非车载充电机.docx
- 文档编号:9351124
- 上传时间:2023-05-18
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:88.20KB
非车载充电机.docx
《非车载充电机.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《非车载充电机.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
非车载充电机
ICS29.200
K85
DB11
北京市标准化指导性技术文件
DB11/Z752—2010
电动汽车电能供给与保障技术规范
非车载充电机
Technicalspecificationsofelectricitysupplyandassuranceforelectricvehicle:
off-boardcharger
2010-10–25发布
北京市质量技术监督局发布
目 次
前言II
1 范围1
2 规范性引用文件1
3 术语和定义1
4 基本构成2
5 参数2
6 要求2
7 试验方法7
8 标志与标识13
9 安装要求14
前 言
本指导性技术文件按照GB/T1.1-2009给出的规则编写。
本指导性技术文件由北京市电动汽车产业标准化工作组提出。
本指导性技术文件由北京市发展与改革委员会组织实施。
本指导性技术文件建议和意见,向北京市质量技术监督局反映。
本指导性技术文件的主要起草单位:
北京理工大学。
本指导性技术文件的参与起草单位:
北京市标准化研究所、北京嘉昌机电设备制造有限公司、北京电源行业协会、中国电力科学研究院、北京普莱德新能源电池科技有限公司、北京交通大学、北京市产品质量监督检验所、普天海油新能源动力有限公司、中国石化建设工程公司、国家电动汽车试验示范区管理中心、北京动力源科技股份有限公司、北京中石化首科新能源科技有限公司、中国科学院电工研究所、北京电力公司。
本指导性技术文件的主要起草人:
王震坡、孙逢春、刘鹏、陆春。
本指导性技术文件的参与起草人:
钟锌章、李永华、刘雪涛、权京华、徐曙东、钱良国、吴尚洁、李丹东、黄彧、彭永伦、刘广航、王晓峰、张建民、王璟琳、孙晓卉、孙璐、罗小英、张磊、曹桂军、王永勤。
电动汽车电能供给与保障技术规范非车载充电机
1 范围
本指导性技术文件规定了非车载充电机的基本构成、参数、要求、试验方法、标志与标识和安装要求。
本指导性技术文件适用于非车载充电机的设计、制造、检验和安装。
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,仅所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/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/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Cab:
恒定湿热试验
GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Ea和导则:
冲击
GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Fc:
振动(正弦)
GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Ka:
盐雾
GB/T2900.1电工术语基本术语
GB/T3859.1-1993半导体变流器基本要求的规定
GB4208-2008外壳防护等级(IP代码)
GB/T4365电工术语电磁兼容
GB/T4798.1-2005电工电子产品应用环境条件第1部分:
贮存
GB19596电动汽车术语
GB/T19826电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求
GB50156汽车加油加气站设计与施工规范
GB50217电力工程电缆设计规范
JB/T7665-2007通用机械噪声声功率级现场测定声强法
QC/T841电动汽车传导式充电接口
QC/T842电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议
YD/T731-2008通信用高频开关整流器
3 术语和定义
GB19596、GB/T19826、GB/T2900.1和GB/T4365中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
非车载充电机off-boardcharger
固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,为电动汽车动力蓄电池等可充电的储能系统提供直流电能的设备。
若无特别说明,本标准所述充电机为非车载充电机;本标准所述动力蓄电池系统含其他可充电的储能系统。
