《电动汽车无线充电系统+第8部分：商用车应用特殊要求GBT+38775.8-2023》详细解读

《电动汽车无线充电系统第8部分：商用车应用特殊要求GB/T38775.8-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号和缩略语4\.1符号4\.2缩略语5总则5\.1系统架构contents目录5\.2分类6要求6\.1充电前准备阶段要求6\.2充电启动阶段要求6\.3充电传输阶段要求6\.4充电停止阶段要求7试验准备7\.1频率设置7\.2对准容忍区域与中心对准点设置contents目录7\.3输出电压测量点选择7\.4测试装置布置8测试方法8\.1充电前准备阶段测试8\.2充电启动阶段测试8\.3充电传输阶段测试附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备A.1地面设备机械结构A.2地面设备电路设计contents目录附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备B.1车载设备机械结构B.2车载设备电路设计附录C(资料性)系统效率测试记录表参考文献011范围规定了商用车无线充电系统的特殊要求和试验方法涵盖了系统性能、安全、环境适应性等方面的要求电动汽车无线充电系统的商用车应用1范围022规范性引用文件核心引用标准GB/T38775.8-2023在制定过程中，规范性地引用了多个相关标准，这些标准共同构成了该文件的规范性基础，确保了技术要求的准确性和可操作性。2规范性引用文件具体引用文件该文件规范性引用的文件包括GB/T19596《电动汽车术语》、GB/T38775.1-2020至GB/T38775.6-2021等多个部分，这些文件为电动汽车无线充电系统的技术要求和测试方法提供了详细的指导和规范。文件版本要求对于规范性引用的文件，若文件中注明了日期，则仅该日期对应的版本适用于本文件；若未注明日期，则其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件，这一规定确保了引用文件的时效性和准确性。033术语和定义3术语和定义专用术语定义针对商用车无线充电系统的特殊应用，本部分定义了一些专用术语，如“商用车无线充电系统”、“静态磁耦合无线充电”等，以便更准确地描述和规定相关要求和测试方法。术语解释和应用本部分对术语进行了详细的解释，并说明了它们在商用车无线充电系统中的应用，有助于读者更好地理解和实施标准。术语统一性本部分所使用的术语与《电动汽车无线充电系统》系列标准的其他部分保持一致，确保整个标准体系的术语统一。030201044符号和缩略语用于在无线充电系统中指示设备状态、操作流程或安全警示。特定的图形或标志如电压、电流、功率等，用于描述无线充电系统的电气特性和性能。电气参数符号可能包括用于表示磁场、电场、充电效率等的特定符号。其他专用符号4符号和缩略语010203054.1符号符号定义在无线充电系统的电路图、技术文件、使用说明等中，应正确使用相应的符号，以确保信息的准确传递。符号应用符号重要性正确使用符号对于保证无线充电系统的安全、可靠运行至关重要，同时也有助于相关人员快速、准确地理解系统的工作状态和运行参数。本部分所使用的符号均遵循国家标准规定，包括电流、电压、功率等电气参数的符号表示。4.1符号064.2缩略语4.2缩略语MF-WPT磁场无线电能传输（MagneticFieldWirelessPowerTransfer），这是一种无线充电技术，利用磁场进行电能的无线传输。WCCMS无线充电控制管理系统（WirelessChargingControlandManagementSystem），是负责管理和控制无线充电过程的系统。IVU车载通信控制单元（In-VehicleUnit），是安装在电动汽车上，用于与地面通信控制单元进行通信的设备。075总则5总则010203MF-WPT（磁场耦合无线电能传输）系统由地面设备和车载设备组成，二者通过磁场耦合实现无线电能传输。系统架构应确保在规定的操作条件下，能够安全、有效地进行电能传输。系统应设计有必要的保护措施，以防止过充、过放、过热等潜在风险。085.1系统架构01核心组成部分电动汽车无线充电系统的架构包括原边设备（地面端）和副边设备（车载端），二者通过磁场耦合进行能量的无线传输。能量传输方式系统通过高频交流电在原边设备中产生交变磁场，副边设备接收该磁场能量并转换为电能，实现对电动汽车电池的无线充电。安全与通信机制系统还包含必要的通信模块、控制模块和安全保护模块，以确保充电过程的稳定、安全和高效。