TCPSS 1010-2024 電動汽車有線無線一體化雙模直流充電樁技術(shù)規(guī)范

T/CPSST/CPSS1010—202422 3.3有線無線一體化雙模直流充電樁 wiredandwirelessintegrateddual-modeDCchargingstations具有有線充電和無線充電兩種模式的電動汽車充電設(shè)備。3.4直流電源模塊 DCpowermodule將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的功率變換單元，具備調(diào)壓功能。多個直流電源模塊組成直流電源模組。3.5地面功率分配模塊 off-boardpowerdivider成，可以根據(jù)需求將輸入功率分配到不同的輸出口上。3.6地面設(shè)備 off-boardsupplydevice電動汽車無線充電系統(tǒng)的地面?zhèn)仍O(shè)備的統(tǒng)稱。注：地面設(shè)備包括原邊設(shè)備及非車載功率組件等。3.7充電插頭 plug有線無線一體化雙模直流充電樁中和充電電纜連接且可移動的部分。3.8車載設(shè)備 on-boardsupplydevice電動汽車無線充電系統(tǒng)的車載側(cè)設(shè)備的統(tǒng)稱。注：車載設(shè)備包括副邊設(shè)備及車載功率組件等。3.9充電插座 socket-outlet有線充電中和電動汽車充電設(shè)備連接在一起且固定安裝的部分。3.10車端功率分配模塊 vehiclepowerdivider擇有線和無線供電模式。3.11機(jī)械氣隙 mechanicalairgap無線充電中原邊設(shè)備上表面與副邊設(shè)備下表面最短的間距。3.12工作氣隙 operationalairgap無線充電中原邊設(shè)備磁場發(fā)射線圈上表面與副邊設(shè)備磁場接收線圈下表面之間的距離。3.13充電位 chargingspot為電動汽車提供無線充電服務(wù)的地面設(shè)施統(tǒng)稱。注：充電位包括停車位、地面設(shè)備和其他輔助設(shè)施（如容納原邊設(shè)備的設(shè)備井，地面限位裝置，定位輔助設(shè)備等。T/CPSST/CPSS1010—2024T/CPSST/CPSS1010—2024PAGEPAGE11PAGEPAGE10總體要求一般要求有線充電樁的一般要求包括：GB/T20234.1GB/T20234.1～5電連接裝置的熔融、燃燒等嚴(yán)重事故；充電樁應(yīng)便于人員操作與使用,方便定期保養(yǎng)和維護(hù)，滿足電動汽車與充電設(shè)備對其的回收、存放等產(chǎn)品使用管理需求。無線充電部分的一般要求包括：無線充電部分的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T38775.1的規(guī)定。系統(tǒng)構(gòu)成圖1給出了一種典型的雙車位有線無線一體化雙模直流充電樁結(jié)構(gòu)示意圖，一個充電樁為鄰近兩個車位提供電能，包含兩個有線充電接口，兩個無線充電接口。圖2給出了雙車位有線無線一體化雙模直端；車端功率分配模塊通過選通輸入通道，進(jìn)行不同形式的充電。充電樁充電樁原邊設(shè)備原邊設(shè)備圖1 雙車位的有線無線一體化雙模直流充電樁的結(jié)構(gòu)示意圖電網(wǎng)電網(wǎng)有線無線雙模充電樁電動汽車AC3無線充電DC78AC3有線充電5052通訊61電池1911DCDCDCDC4DCDC4標(biāo)引序號說明：①——直流電源模組；②——地面功率分配模塊；③——非車載功率組件；④——原邊設(shè)備；⑤——充電插頭；⑥——地面通信控制單元（CSU）；⑦——副邊設(shè)備；⑧——車載功率組件；⑨——充電插座；⑩——車端功率分配模塊；?——車載通信控制單元（IVU）。圖2 有線無線一體化雙模直流充電樁的原理示意圖直流電源模組有線無線一體化雙模直流充電樁的直流電源模組宜采用多個直流電源模塊并聯(lián)模式，方便功率分配。單個模塊功率宜為：10kW、15kW、20kW或30kW。地面功率分配模塊工況。圖3樁包含62（有線充電A和2（無線充電A、無線充電B）。功率分配模塊至少包含三類開關(guān)來保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，直流輸入開關(guān)用于系策略合理分配；輸出開關(guān)用于控制輸出端口。