3.2
充电站EVchargingstation
由三台及以上电动汽车非车载充电机和(或)交流充电桩组成(至少有一台非车载充电机),可以为电动汽车进行充电和(或)电池更换服务,并能够在充电过程中对充电机、动力蓄电池进行状态监控的场所。
[DB11/Z728—2010,术语和定义3.1]
4 基本构成
充电机由功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等部分组成。
5 参数
5.1 输出电压
充电机的输出电压根据常用动力蓄电池系统电压等级分为五级,输出电压范围与标称输出电压优先值见表1。
表1 充电机输出电压
输出电压等级
输出电压范围
V
标称输出电压优先值
V
1
24~65
48
2
55~120
72
3
100~350
144、288
4
300~500
384
5
450~750
544
5.2 输出电流
充电机的输出直流额定电流宜优先采用:
10A、20A、30A、60A、100A、120A、200A、400A。
6 要求
6.1 环境条件
工作环境温度
-20℃~+50℃。
相对湿度
5%~95%。
海拔高度
海拔高度≤2000m。
振动和冲击
使用场所的振动和冲击环境不应超过GB/T4798.1-2005中表6规定的IM3级条件等级。
爆炸与腐蚀
使用场所安全距离内不应有有爆炸危险的介质,周围介质不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质。
6.2 电源
输入电压
输入电压见表2,允许电压波动范围不应超过额定电压的±15%。
表2 充电机输入电压要求
输入电流额定值IN
A
输入电压额定值
V
IN≤16
单相:
220
16<IN≤32
单相/三相:
220/380
IN>32
三相:
380
输入电压不平衡度
输入电压的不平衡度不应超过5%。
频率
电源频率变化范围不应超过额定工作频率50Hz的2%。
6.3 功能
充电功能
充电机应能自动为动力蓄电池系统充电。
充电机可手动设定参数为动力蓄电池系统充电。
保护功能
连接状态
充电机应与动力蓄电池系统进行连接状态确认,并应在进行电池管理系统和充电机绝缘检查后,启动充电过程。
当充电机检测到与动力蓄电池系统通信不正常时,应停止直流输出并报警提示。
交流输入过/欠压保护
电源电压超过或低于额定值的15%时,充电机应停止直流输出,并报警提示。
故障排除后,充电机检测电源电压符合充电条件时,应能正常工作。
电源缺相防护
当充电机检测到供电电源出现缺相时,应停止直流输出,并报警提示。
故障排除后,充电机检测电源符合充电条件时,应能正常工作。
直流输出短路防护
当充电机输出端短接时,应停止直流输出,并报警提示。
故障排除后,充电机应能正常工作。
过温防护
充电过程中,充电机的内部温度达到保护设定值时,应自动停机或降功率运行。
当温度恢复正常后,充电机应能正常工作。
反接防护
充电机与动力蓄电池系统连接过程中,若正负极反接,启动后充电机应没有直流输出,并报警提示。
故障排除后,充电机应能正常工作。
断电重启
充电机输入端断电停机重新通电时,应不能自动启动充电。
人工启动后,充电机应能正常工作。
输出限流、限压保护
充电机应具备直流侧的限流、限压保护功能。
低压供电功能
充电机应能为电动汽车提供低压直流辅助电源,标称电压为12V或24V,低压供电功率不低于50W,纹波系数不应大于1%。
监控功能
运行事件记录
充电机的监控单元应能储存不少于100条事件。
充电机故障、报警、充电开始与结束等均应有事件记录。
充电机宜具有保存充电过程曲线的功能,事件记录和曲线记录应具有掉电保持功能。
故障报警
充电机交流输入过/欠压、直流输出过/欠压、充电机过温、充电机监控单元与充电站监控系统通信中断等,应能报警提示,在故障记录界面可查询故障信息。
参数整定和操作权限管理
充电机监控单元应具有参数整定和操作权限管理功能,任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。
计量功能
充电机宜具有对直流输出电能量进行计量的功能。
人机交互功能
手动设定方式
充电机可由操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数。
采用手动设定方式时,应具有明确的操作指示信息。
显示输出功能
充电机应显示的信息包括:
a)充电时间、充电电压、充电电流;
b)出现故障时相应的提示信息。
充电机可显示的信息包括:
c)在手动设定过程中的人工输入信息;
d)电能计量信息;
e)电池管理系统传输给充电机的信息。
6.4 电气性能
启动冲击电流
充电机应具有软启动功能,交流侧的启动冲击电流不应大于设定输出功率所需输入电流的110%。
输出电压误差
输出电压与设定值的相对静态误差不应大于±0.5%。
输出电流误差
设定的输出直流电流大于等于30A时,输出电流与设定值的相对静态误差不应大于±1%。
