同样条件下,用户可能触及但是不能手握的表面最高允许温度为:

—60 C金属部分;

-85 -C非金属部分。

供电设备应设计为:

接触部分不超过特定温度;

组件、部分、绝缘体和塑料材料不超过在设施寿命周期内正常使用时可能降低电气、机械或其 他性能的温度。

11.7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GB 50057-20106.4的要求,当充 电设备必须采取避雷防护措施时,应在导电体和PE之间安装浪涌保护装置。

12过载保护和短路保护

12.1概述

过流保护装置应符合 GB 14048.2—2008 JEC 60947-6-2:2007 IEC 61009-12013 的要求以及 IEC 60898(所有部分)和IEC 60269(所有部分)相关部分的要求。

12.2充电电缆的过载保护

当电网(电源)未提供过载保护时,供电设备应为各连接方式下各种尺寸的电缆提供过载保护。

过载保护可由断路器、熔断器或其他组合实现。

若过载保护由断路器、焰断器或其他组合之外的方法实现,该方法应在充电电流超过电缆额定电流 1.3倍时的1 Inin内断开充电。

12.3充电电缆的短路保护

当电网(电源)未提供短路保护时,供电设备应为电缆提供短路电流保护。

发生短路时,模式3(方式A、方式B)供电设备供电插座的I2t值不应超过75 000 A2so 发生短路时,模式3(方式C)供电设备车辆插头的IZt值不应超过80 000 A2so 直流供电设备短路保护要求应符合IEC 61851-23o

13急停

对于充电模式4,应安装急停装置来切断供电设备和电动汽车之间的联系,以防电击、起火或爆炸。 急停装置应装备在电动汽车供电设备上,并具备防止误操作的措施。

14使用条件 14.1正常使用条件

电动汽车供电设备应在制造商允许的功率等级下,在规定的周围温度、最大温度和最小温度中进行 试验。

14.1.1.2室内设施的周围空气遍

周围空气温度不超过 周围空气温度的下


均温度不超过+35


周围空气薄 周围空气T


限值为一20 *Co


14.1.2湿度

室外设备的

14.1.3污染等级

污染等级指供电设施略

分类。        、

室外使用:污染等级3

室内使用:污染等级2


环境条件,其分类见第7章的IE


室内暴露于污染的工业环境:污染等级3o

供电设备宏观环境下的污染度等级可受具备适当IP等级外壳的影响。

14.1.4海拔

本部分适用于安装海拔高度不高于2 000 m的供电设备。

海拔超过2 000 m设施的电气间隙和爬电距离等应符合GB/T 16935.1-2008的要求。

注:对于在高海拔使用的供电设备,有必要考虑介电强度的下降、设备的开关能力和空气的冷却作用。

14.2特殊使用条件

若存在客户规定的特殊使用条件,关于测试的特别协议应在充电设备制造商和客户间达成。

特殊使用条件包括,但不限于:

a) 14.1规定的温度、相对湿度和/或海拔不同的数值;

b) 温度和/或空气压力变化的速度致使供电设备内部异常压缩的应用场景;

C)由灰尘、烟雾、腐蚀物或放射性微粒、蒸气或烟雾引起的空气重污染;

d) 暴露于强电场或强磁场;

e) 暴露于极端气候条件;

£)受真菌或微生物腐蚀;

g) 火灾或爆炸危险存在的区域;

h) 暴露于重度振动、冲击、地震;

i 载电流容量或断开容量受影响的安装环境,如供电设备固定于机器中或嵌入墙体;

j) 暴露在不同于电磁的传导和辐射干扰中,和不同于IEC 61851-21-1IEC 61851-21-2规定的 电磁干扰中;

k) 异常过压环境或电压波动;

D 供电电压或负荷电流的过度谐波。

14.3运输和存储中的特殊条件

在运输和存储过程中如有不同或附加的条件,制造商应说明。

15维修

电动汽车供电设备的设计应便于对设备进行维护和检修。

16标识和说明

供电设备应清晰标识以下内容:

公司名称、简称、商标或可识别制造商的独特标识;

设备编号、产品型号;

序列号或生产批次号;

生产日期;

额定输出电压(V)和额定输出电流A)

额定输入交流(AC)或直流(DC)

室内使用或室外使用。

注:如有多路输出时,表明最大值和每路值。

A.1控制导引电路


A.1.1充电模式3


附录A

(规范性附录)

交流充电控制导引电路与控制原理


当电动汽车使用充电模式3XS国,加使用如图A∙EM⅛

伍ALjrr K 置   ,T

lʌ R2R3R4RC

雇置可以集成在车载充电机或其

/Rc安装在车辆插头上。开关SI为供电设 羸接口完全连接,并且配置了电子锁的接口被完全禹

迪響驻制IIi留菱丝留躍充

W 饷处F充电请求”或∙W充电”状态)。开关S3为车辆j

I


A.3(连接方式C)所示的聲驟j 路由供电控制装置、接触初K 和车辆控制装置组成,W降觀I 路的参数参见表A.村如 内部开关,在车辆必与少 检测完成后无故就并诡

功能,则同时应

头上的下压按§ 控制导引电路J 本附录中的呷 电路,等同于j

注:出于用卜


■触发机械锁止装置):.

