電動汽車非車載充放電裝置通用技術(shù)要求

1、Q/ .Q/ PAGE 6：.；PAGE 5 Q/GDWICS 備案號：Q/ 國家電網(wǎng)公司企業(yè)規(guī)范中華人民共和國國家電網(wǎng)公司 發(fā) 布2021 x x 實施2021 x x 發(fā)布電動汽車非車載充放電安裝 通用技術(shù)要求Off-board bi-directional charger for electric vehiclesGeneral technical requirements報批稿前 言 在智能電網(wǎng)體系中，電動汽車的蓄電池組除接受電網(wǎng)充電外還可根據(jù)電網(wǎng)需求向電網(wǎng)提供電能。電動汽車非車載充放電安裝是實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)雙向能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過本規(guī)范的制定，為電動汽車非車載充放電安裝的研制和

2、運用提供技術(shù)根據(jù)。本規(guī)范在Q/GDW 233-2021的根底上進(jìn)展編制。與Q/GDW 233相比，本規(guī)范定義了充放電安裝，對其功能做出了規(guī)定，并提出電網(wǎng)異常呼應(yīng)和孤島檢測等要求。本規(guī)范與Q/GDW 233并行運用，分別作為電動汽車非車載充放電安裝和電動汽車非車載充電機(jī)的普通性技術(shù)要求。本規(guī)范是國家電網(wǎng)公司電動汽車充放電站系列規(guī)范之一。該系列規(guī)范目前包括以下規(guī)范：Q/GDW XXX-2021 電動汽車非車載充放電安裝通用技術(shù)要求Q/GDW XXX-2021 電動汽車非車載充放電安裝電氣接口規(guī)范Q/GDW XXX-2021 電動汽車交流供電安裝電氣接口規(guī)范Q/GDW XXX-2021 電動汽車充放

3、電計費安裝技術(shù)規(guī)范本規(guī)范由國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)部提出和歸口。本規(guī)范的起草單位：中國電力科學(xué)研討院、上海市電力公司、湖北省電力公司、湖南省電力公司。本規(guī)范的主要起草人：吳尚潔、武斌、廉國海、羅偉明、于文斌、潘景宜、田立亭、吳巍、曹基華。本規(guī)范由中國電力科學(xué)研討院擔(dān)任解釋。本規(guī)范于20XX年X月初次公布。電動汽車非車載充放電安裝通用技術(shù)要求范圍本規(guī)范規(guī)定了國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)運用的電動汽車用非車載充放電安裝以下簡稱充放電安裝的根本構(gòu)成、功能要求、技術(shù)要求、電網(wǎng)接入要求、與電動汽車蓄電池系統(tǒng)的銜接以及充放電安裝的標(biāo)識。本規(guī)范適用于國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)運用的采用傳導(dǎo)式充放電方式的電動汽車用非車載充放電安裝。規(guī)

4、范性援用文件以下文件中的條款經(jīng)過本規(guī)范的援用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的援用文件，其隨后一切的修正單不包括訂正的內(nèi)容或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達(dá)成協(xié)議的各方研討能否可運用這些文件的最新版本。凡是不注日期的援用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。GB/T 3859.2-93 半導(dǎo)體變流器 運用導(dǎo)那么GB 4208 外殼防護(hù)等級IP代碼GB/T 4797.5-92 電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 降水和風(fēng)GB/T 4797.6-1995 電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 塵、沙、鹽霧GB/T 16895.32-2021 建筑物電氣安裝 第7-712部分：特殊安裝或場所的要求 太陽能光伏(PV)

5、電源供電系統(tǒng)GB 17625.2 電磁兼容 限值 對額定電流不大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓動搖和閃爍的限制GB/Z 17625.3 電磁兼容 限值 對額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓動搖和閃爍的限制GB/T 18487.1-2001 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 普通要求GB/T 18487.3-2001 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 電動車輛交流/直流充電機(jī)站GB/T 19596-2004 電動汽車術(shù)語術(shù)語和定義GB/T 18487.1-2001和GB/T 19596-2004中確立的以及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。 充放電安裝 bi-directional charger實

6、現(xiàn)電動汽車蓄電池系統(tǒng)與電網(wǎng)之間雙向電能轉(zhuǎn)換的安裝?？偰敲闯浞烹姲惭b應(yīng)具有為蓄電池系統(tǒng)平安、自動的充電的才干和按照運用要求將蓄電池的電能向電網(wǎng)回饋放電的才干。充放電安裝應(yīng)具有在充電形狀和放電形狀之間自動轉(zhuǎn)換的才干。充電和放電的過程應(yīng)對蓄電池不呵斥損傷或少損傷，并且也不會給周圍的環(huán)境和人帶來損傷。根本構(gòu)成充放電安裝的根本構(gòu)成包括：功率單元、控制單元、電氣接口和通訊接口等。功能要求適用電池種類充放電安裝應(yīng)能對下述電池中的一種或多種充電和放電：鋰離子蓄電池、鎳氫蓄電池、鉛酸蓄電池。充放電運轉(zhuǎn)方式充電方式只允許充放電安裝向蓄電池充電的任務(wù)形狀稱之為充電方式。在這種方式下，充放電安裝作為單純的充電機(jī)運轉(zhuǎn)。

