DB44T 1201-2013 电动汽车用车载充电装置的安全要求

电动汽车用车载充电装置的安全要求2013-09-16发布2013-12-16实施本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：珠海泰坦科技股份有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、普天新能源有限责任公司、东风汽车有限公司东风日产乘用车公司、广州市能源检测研究院、广州益维电动汽车有限公司、深圳奥特迅电力装置股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、深圳市计量质量检测研究院。本标准主要起草人：潘景宜、郑业伦、欧伶伶、钟海川、潘慕军、赵小坤、孙璐、廖宏伟、万勇、查鸿山、李志刚、黎德宇、陈少辉、张红昌、万新航、欧阳剑、刘雅杰、裴锋、阮社楼、卜健、吴穗丽、刘强、詹娜、陈亮。本标准为首次发布。本标准规定了输入功率不超过3.5kW,供电交流输入电压220V,符合II类电源安全要求的，为纯电动乘用车配备的车载充电装置的安全要求，包括装置安全工作的技术要求、测试方法、检验规则、标本标准适用于纯电动乘用车车载充电装置，其他类型本标准不适用混合动力电动汽车车载充电装置及工作在有易燃、爆炸性气体工作场所的电动汽车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/T2423.10-2008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/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾GB/T2900.32-1994电工术语电力半导体器件GB/T2900.33-2004电工术语电力电子技GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定GB/T3859.2-1993半导体变流器应用导则GB4208外壳防护等级(IP代码)GB/T4588.3-2002印刷电路板设GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求GB/T6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-1部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T13422半导体电力变流器电气试验方法GB17625.1-2003电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频电磁场抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗挠度试验电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验JB/T4276-1999变流器产品包装技术条件23术语和定义GB/T2900.32-1994、GB/T2900.33-2004、GB/T3859.1-1993、GB/T3859.2-1993的术语及下列术语和定义适用于本标准。Ⅱ类电源指不只依靠基本绝缘，还采取了双重绝缘或加强绝缘为电击保护措施的电源设备，其绝缘保护效果不依赖于保护性接地或安装条件。在没有故障的情况，流入大地或电路中外部导电部分的电流。为了在基本绝缘失效情况下防止触电而在基本绝缘之外使用的独立绝缘。同时具有基本绝缘和附加绝缘的绝缘。为防止直接接触所提供的相当于双重绝缘防护等级的带电部分上的绝缘结构。4技术要求4.1环境条件a)海拔：≤2000m;b)环境温度：—20℃~65℃,温度变化率不超过5℃/h;c)贮存温度：5℃~40℃;d)相对湿度：5%～95%(相当于环境温度为20℃时)。4.2输入要求b)输入额定电流值：≤16A。4.3输出要求a)直流输出最大功率：3kW;3b)直流输出电压范围：48V～75V,75V～130V,130V～200V,200V～300V,300V～500V。车载充电装置应能根据蓄电池的工作电压(指铅酸蓄电池)或电池管理系统BMS的输出参数，自a)当充电装置在稳流区间工作时，在直流输出电压范围内，电流在10%～100%额定范围内，其稳流精度≤2.0%;b)当充电装置在稳压区间工作时，在直流输出电压范围内，电流在0%～100%额定范围内，其稳压精度≤1.0%。充电装置开机/关机时，输出电压应没有冲击(过冲)。若具有软起动性能，投入运行时，输出电车载充电装置外壳应采用铸铝或类似的金属制造。外观应色泽均匀、表面平整、光滑，不得有划铝制散热器必须进行电镀处理、阳极化处理、辐射处理或者其他类似处理。对于安装在可能暴露b)加速度：30m/s²;4所有连在一起的输入/输出端(包括主电源)和外露导电部分之间对地绝缘电阻应不小于10MQ。5.3绝缘强度将电动车辆控制信号电路的所有外部连接点接地，在电动车辆的交流/直流输入端和接地端之间施加表1的试验电压，持续时间1min,泄漏电流小于10mA。对不与主电路直接连接的辅助电路，应能承受表2所规定的交流试验电压。