「以不配置开关S2.S2

E制逻辑分析基于配置 b为常闭F态。/  1

[考虑,不的控備引导中路。


A)、图A.2(连接方式B)及 *额定电流参数的判断。该电 己SIS2S3、车载充电机 S元中。控制导引电 、开关S2为车辆 京嶂车载充电机自 項“充电控制” MV开关,与插


Dl


除机械锁止功能的I 采用单相充电,且最 耿f∙引电路,对于未酉


断开状态。

〈超过8 A

&控制导引


原理图

A.2充电模式3连接方式B的控制导引电路原理图


A,3χelfe模式3连接方式 S式制


A.1.2 充电模式2

当电动汽车岁布却俺式2的连接方式B进行充电时,推荐使用如国七肥的控制导引电路进 行充电连接装娜连通认及额定电流参数的判断。         、X

SbiMt


电动心

充电模式2连接方式B的控制导引电路原理,

A.2控制导引电路g本

A.2.1连接确认与电子锁

车辆控制装置通过测量检测点3与 (对于连接方式B和连接方式C)O完全连接后,如车辆插座内配备有电子锁,电子锁应在开始供电Kl K2闭合)前锁定车辆插头并在整个充电流程中(状态3)保持。如不能锁定,由电动车辆决定下一步 操作,例如继续充电流程,通知操作人员并等待进一步指令或终止充电流程。供电控制装置通过测量检 测点1或检测点4的电压来判断供电插头和供电插座是否完全连接(对于连接方式A和连接方式B)O 完全连接后,如供电插座内配备有电子锁,供电插座内电子锁应在开始供电KIK2闭合)前锁定供 电插头并在整个充电流程中(状态3)保持。如不能锁定,终止充电流程并提示操作人员。

A.2.2充电连接装置载流能力和供电设备供电功率的识别

车辆控制装置通过测量检测点3PE之间的电阻值来确认当前充电连接装置(电缆)的额定容 量;通过测量检测点2PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流。振荡器电压如图A.5 所示。

A.5振荡器电压

占空比与充电电流限值的映射关系见表A.1和表A.2

A.1充电设施产生的占空比与充电电流限值映射关系

PWM占空比D

最大充电电流IBlA

D = 0%,连续的一12 V

充电桩不可用

D = 5%

5%的占空比表示需要数字通信,且需在电能供应之前在充电桩和电动汽车间建立通信

10%WDW85%

ImaX=DXlOoX0.6

85%VD<90%

πuχ = (D× 100-64)X2.5 ibm≤63

90%VDW97%

预留

D = IO0%,连续正电压

不允许

A.2电动车辆检测的占空比与充电电流限值映射关系

PWM占空比D

最大充电电流ra∙z∕A

D<3%

不允许充电

3%≤D≤7⅜

5%的占空比表示需要数字通信,且需在充电前在充电桩和电动汽车之间建立。没有数字 通信不允许充电

7%VDV8%

不允许充电

8%WDVl0%

Jm„=6

10⅜≤D≤85⅜

/max = (DXlOO)X 0.6

85%VDW90%

πux = (D×100-64)×2.5IlMXW63

9O%VD<97%

预留

D>97%

不允许充电

A.2.3充电过程的监测

充电过程中,车辆控制装置应对检测点3PE之间的电阻值(对于连接方式B和连接方式C)及 检测点2PWM信号占空比进行监测,供电控制装置应对检测点4及检测点1(对于充电模式3的连 接方式A和连接方式B)的电压值进行监测。

A.2.4充电系统的停止

在充电过程中,当充电完成或因为其他原因不能满足继续充电的条件时,车辆控制装置和供电控制 装置分别停止充电的相关控制功能。

A.3充电过程的工作控制程序

A.3.1车辆插头与车辆插座插合,使车辆处于不可行驶状态

当车辆插头与车辆插座插合后(方式A下为供电插头与供电插座),车辆的总体设计方案可以自动 启动某种触发条件(如打开充电门、车辆插头与车辆插座连接或者对车辆的充电按钮、开关等进行功能 触发设置),通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。

A.3.4

Sl从+ 测量检测』

2 PWM

A和连接方式B)

(对于连接方式B和连接方式C)

