《电动汽车用传导式车载充电机gbt+40432-2021》详细解读

《电动汽车用传导式车载充电机gb/t40432-2021》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技术要求4.1外观要求4.2充电特性要求4.3保护功能contents目录4.4电气安全4.5电磁兼容4.6环境适应性4.7噪声4.8耐久性4.9逆变输出功能要求5试验方法5.1试验条件contents目录5.2外观试验5.3充电特性试验方法5.4充电保护功能试验5.5电气安全试验5.6电磁兼容试验5.7环境适应性试验5.8噪声试验5.9耐久性试验contents目录附录A(规范性)具有逆变功能的车载充电机A.1逆变技术要求A.2试验方法011范围标准适用对象本标准规定了电动汽车传导式车载充电机的术语和定义、技术要求和试验方法等。充电机类型本标准适用于交流额定电压不超过690V（对于直流侧为三相交流电网供电的充电机，其直流侧电压不超过1000V），最大直流输出电压不超过1000V，最大输出电流不超过250A的传导式车载充电机。充电对象符合GB/T18487.1的电动汽车传导式充电接口和交流充电接口的充电要求。制定目的提高车载充电机的安全性、可靠性和互换性，促进电动汽车的推广和应用。1范围022规范性引用文件GB/T18488电动汽车用传导式车载充电机的安全要求和试验方法。GB/T20234电动汽车传导充电连接装置及其连接方式。国内相关标准电动汽车传导式充电系统。IEC61851电动汽车传导式车载充电机的互操作性和互换性要求。ISO17402国际相关标准电动汽车术语及定义引用GB/T19596，统一了电动汽车领域的术语和定义。电动汽车用电导则引用GB/T29318，规定了电动汽车的用电要求和安全规范。标准化引用文件033术语和定义车载充电机定义安装在电动汽车上，将交流电能转换为直流电能，为电动汽车动力电池充电的装置。车载充电机功能具备为电动汽车充电、电池状态监控、故障诊断等功能。3.1车载充电机3.2传导式充电传导式充电特点充电电流小、充电时间长，适用于家用充电桩等低功率充电设施。传导式充电定义通过电缆将电能从充电设备传输到电动汽车的充电方式。控制导引电路定义用于控制充电过程及实现充电设备与电动汽车之间通信的电路。控制导引电路功能3.3控制导引电路检测充电设备输出电压、电流等参数，控制充电过程，保护电池及充电设备安全。0102VS在正常工作条件下，充电设备输入端应接入的电压值。额定输入电压范围根据国家标准及实际使用需求，规定了充电设备的额定输入电压范围。额定输入电压定义3.4额定输入电压044技术要求兼容性充电机应能适配不同品牌和型号的电动汽车，提高设备的通用性和兼容性。高效能传导式车载充电机应具备高效率的充电性能，以缩短充电时间，提高用户体验。安全性充电机应符合国家安全标准，具备过流、过压、短路等多重保护功能，确保充电过程安全可靠。传导式车载充电机的基本性能输出电压和电流调节范围充电机应具备宽范围的输出电压和电流调节能力，以适应不同电池类型和充电需求。效率充电机应具备高效率的电能转换能力，以减少能源浪费。电磁兼容性充电机应具备良好的电磁兼容性，以避免对周围电子设备和电网造成干扰。充电机的电气性能结构设计：充电机的结构应设计合理，便于安装、使用和维修。同时，应考虑防水、防尘等性能要求，以适应不同的使用环境。充电机的结构和外观设计充电机的外壳应采用坚固、耐用的材料制成，以保护内部电路和元件不受损坏。外壳应具有防火、防爆等性能，以确保在紧急情况下能够保护用户和设备的安全。01020304充电接口应符合国家标准，并具备良好的通用性和兼容性。