三類開關(guān)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)功率流的控制。同一車位的有線充電模塊和無線充電模塊應(yīng)具備互鎖功能，在圖3中即“無線充電A”與“有線充電A”不能處于同時工作狀態(tài)。直流電源模組直流電源模組地面功率分配模塊有線充電BDCDC有線充電ADCDC無線充電BDC無線充電ADC輸出開關(guān)選通開關(guān)輸入開關(guān)圖3 雙車位有線無線一體化雙模直流充電樁地面功率分配模塊的連線示意圖原邊設(shè)備的安裝安裝方式原邊設(shè)備的安裝方式有：地埋安裝；地上安裝；其他安裝方式（如汽車頂部上方安裝、墻面安裝、原邊設(shè)備升降式安裝等）。地埋安裝地埋安裝如圖4所示，原邊設(shè)備完全埋藏于地下，原邊設(shè)備的表面存在于Z軸零坐標(biāo)處。標(biāo)引序號說明：①——工作氣隙；②——機(jī)械氣隙；③——原邊設(shè)備封裝和保護(hù)高度（含蓋板）；④——電能接收線圈封裝和保護(hù)高度；⑤——路面。圖4 地埋安裝地上安裝地上安裝如圖5所示，原邊設(shè)備以突出地面一定高度的方式安裝。在路面之上的安裝高度由制造商的安裝指南給定。最大安裝高度也應(yīng)符合國家相關(guān)管理?xiàng)l例,如城市道路管理?xiàng)l例。標(biāo)引序號說明：①——工作氣隙；②——機(jī)械氣隙；③——原邊設(shè)備封裝和保護(hù)高度（含蓋板）；④——副邊線圈下表面到副邊設(shè)備下表面的高度；⑤——路面；⑥——安裝高度。圖5 地上安裝分類分類依據(jù)有線無線一體化雙模直流充電樁分類依據(jù)如下三個因素：環(huán)境狀況；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；功率等級。環(huán)境狀況有線無線一體化雙模直流充電樁根據(jù)用途和環(huán)境狀況可分為：室內(nèi)使用；室外使用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個有線無線一體化雙模直流充電樁中總車位數(shù)不超過4個，按照個數(shù)可以分為1車位、2車位、3車位、4車位四類，如圖6所示。原邊設(shè)備應(yīng)符合GB/T38775.6中地面端相關(guān)規(guī)定。充電樁充電樁停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備原邊設(shè)備停車位充電樁停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備充電樁 充電樁充電樁充電樁原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位原邊設(shè)備停車位c) 3車位 d) 4車位圖6 有線無線一體化雙模直流充電樁結(jié)構(gòu)分類功率等級有線無線一體化雙模直流充電樁根據(jù)四種不同結(jié)構(gòu)，按照輸入功率等級分類如表1。表1 輸入功率等級分類結(jié)構(gòu)輸入總功率kW1車位60、1202車位120、180、2403車位180、240、300、3604車位240、300、360、420、480功率分配有線無線一體化雙模直流充電樁的功率分配如表2所示。表2 功率分配充電車輛數(shù)量分類輸出功率1車輛充電需求功率≥充電樁額定充電功率充電樁額定充電功率車輛充電需求功率<充電樁額定充電功率車輛充電需求功率＞1車輛充電需求功率總和≥充電樁額定充電功率車輛充電需求功率等比例降額車輛充電需求功率總和<充電樁額定充電功率車輛充電需求功率注：當(dāng)多輛車輛同時充電且車輛需求功率不一致時，應(yīng)通過地面功率分配模塊匹配適當(dāng)?shù)妮敵龉β省１?給出了輸入總功率120kW，“2車位”的有線無線充電樁單臺車輛最大功率分配。表3 單臺車輛最大功率分配分類充電車輛數(shù)量有線功率kW無線功率kW單獨(dú)有線112002600單獨(dú)無線10112022注：本標(biāo)準(zhǔn)不支持同一車輛有線充電和無線充電同時操作。單臺車輛最大功率隨國標(biāo)功率增加相應(yīng)增加。