试验部位：a)非电连接的两个独立的电路之间；b)各带电回路与金属外壳(或地)之间。表1试验电压额定绝缘电压U;交流试验电压(有效值)“直流试验电压仅在交流试验电压不适用时使用。表2交流试验电压额定绝缘电压Ui交流试验电压(有效值)2U;+1000,最低15005.4爬电距离充电装置中不等电位的裸导体之间，以及带电的裸导体与金属零、部件或接地零、部件之间的电气间隙和爬电距离，应不小于表3的规定。表3爬电距离3665当温度超过过温保护值时，充电装置应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常后，充电装置应输出短路时，应自动进入输出限流保护或关闭状态配有强制风冷系统的充电装置运行时风扇电机的转子处于锁定状态7h。若充电装置配备不止一台试。测试时当充电装置温度超过过温保护值时，充电装置应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常当水循环系统发生故障，水压或水流量不满足要求时，充电装置温度将会超限，装置应自动进入用250V额定电压进行测试。泄漏电流分别不得超过0.25mA。变压器的初、次级绕组电气隔离且应按本章规定的结构以保证在正常和过载情况下，初、次级绕组间，初级绕组与铁芯间，或隔离的相邻次级绕组间无电气上的连接，该连接可能导致着火或电击危变压绕组包括起点，所有插头，终点，及引线处的跨线到绝缘引线连接点均应提供绝缘。变压器印制线路板应符合GB/T4588.3的要求。安装在印制线路板上构成印制线路组件的电阻器、电容6器、电感器或其他零部件应牢靠安装以保证在组装、正常工作或维修时可能施于印制线路组件上的力印制线路板的安装隔板或隔片作为产品组件的一部分，应对连接到零部件提供机械防护和电气绝充电装置按8.5.9规定进行试验后，应具有完好b)“+”(正)和“一”(负)的标记；或者5.17.3产品应标明充电装置的输入电压、输入电流、电源频率、输出电压、输出电流、负荷等级。5.18.1该标准的警告标识应该是永久性的，并牢固的置于产品的表面上或某部分上，但不包括外壳的底部。标识所在的零件在不影响产品运行的情况(危险),字样的高度不小于4mm。5.18.3产品应该标有以下字样：“危险”,并附上“当心触电，切勿触摸输出线头和电池终端的裸心”,并附上“当心触电——金属板(或其他部件的名称)带电——维修前切断电源”或类似的标识。标识的字样不小于4mm,带电体上的标识要确保人们在接触前可以看到。5.18.5Ⅱ类电源应标明7充电装置在运行过程中可能受到来自所处环境(公用电网、负载或邻近设备)的电磁骚扰。一般的充电装置应承受所处工业环境固有电磁骚扰源(如开关操作等)的骚扰而正常运行。充电装置应能承受试验电压为6kV的接触放电试验和8kV充电装置在试验过程中允许出现性能丧失，但不允许改变操作状态或存储的数据。充电装置在试充电装置在试验过程中允许出现性能丧失，但不允许改变操作状态或存储的数据。充电装置在试应能承受GB/T17626.4中规定的试验等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度。充电装置在试验过程中允许出现性能丧失，但不允许改变操作状态或存储的数据。充电装置在试6.4浪涌(冲击)抗扰度应能承受1.2/50μs(电压)-8/20μs(电流)浪涌(冲击)的试验，试验电压2kV±0.2kV。充电装置在试验过程中允许出现性能丧失，但不允许改变操作状态或存储的数据。充电装置在试充电装置在试验过程中允许出现性能丧失，但不允许改变操作状态或存储的数据。充电装置在试充电装置在运行过程中可能对公用电网或邻近设备产生诸如谐波、换相缺口、传导发射、电磁辐此设备为A类产品，在住宅环境中，该产品可能产生射频干扰。在这种情况下，要求用户采取切8实可行的措施。B类设备是指满足B级骚扰限值的设备，主要在住宅环境中使用，可包括：——不在固定场所使用的设备，例如由内置电池供电的便携式设备；——由电信网络供电的电信终端设备；——个人计算机及相连的辅助设备。7.1谐波电流车载充电装置运行时产生的谐波应不超过GB17625.1的规定，不应对公用电网和邻近设施等运行带来不良后果。在整流器输入端施加4.2要求的交流电源电压时，车载充电装置产生的谐波电流限值应符合表4的规定。表4整流器的谐波电流限值nn32547697.2传导发射车载充电装置的传导发射值见表5,使用准峰值检波器进行测量。测量仪器带宽9kHz。表5传导发射限值电平在车载充电装置接电阻性负载和额定输出功率下，输入端发射的传导骚扰幅值应小于表6中所规定的限值。表6电源端子传导骚扰限值频率范围9b)信号输人/输出端和控制连接端车载充电装置信号和控制端发射的传导骚扰(如有)幅值应小于表7所规定的限值。表7电信端口的传导共模(非对称)骚扰限值频率范围电压限值dBμV电流限值dBμV电压限值dBμV电流限值dBμV7.3辐射发射(射频电磁场干扰)a)电场在电阻性负载和额定输出功率下，测试车载充电装置电场辐射发射干扰，应满足表8中的限值要求。表8电场强度发射限制电平/dB(uV/m/kHz)b)磁场在电阻性负载和额定输出功率下，测试车载充电装置磁场辐射发射干扰，应满足表9中的限值要求。