DB35/T 1875-2019 纯电动场(厂)内车辆无线充电系统性能要求及试验方法

DB35/T 1875-2019 Performance requirements and test methods for wireless charging system for electric vehicles (EVs) within a pure electric facility (factory)

福建省地方标准 简体中文 现行 页数:52页 | 格式:PDF

基本信息

标准号
DB35/T 1875-2019
标准类型
福建省地方标准
标准状态
现行
中国标准分类号(CCS)
国际标准分类号(ICS)
发布日期
2019-12-19
实施日期
2020-03-19
发布单位/组织
福建省市场监督管理局
归口单位
福建省市场监督管理局
适用范围
本标准规定了纯电动场(厂)内车辆无线充电系统的性能要求和试验方法。 本标准适用于纯电动场(厂)内车辆(以下简称电动场车)静态磁耦合无线充电系统(以下简称系统),供电电源额定电压最大值为440 V(AC),输出额定电流最大值为63 A(DC)。

发布历史

研制信息

起草单位:
厦门新页科技有限公司、国网电力科学研究院有限公司、厦门市产品质量监督检验院、福建省特种设备检验研究院龙岩分院、致茂电子(苏州)有限公司、厦门市戴尔乐新能源汽车有限公司、厦门市标准化研究院、哈尔滨工业大学、重庆大学、厦门理工学院、北京东方中科集成科技股份有限公司、厦门金龙联合汽车工业有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、厦门金龙旅行车有限公司、林德(中国)叉车有限公司、厦门威驰腾绿巴实业有限公司、厦门威迪思汽车设计服务有限公司。
起草人:
林桂江、李江、王一峰、桑林、王可、李如宝、姜宁浩、曾耀传、王旭标、许纲伦、张振洋、蔡跃华、魏国、左志平、韩锋钢、颜晓明、洪少阳、刘威、肖红千、李颖新、汪晨浩、梁涛、吴金镇、李芬。
出版信息:
页数:52页 | 字数:- | 开本: -

内容描述

ICS43.040.10

T36

DB35

福建省地方标准

DB35/T1875—2019

纯电动场(厂)内车辆无线充电系统性能要

求及试验方法

Performancerequirementsandtestingmethodsofwirelesspowertransfersystemfor

pureelectricvehicleindefinedfields

2019-12-19发布2020-03-19实施

福建省市场监督管理局发布

DB35/T1875—2019

目次

前言...............................................................................III

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义、缩略语................................................................2

3.1术语和定义....................................................................2

3.2缩略语........................................................................4

4性能要求..........................................................................4

4.1一般要求......................................................................4

4.2人机交互......................................................................6

4.3异常保护......................................................................7

4.4性能参数......................................................................8

4.5防护安全......................................................................9

4.6电气安全.....................................................................10

4.7环境适应性能.................................................................12

4.8机械安全.....................................................................13

4.9电磁兼容性...................................................................13

4.10电磁环境....................................................................16

5试验方法.........................................................................18

5.1试验条件.....................................................................18

5.2兼容性试验...................................................................19

5.3人机交互试验.................................................................19

5.4异常保护试验.................................................................20

5.5基本性能试验.................................................................20

5.6防护安全试验.................................................................23

5.7电气安全试验.................................................................23

5.8环境适应试验.................................................................25

5.9机械安全试验.................................................................26

5.10电磁兼容性试验..............................................................26

5.11电磁环境试验................................................................27

附录A(规范性附录)无线充电系统设备兼容性台架试验.................................31

A.1试验要求.....................................................................31

A.2试验设备.....................................................................31

A.3设备兼容性检验规程...........................................................31

A.4台架试验结果评定.............................................................32

附录B(规范性附录)无线充电系统安全运行的特殊要求.................................33

I

DB35/T1875—2019

B.1总体要求......................................................................33

B.2文件..........................................................................33

B.3辅助功能要求..................................................................33

B.4试验方法......................................................................34

附录C(资料性附录)试验报告及试验图表要求..........................................36

C.1系统效率测试..................................................................36

C.2功率因数测试..................................................................38

C.3电压纹波系数测试..............................................................40

C.4谐波电流测试..................................................................41

C.5电磁场测试....................................................................42

C.6接触电流测试..................................................................43

参考文献.............................................................................44