7、充放電方式在充放電方式下，充放電安裝根據(jù)電網(wǎng)運轉(zhuǎn)需求和蓄電池管理系統(tǒng)提供的信息，自動轉(zhuǎn)換充放電形狀和調(diào)整充放電運轉(zhuǎn)參數(shù)，以實現(xiàn)電動汽車蓄電池和電網(wǎng)之間電能的雙向傳送。人機(jī)交互功能顯示輸出功能a充放電安裝應(yīng)顯示的信息：充放電形狀；電池類型、蓄電池組充放電電壓、充放電電流、荷電形狀SOC；交流側(cè)電壓、電流、功率；在手動設(shè)定參數(shù)過程中應(yīng)顯示人工輸入信息；在出現(xiàn)缺點時應(yīng)有相應(yīng)的提示信息。b可選顯示信息：電池溫度、充放電時間、設(shè)定參數(shù)等。手動輸入功能充放電安裝應(yīng)具有實現(xiàn)外部手動輸入和控制的功能。參數(shù)設(shè)定設(shè)定要求充放電參數(shù)設(shè)定包括充電參數(shù)的設(shè)定和放電參數(shù)的設(shè)定，具有自動設(shè)定方式和手動設(shè)定方式。充放電安裝采

8、用任何設(shè)定方式，均應(yīng)具有明確的操作指示信息。充電參數(shù)設(shè)定手動設(shè)定方式操作人員設(shè)置充電方式、充電電壓、充電電流等參數(shù)，充放電安裝根據(jù)設(shè)定參數(shù)執(zhí)行相應(yīng)操作，對蓄電池進(jìn)展充電。自動設(shè)定方式在充電過程中，充放電安裝根據(jù)電網(wǎng)運轉(zhuǎn)信息和蓄電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整充電運轉(zhuǎn)參數(shù)、執(zhí)行相應(yīng)動作，對蓄電池進(jìn)展充電。放電參數(shù)設(shè)定在放電過程中，充放電安裝根據(jù)電網(wǎng)運轉(zhuǎn)信息和蓄電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整放電運轉(zhuǎn)參數(shù)、執(zhí)行相應(yīng)動作，對電網(wǎng)輸出電能。在充放電方式下，可設(shè)定如下放電限制條件：放電時間、放電電流限值/放電功率限值、放電終止條件包括蓄電池組電壓、荷電形狀等等。通訊功能充放電安裝應(yīng)具有與蓄電池管理系統(tǒng)通訊的

9、功能，判別充放電安裝能否與電動汽車蓄電池系統(tǒng)正確銜接，獲得電動汽車蓄電池系統(tǒng)參數(shù)和蓄電池實時數(shù)據(jù)。充放電安裝應(yīng)具有與上級監(jiān)控系統(tǒng)通訊的功能，獲得充放電參數(shù)和命令。充放電安裝與蓄電池管理系統(tǒng)及上級監(jiān)控系統(tǒng)的通訊協(xié)議將另行制定。技術(shù)要求環(huán)境條件任務(wù)環(huán)境溫度-20+50。相對濕度595。海拔 海拔高度1000m；海拔高度1000m時，應(yīng)設(shè)計高原型設(shè)備；假設(shè)運用規(guī)范型設(shè)備，應(yīng)按GB/T 3859.2-93中5.11.2規(guī)定降容運用。周圍環(huán)境要求運用地點不得有爆炸危險介質(zhì)，周圍介質(zhì)不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導(dǎo)電介質(zhì)。構(gòu)造要求充放電安裝殼體應(yīng)鞏固。構(gòu)造上應(yīng)防止人體隨便觸及帶電導(dǎo)體。電源要求電壓和