F⅛财瞳检测点3PE之间的电阻值来判断车辆插气车 闭不态,CC未连接,监测点3PE之间的电阻值为无海:

p/t间的

3PE之间的电阻值 1阻值为RC

接装置

否已完全连接

做障,一商 接状态可 .压值或国 [!断充电萄

全走

喫模式3雨強摇

■装置攣出PW

労式A;

#号。 辆控制3

掘璀數口已今

换至PWM

4来判断• :装置是否已

皙式B),则开 也制装置通过

过测量检测点


A.3.2确认供电接口已完全连接(对_


供电控制装置通过测点IJ


供道住与供电插座是否完全连接。


A.3.3确认车辆接


车辆控制装


未连接时S3 开状态CC E 接,监测点寸


座是否完全连接。 隹接时S3处于断


&状态CC已连


在车载充曲W 醛成,且没有故障的情况下,并且电池组处于可充⅛j榨日尹辆控制装置闭合 开关S2(如果车待、芝决墾请求”或“充电控制”功能时,则同时应满夕希穿角充电请求”或“可充 电”状态)。                            /

A.3.6供电设备准备就绪''

Lg`n 舖口測=IEfLrr伯邛IlmT斯匸匸痴就堵一当检测点ι的峰值电压为表 A.4中状态3对应的电压值时,则供电控制装置通过闭合接触器KIK2使交流供电回路导通。

A.3.7充电系统的启动

A.3.7.1当电动汽车和供电设备建立电气连接后,车辆控制装置通过判断检测点2PWM信号占空 比确认供电设备的最大可供电能力,并且通过判断检测点3PE之间的电阻值来确认电缆的额定容 量。车辆的连接状态及RC的电阻值见表A.3。车辆控制装置对供电设备当前提供的最大供电电流 值、车载充电机的额定输入电流值及电缆的额定容量进行比较,将其最小值设定为车载充电机当前最大 允许输入电流。当车辆控制装置判断充电连接装置已完全连接,并完成车载充电机最大允许输入电流 设置后,车载充电机开始对电动汽车进行充电。

A.3.7.2在充电过程中,当接收到检测点2PWM信号时,车载充电机最大允许输入电流设置取决于 供电设备的可供电能力、充电线缆载流值和车载充电机额定电流的最小值。

A.3.8检查供电接口的连接状态及供电设备的供电能力变化情况

A.3.8.1在充电过程中,车辆控制装置通过周期性监测检测点2和检测点3,供电控制装置通过周期性 监测检测点1和检测点4,确认供电接口和车辆接口的连接状态,监测周期不大于50 mso

A.3.8.2车辆控制装置对检测点2PWM信号进行不间断检测,当占空比有变化时,车辆控制装置根 据PWM占空比实时调整车载充电机的输出功率,检测周期不应大于5 SO

A.3.9正常条件下充电结束或停止

A.3.9.1在充电过程中,当达到车辆设置的结束条件或者驾驶员对车辆实施了停止充电的指令时,车 辆控制装置断开开关S2,并使车载充电机处于停止充电状态。

A.3.9.2在充电过程中,当达到操作人员设置的结束条件、操作人员对供电装置实施了停止充电的指 令时,供电控制装置应能将控制开关SI切换到+ 12 V连接状态,当检测到S2开关断开时在100 ms内 通过断开接触器KIK2切断交流供电回路,超过3 S未检测到S2断开则可以强制带载断开接触器 KIK2切断交流供电回路。连接方式A或连接方式B时,供电接口电子锁在交流供电回路切断 100 ms后解锁。

A.3.10非正常条件下充电结束或停止

A.3.10.1在充电过程中,车辆控制装置通过检测PE与检测点3之间的电阻值(对于连接方式B和连 接方式C)来判断车辆插头和车辆插座的连接状态,如判断开关S3由闭合变为断开(状态B),则车辆控 制装置控制车载充电机在100 ms内停止充电,然后断开S2(若车辆配置S2)o

A.3.10.2在充电过程中,车辆控制装置通过检测PE与检测点3之间的电阻值(对于方式B和方式C) 来判断车辆插头和车辆插座的连接状态,如判断车辆接口由完全连接变为断开(状态A),则车辆控制装 置控制车载充电机停止充电,然后断开S2(若车辆配置S2)o

A.3.10.3在充电过程中,车辆控制装置通过对检测点2PWM信号进行检测,当信号中断时,则车辆 控制装置控制车载充电机应能在3 S内停止充电,然后断开S2(若车辆配置S2)o

A.3.10.4在充电过程中,如果检测点1的电压值为12 V(状态1)9 V(状态2)或者其他非6 V(状态 3)的状态,则供电控制装置应在100 ms断开交流供电回路。

A.3.10.5在充电过程中,供电控制装置通过对检测点4进行检测(对于充电模式3的连接方式A和连 接方式B),如检测到供电接口由完全连接变为断开(状态A),则供电控制装置控制开关Sl切换到 ÷12 V连接状态并在100 ms内断开交流供电回路。