II

DB35/T1875—2019

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

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这些专利的责任。

本标准由厦门新页科技有限公司提出。

本标准由福建省工业和信息化厅归口。

本标准起草单位:厦门新页科技有限公司、国网电力科学研究院有限公司、厦门市产品质量监督检

验院、福建省特种设备检验研究院龙岩分院、致茂电子(苏州)有限公司、厦门市戴尔乐新能源汽车有

限公司、厦门市标准化研究院、哈尔滨工业大学、重庆大学、厦门理工学院、北京东方中科集成科技股

份有限公司、厦门金龙联合汽车工业有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、厦门金龙旅行车有限公司、

林德(中国)叉车有限公司、厦门威驰腾绿巴实业有限公司、厦门威迪思汽车设计服务有限公司。

本标准主要起草人:林桂江、李江、王一峰、桑林、王可、李如宝、姜宁浩、曾耀传、王旭标、

许纲伦、张振洋、蔡跃华、魏国、左志平、韩锋钢、颜晓明、洪少阳、刘威、肖红千、李颖新、汪晨浩、

梁涛、吴金镇、李芬。

III

DB35/T1875—2019

纯电动场(厂)内车辆无线充电系统性能要求及试验方法

1范围

本标准规定了纯电动场(厂)内车辆无线充电系统的性能要求和试验方法。

本标准适用于纯电动场(厂)内车辆(以下简称电动场车)静态磁耦合无线充电系统(以下简称系

统),供电电源额定电压最大值为440V(AC),输出额定电流最大值为63A(DC)。

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/T2421.1—2008电工电子产品环境试验概述和指南

GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温

GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温

GB/T2423.4—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h

循环)

GB/T2423.17—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾

GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)

GB4824—2013工业、科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法

GB4943.1—2011信息技术设备安全第1部分:通用要求

GB7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则

GB7258机动车运行安全技术条件

GB/T12113—2003接触电流和保护导体电流的测量方法

GB/T16178—2011场(厂)内机动车辆安全检验技术要求

GB/T16935.1—2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验

GB17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)

GB/Z17625.6电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限

GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3—2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17626.6—2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.11—2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试

GB/T17626.34—2012电磁兼容试验和测量技术主电源每相电流大于16A的设备的电压暂降、

短时中断和电压变化抗扰度试验

1

DB35/T1875—2019

GB/T18487.2—2017电动汽车传导充电系统第2部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求

GB/T19596—2017电动汽车术语

TSGN0001场(厂)内专用机动车辆安全技术监察规程

3术语和定义、缩略语

3.1术语和定义

GB/T19596—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

纯电动场(厂)内车辆pureelectricvehicleindefinedfield

以车载动力蓄电池系统提供电能,由电动机驱动仅限于在企业作业场所、工厂厂区、旅游景区、游

乐场所、机场、港口或码头等特定区域使用的车辆,包括但不限于自动驾驶物流车、接驳车等。

注:改写GB/T16178—2011,定义3.1。

3.1.2

无线电能传输wirelesspowertransfer

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供电模式。

注:无线电能传输也可称之为非接触电能传输。

3.1.3

静态磁耦合无线充电stationarymagneticfieldwirelesspowertransfer

以磁场为介质,通过磁耦合方式从电源向电力负载进行无线电能传输的充电方式。

注:电源和电力负载的物理位置为静止状态。

3.1.4

原边设备primarydevice

与副边设备耦合,将电能转化成交变电磁场并定向发射的装置。

3.1.5

副边设备secondarydevice

与原边设备耦合,接收交变电磁场并转化成电能的装置。

3.1.6

非车载功率组件off-boardpowercomponents

将电网的电能转换成原边设备所需电能的功率变换单元。

3.1.7

车载功率组件on-boardpowercomponents

安装在车辆上,将副边设备接收的电能通过功率变换器转变为直流电,供给纯电动场(厂)内车辆

的功率变换单元。

3.1.8

地面设备off-boardsupplydevice

纯电动场(厂)内车辆无线充电系统的地面侧设备的统称。

注:地面设备包括原边设备、非车载功率组件及通信单元等。

3.1.9

车载设备on-boardsupplydevice

纯电动场(厂)内车辆无线充电系统的车载侧设备的统称。

注:车载设备包括副边设备、车载功率组件及通信单元等。

2

DB35/T1875—2019

3.1.10

纯电动场(厂)内车辆无线充电wirelesspowertransferforpureelectricvehicle

将交流电网(电源)通过静态磁耦合无线充电技术,调整为校准的电压/电流,为纯电动场(厂)

