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深圳市电动汽车充电系统技术规范：非车载充电机 SZDBZ SZDBZ SSZZDDBBZZ 深圳市标准化指导性技术文件 SZDBZ 293 2010 ICS 43080 T 47 电动汽车充电系统技术规范 第3部分非车载充电机 Technical specification of electric vehicle charging system Part 3 Off-Board Charger 2010-05-18发布 2010-06-01实施 深圳市市场监督管理局 发 布 SZDBZ 2932010 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 总则3 5 使用条件3 6 技术要求4 7 检验和试验项目8 8 标志包装运输和储存11 附 录 A 规范性附录 充电机遥测遥信遥控量 11 I SZDBZ 2932010 前 言 为贯彻落实国家节能环保政策促进电动汽车推广应用延伸供电服务价值链指导和规范深圳市 电动汽车配套充电设施建设特制定本指导性技术文件 SZDBZ 29-2010 电动汽车充电系统技术规范分为九个部分 第1部分通用要求 第2部分充电站及充电桩设计规范 第3部分非车载充电机 第4部分车载充电机 第5部分交流充电桩 第6部分充电站监控管理系统 第7部分非车载充电机电气接口 第8部分非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议 第9部分城市电动公共汽车充电站 本部分为SZDBZ 29-2010的第3部分 本部分按照GBT 11-2009给出的规则起草 本部分由深圳市发展与改革委员会提出并归口 本部分起草单位深圳市城市发展研究中心中国南方电网有限责任公司比亚迪股份有限公司 普天海油新能源动力有限公司深圳市奥特迅科技有限公司深圳市五洲龙汽车有限公司深圳市计量 质量检测研究院深圳市科陆电子有限公司 本部分主要起草人吴德林蔡羽文新民陆象桢徐涛高声敢余建国黄志伟李飞余 南华蒋浩王晓毛孙卫明柯丽李涛邓伟光张建华郭彬邓先泉傅毅邵浙海赵宇 刘金玉吴志强王凤仁李志刚徐跃飞雷惠博 II SZDBZ 2932010 电动汽车充电系统技术规范 第3部分非车载充电机 1 范围 SZDBZ29-2010的本部分规定了深圳地区充电站电动汽车非车载充电机 以下简称充电机 的技 术要求检验规则试验方法标志包装和贮运等的要求 本部分适用于深圳地区采用传导式充电方式的电动汽车非车载充电机的的配置订货和检验亦适 用于深圳地区电动汽车充电站新建扩建和改建工程 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 GBT 47975-2008 电工电子产品自然环境条件 降水和风 GBT 47976-1995 电工电子产品自然环境条件 尘沙盐雾 GBT 13384-2008 机电产品包装通用的技术条件 GB 176251-2003 低压电器及电子设备发出的谐波电流限制设备每相输入电流不大于16 A GBZ176256-2003 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 的限制 GBT 184871-2001 电动车辆传导充电系统 一般要求 GBT 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求 3 术语和定义 SZDBZ 291-2010界定的术语和定义适用于本文件为了便于使用以下重复列出了SZDBZ 291-2010中的一些术语和定义 31 电动汽车 Electric VehicleEV 用于在道路上使用由电动机驱动的汽车电动机的动力电源源于可充电电池或其他易携带能量存 储的设备不包括室内电动车有轨电车无轨电车和工业载重车等车辆 32 充电站 EV Charging Station 具有特定控制功能和通信功能将直流电能量传送到电动汽车上的设施总称 33 非车载充电机 Off-Board Charger 1 SZDBZ 2932010 固定安装在电动汽车外与交流电网相连接为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机若无特 别说明本规范所指充电机均为电动汽车非车载充电机 34 蓄电池组 Battery Pack 由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械组成 35 传导式充电 Conductive Charging 利用电传导给蓄电池进行充电的方式 36 恒流充电 Constant Current Charging 充电电流在充电电压范围内维持在恒定值的充电方式 37 恒压充电 Constant Voltage Charging 充电电压在充电电流范围内维持在恒定值的充电方式 38 恒流限压充电 Constant-current Limit Voltage Charging 