10、電流交流接入電壓和電流要求見表1。充放電安裝交流側(cè)接入電壓/電流要求接入方式交流電流額定值INA交流電壓額定值V1IN16單相220216IN32單相/三相 220/3803IN32三相380充放電安裝的交流側(cè)功率主回路應(yīng)能接受的電壓動搖范圍為額定電壓15%。頻率50 Hz 1Hz。耐環(huán)境要求IP防護(hù)等級充放電安裝應(yīng)遵守IP32在室內(nèi)或IP54在室外，必要時按照GB 4208的規(guī)定確定能否提高防護(hù)等級。三防(防潮濕，防霉變，防鹽霧)維護(hù)充放電安裝內(nèi)印刷線路板、接插件等電路應(yīng)進(jìn)展防潮濕、防霉變、防鹽霧處置，其中防鹽霧腐蝕才干滿足GB/T 4797.6-1995中表9的要求，使充放電安裝能在室外潮

11、濕、含鹽霧的環(huán)境下正常運轉(zhuǎn)。防銹(防氧化)維護(hù)充放電安裝鐵質(zhì)外殼和暴露在外的鐵質(zhì)支架、零件應(yīng)采取雙層防銹措施，非鐵質(zhì)的金屬外殼也應(yīng)具有防氧化維護(hù)膜或進(jìn)展防氧化處置。防風(fēng)維護(hù)安裝在平臺上的充放電安裝以及暴露在外的部件應(yīng)能接受GB/T 4797.5-92中表9規(guī)定的不同地域、不同高度處相對風(fēng)速的侵襲。防盜維護(hù)充放電安裝外殼門應(yīng)裝防盜鎖，固定充放電安裝的螺栓必需是在翻開外殼的門后才干安裝或裝配。溫升要求充放電安裝在額定負(fù)載下長期延續(xù)運轉(zhuǎn)，內(nèi)部各發(fā)熱元器件及各部位的溫升應(yīng)不超越表2中的規(guī)定。充放電安裝各部件極限溫升 部 件 或 器 件極 限 溫 升K功率開關(guān)器件70整流變壓器、電抗器B級絕緣繞組80與

12、半導(dǎo)體器件的銜接處55與半導(dǎo)體器件銜接處的塑料絕緣線25母線銜接處銅與銅銅搪錫銅搪錫5060電氣絕緣性能工頻耐壓充放電安裝非電氣銜接的各帶電回路之間、各獨立帶電電路與地金屬外殼之間，按其任務(wù)電壓應(yīng)能接受表3所規(guī)定歷時1min的工頻耐壓實驗。實驗過程中應(yīng)無絕緣擊穿和閃絡(luò)景象。沖擊耐壓充放電安裝非電氣銜接的各帶電回路之間、各獨立帶電電路對地金屬外殼之間，按其任務(wù)電壓應(yīng)能接受表3所規(guī)定規(guī)范雷電波的短時沖擊電壓實驗。實驗過程中應(yīng)無擊穿放電。絕緣電阻用開路電壓為表3規(guī)定電壓的測試儀器丈量，充放電安裝非電氣銜接的各帶電回路之間、各獨立帶電電路與地金屬外殼之間絕緣電阻應(yīng)不小于10M。絕緣實驗的實驗等級額定絕

13、緣電壓UI額定任務(wù)電壓交流均方根值或直流V絕緣電阻測試儀器的電壓等級V工頻耐壓實驗電壓kV沖擊耐壓實驗電壓kV602501.0160UI3005002.05300UI70010002.512漏電流在濕熱實驗后，用1.1倍額定電壓測試漏電流，充放電安裝對地漏電流應(yīng)不大于3.5mA。防護(hù)要求允許溫度在40環(huán)境溫度下，充放電安裝可用手接觸部分允許最高溫度應(yīng)是： 金屬部分，50；非金屬部分，60。可以用手接觸但不用緊握的部分，在同樣條件下允許的最高溫度應(yīng)為：金屬部分，60；非金屬部分，85。電擊防護(hù)充放電安裝的電擊防護(hù)要求應(yīng)符合GB/T 18487.1-2001中第9章的要求。平安要求充放電安裝應(yīng)具備

14、直流側(cè)的限流維護(hù)功能。充放電安裝應(yīng)具備急停開關(guān)，經(jīng)過手動或遠(yuǎn)方通訊指令緊急停頓充放電。充放電安裝在啟動時應(yīng)需人工確認(rèn)啟動。充放電安裝應(yīng)具有聯(lián)鎖功能，以保證與電動汽車分開以前車輛不能啟動。在充電和放電過程中，充放電安裝應(yīng)保證電壓和電流不超出允許值。在充電和放電過程中，在蓄電池的溫度超出允許限值時，充放電安裝應(yīng)停頓充放電。充放電安裝應(yīng)具有軟啟動功能，電網(wǎng)側(cè)的啟動沖擊電流不大于額定電流的110%。充放電安裝應(yīng)具備電網(wǎng)側(cè)的過/欠壓維護(hù)。在放電形狀下，充放電安裝檢測到電網(wǎng)電壓異常，應(yīng)能延時自動切斷主回路。假設(shè)在要求的延時內(nèi)電網(wǎng)電壓恢復(fù)到正常，那么無需呼應(yīng)。電壓條件和延時如表4。異常電壓的呼應(yīng) 電壓電網(wǎng)銜