通信要求有線無線一體化雙模直流充電樁和車載設(shè)備通過信令實(shí)現(xiàn)電能傳輸過程的控制以及相關(guān)必要信息的交互，確保電動汽車充電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，根據(jù)充電方式分為兩種通信模式：GB/T27930—2015GB/T38775.2—2020化雙模直流充電樁充電控制流程圖如圖7所示。Y通知IVU與車輛BMS進(jìn)行通信連接，啟動充電Y通知IVU與車輛BMS進(jìn)行通信連接，啟動充電Y有線充電通信部分啟動，充電準(zhǔn)備通過充電槍與車輛BMS進(jìn)行通信連初始化NN初始化NN啟動無線充電？啟動有線充電？Y原副邊通信正常，且原副邊對齊？NNBMS連接正常，車輛反饋允許充電YNBMS連接正常，車輛反饋允許充電？停止充電指令、系統(tǒng)故障或電量充滿？Y停止充電指令、物活體、系統(tǒng)故障或電量充滿？Y根據(jù)車載端反饋充電信息實(shí)時調(diào)節(jié)功率輸出啟動有線功率傳輸充電結(jié)束系統(tǒng)待機(jī)檢測無線充電通信部分啟動，充電準(zhǔn)備N有異Y通知地面端啟動充電，地面端啟動異物檢測，活體保護(hù)以及無線功率傳輸根據(jù)車載端反饋充電信息實(shí)時調(diào)節(jié)功率輸出圖7 有線無線一體化雙模直流充電樁充電控制流程圖環(huán)境測試一般要求況下，且安全特性不降低。有線無線一體化雙模直流充電樁的環(huán)境測試和相關(guān)設(shè)計應(yīng)滿足：有線無線一體化雙模直流充電樁設(shè)計為滿足有線無線充電系統(tǒng)正常工作條件下的使用；86kPa106kPa之間的大氣壓下進(jìn)行；2000m2000m海拔使用的設(shè)備，應(yīng)考慮介電強(qiáng)度的下降、設(shè)備的開關(guān)能力、空氣的冷卻作用以及設(shè)備的降額運(yùn)行；取措施防止設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生有害的冷凝現(xiàn)象?？墒褂萌缤L(fēng)和/或內(nèi)部加熱、排水孔等措施，但是IP54（其可正常工作。注：特殊安裝環(huán)境下的測試需要對性能進(jìn)行確認(rèn)。工作環(huán)境溫度要求2423.1要求的最低溫測試（試驗(yàn)Ab）和符合GB/T2423.2要求的最高溫測試（試驗(yàn)Bb）。在不同的安裝環(huán)境下設(shè)備對環(huán)境溫度要求的應(yīng)滿足：室內(nèi)安裝的環(huán)境溫度要求：50℃24h35℃；環(huán)境溫度下限是-5℃。室外安裝的環(huán)境溫度要求：50℃24h35℃；環(huán)境溫度下限是-20℃。環(huán)境濕度測試有線無線一體化雙模直流充電樁應(yīng)設(shè)計運(yùn)行在5％和95％之間的相對濕度。根據(jù)不同的安裝環(huán)境，應(yīng)選擇如下兩個試驗(yàn)之一進(jìn)行測試：室內(nèi)安裝的濕度測試。溫度為50℃時空氣相對濕度不超過50％。應(yīng)通過下面的測試：624hGB/T2423.4，溫度在（40±3）℃95％（Db）；224hGB/T。室外安裝的濕度測試。溫度為25℃時的最高相對濕度可為100%。應(yīng)通過下面的測試條件：524hGB/T2423.4，溫度在（40±3）℃95％（Db）；724hGB/T。干熱測試按GB/T7251中10.2.3.1要求進(jìn)行干熱試驗(yàn)。該試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T2423.24中試驗(yàn)Sa，過程B的要求。注：干熱試驗(yàn)可結(jié)合外殼的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)。低溫測試低溫測試應(yīng)遵循GB/T2423.1中試驗(yàn)Ab：室外使用設(shè)備，-20℃±3℃16h；室內(nèi)使用設(shè)備，-5℃±3℃16h。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境比以上規(guī)定溫度更低時，根據(jù)需要針對極端寒冷氣候的低溫試驗(yàn)按照GB/T2423.1進(jìn)行（測試Ab）測試，以制造商定義的額定最低溫運(yùn)行16h。