A.3.10.6在充电过程中,如果剩余电流保护器(漏电断路器)动作,则车载充电机处于失电状态,车辆 控制装置断开开关S2

A.3.10.7供电设备检测车载充电机实际工作电流,当1)供电设备PWM信号对应的最大供电电 流V20 A,且车载充电机实际工作电流超过最大供电电流+ 2 A并保持5 S时或2)供电设备PWM信 号对应的最大供电电流>20 A,且车载充电机实际工作电流超过最大供电电流的1.1倍并保持5 S时, 供电设备应在5 S内断开输出电源并控制开关SI切换到+ 12 V连接状态。

A.3.10.8当车辆S2断开(检测点1的电压值为9 V)时,供电控制装置应在100 ms内断开交流供电回 路,持续输出PWMO

注:如供电控制装置因充电连接装置由完全连接变为断开(状态A和状态1)的原因而切断供电回路并结束充电 时,则操作人员需要检査和恢复连接,并重新启动充电设置才能进行充电。

A.3.10.9在供电接口已完全连接但未闭合交流供电回路时(Tl,-T2,),如果发生连接异常,供电控制 装置应在100 ms内控制开关SI切换到+ 12 V连接状态且不闭合交流供电回路。

A.3车辆接口连接状态及RC的电阻值

状态

RC

R4

S3

_____车辆接口连接状态及额定电流_____

状态A

-=

_______车辆接口未完全连接_______

状态B

断开

机械锁止装置处于解锁状态

状态C

1.5 k∩∕0.5 Wa

闭合

车辆接口已完全连接,充电电缆容量为10 A

状态C'

1.5 k∩∕0.5 W**

1.8 k∩∕0.5 Wb

断开

车辆接口处于半连接状态

状态D

680 ∩∕0.5 Wa

闭合

车辆接口已完全连接,充电电缆容量为16 A

状态D'

680 ∩∕0.5 W

2.7 k∩∕0.5 Wb

断开

车辆接口处于半连接状态

状态E

220 ∩∕0.5 W

闭合

车辆接口已完全连接,充电电缆容量为32 A

状态E'

220 ∩∕0.5 WB

3.3 k∩∕0.5 Wb

断开

车辆接口处于半连接状态

状态F

100 ∩∕0.5 We

闭合

车辆接口已完全连接,充电电缆容量为63 A

状态F,

100 ∩∕0.5 W

3.3 k∩∕0.5 Wb

断开

______车辆接口处于半连接状态______

"电阻RCR4的精度为±3%_______________________________________________

A.4检测点1的电压状态

充电过程 状态

充电连接装置 是否连接

S2

车辆是否

可以充电

检测点1峰值电压 (稳定后测量)

V

说明

状态1

断开

12

车辆接口未完全连接,检测点2的电压为0

状态2

断开

9

SI切换至与PWM连接状态R3被检测到

状态3

闭合

6

车载充电机及供电设备处于正常工作状态

A.5控制引导电路的参数

对象

符号

单位

标称值

最大值

最小值

供电设备

__

输出高电压

+ Vcc

V

12.00

12.60

11.40

输出低电压

—VCC

V

-12.00

-11.40

-12.60

输出频率

f

HZ

1 000.00

1 030.00

970.00

输出占空比公差

DCO

+ 0.5%

-0.5%

信号设置时间关

TS

MS

n.a.

3

n.a.

信号上升时间,(10%90%)

Tr

μs

n.a.

2

n.a.

信号下降时间c(90%10%)

Tf

MS

n.a.

2

n.a.

Rl等效电阻

Rl

1 000

1 030

970

状态1(检测点1电压)

UIa

V

12

12.8

11.2

状态2(检测点1电压)

UIb

V

9

9.8

8.2

状态3(检测点1电压)

UIC

V

6

6.8

5.2

容抗

CS

PF

1 600

300

对象

参数"

符号

单位

标称值

最大值

最小值

电动汽车

R2等效电阻

R2

Ω

1 300

1 339

1 261

R3等效电阻

R3

2 740

2 822

2 658

等效二极管压降

Vdl

V

0.70

0.85

0.55

输入占空比公差

DCi

+ 1.5%

1.5%

容抗

CV

PF

2 400

电缆

______容抗

CC

PF

1 500

,在使用环境条件下和可用寿命内都要达到精度要求。

b从开始转变到达稳定值的95%时所用的时间。

C指供电设备信号发生器源端信号的设计要求。检测应满足相关测试标准要求。

A.4充电连接控制时序

交流充电连接过程和控制时序参见图A.6

信号/测最/ 系统条件

状态/对象

状态1

状态

状态2

状态3

时序

开关SI

充电桩

开关S2

车辆

机械械S3

车辆插头

噌子锁

充电桩/ 车辆

检测点I

充电桩

检測点2

车辆

检测点3

乍辆插头

输出电压

充电桩

输出电流

充电桩


结束停机

确认连接/准备就续

能量传递

9 VPWM

b V PWM

打开I闭合

打开

12 V

I 打开

I    Uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu UUUU     I

"\'   PWM j                          9 V PWNtJiVi

________i     ∩ΠΠ∩∩π∩∩∩fl∏π⅝ππrfππli¾⅛,πππ∩πππππππππ∩IIΠ     ⅞


打开


打开


8         Il          I                      I I

r4+rc i i                       i                                                i i