充电机的结构和外观设计接口应具备防水、防尘等功能，以保证在恶劣环境下仍能正常工作。同时，接口的设计应便于用户插拔和操作。充电机应配备充电指示灯和显示屏，以便用户实时了解充电状态和进度。指示灯和显示屏应清晰、易读，并能够在不同光线条件下正常显示。054.1外观要求4.1外观要求充电机外壳应无明显的损伤和变形，表面应光洁、无毛刺、无锈蚀、无裂痕等缺陷。标识和符号应有清晰、耐久、易读的标识和符号，包括产品名称、型号、制造商名称、额定电压、电流等信息。指示灯和按钮指示灯应显示充电状态和工作模式，按钮应标识清晰、操作方便。充电接口应符合国家标准要求，具备防尘、防水功能，接口接触良好，无松动或损坏现象。064.2充电特性要求充电电压范围应满足电动汽车用动力蓄电池的电压等级要求，通常为200V~750V。充电电流范围在额定输入电压和频率下，充电机的输出电流应在额定输出电流的10%~100%范围内可调，且输出电流稳定。4.2.1充电电压和电流要求充电功率应能满足电动汽车的充电需求，通常根据动力蓄电池的容量和充电时间来确定。充电效率在额定输入电压和输出电流下，充电机的效率应不低于90%。4.2.2充电功率和效率要求应支持恒流充电、恒压充电等充电方式，同时应能根据动力蓄电池的充电特性进行自动转换。充电方式应具备过充保护、过流保护、短路保护等安全保护功能，同时应能根据动力蓄电池的温度、电压等参数调整充电策略。控制策略4.2.3充电方式和控制策略4.2.4充电接口和通信协议通信协议应支持充电机与动力蓄电池之间的通信，通信协议应符合国家标准和行业标准要求，能够实现充电过程的监控和控制。充电接口应符合国家标准和行业标准，具有良好的通用性和兼容性。074.3保护功能充电机的保护输入过压保护当输入电压超过充电机规定的最大值时，充电机应自动断开输入电源。输入欠压保护当输入电压低于充电机可工作的最小值时，充电机应自动断开输入电源，避免电池因电压过低而受损。过流保护当输出电流超过额定值时，充电机应自动限制电流或断开输出，以防止设备过热或损坏。短路保护当输出端发生短路时，充电机应立即断开输出，避免短路电流对设备造成损害。电池反接保护当电池的正负极接反时，充电机应能自动识别并断开连接，防止电池受损。电池过充保护当电池已经充满电时，充电机应自动停止充电，防止电池过度充电而受到损害。电池温度保护当电池温度过高时，充电机应自动降低充电电流或停止充电，以防止电池因过热而发生危险。电池的保护充电枪温度保护当充电枪温度过高时，充电机应自动断开连接，防止充电枪过热而损坏或使用者的安全受到威胁。电缆过度弯曲保护充电机的电缆设计应避免过度弯曲，以防止电缆内部线路损坏或影响充电效果。同时，充电机应具备相应的保护措施，当电缆受到外力过度弯曲时，应自动断开连接。充电枪和电缆的保护084.4电气安全在充电机的输入和输出端，以及输入和外壳之间，应有足够的绝缘电阻，以防止电流泄漏。绝缘电阻充电机应能承受一定电压的介电强度测试，以确保其在正常工作时不会发生击穿或短路。介电强度绝缘电阻和介电强度保护接地充电机的金属外壳和其他可导电部分应可靠接地，以防止电击危险。接地电阻接地电阻应符合相关标准，确保接地效果良好。接地保护短路保护当充电机输出端发生短路时，应立即切断输出，以防止设备损坏和事故发生。过流保护充电机应具备过流保护功能，当输出电流超过额定值时，应自动切断输出。过压保护充电机应具备过压保护功能，当输入电压或输出电压超过额定值时，应自动切断输入或输出。故障防护电磁干扰充电机在工作时应对其他电子设备和系统产生尽可能小的电磁干扰。电磁抗扰度充电机应具备一定的电磁抗扰度，能够抵抗来自其他电子设备和系统的电磁干扰，保证正常工作。电磁兼容性094.5电磁兼容充电机在工作时向外界辐射的电磁波，不得影响其他电子设备和系统的正常运行。