内车辆车载动力蓄电池系统提供电能的过程。

注:纯电动场(厂)内车辆无线充电也可为车载设备供电。

3.1.11

无线充电控制管理系统wirelesschargingcontrolandmanagementsystem

负责纯电动场(厂)内车辆无线充电系统的充电协调控制、运维监控管理、业务运营管理和系统管

理等功能的系统。

3.1.12

工作气隙operationalairgap

原边设备磁场发射线圈上表面与副边设备磁场接收线圈下表面之间的距离。

3.1.13

机械气隙mechanicalairgap

原边设备上表面与副边设备下表面最短的间距。

3.1.14

离地间隙groundclearance

副边设备下表面与地面之间的距离。

3.1.15

额定工作点ratedoperatingpoint

纯电动场(厂)内车辆无线充电系统以额定功率输出,原副边设备处于对齐状态,工作气隙为厂商

设定或说明的唯一的值的工作状态。

3.1.16

系统效率systemefficiency

从交流电源输入到纯电动场(厂)内车辆动力蓄电池系统的电能传输效率。

3.1.17

工作频率operatingfrequency

无线充电系统进行功率传输的频率范围。

3.1.18

标称频率nominalfrequency

系统设计的工作频率。

注:对于可调频率系统,当原边设备、副边设备对齐且所有部件都以设计参数稳定工作时,系统将工作于标称频率。

3.1.19

自动充电automaticcharging

在充电过程中,无线充电系统依据纯电动场(厂)内车辆提供的数据动态调整充电参数、执行相应

操作,完成充电过程。

3.1.20

异物foreignobjects

位于原边设备和副边设备之间的任何物体。

注:异物既不是纯电动场(厂)内车辆的一部分,也不是纯电动场(厂)内车辆无线充电位的一部分。

3

DB35/T1875—2019

3.1.21

前装factoryinstalled

纯电动场(厂)内车辆出厂前,加装无线充电系统车载设备并合理匹配,具备静态磁耦合无线充电

功能的组装方式。

3.1.22

后装aftermarketinstalled

纯电动场(厂)内车辆出厂后,加装无线充电系统车载设备并合理匹配,具备静态磁耦合无线充电

功能的改装方式。

3.1.23

职业曝露occupationalexposure

个人因从事固定或指定的职业活动而受到的所有电磁场曝露。

注:在接受适当的指示和培训的条件下,工作者已知且自愿经历电磁场的影响。

3.1.24

公众曝露publicexposure

公众受到的所有电磁场曝露。

注:公众曝露不包括职业曝露和医疗曝露。一般情况下,公众是在不知情的状况下曝露于电磁场。

3.1.25

接触电流touchcurrent

当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时,流过他们身体的电流。

[GB/T12113—2003,定义3.1]

3.1.26

基本限值basicrestriction

针对可能引起有害健康影响的人体组织确定的限值。

注:其严格符合所有已知生物物理相互作用机制,通常难以测量。只要不超出基本限值,就可确认不会发生已知的

急性有害健康影响。

3.1.27

参考水平referencelevel

为方便实际曝露评估而引入的便于实际测量的物理量。

注:参考水平用以确定曝露水平是否可能超出基本限值。超出参考水平不表示一定超出基本限值,但需确定是否符

合基本限值。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

CB:断路器(CircuitBreaker)

CSU:地面通信控制单元(CommunicationServiceUnit)

IVU:车载通信控制单元(In-VehicleUnit)

WCCMS:无线充电控制管理系统(WirelessChargingControlandManagementSystem)

4性能要求

4.1一般要求

4.1.1系统架构

4

DB35/T1875—2019

系统利用交变磁场为媒介,将电能从供电端传输并存储到车载动力蓄电池系统,如图1所示。

电网供电端电动汽车

10

78

b

AC

a

DC

1112

1234电池

56

无线电能传输系统

车载电气设备

10

78

b

13

AC

a

DC

1112

1234电池

96

便携式无线电能传输系统

车载电气设备

图1静态磁耦合无线充电系统构成框图

图1中各个序号代表的含义见表1。

表1静态磁耦合无线充电系统各部分名称

序号名称

1非车载功率组件

2原边设备

3副边设备

4车载功率组件

5地面设备

6车载设备

7地面通信控制单元(CSU)

8车载通信控制单元(IVU)

9地面设备(便携式)