w≡≡


OA


yWWWVW


R4+R( f~ —


1 Tl,-T2由车辆决定,可用于预约充电等。

2 T2-T2'小于 3 Se

3对于有操作界面的供电设备,在Tl'之前完成人机交互如充电参数设置和确认操作等。

A.6交流充电连接控制时序图


A.7无开关S2的交流充电连接控制时序图


A.5控制导引电路状态转换图和控制时序列表


交流充电控制导引电路状态转换见图A.8


未连接


连接


状态1

.12 V y


连接1.1


未连接2)


状态2

9V y


EVfrS2后再打开,以向 充电设备发送信号(II)


EVJrJFS2 (10)


连接1.1


未连接2)


状态2"

<9V PWM J


EV闭合S2.然后充电设备 闭合交流供电冋路4)


(03瀏?AH



M

jWM


充电设备


应停止充电7)

然后充电设备断开交流 供电冋路8.1)


3rM PWM


充电过

程中⑹


准备就绪


A.8交流充电控制导引电路状态转换图

无开关S2的交流充电控制导引电路状态转换见图A.9

未连接            EV准备就绪

状态1

< 12V>


连接1.2)


未连接2)


状态3

6V .


(Z.Swd壬我*部羿根


异常状态

6V,9 V,12 V


状态1'

J2 V PWMi


连接(1.2)


未连接(2)


状态泌

WVPWM 丿


充电过

)程中⑹


未连接

充电5)


PWM

A.9无开关S2的交流充电控制导引电路状态转换图

详细的交流充电控制时序见表A.6

A.6 交流充电控制时序表

时序


状态


条件


时间


1.1

连接(车辆 中具备S2 开关)


检测点1 9 V— ɪ--

6 V-O V--

-12 V-

AC电压ON-

OFF----


状态1


状态1-*状态2


(I)电动汽车未连接,+ 12 V


T1-T2,无要求


(2)电动汽车和充电设备通过 充电线缆建立连接+9 V 注:该时序同样适用于状态1' —状态2,


AC 电流 LeveIAr-0 —--

TI T2

状态1       (1)电动汽车未连接,+ 12 V  T1-T3,无要求

1.2

连接(车辆 中不具备 S2开关)


12 V ■ ‘ } 检测点1  9 V-

6 V- '---

0 V--

TI T3


状态If状态3


(3)电动汽车和充电设备通过 充电线缆建立连接+6 V 注:

A.6 (续)

时序

状态

条件

时间

9.2

充电设备在 状态2'时 停止发送

PWM

检测点1   9 V- rιπr-

AC电压   ON ^

OFF--r

S2       CIOSe ■

OPen--j-

AC 电流 LeveIA-0--1-

T21

T22

状态2'f状态2

(21)充电设备停止输出 PWM,电动汽车无需做出任何 响应。如果3 s3.1所示时 序未出现,充电设备将Sl切换 至+ 12 V

T21-T22无要求

9.3

充电设备在 状态1'时 停止发送

PWM

检测点1 1 ^jl ov^l -12 V- JiJI

AC电压   ON ^

OFF---

S2        c,ose^

OPen---

AC 电流 LeVSA 二_

T23

I

4

I

—H

1T24

状态l'f状态1

(23)充电设备停止输出 PWM,汽车无需做岀任何响应

T23-T24

无要求

IO

电动汽车对

充电设备的

终止充电状

态做岀响应

12 V -

检测点1  *¥二——

0 V ----

-12 V -

AC电压 ON -

OFF---

S2     close-—-

OPerI —

AC 电流 LeveIA-0

T141

Γ

I

Γ15

状态3

(14)交流电压关断。电动汽 车应对100%的占空比做出 响应

状态3->状态2

(15)电动汽车断开S2

11

电动汽车唤 醒充电设备 数字通信 模式

检测点1  9 V     l-

6 V- J

0 V--

-12 V-

AC电压  ON

OFF--H-

S2 c,ose- H

OPen — — I-

AC 电流 LeVel A— |

T17T18

状态2(2')f状 态3(3')f状态 2(2')