先以恒流方式进行充电当蓄电池组端电压上升到限压值时充电机自动转换为恒压充电直到充 电完毕 39 稳流精度 Stabilized Current Precision 充电机在充电稳流状态下交流输入电压在323V至437V范围内变化输出电压在充电电压调 节范围内变化输出电流在其额定值20至100范围内任一数值上保持稳定时其输出电流稳定程度按 以下公式计算 III100 I M Z Z 式中稳流精度I输出电流波动极限值I输出电流整定值 I M Z 310 稳压精度 Stabilized Voltage Precision 充电机在浮充电稳压状态下交流输入电压在323V至437V范围内变化输出电流在其额定值 的0至100范围内变化输出电压在其浮充电电压调节范围内任一数值上保持稳定时其输出电压稳定程 度按以下公式计算 UUU 100 U M Z Z 式中稳压精度U输出电压波动极限值U输出电压整定值 U M Z 2 SZDBZ 2932010 311 纹波系数 Ripple Factor 充电机在浮充电稳压状态下交流输入电压在323V至437V范围内变化输出电流在其额定值 的0至100范围内变化输出电压在其浮充电电压调节范围内任一数值上测得电阻性负载两端脉动量 峰值与谷值之差的一半与直流输出电压平均值之比按以下公式计算 UU2U 100 f g p 式中纹波系数U直流电压中脉动峰值U直流电压中脉动谷值U直流电压平均值 f g p 312 效率 Efficiency 充电机的直流输出功率与交流输入有功功率之比按以下公式计算 WW100 D A 效率W 直流输出功率W 交流输入有功功率 D A 313 均流及均流不平衡度 Equalizing Current and Unbalance 采用同型号同参数的高频开关电源模块为使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流称为均流 模块间负荷电流的差异叫均流不平衡度在总输出30至100额定电流条件下按以下公式计算 III 100 P N 均流不平衡度I实测模块输出电流的极限值IN个工作模块输出电流的平均值I 模 P N 块的额定电流值 4 总则 充电机应具有为蓄电池系统安全自动地充满电的能力充电过程应对电池不造成伤害并且也不 会给周围的环境和人带来伤害 5 使用条件 51 正常使用的环境条件 com 温度 设备运行期间周围环境温度不高于50 不低于20 com 湿度 日平均相对湿度不大于95月平均相对湿度不大于90 com 振动冲击和磁场干扰 设备安装使用地点无强烈振动和冲击无强电磁干扰外磁场感应强度不得超过05 mT com 安装垂直倾斜度 3 SZDBZ 2932010 安装垂直倾斜度不超过5 com 设备安装地点 设备安装地点不得有爆炸危险介质周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质 52 交流输入电气条件 com 频率 频率变化范围不超过工频的2 com 交流输入电压波动范围 交流输入电压波动范围为323 V至437 V com 交流输入电压不对称度 交流输入电压不对称度不超过5 com 流输入电压畸变率 交流输入电压应为正弦波在非正弦含量不超过额定值10时充电机应能正常工作 6 技术要求 61 基本组成 充电机包括高频开关电源模块监控单元人机操作界面与电动汽车电气接口计量系统和通 讯接口等组成 62 结构要求 com 充电机应采用金属外壳 com 充电机壳体应坚固 com 结构上防止手轻易触及露电部分 63 适用电池 锂离子蓄电池镍氢蓄电池阀控铅酸蓄电池 64 低压辅助电源电压 充电机应为电动汽车提供低压辅助电源用于在充电过程中为电动汽车蓄电池管理系统供电低压 辅助电源为直流12 V和24 V可分档切换 65 基本技术参数 com 电压范围 电压范围在以下数值中选取280 V至500 V DC500 V至750 V DC com 输入电压 三相380 V AC 4 SZDBZ 2932010 com 额定输出电流 额定输出电流在以下数值中选取10 A20 A50 A100 A150 A200 A300 A500 A com 谐波电流含有率 高频开关电源模块2-25次谐波电流含有率 30 com 功率因数 功率因数应大于09 com 稳流精度 稳流精度不大于 1在20至100 输出额定电流时 com 稳压精度 稳压精度不大于 05在0至100 输出额定电流时 com 均流不平衡度 均流不平衡度不大于5 com 纹波系数 纹波系数不大于05 com 效率 效率大于90 com 噪声 噪声不大于60 dB距装置1 m处 com 电磁兼容 电磁兼容应达到GBT 19826-2005中54的要求 com 各部件的温升 各部件的温升应达到GBT 19826-20com 66 防护及保护 com IP防护等级 IP30室内IP54室外 com 三防防潮湿防霉变防盐雾保护 充电机内印刷线路板接插件等电路应进行防潮湿防霉变防盐雾处理其中防盐雾腐蚀能力满 足 GBT 47976-1995中表9的要求使充电机能在室外潮湿含盐雾的环境下正常运行 com 锈防氧化保护 