2024电动汽车动态无线充电系统 第1部分：通用要求

1II目 次目 次 I前 言 III电动车态线电统通要求 1112范引文件 13语定义 24略语 45体5系构成 5一要求 6测准则 6安方式 767功等级 7系结构 87要能87.1额输功率 87.2效率 9传距离 9电汽行速度 9侧偏容9车位检要求 108操性108.1一要求 108.2功等级 108.3额工频率 108.4谐电路 108.5系效率 109信1010全11电防要求 11接电要求 11绝电要求 11绝强要求 12冲耐要求 12防等要求 1210.7故保护 12IIII10.8接保护 1210.9漏保护 12动/动位12磁境值12磁容12升防过13载护短受要求 1510.15电1510.16用1510.17作率1510.18用15111511.1备标识 1611电动汽车动态无线充电系统通用要求本文件适用于基于磁耦合技术的电动汽车动态无线充电系统。（包）GB/T156-2017标准电压GB/T2423.3-2016CabGB/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/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB/T11021-2014电气绝缘耐热性和表示方法GB/T11026.1-2016电气绝缘材料耐热性第一部分：老化程序和试验结果的评定GB/T12113-2003GB/T16895.3低压电气装置第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置和保护导体GB/T16895.5-20124-43GB/T16895.10-2010低压电气装置第4-44部分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护GB/T16895.21-2011低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB/T16895.22-2022低压电气装置第5-53部分：电气设备的选择和安装用于安全防护、隔离、通断、控制和监测的电器GB/T16917.1-2014家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBO）第1部分：一般规则GB/T17627.1-1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求GB/T19596GB/T33594GB/T38775.1-2020GB/T38775.3-2020GB/T38775.4-2020电动汽车无线充电系统第4部分：电磁环境限值与测试方法GB/T39752-2021SAEJ3016道路机动车辆驾驶自动化系统相关术语的分类和定义（TaxonomyandDefinitionsforTermsRelatedtoDrivingAutomationSystemsforOn-RoadMotorVehicles）22IEC60364-7-722-2015低压电气装置第7-722部分：特殊安装或场所要求电动车辆的供应（Low-voltageelectricalinstallations-Part7-722:Requirementsforspecialinstallationsorlocations-Suppliesforelectricvehicles）GB/T7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T38775.1-2020、GB/T38775.3-2020及GB/T19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1磁耦合magneticcoupling一个线圈的电流变化，在相邻的线圈产生感应电动势，它们在电的方面彼此独立,之间的相互影响是靠磁场将其联系起来的。3.2电动汽车动态无线充电electricvehicledynamicwirelesspowertransfer在电动汽车行驶过程中，将交流或直流电网(电源)通过无线电能传输技术，为电动汽车动力电池提供电能，也可以为车载设备供电。3.3电能发射线圈阵列powerprimarycoilarray由分段的电能发射线圈连续敷设在道路上形成的电能发射线圈阵列组合。3.4电能接收线圈secondarypowercoil安装于车辆底盘，通过感应高频磁场接收电能的线圈。3.5电能发射线圈阵列引出线powerprimarycoilarrayleadwires电能发射线圈阵列与逆变箱之间的电气连接线称电能发射线圈阵列引出线。3.6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，供给电动汽车。[来源:GB/T38775.1-2020，3.6，有修改]3.7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。33[来源:GB/T38775.1-2020，3.5]3.8位置检测positiondetection电动汽车动态无线充电系统地面端对进入充电区域的车辆进行位置检测及判定。3.9动态无线充电地面设备dynamicwirelesspowertransferoff-boardsupplyequipment电动汽车动态无线充电系统地面端设备的统称。路等。