(14)该时序为可选时序,用于 数字通信。电动汽车控制S2 的关断可用于唤醒充电设备数 字通信模式

200 ms ≤ T17-

T18≤3 S

时序

状态

条件

时间

12

其他任何状

态进入异常

状态

状态XXf状 态O

其他任何状态进入异常状态, 供电设备断开交流供电回路 电动汽车打开S2

最大IOO ms

最大3 S

附录 B (规范性附录) 直流充电控制导引电路与控制原理

BJ控制导引电路

直流充电安全保护系统基本方案的示意图如图B.1所示,包括非车载充电机控制器、电阻RlR2R3R4R5、开关S、直流供电回路接触器KIK2、低压辅助供电回路(电压:12 V÷∕-5⅜,电流: IO A)接触器K3K4、充电回路接触器K5K6以及车辆控制器,其中车辆控制装置可以集成在电 池管理系统中。电阻R2R3安装在车辆插头上,电阻R4安装在车辆插座上。开关S为车辆插头的 内部常闭开关,当车辆插头与车辆插座完全连接后,开关S闭合。在整个充电过程中,非车载充电机控 制装置应能监测接触器K1K2,接触器K3K4。电动汽车车辆控制装置应能监测接触器K5K6状 态并控制其接通及关断。

非车載充电机                                  车辆接口             电动汽车

辅助电源




『车栽充电机控制器









椅測点2


车辆控制器


1图中二极管Dl防止反向电流,可采用其他电路替代。

2泄放电路中应具备投切功能。

3绝缘检测电路应具备投切功能。

B.1直流充电控制导引电路原理图

B.2控制导引电路参数

直流充电控制导引电路参数值见表B.l0

B !直流充电控制导引电路的参数

对象

参数’

符号

单位

标称值

最大值

最小值

非车载充电机

RI等效电阻

Rl

Ω

1 000

1 030

970

上拉电压

UI

V

12

12.6

11.4

测试点1电压

UIa

V

12

12.8

11.2

UIb

V

6

6.8

5.2

UIC

V

4

4.8

3.2

车辆插头

R2等效电阻

R2

Ω

1 000

1 030

970

R3等效电阻

R3

Ω

1 000

1 030

970

车辆插座

R4等效电阻

R4

1 000

1 030

970

电动汽车

R5等效电阻

R5

1 000

1 030

970

上拉电压

U2b

V

12

12.6

11.4

测试点2电压

U2ab

V

12

12.8

11.2

U2bb

V

6

6.8

5.2

*在使用环境条件下和可用寿命内都要保持精度范围。

b车辆厂家可自定义。_________________________________________________

B.3充电控制过程

B.3.1车辆插头与车辆插座插合:使车辆处于不可行驶状态

将车辆插头与车辆插座插合,车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件(如打开充电门、车 辆插头与车辆插座连接或对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置),通过互锁或其他控制措施使 车辆处于不可行驶状态。

B.3.2 车辆接口连接确认

操作人员对非车载充电机进行充电设置后,非车载充电机控制装置通过测量检测点1的电压值判 断车辆插头与车辆插座是否已完全连接,当检测点1电压值为4 V时,则判断车辆接口完全连接。

B.3.3非车载充电机自检

在车辆接口完全连接后,闭合K3K4,使低压辅助供电回路导通;闭合KIK2,进行绝缘检测, 绝缘检测时的输岀电压应为车辆通信握手报文内的最高允许充电总电压和供电设备额定电压中的较小 值;绝缘检测完成后,将IMD(绝缘检测)以物理的方式从强电回路中分离,并投入泄放回路对充电输出 电压进行泄放,非车载充电机完成自检后断开KIK2。同时开始周期发送通信握手报文。如果车辆 需要使用非车载充电机提供低压辅助电源,则在得到非车载充电机提供的低压辅助电源供电后,车辆控 制装置通过测量检测点2的电压值判断车辆接口是否已完全连接;如果车辆不需要使用非车载充电机 提供低压辅助电源,则直接测量检测点2电压值判断车辆接口是否连接。如检测点2的电压值为6 V, 则车辆控制装置开始周期发送通信握手报文。

B.3.4充电准备就绪

车辆控制装置与非车载充电机控制装置在配置阶段时,车辆控制装置闭合K5K6,使充电回路 导通;非车载充电机控制装置检测到车辆端电池电压正常(确认接触器外端电压:(1)与通信报文电池电 压误差范围≤±5⅜,(2)大于充电机最低输出电压且小于充电机最高输出电压)后闭合KIK2,使 直流供电回路导通。

B.3.5充电阶段

在充电阶段,车辆控制装置向非车载充电机控制装置实时发送电池充电需求参数,调整充电电流下 降时:Δ∕≤2O A,最长在1 S内将充电电流调整到与命令值相一致;q>20 A,最长在∆∕∕dlmin S (dlmin为最小充电速率,20 A∕s)内将充电电流调整到与命令值相一致。非车载充电机控制装置根据 电池充电需求参数实时调整充电电压和充电电流。此外,车辆控制装置和非车载充电机控制装置还相 互发送各自的状态信息。在充电过程中,车端应能检测PE针断线。