电磁辐射干扰充电机应能承受一定强度的电磁干扰而不发生性能降低或故障。电磁抗扰度充电机产生的谐波电流应符合国家标准，以减少对电网的污染。谐波电流电磁兼容性要求010203辐射发射测试在开阔场或电波暗室中，测量充电机工作时的辐射电磁波强度。传导发射测试通过测量充电机电源线上的传导干扰，评估其对电网的影响。辐射抗扰度测试将充电机置于一定强度的电磁场中，测试其是否能正常工作。传导抗扰度测试通过注入一定强度的干扰信号到充电机的电源端口，测试其抗干扰能力。电磁兼容测试方法电磁兼容设计措施滤波在充电机的输入和输出端加入滤波器，滤除高频干扰信号。屏蔽对充电机的外壳和内部电路进行屏蔽，减少电磁波的辐射和耦合。接地确保充电机具有良好的接地，将干扰信号导入大地。电路设计优化通过合理的电路设计和布局，减少电磁干扰的产生和传播。104.6环境适应性充电机在-20℃～+50℃的环境温度下应能正常工作。工作温度范围在相对湿度为5%～95%的环境下，充电机应能正常工作。湿度要求充电机应具备IP54以上的防水防尘等级，以保证在不同气候条件下的稳定运行。防水防尘等级气候环境适应性充电机应能承受不同频率和振幅的振动，确保在运输和使用过程中正常。振动充电机应具备一定的抗冲击能力，以防止在运输或使用过程中受到损坏。冲击充电机应能承受一定高度的跌落，以确保产品的坚固性和可靠性。跌落机械环境适应性电磁兼容性充电机应具备静电防护功能，以防止静电对设备造成损害。静电防护电磁辐射充电机应符合国家相关电磁辐射标准，以确保使用安全。充电机应具备优异的电磁兼容性，以防止其他电子设备的干扰。电磁环境适应性114.7噪声传导充电模式下噪声限值在传导充电模式下，充电机在工作时应满足一定的噪声限值要求，以保证周围环境的安静和舒适。交流输入电压范围规定了充电机在不同交流输入电压下的噪声限值，以确保其在不同电压条件下的正常运行。噪声限值要求噪声测试方法测试环境噪声测试应在无其他干扰源的环境中进行，以避免背景噪声对测试结果的影响。测量仪器使用精度和性能符合相关标准的声级计进行测量，确保测试结果的准确性和可靠性。测试点位置测试点应选择在充电机附近，且能代表其实际使用状态的位置。通过优化充电机内部结构和采用减振材料，减少振动和噪声的产生。减振设计在充电机外壳和内部零件之间使用隔音材料，降低噪声的传播。隔音材料优化风扇设计和控制策略，减少风扇噪声对整体噪声的贡献。风扇噪声控制噪声控制措施010203噪声对环境和健康的影响其他健康问题噪声还可能引起其他健康问题，如头痛、失眠、焦虑等，对人体健康造成不良影响。听力损伤长期暴露在高噪声环境下，可能会对听力造成损伤，甚至导致永久性听力损失。环境噪声污染充电机噪声过大会对环境造成噪声污染，影响周围居民的正常生活和休息。124.8耐久性应满足规定的防护等级要求，防止充电过程中水、尘等杂物进入。充电接口防护等级应具有良好的耐腐蚀性，能抵抗盐雾、酸雨等恶劣环境的侵蚀。充电接口耐腐蚀性应满足规定次数的插拔要求，无损坏或松动现象。充电接口插拔次数4.8.1充电接口耐久性01充电器工作稳定性应能在规定的工作环境下长时间稳定工作，无故障或性能下降现象。4.8.2充电器耐久性02充电器抗震性能应具有一定的抗震性能，防止在振动环境下损坏或失效。03充电器电磁兼容性应具有良好的电磁兼容性，避免对其他电子设备产生干扰或影响。电池系统循环寿命应满足规定的电池循环寿命要求，保证电池的正常使用和更换周期。电池系统存储性能在长时间存储后，电池系统应能保持一定的电量和性能，方便使用。电池系统安全性能在恶劣条件下，电池系统应能保持安全性能，不发生爆炸、起火等危险情况。