这些模块负责监控充电状态、进行故障检测和处理，并提供用户交互界面。5.1系统架构0203095.2分类根据商用车的不同需求和充电设施的实际情况，电动汽车无线充电系统可按充电功率进行分类，如低功率、中功率和高功率等，以适应不同场景和充电速度要求。按充电功率分类5.2分类商用车无线充电系统还可以根据充电方式的不同进行分类，如静态充电和动态充电。静态充电指车辆在停止状态下进行充电，而动态充电则允许车辆在行驶过程中进行充电。按充电方式分类根据磁耦合方式的不同，无线充电系统可以分为电磁感应式、电磁共振式和无线电波式等。针对商用车应用，电磁感应式和电磁共振式较为常见，具有充电效率高、安全性好等优点。按磁耦合方式分类106要求异物与活体检测系统还需通过异物检测与活体保护功能的测试，以避免在充电过程中对周围环境或生物造成危害。安全测试商用车无线充电系统在充电前需要进行一系列的安全测试，包括但不仅限于电磁环境限值、电磁兼容性等测试，以确保系统符合相关标准。初始对位预检在充电前，系统需要进行初始对位预检，确保原边设备和副边设备在可充电区域内，并且配对预检与兼容性检测预检均通过。6要求116.1充电前准备阶段要求安全测试符合性：在充电前准备阶段，商用车无线充电系统（MF-WPT系统）的安全测试结果必须符合国家相关标准。具体来说，应符合GB/T38775.1-2020中第10章、GB/T38775.3-2020中5.8.6、GB/T38775.4-2020中第4章和第5章以及GB/T38775.5-2021中的第6章、第7章的相关规定。配对与兼容性检测：充电前，系统还需通过配对预检和兼容性检测预检，这是为了确保充电设备和车辆之间的匹配性和充电效率。异物与活体保护功能测试：在充电前，必须通过异物检测和活体保护功能的测试。这是为了保障充电过程的安全性，防止因异物或活体存在而导致的安全隐患。设备对位预检：在充电前，需要进行初始对位预检，确保原边设备和副边设备在可充电区域内，这是保证无线充电过程顺利进行的重要步骤。6.1充电前准备阶段要求126.2充电启动阶段要求1.初始对位预检完成在充电启动之前，必须进行初始对位预检，确保原边设备和副边设备在可充电区域内正确对准。这是无线充电系统有效传输电能的基础。2.配对预检通过系统需要确认充电设备和接收设备之间的配对状态，确保它们之间的兼容性和正确的通信连接。6.2充电启动阶段要求在充电启动前，系统会进行兼容性检测，以验证充电设备和电动汽车之间的无线充电标准是否匹配，避免因不兼容而导致的充电问题。3.兼容性检测预检通过在充电区域内，系统必须能够检测到任何可能影响充电过程的异物，如金属物体或其他潜在的干扰源。同时，系统还应具备活体保护功能，以确保在充电过程中不会对人体造成伤害。4.通过异物检测、活体保护功能的测试6.2充电启动阶段要求136.3充电传输阶段要求6.3充电传输阶段要求稳定的能量传输在充电传输阶段，无线充电系统应确保稳定的能量传输，避免因电磁干扰或其他外部因素导致的传输中断或波动。系统应具备一定的抗干扰能力，以保证充电效率和充电过程的稳定性。01效率与功率控制系统应优化充电效率，减少能量在传输过程中的损失。同时，应具备功率控制能力，以适应不同商用车型的充电需求，并确保在充电过程中不会对车辆电池造成损害。02安全保护机制在充电传输阶段，无线充电系统应具备多重安全保护机制，包括过热保护、过压保护、过流保护等，以确保在异常情况发生时能够及时切断充电过程，保护车辆和充电设施的安全。这些安全保护机制应通过严格的测试和验证，确保其可靠性和有效性。03146.4充电停止阶段要求停止充电条件在充电停止阶段，应明确规定停止充电的条件。这包括但不限于电池充满、用户主动停止、系统故障或安全隐患等情况。系统应能准确检测并响应这些条件，以确保充电过程的安全和可控。断电与解锁操作当满足停止充电条件时，系统应自动执行断电操作，并解除原边设备和副边设备之间的锁定状态。这一过程中，系统需要确保所有相关电路的安全断开，避免产生电弧或其他潜在的安全风险。状态指示与记录在充电停止后，系统应提供明确的状态指示，如通过指示灯、显示屏或移动设备应用等方式告知用户充电已停止。同时，系统应记录充电停止的时间、原因等关键信息，以便于后续的数据分析和故障排查。6.4充电停止阶段要求157试验准备准备试验设备根据标准要求，准备好所有必要的试验设备，如无线充电系统、测试仪器、测量工具等。确保这些设备在试验前已经过校准和验证，以保证试验结果的准确性。确定试验条件在进行电动汽车无线充电系统商用车应用的试验之前，需要明确试验条件。这包括供电电源额定电压、额定输出电压、充电功率等参数，确保试验环境与实际使用环境相符。