安全要求接地措施充電接口的保護(hù)接地觸頭應(yīng)滿足GB/T11918.1-2014中10.1、10.2和10.4的要求。直流充電接口和直接電氣連接直流電網(wǎng)的直流充電接口的保護(hù)接地觸頭應(yīng)滿足GB/T11918.1—2014中10.3的要求，或按照7.5.2進(jìn)行短時耐大電流測試后，保護(hù)接地導(dǎo)體的部件不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破損或熔化。注：直流充電連接裝置通常不直接電氣連接直流電網(wǎng)，但不排除存在直接電氣連接直流電網(wǎng)的應(yīng)用場合。絕緣電阻和介電強(qiáng)度充電連接裝置的絕緣電阻和介電強(qiáng)度應(yīng)滿足GB/T11918.1—2014中第19MΩ。限制短路電流耐受性能交流充電連接裝置的限制短路電流耐受性能應(yīng)滿足GB/T11918.1-2014中第29章的要求。直流充電連接裝置應(yīng)能耐受至少5000000A2s的短路容量值。注：通常用于不與直流電網(wǎng)直接電氣連接的直流充電連接裝置。表面溫度電纜組件在正常使用時表面溫度不應(yīng)超過規(guī)定值，按GB/T20234.1—2023中7.24的方法進(jìn)行試驗(yàn)，表面溫度應(yīng)滿足如下要求：電纜組件的可抓握部位，其允許的最高溫度不應(yīng)超過：1) 金屬部件：50℃；2) 非金屬部件：60℃。充電電纜允許的最高溫度可放寬至70℃適用放寬條件時，應(yīng)在充GB4943.1電纜組件上可接觸的非抓握部位，其允許的最高溫度不應(yīng)超過：1) 金屬部件：60℃；2) 非金屬部件：85℃。防觸電保護(hù)充電接口的防觸電保護(hù)應(yīng)滿足GB/T11918.1—2014中第9章的要求。碾壓保護(hù)地面原邊設(shè)備應(yīng)滿足GB/T38775.4—2020中的要求。溫升充電接口在正常使用時的溫升應(yīng)滿足GB/T20234.1—2023中6.3.13的要求。電力電纜組件要求外觀要求充電電纜上應(yīng)標(biāo)有制造廠的名稱或商標(biāo)、產(chǎn)品型號、額定電壓和防護(hù)等級信息。頭識別信息。電纜組件的未接線末端應(yīng)標(biāo)有導(dǎo)線標(biāo)識用于連接可拆線端子。充電電纜充電電纜的連接和冷卻要求應(yīng)滿足GB/T20234.1—2023中6.2.6和6.4的規(guī)定。地面發(fā)射端地面發(fā)射端的開關(guān)及隔離開關(guān)應(yīng)符合GB14048.3—2017的要求或具備對應(yīng)的證明材料。機(jī)械強(qiáng)度電纜組件應(yīng)滿足GB/T11918.1-2014中24.3的水平跌落試驗(yàn)要求及以下要求：可能為帶電部分的部件不應(yīng)外露；電子鎖止裝置（若有）功能應(yīng)正常；應(yīng)能保持原有的防護(hù)等級；d) GB/T20234.1—20236.3.10e) 液體介質(zhì)冷卻裝置密封部件不應(yīng)產(chǎn)生導(dǎo)致泄漏的破裂或損壞。不可拆線的電纜組件應(yīng)滿足GB/T11918.1—2014中24.4的彎曲試驗(yàn)要求液體介質(zhì)冷卻裝置密封部件不應(yīng)產(chǎn)生導(dǎo)致泄漏的破裂或損壞。車輛碾壓充電插頭應(yīng)按GB/T20234.1-2023中7.13.2的方法進(jìn)行車輛碾壓試驗(yàn)后，應(yīng)滿足GB/T20234.1—2023中6.2.12.1的要求或目視觀察發(fā)現(xiàn)無法繼續(xù)使用的損壞或破裂。充電電纜應(yīng)能經(jīng)受車輛碾壓，按照GB/T20234.1—2023中7.13.3的方法進(jìn)行車輛碾壓試驗(yàn)后，不應(yīng)出現(xiàn)以下?lián)p壞：絕緣層或護(hù)套損壞等外觀結(jié)構(gòu)破壞；GB/T20234.1—20236.2.5信號線等低壓導(dǎo)線的斷路或短路；液體介質(zhì)冷卻充電電纜的冷卻通道完整性產(chǎn)生導(dǎo)致泄