5 SZDBZ 2932010 充电机铁质外壳和暴露在外的铁质支架零件应采取双层防锈措施非铁质的金属外壳也应具有防 氧化保护膜或进行防氧化处理 com 防风保护 安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GBT 47975-2008中表9规定的不同地区不 同高度处相对风速的侵袭 com 防盗保护 室外充电机外壳门应装防盗锁固定充电机的螺栓应是在打开外壳的门后才能安装或拆卸 com 电击防护要求 充电机的电击防护要求应符合GBT 184871-2001中第9章的要求 com 电气绝缘性能 com1 工频耐压 充电机非电气连接的各带电回路之间各独立带电电路与地金属外壳之间 按其工作电压应 能承受表1所规定历时 1 min的工频耐压试验试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象 com2 冲击耐压 充电机各带电回路 各带电电路对地金属外壳 之间按其工作电压应能承受表1所规定标准 雷电波的短时冲击电压试验试验过程中应无击穿放电 表1 绝缘试验的试验等级 额定工作电压 Ui 工频电压 kV 冲击电压 kV V 额定工作电压交流均方根值或直流 60 10 1 60 U 300 20 5 i 300 U 750 25 12 i com3 绝缘电阻 充电机输入回路对地输出回路对地输入对输出之间绝缘电阻应不小于10 M com4 漏电流 充电机对地漏电流应小于35 mA 67 充电机及各部件要求 com 充电机和高频开关电源模块 com1 高频开关电源模块的主要功能是将交流电源变换为高品质的直流电源应采用脉冲宽度调制 方式原理模块应由全波整流及滤波器高频变换及高频变压器高频整流滤波器等组成 com2 每个高频开关电源模块内部应具有监控功能显示输出电压电流值当监控单元故障或退出 工作时高频开关电源模块应停止输出电压正常工作时模块应与直流充电机监控单元通信接受监 控单元的指令 6 SZDBZ 2932010 com3 高频开关电源模块应具有交流输入过电压保护交流输入欠电压报警交流输入缺相告警 直流输出过电压保护直流输出过电流保护限流及短路保护模块过热保护及模块故障报警功能模 块应具有报警和运行指示灯任何异常信号应上送到监控单元 com4 充电机不同相位的两路或多路交流输入进线应均匀接入充电机高频开关电源模块上以实现 12或以上脉波整流 com5 高频开关电源模块应具有带电插拔更换功能具有软启动功能软启动时间3至8秒以防 开机电压冲击 com6 充电机应具有限压限流特性限压特性充电机在恒流充电状态运行时当输出直流电压超 过限压整定值时应能自动限制其输出电压增加限流特性充电机在稳压状态下运行时当对蓄电池 的充电电流超过电池的限流整定值或输出直流电流超过充电机总限流整定值时应能立即进入限流状 态自动限制其输出电流增加 com7 充电机应具有恒流充电恒压充电停止充电自动切换功能 com8 充电机启动停电后恢复充电应需人工确认 com9 充电机应具有急停开关 com 直流充电机监控单元 监控单元应具有完善的监控功能至少应具有以下监控功能 a 模拟量测量显示功能测量显示充电机交流输入电压充电机输出电压电流各个高频电源 模块输出电流等监控单元电流测量精度在20至100额定电流范围内其误差应不超过 1电压测量精度在90至120额定电压范围内其误差应不超过 05 b 控制功能监控单元应能适应充电机各种运行方式能够控制充电机自动进行恒流限压充电 恒压充电停止充电运行状态 c 告警功能充电机交流输入异常电源模块告警故障直流输出过欠压直流输出过流充 电机直流侧开关跳闸熔断器熔断充电机故障充电机监控单元与充电站监控系统通讯中断 监控单元故障时监控单元应能发出声光报警并应以硬接点形式和通讯口输出到监控系统 d 事件记录功能监控单元应能储存不少于100条事件充电机告警充电开始结束时间等均 应有事件记录应能保存至少20次充电过程曲线事件记录和曲线具有掉电保持功能 e 参数整定和操作权限管理监控单元应具有充电机参数整定和操作权限密码管理功能任何改 变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认 f 对时功能监控单元至少应满足PPS 秒脉冲 PPM分脉冲对时要求宜能接受IRIG-BDC 码来满足对时要求且GPS标准时钟的对时误差应不大于1 ms com 人机操作界面 com1 充电设定方式 可分为自动设定方式和手动设定方式两种 a 自动设定方式是在充电过程中充电机依据蓄电池管理系统提供的数据动态调整充电参数执 行相应动作完成充电过程 b 手动设定方式是由操作人员设置充电机的充电方式充电电压充电电流等参数在电动汽车 与充电机连接正常且充电参数不应超过电动汽车蓄电池管理单元最大许可范围时充电机根据 设定参数执行相应操作完成充电过程充电机采用手动设定方式时应具有明确的操作指示 信息 com2 显示输出功能 7 SZDBZ 2932010 显示输出功能应包含显示下列信息 a 电池类型充电电压充电电流充电功率充电时间电能量计量和计费信息 b 在手动设定过程中应显示人工输入信息 