4.8.3电池系统耐久性134.9逆变输出功能要求逆变输出定义将车载充电机直流电转换为交流电，为电动汽车提供动力。逆变输出应用场景主要用于应急情况或特定环境下，如车辆故障、无充电桩等。逆变输出功能概述应符合电动汽车电机及控制系统的需求，保证车辆正常运行。输出电压范围输出电流波形逆变效率应接近正弦波，以降低对电网的谐波污染。在额定输出功率下，逆变效率应达到较高值，以降低能量损耗。逆变输出性能要求当输出负载超过额定值时，车载充电机应自动切断输出，防止设备损坏。过载保护当输出端发生短路时，车载充电机应能迅速切断输出，避免事故扩大。短路保护逆变输出部分与车身之间应具有良好的绝缘性能，确保人身安全。绝缘性能逆变输出安全要求010203145试验方法确保设备安全性通过严格的性能测试，确保车载充电机在各种工况下的稳定运行，避免安全隐患。评估充电效率测试车载充电机的充电速度和效率，为用户提供准确的充电时间预期。验证兼容性检测车载充电机与不同品牌和型号电动汽车的兼容性，确保广泛适用性。车载充电机性能试验传导发射测试评估车载充电机在工作时产生的电磁场对周围环境的辐射影响。辐射发射测试抗扰度测试测试车载充电机在受到外部电磁干扰时的稳定运行能力，如脉冲群、静电放电等。测量车载充电机在工作时通过电源线向电网传导的电磁骚扰。电磁兼容性试验环境适应性试验高温试验将车载充电机置于高温环境中，测试其在高温条件下的工作性能和稳定性。低温试验在低温环境下对车载充电机进行测试，确保其能够在寒冷地区正常使用。恒定湿热试验将车载充电机置于高湿度环境中，测试其在长时间湿热条件下的性能变化。交变湿热试验模拟车载充电机在湿度和温度交替变化的环境中的工作情况，评估其适应性和稳定性。155.1试验条件温度范围充电机应在-20℃～+55℃的环境温度下正常工作。湿度范围充电机应在相对湿度为5%～95%的环境下正常工作，无凝露。海拔充电机应在海拔不超过1000m的地区正常工作，对于特殊环境，应适当降低其性能要求。环境条件充电机应能在额定电压的90%～110%范围内正常工作。供电电压充电机应能在额定频率的±1Hz范围内正常工作。供电频率充电机应能在电网电压波动、频率变化、谐波等供电质量较差的情况下正常工作。供电质量供电条件车辆状态试验车辆应为干燥、整洁且各部件完好的电动汽车，其电池组应为充满电状态。车辆接口试验车辆的充电接口应符合GB/T20234的相关要求，与充电机的连接应正确、可靠。车辆参数试验车辆的电池组参数（如电压、容量等）应与充电机匹配，并符合相关标准和规定。030201车辆条件外观和结构充电机的外观和结构应符合相关标准和规定，无损坏和变形现象。充电机自身条件性能和功能充电机应具备过压、过流、短路等保护功能，并能在故障情况下自动切断电源。同时，充电机还应具备与电池管理系统通信的功能，能够实时监控电池状态并调整充电参数。电磁兼容性充电机应具备良好的电磁兼容性，能够在电磁干扰环境下正常工作，且不会对周围设备和电网造成干扰。165.2外观试验检查充电机外观充电机外壳应完整，无明显损坏、变形或锈蚀。标识和符号产品标识应清晰、耐久、易读，包括产品名称、型号、制造商等信息。5.2.1一般要求外形尺寸测量充电机的外形尺寸，应符合产品标准规定。安装尺寸检查充电机安装尺寸，确保与车辆或安装支架匹配。5.2.2结构与尺寸5.2.3外观质量材质质量外壳材质应具有良好的绝缘性能、机械强度和耐腐蚀性能。表面处理充电机外壳表面应平整光滑，无明显划痕、裂纹或凹凸。在充电机上应设置明显的安全警示标志，以警示使用者注意安全。安全警示标志操作面板上的指示标志应清晰明确，便于用户操作。操作指示标志5.2.4标志和警示175.3充电特性试验方法充电时间测试测量从充电开始到结束所需的总时间，以评估充电速度。