15、接端呼應(yīng)時間U50%UN0.1s50%UNU85%UN2.0s85%UNU110%UN繼續(xù)運轉(zhuǎn)110%UNU%UN2.0s%UNU0.05s充放電安裝在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)具備過/欠頻維護(hù)。在放電形狀下，充放電安裝檢測到電網(wǎng)頻率低于49.5Hz或高于50.2Hz時，應(yīng)延時0.2s自動切斷主回路。假設(shè)在要求的延時內(nèi)頻率恢復(fù)到正常，那么無需呼應(yīng)。充放電安裝在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)具備孤島效應(yīng)維護(hù)。充放電安裝必需在電網(wǎng)失壓2s內(nèi)停頓向電網(wǎng)線路送電，并自動切斷主回路。由于超限形狀導(dǎo)致充放電安裝停頓充放電后，在電網(wǎng)任務(wù)電壓和頻率恢復(fù)到正常范圍后20s至5min，充放電安裝根據(jù)電網(wǎng)需求恢復(fù)充放電。恢復(fù)充放電運轉(zhuǎn)時必需執(zhí)行軟啟動。充

16、放電安裝電網(wǎng)側(cè)接口應(yīng)按照GB/T 16895.32-2021要求的接地/接維護(hù)線。充放電安裝電網(wǎng)側(cè)應(yīng)具有符合GB/T 16895.32-2021要求的短路維護(hù)。充放電安裝電網(wǎng)側(cè)應(yīng)具有符合GB/T 16895.32-2021要求的隔離和開關(guān)的方式。在充放電過程中，充放電安裝應(yīng)具有明顯的警示標(biāo)志和文字提示，防止人員誤操作。電磁兼容性充放電安裝應(yīng)能接受GB/T 18487.3-2001中11.3規(guī)定的電磁環(huán)境測試。直流輸出要求輸出電壓和電流范圍輸出電壓充放電安裝輸出電壓根據(jù)適用蓄電池系統(tǒng)電壓等級的范圍分為三級：150V350V，300V500V，450V700V。輸出電流輸出額定電流優(yōu)選值A(chǔ)：10、

17、20、50、100、160、200。輸出電壓和電流誤差在7.3規(guī)定的交流電源動搖范圍內(nèi)、在充電負(fù)載動搖范圍內(nèi)、以及輸出不超出7.10.1規(guī)定的調(diào)理范圍內(nèi)時，充放電安裝輸出電壓與設(shè)定值的相對靜態(tài)誤差應(yīng)不大于1；在設(shè)定的輸出直流電流大于等于30A時，充放電安裝輸出電流與設(shè)定值的相對靜態(tài)誤差應(yīng)不大于1；在設(shè)定的輸出直流電流小于30A時，充放電安裝輸出電流與設(shè)定值的相對靜態(tài)誤差應(yīng)不大于0.3A。交流輸出要求在7.3規(guī)定的交流電源動搖范圍及供電蓄電池電壓限值允許范圍內(nèi)，當(dāng)所設(shè)定的輸出交流電流為額定電流的20%100%時，充放電安裝輸出的交流電流與設(shè)定值的相對靜態(tài)誤差應(yīng)不大于2。充放電效率對于功率大于3k

18、W的充放電安裝，當(dāng)充放電安裝輸出功率大于額定輸出功率的50%時，效率應(yīng)大于等于90%；對于功率小于等于3kW的充放電安裝，當(dāng)輸出功率大于額定輸出功率的50%時，效率應(yīng)大于等于80%。低壓輔助電源要求充放電安裝應(yīng)為電動汽車提供低壓輔助電源，用于在充放電過程中為電動汽車蓄電池管理系統(tǒng)供電。低壓輔助電源輸出的紋波系數(shù)應(yīng)小于等于1%?？煽啃阅康钠骄秉c間隔時間MTBF應(yīng)大于等于3000h置信度為85%。其他要求機(jī)械強(qiáng)度充放電安裝應(yīng)能接受GB/T 18487.3-2001中11.2條規(guī)定的機(jī)械環(huán)境測試。噪聲在額定負(fù)載和周圍環(huán)境噪聲不大于40dB的條件下，距充放電安裝程度位置1m處，測得的噪聲最大值應(yīng)不大于60dB(A)。電網(wǎng)接入要求閃變充放電安裝運轉(zhuǎn)呵斥的電壓閃變不應(yīng)超出GB 17625.2小于16A的系統(tǒng)或GB/Z 17625.