10CB或者RCD或者RCBO

11效率测试点1

12效率测试点2

13插头和插座

a无线电能传输

b通讯

5

DB35/T1875—2019

4.1.2设备兼容性

地面设备与车载设备兼容应符合下列条件:

a)输出功率等级相同;

b)机械气隙相匹配;

c)标称工作频率相同;

d)电路拓扑结构兼容;

e)通信方式相互兼容。

4.1.3安全要求

系统通信协议、通信网络、台架试验、辅助功能、设备安装等应符合下列要求:

a)地面通信控制单元与车载通信控制单元之间应采用WiFi通信协议,频率宜为2.412GHz~

2.472GHz,应采用无线通信交互信息并提供用户监控人机界面;

b)车载设备和地面设备应最大程度的保证电动场车使用者以及周边环境安全;

c)远程通信网络或者电信端口应符合GB4943.1—2011第6章的连接远程通信网络的要求;

d)地面设备和车载设备应进行设备兼容性台架试验,试验要求及检验规程应符合附录A的规定;

e)系统安全运行辅助功能要求应符合附录B的要求,试验方法应符合附录B的规定;

f)车载设备的安装位置应结合电动场车底盘空间和接收线圈具体尺寸确定并符合车辆安全规定;

g)车载设备的前装或后装应符合GB7258、GB7251.1、GB/T16178—2011、TSGN0001的规定。

4.1.4使用环境

使用环境应符合下列要求:

a)环境温度为-20℃~50℃(室外型)或-5℃~50℃(室内型),且24h平均温度不应超过

35℃;

b)相对环境湿度为5%~95%;

c)环境大气压为86kPa~106kPa;

d)海拔高度小于2000m。

超出以上使用环境的,制造商应与客户协定操作方式。

4.1.5输入电源

4.1.5.1输入电源

输入电源频率在(50±1)Hz内,系统应正常工作。

注:正常工作是指系统的充电、通信、显示及各项保护功能正常,无功能丧失现象,下同。

4.1.5.2输入电压

额定输入电压值应为220V(AC)或380V(AC),在额定输入电压的±15%内,系统应正常工作。

4.2人机交互

4.2.1启动或停止

系统应具备启动或停止无线充电功能。系统启动前应自动检查地面设备和车载设备之间的兼容性,

在符合兼容条件并通信交互的情况下,系统应通过人机交互界面或手机APP软件或自动唤醒等模式控制

启动或停止从地面设备向车载设备的无线电能传输。

6

DB35/T1875—2019

4.2.2界面显示

系统在工作过程中,显示下列信息或状态:

a)应显示蓄电池电压、充电电压、充电电流、故障及报警信息;

b)宜显示蓄电池电量、充电时间、通讯状态等信息;

c)应显示运行状态指示:待机、充电、异常,当处于异常状态时,宜显示异常状态原因;

d)在手动设定过程中应显示人工输入信息。

4.2.3异常急停

系统出现异常或紧急情况时,手动短按急停按钮,系统应立即同时切断供电端电源输入和直流输出,

宜显示异常状态原因。

4.2.4安全联锁

系统充电状态与车辆行驶、有线充电与无线充电应为如下互锁关系:

a)正在充电状态与电动场车行驶模式为互锁关系;