设定的输出直流电流小于30A时,输出电流与设定值的相对静态误差不应大于±0.3A。
稳压精度
充电机输出电压在表1规定的1、2级时,稳压精度不应大于±0.5%。
充电机输出电压在表1规定的3、4、5级时,稳压精度不应大于±0.2%。
稳流精度
在10%~100%额定电流输出范围内,稳流精度不应大于±1%。
纹波系数
充电机输出电压范围在表1规定的1、2级时,电压纹波系数不应大于±0.5%。
充电机输出电压范围在表1规定的3、4、5级时,电压纹波系数不应大于±0.2%。
效率和功率因数
输出功率为额定功率的50%~100%时,效率不应小于92%,功率因数不应小于0.92。
6.5 电气安全
电气绝缘性能
工频耐压
按7.7.1.1进行充电机的工频耐压试验,试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。
冲击耐压
按7.7.1.2进行充电机的冲击耐压试验,试验过程中应无击穿放电。
绝缘电阻
在表3规定的电压条件下,充电机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)之间的绝缘电阻不应小于10MΩ。
表3 绝缘试验的电压等级
额定绝缘电压Ui
V
绝缘电阻测试仪器的电压等级
V
工频耐压试验电压
kV
冲击耐压试验电压
kV
Ui≤60
250
1.0
1.0
60<Ui≤300
500
2.0
5.0
300<Ui≤750
1000
2.5
12.0
漏电流
在湿热试验后,用1.1倍额定电压测试漏电流,充电机对地的漏电流不应大于3.5mA。
电气间隙和爬电距离
充电机的电气间隙和爬电距离均应符合表4的规定。
表4 电气间隙和爬电距离
额定工作电压
V
电气间隙
mm
爬电距离
mm
150<Ui≤300
6.0
6.3
300<Ui≤500
8.0
10.0
500<Ui≤750
12.0
16.0
小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间,以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm,爬电距离不小于20mm。
6.6 电磁兼容
充电机的电磁兼容性应符合GB/T19826-2005中5.4的要求。
6.7 接口与通信协议
充电机的充电接口应符合QC/T841的要求。
产品通信接口应满足现场连接要求,通信协议应符合QC/T842的要求。
6.8 机械强度
充电机的壳体在运输或承受冲击载荷后,性能和防护等级应没有降低;门的操作和锁止点应没有受损;不因永久或暂时变形而使带电部分和外壳相接触,不应破坏6.5.1规定的充电机电气绝缘性能。
6.9 耐环境
IP防护等级
安装在室内的充电机的IP防护等级应为IP32。
安装在室外的充电机的IP防护等级应为IP55。
三防(防潮湿、防霉变、防盐雾)保护
充电机应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理。
防锈(防氧化)保护
充电机铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取防锈措施;非铁质的金属外壳应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。
温升要求
按照7.13进行温升试验时,内部各发热元器件及各部位的温升应不超过表5中的规定。
表5 充电机各部件极限温升
部件或器件
极限温升
K
功率开关器件
70
整流变压器、电抗器、B级绝缘绕组
80
与半导体器件的连接处
55
与半导体器件连接处的塑料绝缘线
25
母线连接处
铜——铜
50
铜搪锡——铜搪锡
60
6.10 噪声
按照7.14进行充电机噪声测试时,测得充电机噪声最大值应不大于60dB。
6.11 可靠性
平均故障间隔时间不应小于10000h(置信度为85%)。
6.12 外观质量
充电机外表面应平整,无明显的划伤、变形等缺陷,表面涂镀层应均匀。
铭牌、标志安装应端正牢固,字迹清晰。
零部件紧固可靠,无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。
7 试验方法
7.1 试验条件
试验环境条件
除另有规定外,试验应在正常环境条件下进行:
1——环境温度:
+15℃~+35℃;
2——相对湿度:
45%~75%;
3——大气压力:
86kPa~106kPa。
仪器仪表
试验中所使用的仪器仪表精度应符合GB/T19826-2005中6.1.4的要求。
充电机的配置与要求
按本指导性技术文件、使用说明规定的安装方法,连接输入、输出、保护接地等相应的线路。
受试充电机温度在通电前应与环境温度平衡。
7.2 环境试验
高温试验
充电机连接电阻性负载,并设置使充电机工作在满载状态。
高温工作试验应按GB/T2423.2-2008中“试验Bd:
散热试验样品温度渐变的高温试验—试验样品在升温调节期不通电”的规定进行。
试验中,取高温试验温度为6.1.1规定的最高工作环境温度,试验持续时间为16h。
在试验期间和试验结束后,充电机应能正常工作。
正常工作是指充电机的充电、通信、显示及各项保护功能都应正常,不允许有功能丧失。
低温试验
充电机连接电阻性负载,并设置使充电机工作在满载状态。
低温工作试验应按GB/T2423.1-2008中“试验Ad:
散热试验样品温度渐变的低温试验—试验样品在温度开始稳定后通电”的规定进行。
试验中,取低温试验温度为6.1.1规定的最低工作环境温度,试验持续时间为16h。
在试验期间和试验结束后,充电机应能正常工作。
恒定湿热试验
将试验充电机置于恒定湿热试验箱内,试验按GB/T2423.3规定的方法进行,在温度40℃±2℃,相对湿度为93%±3%的环境下连续试验48h后,充电机在7.1.1规定的正常环境条件下放置2h,试验结束后,充电机应能正常工作。
7.3 保护功能试验
连接状态试验
充电机连接动力蓄电池系统,设置充电机与动力蓄电池系统连接不正确,通电后,充电机不应启动充电过程;在充电过程中断开充电机与负载连接的充电线路,充电机应立即切断直流输出。
设置动力蓄电池系统的绝缘或充电机的绝缘破坏后,充电机不应启动充电过程。
交流输入过/欠压保护试验
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作。
调整输入电源电压,使其高于输入电压额定值15%或低于输入电压额定值15%时,检测充电机的状态,测试结果应符合6.3.2.2的要求。
直流输出短路防护试验
在充电机不连接负载的条件下将输出端短接,开启充电机的电源开关,充电机应有报警提示。
试验后,断开短接设备,重新开启充电机的电源开关,充电机应能正常工作。
过温防护试验
充电机连接电阻性负载,关闭冷却系统或人工降低冷却效能,启动充电机工作,充电机应符合6.3.2.5的要求。
反接防护试验
将充电机输出端与动力蓄电池系统正负极反接,启动后充电机应符合6.3.2.6的要求。
断电重启试验
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作。
切断充电机输入电源重新通电后,充电机不应自动启动充电。
人工启动充电机后,充电机应能正常工作。
输出限流/限压保护试验
充电机在恒流状态下运行,当输出电压达到限压整定值时,增加负载电阻值,应能自动限制输出直流电压的增加。
充电机在稳压状态下运行,当输出电流达到限流整定值时,减小负载电阻值,应能自动限制直流输出电流的增加。
7.4 低压供电试验
功率测试
按YD/T731-2008中图1搭建试验电路,在低压输出模块上搭建可调节阻性负载(可满足电压及电流范围的0~100%负载条件)的电路,试验步骤如下:
调整输入电压为额定值,高压输出电路中加载额定负载,使充电机在额定功率下运行,调节低压输出模块的负载,使其满载功率运行。
充电机带电稳定运行30min后,用直流数字电压表测试低压输出模块输出电压,用直流电流测试装置测试低压输出模块输出电流,记录低压输出模块输出电压、输出电流,并根据输出电压、输出电流的乘积计算出输出功率,测试结果符合6.3.3的要求。
纹波系数试验
低压辅助电源输出纹波系数试验方法与7.6.6的规定一致,测试结果符合6.3.3的要求。
7.5 监控功能
运行事件记录
充电机连接电阻性负载进行工作,完成充电过程后,查询运行事件,应符合6.3.4.1的要求。
充电过程中断开输入电源,充电机重启后,时间记录和曲线记录没有丢失。
故障报警
在交流输入过/欠压、短路、充电机监控单元与充电站监控系统通信中断等试验中,充电机应准确报警,在故障记录界面可查询故障的详细信息,应符合6.3.4.2的要求。
参数整定和操作权限管理
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作,对运行方式和运行参数进行改变时,充电机应准确提示需要权限的确认,符合6.3.4.3的要求。
7.6 电气性能
启动冲击电流
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作,启动充电机,检测交流侧输入电流,交流侧启动冲击电流应符合6.4.1的要求。
输出电压误差
按充电机输入电源要求连接电源,输出连接电阻性负载,并按半载配置,在充电机输出端安装电压测量装置。
调节充电机输出电压,分别以充电机使用说明规定的电压输出范围的上限值、下限值、上限值和下限值的平均值为测试点,测试充电机输出电压误差。
充电机输出电压误差应符合6.4.2的要求。
按公式
(1)计算输出电压误差:
(1)
式中:
ξU——输出电压误差;
Uz——输出电压波动极限值,V;
Uzo——输出电压设定值,V。
输出电流误差
按充电机输入电源要求连接电源,输出连接电阻性负载,并按半载配置,在充电机输出端安装电流测量装置。