制定试验计划根据试验目的和标准要求，制定合理的试验计划。这包括确定试验步骤、预期结果、数据处理方法等。试验计划应经过相关专家评审和批准，以确保其科学性和可行性。7试验准备167.1频率设置标准化频率范围根据GB/T38775.8-2023标准，商用车无线充电系统的频率设置需遵循规定的范围，确保系统的兼容性和效率。避免干扰优化能量传输7.1频率设置频率设置的一个重要考虑因素是避免与其他无线通信系统或设备产生干扰，保证无线充电过程的稳定性和安全性。合适的频率设置能够优化能量的传输效率，减少在无线充电过程中的能量损失，提高充电速度和效率。177.2对准容忍区域与中心对准点设置7.2对准容忍区域与中心对准点设置对准过程的重要性无线充电系统的对准过程对于能量传输的效率和稳定性至关重要。如果设备未能准确对准，可能会导致充电效率降低、充电时间延长，甚至无法正常充电。因此，标准中对于对准容忍区域和中心对准点的设置提出了严格要求。中心对准点设置中心对准点是对准容忍区域的中心点，是原边设备和副边设备对准的基准点。标准中详细描述了如何确定中心对准点的位置，以及在实际操作中如何进行调整以确保设备的准确对准。对准容忍区域该标准规定了对准容忍区域的具体尺寸和位置要求，以确保无线充电过程中的有效能量传输。对准容忍区域是指无线充电系统中原边设备和副边设备之间的相对位置可以有一定的偏差范围，而不影响充电效率。187.3输出电压测量点选择7.3输出电压测量点选择01在商用车无线充电系统中，输出电压的测量点应选择在无线充电接收器（车辆端）的输出端，这样可以更准确地反映系统在实际工作中的电压情况。为了确保测量精度，应使用高精度、高稳定性的电压测量设备，并定期进行校准和验证，以保证测量数据的可靠性。在进行输出电压测量时，必须严格遵守电气安全规范，确保操作人员的人身安全，防止因高电压导致的电击等安全事故的发生。0203测量点位置测量设备要求安全防护197.4测试装置布置测试设备配置根据无线充电系统的特性和测试需求，合理配置测试设备，包括电源、负载、测量仪器等，以确保测试结果的准确性和可靠性。01.7.4测试装置布置测试环境模拟为了更真实地模拟商用车无线充电系统的实际使用环境，测试装置布置应考虑到各种可能的影响因素，如电磁干扰、温度、湿度等。02.安全措施在测试装置布置过程中，应严格遵守安全规范，确保测试人员和设备的安全。例如，应设置合适的接地措施、过流保护装置等，以防止意外事故的发生。03.208测试方法8测试方法这一阶段的测试主要包括安全测试，确保商用车无线充电系统符合相关安全标准。测试内容包括系统的电气安全、机械安全以及环境适应性等方面，确保系统在充电前的准备阶段能够正常工作且不会对车辆和人员造成危害。充电前准备阶段测试在充电启动阶段，需要测试系统是否能够在满足一定条件后进入充电状态。这些条件包括初始对位预检的完成、原边设备和副边设备在可充电区域内、配对预检通过以及兼容性检测预检通过等。此外，还需要通过异物检测、活体保护功能的测试，以确保系统在充电过程中的安全性和稳定性。充电启动阶段测试为了确保不同厂商的无线充电系统能够相互兼容并正常工作，需要进行互操作性测试。这包括测试地面参考设备与待测试地面设备之间的通信协议、控制策略以及功率传输等方面的兼容性，以确保各设备之间能够无缝对接，实现高效、稳定的无线充电。互操作性测试010203218.1充电前准备阶段测试要点三安全测试在充电前准备阶段，商用车无线充电系统（MF-WPT）需进行严格的安全测试。这些测试包括检查系统的电气安全、机械安全以及电磁兼容性，确保系统在充电过程中不会对车辆或人员造成伤害。设备兼容性检测此阶段还需进行设备兼容性检测，验证原边设备和副边设备之间的匹配度和通信协议的一致性。这是确保无线充电系统能够正常工作的关键步骤，避免因设备不兼容而导致的充电故障或效率低下。初始对位预检在充电前，系统还会进行初始对位预检。这一步骤旨在确保原边设备和副边设备在可充电区域内，且相对位置符合充电要求。通过精确的对位预检，可以提高无线充电的效率和安全性。8.1充电前准备阶段测试010203228.2充电启动阶段测试8.2充电启动阶段测试初始对位预检在充电启动阶段，首先需要进行初始对位预检。这一步骤确保原边设备和副边设备在可充电区域内正确对准，这是无线充电系统有效工作的基础。配对与兼容性检测配对预检和兼容性检测是此阶段的关键步骤。它们确保充电设备和车辆之间的通信和协同工作能力，避免因不兼容或配对问题导致的充电故障。异物与活体保护检测在充电启动前，必须通过异物检测和活体保护功能测试。这是为了确保充电区域内没有可能干扰充电过程或造成安全隐患的外来物体，同时保护生命体免受电磁场可能产生的危害。