3.10动态无线充电车载设备dynamicwirelesspowertransferon-boardsupplyequipment电动汽车动态无线充电车载侧设备的统称。路等。3.11动态无线充电网侧设备dynamicwirelesspowertransfergridsupplyequipment电动汽车动态无线充电网侧设备的统称注：安装在网侧的直流电源、网侧通信控制单元等。3.12离地气隙airgapaboveground[来源:GB/T38775.1-2020，3.10]3.13工作气隙operationalairgap电能发射线圈阵列上表面与电能接收线圈下表面之间的距离。[来源:GB/T38775.1-2020，3.11，有修改]3.14传输距离powertransferdistance3.15系统效率systemefficiency44电能传输从交流（或直流）电源输入到电动汽车电池/车载设备的效率。[来源:GB/T38775.1-2020，3.14]3.16平均效率averageefficiency（）3.17额定输出功率ratedoutputpower电动汽车动态无线充电系统能够以持续的功率向电动汽车传输能量的最大功率值。3.18对齐状态Alignmentstate电能发射线圈阵列与电能接收线圈的中心位置正对。3.19forlateralmigration下列缩略语适用于本文件。DWPT：动态无线充电（DynamicWirelessPowerTransfer）EV：电动汽车（ElectricVehicle）EMC：电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility）EMF：电磁辐射（ElectromagneticFields）EMI：电磁干扰（ElectromagneticInterference）RCD：剩余电流保护器（ResidualCurrentDevice）CSU：地面通信控制单元（CommunicationServiceUnit）IVU：车载通信控制单元（In-VehicleUnit）55EVDWPT1EVDWPT2EVDWPT3图1电动汽车动态无线充电系统结构示意图电能接收线圈线圈1

电能发射线圈导轨 线圈2 线圈3 线圈42EVDWPT电网电网供电侧气隙电动汽车111391825111315 91874210351113车载电气设备电池1596182ABCNPE51214标引序号说明：——非车载功率组件； 9——效率测试点1；66——电能发射线圈阵列； 10——效率测试点2；——电能接收线圈； ——地面通信控制单元（CSU）；——车载功率组件； 12——车载通信控制单元（IVU）；——地面设备； 13——地面位置检测；——车载设备； 14——车载位置检测；——电动汽车动态无线充； 15——网侧设备。——3EVDWPTGB/T156-201750Hz±1HzDWPTEVDWPTEVDWPT系统使用者以及周边环境安全。EVDWPT系统车载设备应符合GB/T38775.1、GB/T38775.2、GB/T38775.3、GB/T38775.4GB/T38775.5GB/T38775.6、GB/T38775.7、GB/T38775.8IP6810MPa。DWPTEMFEMCGB/T38775.4GB/T38775.5DWPT10.4.3（见图3）3PTCEVDWPT系统的三维坐标系应符合图4要求。Z：高度Z：高度Y：垂直于行驶方向X：行驶方向77图4坐标系方向定义DWPT系统Y方向偏移量应符合图5要求。Y路面轨电能发射线圈导车头Y路面轨电能发射线圈导车头电能接收线圈5YEVDWPT系统的电能发射线圈阵列安装方式应采用地埋安装。Z注隙。①⑤④①⑤②③ 图6安装方式图6中各序号代表的含义见表1。表1地埋安装各部分名称图中序号名称①工作气隙②离地气隙③电能发射线圈阵列封装或保护高度（含盖板）④电能接收线圈封装和保护高度⑤路面88EVDWPT系统按照输出功率等级分为表2中的3类。表2输入功率等级分类类别功率范围（kW）DWPT-13.7＜P≤22DWPT-222＜P≤60DWPT-3P＞60长导轨单发射-单接收结构的EVDWPT系统结构宜符合图7a)要求。长导轨单发射-多接收结构的EVDWPT系统结构宜符合图7b)要求。短导轨单发射-单接收结构的EVDWPT系统结构宜符合图7c)要求。短导轨多发射-多接收结构的EVDWPT系统结构宜符合图7d)要求。a)导单射单结构 b)导单射多结构c)导单射单结构 d)导多射多结构图7 系结分类EVDWPT系统额定输出功率按照不同车辆类型及规格设定，不同车型在额定工况下的额定输出功率应满足表3的规定。表3不同车型在额定输出功率下的额定输入功率要求电动车辆类型额定输入功率（kW）电动货车（N）60＜P≤120电动客车（M2）22＜P≤60电动乘用车（M1）3.7＜P≤22注1：电动货车是指以车载电源为动力，选配合适的车载蓄电池以提供电能驱动行驶的货车；99注注2：电动客车是指以车载电源为动力，选配合适的车载蓄电池以提供电能驱动行驶的客车；注3：电动乘用车是指以车载电源为动力，选配合适的车载蓄电池以提供电能驱动行驶的乘用车。效率不同车型EVDWPT系统在额定工况及线圈位置正对条件下，动态无线充电系统效率应满足表4的规定。在Y偏移15%-20%的情况下，系统最低效率应不低于80%。