B.3.6 正常条件下充电结束

车辆控制装置根据电池系统是否达到满充状态或是否收到“充电机中止充电报文"来判断是否结束 充电。在满足以上充电结束条件时,车辆控制装置开始周期发送“车辆控制装置(或电池管理系统)中止 充电报文”,在确认充电电流变为小于5 A后断开K5K6o当达到操作人员设定的充电结束条件或 收到“车辆控制装置(或电池管理系统)中止充电报文”后,非车载充电机控制装置周期发送“充电机中止 充电报文”,并控制充电机停止充电以不小于100 A/s的速率减小充电电流,当充电电流小于或等于 5 A时,断开KIK2o当操作人员实施了停止充电指令时,非车载充电机控制装置开始周期发送“充 电机中止充电报文",并控制充电机停止充电,在确认充电电流变为小于5 A后断开K1K2,并再次投 入泄放回路,然后再断开K3K4

B.3.7非正常条件下充电中止

B.3.7.1在充电过程中,如果非车载充电机出现不能继续充电的故障,则向车辆周期发送“充电机中止 充电报文”,并控制充电机停止充电,应在100 ms内断开KlK2K3K4o

B.3.7.2在充电过程中,如果车辆出现不能继续充电的故障,则向非车载充电机发送“车辆中止充电报 文”,并在300 ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开K5K6o

B.3.7.3在充电过程中,非车载充电机控制装置如发生通讯超时,则非车载充电机停止充电,应在10 S 内断开KIK2K5K6非车载充电机控制装置发生3次通讯超时即确认通讯中断,则非车载充电机停 止充电,应在10 S内断开KIK2K3K4K5K6

B.3.7.4在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1的电压进行检测,如果判断开关S由闭 合变为断开,应在50 ms内将输岀电流降至5 A或以下。

B.3.7.5在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1的电压进行检测,如果判断车辆接口由 完全连接变为断开,则控制非车载充电机停止充电,应在100 ms内断开K1K2K3K4o

B.3.7.6在充电过程中,非车载充电机输出电压若大于车辆最高允许充电总电压,则非车载充电机应 在IS内停止充电,并断开KIK2K3K4

注:如果非车载充电机因严重故障结束充电,重新启动充电需要操作人员进行完整的充电启动设置。

B.4 充电电路原理

B.4.1在充电机端和车辆端均设置IMD电路,供电接口连接后到K5K6合闸充电之前,由充电机负 责充电机内部(含充电电缆)的绝缘检査;充电机端的IMD回路通过开关从充电直流回路断开,且K5K6合闸之后的充电过程期间,由电动汽车负责整个系统的绝缘检査。充电直流回路DC+PE之间的 绝缘电阻,与DC—PE之间的绝缘电阻(两者取小值R),R>5OO Q/V视为安全;100 ∩∕V<R≤ 500 O/V时,宜进行绝缘异常报警,但仍可正常充电,R≤100 Q/V视为绝缘故障,应停止充电。

B.4.2充电机进行IMD检测后,应及时对充电输出电压进行泄放,避免在充电阶段对电池负载产生电 压冲击。充电结束后,充电机应及时对充电输出电压进行泄放,避免对操作人员造成电击伤害。泄放回 路的参数选择应保证在充电连接器断开后IS内将供电接口电压降到60 V DC以下。