238.3充电传输阶段测试8.3充电传输阶段测试验证在充电传输阶段，无线充电系统是否能够稳定、高效地为商用车提供电力，并满足相关的安全要求。测试目的包括充电效率、充电过程中的温度变化、电磁兼容性以及系统稳定性等方面的测试。这些测试旨在确保系统在正常充电过程中不会出现过热、电磁干扰或其他可能影响充电效率和安全性的问题。测试内容在充电传输阶段，需要对无线充电系统的各项参数进行实时监控和记录，包括充电电流、电压、功率以及系统温度等。同时，还需要使用专业的电磁兼容性测试设备来检测系统的电磁辐射和抗干扰能力。通过这些测试数据，可以全面评估无线充电系统在商用车应用中的性能和安全性。测试方法24附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备-地面端电源提供稳定、可靠的直流电源，满足无线充电系统所需的电能。-地面通信单元负责与车载通信单元进行信息交互，确保充电过程的顺利进行。附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备-地面控制单元对地面设备进行全面监控和管理，确保充电安全、高效。附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备-高功率输出商用车无线充电系统需支持高功率输出，以满足商用车大容量电池的快充需求。-高可靠性设计地面设备应具备高可靠性，确保在恶劣环境下也能正常工作。附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备-智能化管理通过先进的控制系统，实现充电过程的自动化、智能化管理。附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备当地面设备检测到异常电流或电压时，会自动切断电源，防止设备损坏。-过流、过压保护通过传感器检测充电区域内的异物，确保充电过程的安全。-异物检测与保护在紧急情况下，地面设备能够迅速切断电源，确保人员和设备安全。-紧急停机功能附录A(资料性)商用车MF-WPT系统-地面设备25A.1地面设备机械结构A.1地面设备机械结构可维护性与可扩展性地面设备的机械结构设计还需考虑到维护的便捷性，以及未来可能的扩展需求。模块化设计可以方便地进行部件更换或升级，从而延长设备的使用寿命和适应性。安全保护机制为防止意外情况发生，地面设备应配备相应的安全保护机制，如过载保护、短路保护等。同时，设备表面应做防滑处理，以降低人员操作时的安全风险。结构设计与材料选择地面设备的机械结构需考虑到商用车的重量、尺寸以及使用环境的特殊性。结构设计应保证稳定性和耐久性，材料选择需满足抗压、耐磨、耐腐蚀等要求。26A.2地面设备电路设计A.2地面设备电路设计电路布局与安全性地面设备的电路设计需考虑整体布局的合理性与电气安全。包括电路板的布局要便于散热和维修，同时防止电气短路和电击等安全隐患。电源管理与稳定性设计需确保稳定的电源供应，具备过载、过压、欠压等保护功能，以保障无线充电系统的稳定运行，同时延长设备使用寿命。电磁兼容性电路设计需满足电磁兼容性要求，减少对周边电子设备的干扰，并确保在复杂的电磁环境中能够正常工作。这包括合理的接地设计、滤波器的应用以及对高频噪声的抑制等措施。27附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备-车载充电接收器用于接收无线充电基站发射的电能。-车载控制单元监控充电过程，确保安全高效的能量传输。附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备-通信模块与地面充电基站进行信息交互，实现充电参数的设置与调整。附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备车载设备应与各种标准的无线充电基站兼容，确保广泛适用性。-高兼容性在充电过程中，应保持高效率的能量转换与稳定的充电性能。-高效率与稳定性附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备-安全保护措施具备过温、过压、过流等多重安全保护功能，确保充电过程的安全性。附录B(资料性)商用车MF-WPT系统-车载设备“-定制化安装根据商用车型的特点，进行车载设备的定制化安装，确保最佳充电效果。-精确调试在设备安装完成后，进行精确的调试工作，以达到最佳的充电效率与稳定性。-用户培训向用户提供详细的使用说明与培训，确保用户能够正确、安全地使用无线充电系统。附录