表4不同车型电动汽车在额定输出功率下的动态无线充电效率电动车辆类型系统效率（额定功率运行）（%）平均效率（额定功率运行）（%）电动货车（N）≥85≥75电动客车（M2）≥85≥75电动乘用车（M1）≥85≥75EVDWPTh8表5车辆类型及传输距离电动车辆类型传输距离h（mm）电动货车（N）140~300电动客车（M2）140~300电动乘用车（M1）Z1：100~150Z2：140~210Z3：140~210移动方向车载端电能接收线圈高频交变磁场 h：传输距离地面端电能发射线圈导轨图8 地发端圈在满足EVDWPT系统额定功率输出与整体效率规定条件下，不同车型电动汽车的行驶速度要求宜支持道路的相应最高限速要求。EVDWPT3680%。表6不同功率等级下车辆侧向偏移容忍度额定输出功率（kW）车辆侧向偏移容忍度（%）60＜P≤120≥20%22＜P≤60≥15%3.7＜P≤22≥15%1010注：车俩侧向偏移容忍度（注：车俩侧向偏移容忍度（%）=侧向偏移量/发射线圈导轨宽度×100%。EVDWPTEVDWPT车辆位置信号至启动完成的响应时间应不超过10ms，同时应确保线圈电流达到线圈正常运90%。EVDWPT系统地面设备和车载设备应满足GB/T38775.1-2020条款7.1的相关规定。各功率等级的地面设备和车载设备之间的互操作性应符合表7的要求。注：本部分目前只规定了不同车型间地面设备和车载设备的兼容，而在不同车型间的互操作性，将在后续标准中补充制定。表7不同功率等级装置的互操作性动态无线充电车载设备动态无线充电地面设备DWPT1DWPT2DWPT3DWPT1支持支持支持DWPT2A支持支持DWPT3AA支持注：A表示待定，待后续版本修订或在其它标准中制定。可互操作的地面设备和车载设备应使用相同的额定工作频率。额定传输功率不超过22kW120kW的电动汽车无线充电设备工作频率为19-21kHz频段。EVDWPT系统地面设备与车载设备应增加相应的谐振补偿电路。系统效率在额定工作点上及偏移条件下应不小于制造商标定的最低效率限值。电动汽车无线充电系统的额定工作点应满足以下条件：（Y）1111EVDWPT系统的地面设备、车载设备与网侧设备之间应具备通信能力，通过通信指令实现动态无线充电运行数据以及相关必要信息的交互，确保EVDWPT系统的安全、可靠运行。电击防护的一般要求包括：IEC60364-7-722-2015。。GB/T12113-20038DbGB/T2423.4Cab40±2℃、93%4GB/T2423.3表8接触电流分类等级I等级II带电电极和可接触金属零件之间任一交流相线和连接在一起的及外部绝缘的金属箔之间3.5mA0.25mA带电电极和不可接触不带电金属零件之间任一交流相线和通常为激活（双层绝缘）的可接触金属零件（固定）之间不适用3.5mA不可接触和可接触的不带电金属零件之间不可接触的及可接触的固定连接在一起的金属零件和外部绝缘的金属箔（附加绝缘）之间不适用0.5mA注：带电电极不包括系统工作状态下的原边设备中的线圈及原边设备中线圈的接插件和连接线缆。EVDWPT系统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）之间绝缘电阻不应小于10M。表9绝缘试验的试验电压等级标称电压Ui/V绝缘电阻试验电压等级/V介电强度试验电压/kV冲击耐压试验电压/kV≤60250DC1.414/AC1.0160<Ui≤300500DC2.828/AC2.0±2.51212300<Ui≤7001000DC3.535/AC2.5±6700<Ui≤9501000AC2×Ui+1000DC2.8×Ui+1400±6EVDWPT（1EVDWPT5s，试验时75％。EVDWPTIP67。故障保护模式应按GB/T16895.21-2011规定进行。GB/T16895.3-2017地面设备应采用A型或者B型剩余电流保护器（RCD），漏电保护安装在地面设备电网侧输入总进线，RCD应满足GB/T16917.1-2014的相关规定。/断路器、RCD和其它提供人身保护防止电击的设备不应自动复位。EVDWPTGB/T38775.4-2020EVDWPTGB/T38775.4-202045EVDWPT系统垂直于行驶方向电磁兼容要求应满足GB/T38775.5-2021相关规定；由1313EVDWPT概述EVDWPT系统温升和防止过热应考虑以下3类情况：EVDWPTEVDWPTGB/T38775.1202540℃±2℃。表10臂展范围测量值年龄从地面开始测量的垂直方向臂展范围（m）低于2岁1.002岁到6岁1.506岁到14岁1.80成年人2.30注：表中的数值为平均值。表11最高表面温度位置金属表面℃非金属表面℃提拿、携带或持握的把手或旋钮5565接触但非提拿、携带或持握的把手或旋钮；接触表面和用户维护时需要触及的表面7080偶尔接触的表面8090材料的温升应根据GB/T7251.1-2013测得，温升为该零部件的温度与设备外的环境温度的温差，温升不应对电流承载部件或相邻部件造成危害。绝缘材料应满足绝缘温度指数（绝缘温度指数通过GB/T11026.1-2016的方法确定）或符合GB/T11021-2014的规定。材料的温升试验应持续到热稳定。注：达到热稳定是指，在时间间隔不少于10min的连续3次温度读数，温度变化不大于2K。当设备在额定环境温度（35℃）运行时，测试中温度不应超过表12中显示的上限。1414表12在正常使用中的温升部件a环境温度35℃时的温升（GB/T7251.1-2013）K绕组，如果绝缘系统（线轴，以及与绕组接触的其他绝缘材料）是：———A类b65——E类b80——B类b2.3850——F类b105——H类b130——其他类c—外部导