B.4.3因停电等原因,充电回路或控制回路失去电力时,非车载充电机应在1 S以内断开K1K2或通 过泄放回路在IS以内将充电接口电压降到60 V DC以下。

1无预约时TO-T7小于IO Inin,T5-T6小于30 s有预约时,T0-T7.T5-T6无时间限制。

2 T4-T5为初始数据交互,完成通讯版本、最高允许充电总电压等数据交互。

3 K3K4应于充电机发完CSD报文和收到BMSBSD报文之后才可断开。

4结束充电后,泄放回路应于K1K2K5K6断开后投入,并在残余电压小于60 V时退出;且CCI电压由

12 V变为6 V之后,泄放回路应保持断开状态。

B.2直流充电连接控制时序图

直流充电连接控制时序说明见表B,2o

B.2直流充电控制时序表

车辆插头与车辆插座断开过程,充电机检测点1电压从4 Vf 6 Vf 12 V→6 V,车辆检测点2电压从

6 V→12 V


时序

______________________控制状态

TO

TI

车辆接口未连接,按下车辆插头开关S,使开关S打开

车辆接口未完全连接,保持开关S为打开状态,将车辆插头插入车辆插座中

T2

车辆接口连接。车辆插头与车辆插座插合后,松开车辆插头开关S,使开关S常闭,此时车辆接口完全 连接

T2,

电子锁反馈可靠锁止信号

T0→T2

车辆插头与车辆插座插合过程,充电机检测点1电压从6 Vf 12 Vf 6 Vf 4 V,车辆检测点2电压从

12 16 V________ -----_______________________

T3

T4

充电机闭合K3KW¾⅝⅜⅛l⅛屯回仙寸曲

充电机启动握岁

初始数据女褊t些胃噴焉允许充电总电压。在福満曜件的低压辅助电源供电后,

T4→T5

车辆控财阳絶岁质检测点2的电压值判断车辆接口是否接、皆测点2的电压值为6 V, 则车辺細与*待充电机发送握手报文,接收到充电机发送的握吞史后商R发送握手报文

T6

充戒闭身赢检测电路开关,启动绝缘监测             \

T7

T8

T9        j

TlO      ]

__\ \______

但測/缘结束,吨绝缘检测电路开______

「泄#路开关闭W启动泄放言∖ I

残塗电压泄放完透泄放电陽透HIl      —]]

T6->T10

__J

4充电直流5野、PE之间电阻PE之间的绝警ħ阻(两,取/伽R),R> 50⅛∕V视为§; 100 Ω∕^R< 500 Cf V时,宜『行绝缘异常报警.但仍可正!■充吊;RVIOOC/V [视*缘故障:应V止充电             __________ _ _

TlI

kA开始周期发                     浦识稚,關到充电机发送

*辨整文后艸发送辨识报文________________ _  _

T12

负责整个系统的

充测到车辆端电池电压正常(确认电池电压大于充电』/i氐 X%压且小于充电机最

Tl 3

髙输;用乂输出预充电压后闭合KIK2,使直流供电身||條叫/

进入充E⅜j^带Z啓电压达到电池电压后根据车辆驾夕靖电需求,调整充电电压和 充电电流,¾蹩季帝

T12→T13

充电机输出电压矗碗蜡顶蠢V           —

达到充电结束条件,牛慕Ij中止充电报文”,充电机周期发送“充电

T14

机中止充电报文”,并控制充电机停止充电。

充电机停止输出,输出电流达到5 A以下

T15

车辆控制装置打开K5K6充电机打开接触器KIK2

电动汽车停止绝缘监测___

Tl 6

T17

T18

Tl 9

T20

T21

充电机闭合电路开关,对输出电压进行泄放,避免对操作人员造成电击伤害

充电机输出电压降至60 V以下,断开泄放电路开关;充电机打开K3K4双方停止通信交互   —

电子锁反馈解锁信号

按下车辆插头开关S.使开关S打开

保持开关S为打开状态,将车辆插头从车辆插座中拔出                      —

当车辆插头与车辆插座完全分离,松开开关S

T19→T21

B.6 充电状态流程图

直流充电状态流程参见图B.3。数据报文定义见GB/T 27930-2015o

充电机         电动汽车

CC1=4V i 锁电『锁

I 闭合K3&~~

-CHM-

-BHM-


握手阶段


--CRMSPN2560 =0x∞--: f—     —BRM-   --CRM SPN2560=OxAA--


-BCP-


BROSPN2829 =0x∞ —


闭合K5K6

绝缘监视



--BRO SPN2829 =OxAA--



—BST/CST---


—BSD--

-CSD--



I 断丿 FK5K6


注:充电机发送CRO SPN2830 = OxOO表示充电未准备就绪。

B.3直流充电状态流程图


附录C

(资料性附录)

直流充电的车辆接口锁止装置示例

电子锁功能示例

电子锁电源由供电设备提供并控制,应具备锁止位置反馈信号功能,以便供电设备能够正确识别出 电子锁已将机械锁正确锁止或处于解锁状态。在电子锁未可靠锁止时,应能发出故障信号,使供电设备 停止充电或不能启动充电。电子锁功能示例图见图C.1

车辆插头

电子锁位置反馈2

I I I


电子锁位置反馈1

I I

I I

I I i

电子锁供电端2

I I

I I I 电子锁供电端1

注:S'是一种开关信号或其他类型信号,可由供电设备厂商和连接器厂商协商确认。

C.1电子锁功能示例图

参考文献

ED3.0 CD3

中华人民共和国

国家标准

电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求 GB/T 18487.1—2015

*

中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2(100029) 北京市西城区三里河北街16(100045)

网址 www.spc.net.cn

总编室:(010)68533533 发行中心:(010)51780238 读者服务部:(010)68523946

中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷 各地新华书店经销

*

开本880X1230 1/16 印张3 字数81千字

201512月第一版201512月第一次印刷


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书号:155066 • 1-53750 定价 42. 00

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