调节充电机输出电流,分别以充电机使用说明规定的输出电流额定值、额定值的50%为测试点,测试充电机输出电流误差。
充电机输出电流误差应符合6.4.3的要求。
按公式
(2)计算输出电流误差:
(2)
式中:
ξI——输出电流误差;
Iz——输出电流波动极限值,A;
Izo——输出电流设定值,A。
稳压精度
充电机在稳压状态下,直流输出电压设定为说明书规定的电压输出范围的上限值、下限值、上限值和下限值的平均值为测试点,交流输入电压在85%~115%额定值内变化,调整负载电流为10%~100%额定值,分别测量充电机的输出电压,找出上述变化范围内充电机输出电压的极限值UM。
改变输出直流电压的整定值,重复上述测量。
充电机输出电压稳压精度应符合6.4.4的要求。
按公式(3)计算稳压精度:
(3)
式中:
δU——稳压精度;
UZ——充电机输出电压的设定值,V;
UM——交流输入电压在规定范围内变化,负载电流在10%~100%额定电流范围内变化,充电机输出的极限值,V。
稳流精度
充电机在恒流充电状态下,充电电流设定为额定电流值的50%、100%,交流输入电压在85%~115%额定值内变化,调整充电电压在说明书规定的变化范围内变化,分别测量充电电流IZ,找出上述变化范围内充电电流的极限值IM。
按公式(4)计算稳流精度。
(4)
式中:
δI——稳流精度;
IZ——交流输入电压为额定值且充电电压在调整范围内的中间值时,充电电流测量值,A;
IM——充电电流的极限值,A。
纹波系数
调整输入电压分别为额定值、输入电压的上限值、下限值,改变输出电压为说明书规定值的上、下限,调整负载电流分别为10%~100%额定值,分别测量充电机输出电压和输出电压的交流分量的峰-峰值。
按公式(5)计算充电机的纹波系数,测得的纹波系数最大值应满足6.4.6的规定。
(5)
实测直流输出电压脉动峰-峰值=实测输出电压脉动峰值-实测输出电压脉动谷值。
效率和功率因数试验
在交流电源输入端安装(三相或单相)功率和功率因数测量装置,在输出端安装直流电压和电流测量装置。
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作。
记录交流输入功率表的读数,设置直流输出的电压和电流值使直流输出功率为额定功率的50%~100%,并计算直流输出功率;用功率因数表测量充电机的功率因数。
试验结果应符合6.4.7的要求。
f)按公式(6)计算效率:
(6)
式中:
η——效率;
Wz——直流输出功率,kW;
Wj——交流输入功率,kW。
g)按公式(7)计算功率因数:
(7)
7.7 电气安全
电气绝缘性能试验
工频耐压试验
试验前对充电机的预处理应按照GB/T3859.1-1993中6.4.1的规定执行。
充电机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,按其工作电压应能承受表3所规定历时1min的工频耐压试验,试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。
冲击耐压试验
将冲击电压分别加在充电机各带电回路之间、各带电回路对地(金属外壳)之间,其他电路和外露的导电部分连在一起接地。
按表3规定的试验电压,加3次正极性和3次负极性雷电波冲击电压,每次间隔时间不小于5s。
试验部位在试验过程中应无击穿放电。
绝缘电阻试验
使用表3规定的电压等级的兆欧表测定充电机各带电回路之间、各带电回路对地(金属外壳)之间的绝缘电阻,在测试电压加载1min后进行测量,其结果应符合6.5.1.3的要求。
漏电流试验
充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作。
在充电机输入端提供1.1倍标称电压时分别测量输入相线、中线与保护地之间的漏电流值。
试验结果应符合6.5.1.4的要求。
在湿热试验进行后,充电机连接电阻性负载,并设置在满载状态下工作。
在充电机输入端提供1.1倍标称电压时分别测量输入相线、中线与保护地之间的漏电流值。
试验结果应符合6.5.1.4的要求。
电气间隙和爬电距离
用测量工具测量充电机的电气间隙和爬电距离,测量结果应符合表4的要求。
7.8 电磁兼容试验
按照GB/T19826-2005中6.20的规定进行电磁兼容试验,试验结果应符合6.6的要求。
7.9 接口和通信功能
充电接口
充电接口应按QC/T841-2010中第9章规定的方法进行,结果符合6.7的要求。
通信接口
充电机的通信接口试验应按相关国家标准和行业标准的规定执行,结果应符合6.7的要求。
7.10 机械强度
振动试验
按GB/T2423.10中规定的方法测试充电机的抗机械振动能力。
充电机在包装状态下通过包装底部固定在振动试验机台面上。
试验中,振动频率范围为5Hz~100Hz,加速度10m/s2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 车载 充电机