b)电动场车具备有线充电和无线充电两种模式,有线充电与无线充电不同充电模式之间为互锁关

系,同一时间仅允许单种充电模式充电,且不使用的充电系统可导电部件不应带电。

4.2.5自动充电

系统宜具备自动充电功能,电动场车进入停车位后,通过兼容性检测,应使处于待机状态的地面设

备被唤醒,系统直接开启充电模式。

4.3异常保护

4.3.1交流输入过压、欠压保护

地面设备的交流输入电压大于过压保护值或小于欠压保护值时,系统应自动切断外部供电及关闭输

出并发出报警提示,不应有任何损坏。交流电压恢复到额定输入电压范围内,系统应正常工作。交流输

入过压保护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。

4.3.2直流输出过压、欠压保护

车载设备的直流输出电压大于过压保护值或小于欠压保护值时,系统应自动切断外部供电及关闭输

出并发出报警提示,不应有任何损坏。直流电压恢复到输出范围内,系统应正常工作。直流输出过压保

护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。

4.3.3直流输出过流保护

车载设备的直流输出电流大于过流保护值时,系统应自动切断外部供电及关闭输出并发出报警提

示,不应有任何损坏。故障排除后,系统通电应正常工作。

4.3.4短路保护

系统应具备短路保护功能,当输出端发生短路,应停止输出并发出报警提示,不应有任何损坏。故

障排除后,系统通电应正常工作。

7

DB35/T1875—2019

4.3.5过温保护

系统应具备过温保护功能,当内部温度达到过温保护值时,应降功率或停止输出并发出报警提示,

不应有任何损坏。故障排除后,系统通电应正常工作。

4.3.6输出反接保护

车载设备输出端口回路未作结构防反处理时,直流输出端正负极与蓄电池的正负极性反接时,通电

后不应启动并发出报警提示,不应有任何损坏。故障排除后,系统通电应正常工作。

4.4性能参数

4.4.1功率等级

系统的输出功率等级分类见表2。

表2输出功率等级分类

功率类别WPT1WPT2WPT3

输出功率范围/kWP≤3.33.3<P≤6.66.6<P≤10

4.4.2工作频率

无线充电系统的标称频率应为85.5kHz,频率范围应为79kHz~90kHz。

4.4.3机械气隙

原边设备与副边设备的机械气隙应符合表3的要求。

表3机械气隙

类型机械气隙/mm

+30

S50-40

+30

M90-40

+30

L130-40

4.4.4水平偏移范围

原边设备与副边设备的水平偏移范围应符合表4的要求。

表4水平偏移范围

方向坐标轴偏移距离/mm

行驶方向X±75

行驶方向的横向Y±100

4.4.5离地间隙

副边设备的离地间隙应符合表5的要求。

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DB35/T1875—2019

表5离地间隙

类型机械气隙/mm

S55~105

M95~145

L135~185

4.4.6系统效率

在额定工作点上,系统效率应不低于85%。系统以额定功率输出时,在垂直方向和水平方向所有允

许偏移条件下,系统效率应不低于80%。

4.4.7输入功率因数

系统以额定功率输出时,在垂直方向和水平方向所有允许偏移条件下,系统输入功率因数不应低于

0.98。

4.4.8稳压精度

当交流电源电压在标称值±15%范围内变化,输出电流在额定值的0%~100%范围内变化时,工作气

隙为标称气隙无偏移,并设置在恒压输出模式下运行,输出电压稳压精度不应超过±1%。

4.4.9稳流精度

当交流电源电压在标称值±15%范围内变化,输出电流在额定值的20%~100%范围内变化时,工作气

隙为标称气隙无偏移,并设置在恒流状态下运行,输出电流稳流精度不应超过±1%。

4.4.10电压纹波系数

当交流电源电压在标称值±15%范围内变化,输出电流在额定值的0%~100%范围内变化时,工作气

隙为标称气隙无偏移,并设置在恒压输出模式下运行,输出电压纹波蜂值系数不应超过±3%,电压纹波

有效值系数不应超过1%。

4.5防护安全

4.5.1非车载功率组件防护等级

非车载功率组件外壳的防护等级应符合GB/T4208—2017中IP54(室外型)或IP32(室内型)的规

定。

4.5.2原边设备防护等级

原边设备外壳的防护等级应符合GB/T4208—2017中IP67的规定。

4.5.3车载设备防护等级

车载设备外壳的防护等级应符合GB/T4208—2017中IP67的规定。

9

DB35/T1875—2019

4.6电气安全

4.6.1绝缘耐压强度

系统非电气连接的各带电回路之间、独立带电回路与地(金属外壳)之间,按工作电压应承受表6

规定历时1min的工频耐压试验,试验过程中不应出现绝缘击穿和闪络现象。

表6绝缘耐压强度的试验电压等级

额定绝缘电压Ui/V介电强度试验电压/kV

Ui≤60DC1.4kV/AC1.0kV

60<Ui≤300DC2.8kV/AC2.0kV

300<Ui≤700DC3.5kV/AC2.5kV

700<Ui≤950DC(2.8*Ui+1400)V/AC(2*Ui+1000)V

4.6.2冲击耐压

系统非电气连接的各带电回路之间、独立带电回路与地(金属外壳)之间,按工作电压应承受表7

所规定标准雷击波的短时冲击电压试验,试验过程中不应出现绝缘击穿和闪络现象。

表7冲击耐压的试验电压等级

额定绝缘电压Ui/V冲击耐压试验电压/kV

Ui≤601

60<Ui≤300±2.5

300<Ui≤700±6

700<Ui≤950±6

4.6.3绝缘电阻

在系统非电气连接的各带电回路之间、独立带电回路与地(金属外壳)之间绝缘电阻不应小于

500Ω/

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