充电容量测试充电效率测试在不同充电状态下测量车载充电机输出的电能，以验证其充电容量是否符合要求。0102VS在充电过程中，测量车载充电机输出电压的波动范围，以确保电压稳定。充电电流稳定性在充电过程中，测量车载充电机输出电流的波动范围，以确保电流稳定。充电电压稳定性充电稳定性测试与不同品牌电动汽车的兼容性测试车载充电机与不同品牌电动汽车的充电兼容性，以确保其通用性。与不同型号电池的兼容性测试车载充电机与不同型号电池的充电兼容性，以确保其适应性。充电兼容性测试在车载充电机内部温度过高时，测试其是否能自动断电或降低充电功率，以防止设备损坏。过温保护功能在车载充电机输出端发生短路时，测试其是否能立即断电，以防止短路电流对设备造成损害。短路保护功能充电安全性测试185.4充电保护功能试验在电池充满电后自动停止充电，防止电池过度充电而受到损害。防止过充在充电过程中，当电池温度达到预设的安全值时，自动停止充电，防止电池过热。防止过热当充电线路发生短路时，充电机应能立即切断输出，防止设备损坏。短路保护充电保护功能的必要性010203将电池充至满电状态并持续充电一段时间，观察充电机是否能自动停止充电。模拟过充情况在充电过程中，通过加热装置使电池温度达到预设的安全值，观察充电机是否能自动停止充电。模拟过热情况在充电线路中设置短路故障，观察充电机是否能立即切断输出。模拟短路情况充电保护功能的试验方法精确性充电保护功能应稳定可靠，在长期使用过程中不出现失效或故障。可靠性安全性在试验过程中，应确保人员和设备的安全，避免发生意外事故。充电机应能准确识别电池状态，避免误判或漏判。充电保护功能的试验要求试验前准备确保试验设备和仪器正常，检查电池状态及连接线路是否良好。试验过程监控在试验过程中，应密切关注电池状态、充电机输出及试验设备运行情况。异常情况处理一旦发现异常情况，应立即停止试验，并检查原因并排除故障。数据记录与分析详细记录试验数据，分析充电保护功能的性能及存在的问题，并提出改进措施。充电保护功能的试验注意事项195.5电气安全试验电气安全试验目的确保车载充电机在各种电气环境下的安全运行。电气安全试验范围涉及车载充电机的各项电气性能、绝缘性能、接地性能等。电气安全试验概述电气安全试验项目绝缘电阻测试测量车载充电机电源输入端、输出端与外壳之间的绝缘电阻值。接地电阻测试测量车载充电机接地点的接地电阻值，确保接地可靠。耐压试验对车载充电机施加一定电压，测试其绝缘性能是否可靠。泄漏电流测试测量车载充电机在正常工作状态下，通过绝缘部分流入大地的电流值。所用测试设备应符合相关标准，确保试验结果的准确性。试验设备精度应在规定的环境温度、湿度等条件下进行试验，以保证试验结果的可靠性。试验环境条件试验人员应具备相应的电气安全知识和操作技能，确保试验过程的安全。试验人员资质电气安全试验要求010203测试结果合格各项测试数据均符合标准要求，判定为合格。测试结果不合格如有任何一项测试数据不符合标准要求，应重新进行测试或进行修复后再次测试，直至合格为止。电气安全试验结果判定205.6电磁兼容试验电磁兼容试验概述电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他设备或系统构成不能承受的电磁干扰的能力。电磁兼容试验是评估电动汽车充电机在电磁环境中性能的重要方法，包括传导和辐射两个方面。测试充电机对电网中其他设备产生的传导干扰的抗扰度。传导抗扰度试验测试充电机在工作过程中向空间发射的电磁场辐射干扰。辐射发射试验01020304测试充电机通过电源线向电网发射的传导干扰。传导发射试验测试充电机对外部电磁场辐射干扰的抗扰度。辐射抗扰度试验电磁兼容试验项目01GB/T18387电动汽车传导式车载充电机的电磁兼容要求及试验方法。