c 在出现故障时应有相应的提示信息 d 可根据需要显示电池最高和最低温度 com 计量 应设置计量装置计量装置应满足SZDBZ 291-2010附录A或附录B规定的要求 com 充电机与电动汽车电气接口 电动汽车电气接口应达到SZDBZ 297-2010相关规定的要求 com 通信接口与协议 充电机与电动汽车通信接口与协议应达到SZDBZ298-2010相关规定的要求与充电站监控系统应 达到SZDBZ 296-2010相关规定的要求上传信息见附录A充电机遥测遥信遥控量表 7 检验和试验项目 出厂试验和型式试验项目见表2表中带号为应做试验项目带号为有条件进行的试验 项目 表2 检验和试验项目 序号 试验项目 型式试验 出厂试验 1 一般检查 2 绝缘电阻测量 3 工频耐压试验 4 冲击耐压试验 5 防护等级试验 6 稳压精度试验 7 稳流精度试验 8 纹波系数试验 9 并机均流试验 10 限流及限压特性试验 11 保护及报警功能试验 12 控制程序试验 13 噪声试验 8 SZDBZ 2932010 表2 检验和试验项目续 序号 试验项目 型式试验 出厂试验 14 效率及功率因数试验 15 温升试验 16 谐波电流测量试验 17 电磁兼容试验 71 一般检查 a 柜体结构及安装外形尺寸应符合62comcom 规定的要求 b 电气间隙爬电距离的检查结果应符合表3的规定 表3 电气间隙和爬电距离 额定电流 63 A 额定电流 63 A 额定工作电压 V 电气间隙 mm 爬电距离 mm 电气间隙 mm 爬电距离 mm 60 U 300 50 60 60 80 i 300 U 600 80 120 100 120 i 注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12 mm爬电距离不小于20 mm 72 绝缘电阻测量 柜内直流汇流排和电压小母线在断开所有其他连接支路时对地的绝缘电阻com3规定 的要求试验方法按照GBT 19826-2005 com行 73 工频耐压试验 柜内各带电回路应能承受表1所规定的1min工频耐压试验试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象 试验部位如下 a 非电连接的各带电电路之间 b 各独立带电电路与地 金属框架 之间 c 柜内直流汇流排和电压小母线在断开所有其他连接支路时对地之间 74 冲击耐压试验 柜内各带电电路与地 金属框架 之间按表1所规定施加3次正极性和3次负极性雷电波的短时冲击 电压每次间隙时间不小于5 s试验过程中应无击穿放电 75 防护等级 柜体外壳IP防护等级com要求试验方法按照GBT 19826-2005 com行 9 SZDBZ 2932010 76 稳压精度试验 充电机及高频开关电源模块稳压精度com要求试验方法按照GBT 19826-2005 中 com行 77 稳流精度试验 充电机及高频开关电源模块稳流精度com要求试验方法按照GBT 19826-2005 中 com行 78 纹波系数试验 充电机及高频开关电源模块纹波系数com要求试验方法按照GBT 19826-2005 中 com行 79 并机均流试验 充电机均流不平衡度com要求试验方法按照GBT 19826-2005 中67规定进行 710 限流及限压特性试验 充电机及高频开关电源模块限流及限压特性com6规定的要求试验方法按照GBT 19826-2005 中65规定进行 711 保护及告警功能试验 充电机和高频开关电源模块保护及告警功能com3com c 规定的要求试验方法按照 GBT 19826-2005 com行 712 控制程序试验 充电机控制程序功能com7com 规定的要求试验方法按照GBT19826-2005 中65 规定进行 713 噪声试验 充电机及高频开关电源模块噪声com的要求试验方法按照GBT19826-2005 中612 规定进行 714 效率及功率因数试验 充电机及高频开关电源模块效率及功率因数com55规定的要求试验方法按照GBT 19826-2005 com63规定的进行 715 温升试验 充电机及高频开关电源模块温升com的要求试验方法按照GBT 19826-2005 中 com行 716 波电流测量试验 充电机及高频开关电源模块谐波电流com要求试验方法按照GB 176251-2003中 62和GBZ 176256-2003第7条规定进行 10 SZDBZ 2932010 717 电磁兼容试验 充电机及高频开关电源模块监控单元人机操作界面电磁兼容com的要求试验方 法按照GBT 19826-2005 中620规定进行 8 标志包装运输和储存 81 标志 com 每套充电机柜应有铭牌并装设在明显位置铭牌上应标明以下内容 设备名称 型号 技 术参数额定交流输入电压V额定直流输出电流A直流标称电压V质量kg 出厂 编号 制造年月制造厂名 com 充电机柜各种开关仪表信号灯等应有相应的文字符号作为标志并与接线图上的文字符号 一致要求字迹清晰易辨不褪色不脱落布置均匀便于观察 82 包装 com 柜的包装应符合GBT 1