电磁兼容试验标准02GB/T17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法。03GB/T18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法。提高充电机的可靠性和稳定性，减少故障和维修成本。符合国家标准和法规要求，确保产品的市场准入和合法使用。确保充电机在电磁环境中能正常工作，不会对其他设备或系统产生干扰。电磁兼容试验的重要性215.7环境适应性试验高温试验将车载充电机置于高温环境中，测试其在高温条件下的工作性能和稳定性。低温试验将车载充电机置于低温环境中，测试其在低温条件下的启动、运行和充电性能。温度适应性将车载充电机置于恒定的高湿度环境中，测试其在高湿度条件下的绝缘性能和耐腐蚀性。恒定湿热试验模拟不同湿度条件下的环境，测试车载充电机对湿度变化的适应性和稳定性。交变湿热试验湿度适应性振动适应性冲击试验模拟车载充电机在运输和使用过程中可能受到的冲击，测试其抗冲击能力和结构稳定性。振动试验模拟不同强度和频率的振动环境，测试车载充电机在振动条件下的机械强度和抗疲劳性能。静电放电试验模拟静电放电对车载充电机的影响，测试其抗干扰能力和稳定性。射频电磁场辐射试验测试车载充电机在射频电磁场中的抗干扰能力，确保其能正常工作。电磁兼容性225.8噪声试验测量环境在无其他噪声干扰的环境下进行，背景噪声应低于规定值。测量仪器使用精度符合要求的声级计进行测量，声级计应校准。测量位置在距离车载充电机1米处，高度与车载充电机中心线相同的位置测量。测量条件在额定输入电压和额定输出功率下，测量车载充电机工作时的噪声。噪声试验方法根据标准规定，车载充电机在工作时的噪声应低于规定限值。噪声限值在测量过程中，噪声应保持稳定，不应出现突然的变化或波动。噪声均匀性对噪声进行频谱分析，确保其频率特性符合标准要求。频谱分析噪声试验要求010203根据测量结果，判断车载充电机的噪声是否符合标准要求。合格判定对噪声超标的车载充电机进行分析，找到噪声来源并采取措施进行改进。噪声来源分析针对噪声来源，采取有效的降噪措施，如增加隔音材料、优化结构设计等，以降低噪声水平。改进措施噪声试验结果分析235.9耐久性试验充电接口耐久性充电连接应能够承受长时间的使用和多次的插拔，不出现松动或损坏。充电连接耐久性电气性能耐久性在规定的条件下，充电机的电气性能应能够保持一定的稳定性和可靠性。应能够承受一定次数的插拔循环，不出现损坏或功能失效。耐久性试验要求通过振动试验来测试充电连接的稳定性和耐久性。充电连接振动试验将充电机置于实际工作环境中，进行长时间的工作试验，检测其电气性能和稳定性。长时间工作试验模拟实际使用中的插拔情况，对充电接口进行一定次数的插拔循环试验。充电接口插拔试验耐久性试验方法检查充电接口、充电连接及相关部件的外观是否完好，有无损坏或变形。外观检查功能检查数据分析测试充电机的各项功能是否正常，如充电速度、充电效率等。对试验数据进行分析，评估充电机的耐久性和可靠性是否满足标准要求。耐久性试验的评估24附录A(规范性)具有逆变功能的车载充电机逆变功能定义将直流电能转换为交流电能的过程，适用于车载充电机。逆变原理通过电力电子器件的开关作用，将直流电转换为交流电，供给电动汽车动力系统使用。逆变功能的定义与原理单级式逆变将直流电直接逆变为交流电，具有结构简单、效率高等优点。两级式逆变先将直流电转换为中间直流电压，再逆变为交流电，具有更宽的输入电压范围和更好的稳定性。逆变功能的实现方式输出电压和电流稳定性逆变功能的车载充电机应保证输出电压和电流的稳定性，以满足电动汽车动力系统的需求。效