表9磁场强度发射限制电平/dB(uV/m/kHz)48.4-201g[Freq(MHz)8.1一般规则试验分为出厂试验和型式试验。有关试验共性要求和试验方法应符合GB/T3859.1和GB/T13422的规定。试验一般在制造厂进行。个别试验项目如需在现场安装后进行，应在合同或有关技术文件中说明。在制造厂进行的试验采用电阻性负载。当充电装置与电池成套供应时，应使用电池负载，并按本标准的要求对电池的性能进行试验。试验所用的仪器、仪表，精度不低于0.5级。产品须经检验合格后方能出厂，并附有证明产品质量合格的文件或标记。组装完成的充电装置应逐台进行出厂试验。检验应符合表10中出厂检验的规定，试验合格后，应出具出厂试验合格证明。试验时，只有一项不符合规定要求的，允许返工后复试。复试合格方可出具出厂试验合格证明。8.3型式试验有下列情况之一时，制造厂应进行型式检验：——新产品定型时；——产品设计、工艺、材料作较大修改时；——产品停产一年再恢复生产时；——国家质量监督检验机构提出进行型式检验要求时。8.4检验项目型式试验和出厂试验项目见表10。试验项目出厂试验型式试验1√√2√√3电气性能试验√√4√√5√√6限流特性试验√√7√√8√√9限压特性试验√√√√保护√√√√电快速瞬变脉冲群抗扰度√浪涌(冲击)抗扰度√√√√√防护等级√√√√表10实验项目(续)试验项目出厂试验型式试验√√噪声试验√√√8.5试验方法主要检验电气元器件和零部件的安装、接线、接地、爬电距离(视要求而定)、装配质量以及防护等级等是否符合GB/T3859.1及外观要求、产品技术条件和有关合同的规定。8.5.2安全性能试验绝缘试验包括绝缘电阻测量和介电强度试验。试验前，先进行下述操作：a)充电装置的各输入端子之间和各输出端子之间应彼此相互短接；b)印制电路板和多接头组件可在试验时拔下、断开或用标准样件代替。但如果辅助装置(如辅助变压器、脉冲变压器、测量装置等)的绝缘损坏，可能会使电压达至未与机壳连接的人体易触及部分，或可能使高压侧电位达至低压侧，并可能引起故障跳闸，则辅助装置与主电路之间的连接不应断开，而应与主电路一起承受同样的试验电压。.2绝缘电阻测量用符合规定的仪器测量充电装置相应部位的绝缘电阻，应符合以下规定：a)各独立电路与金属机架之间的绝缘电阻应不小于10MΩ;b)无电气联系的各电路之间的绝缘电阻应不小于10MΩ。.3绝缘强度试验在充电装置的下列部位施加频率50Hz±5Hz,电压施加表1的交流试验电压，并持续1min,不应出现击穿或闪络现象。在交流试验电压不适用时使用表1中直流试验电压。a)各独立电路与金属机架之间；b)无电气联系的各电路之间。对不与主电路直接连接的辅助电路，应能承受表2所规定的介电试验电压。防护等级测试按照GB4208中的相关规定测试。保护试验项目如下：a)过温保护：当温度超过过温保护值时，充电装置应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常后，充电装置应能自动恢复工作状态；b)反接保护：当输出正负极接反时，充电装置应不能启动，并发出报警提示；c)输出过压保护：模拟充电装置电压输出状态，当输出大于等于设定电压值时应关闭输出；d)输出欠压保护：输出小于等于设定最低电压值时关闭输出，并发出报警提示；e)输出过流保护：模拟充电装置电流输出状态，当输出电流大于设定电流值时应关闭输出；f)短路保护：模拟充电装置输出短路时，充电装置应自动进入输出限流保护或关闭状态，故障排除后，应能自动恢复工作。风冷测试配有强制风冷系统的充电装置运行时风扇电机的转子处于锁定状态7h。若充电装置配备不止一台风冷电机时，装置上的全部风冷电机都要同时锁定7h。此时电机不应有烧毁现象。通风孔配有过滤器的充电装置运行，在开孔堵塞率达到50%进行测试，再在完全堵塞条件下重复测试。测试时当充电装置温度超过过温保护值时，装置应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常后，充电装置应能自动恢复工作状态。水冷测试当水循环系统发生故障，水压或水流量不满足要求时，充电装置温度将会超限，装置应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常后，充电装置应能自动恢复工作状态。8.5.3电气性能试验测试电气性能参数时应将充电装置设置在通讯方式下进行控制，通过通讯手段对电压、电流的参数进行调节，完成各项目的测试。充电电压调节试验试验在电网电压和充电装置输出电流的允许变化范围内进行。充电装置恒压充电电压范围应符合4.4的规定。稳压特性试验试验要求如下：a)直流输出电流：一般选取规定的输出电流调节范围的上限值(额定值)、中值(额定值的50%)b)交流输入电压：一般选取输入电压的额定值及其波动允许范围的上限值和下限值三点。试验方法按照JB/T10095中的规定，测得的电压值的最大正偏差和负偏差计算直流输出电压稳定误差，均应符合4.4的规定。限流特性试验设定稳压值和限流值，使充电装置在稳压状态运行。调整负载使输出电流达到限流设定值，继续增加负载，则充电装置应退出稳压状态，输出电压降低，输出电流维持在限流设定值，进入限流状态。恒流充电电流调节试验试验在电网电压和充电装置输出电压调节范围内进行。恒流充电电流范围应符合4.4的规定。稳流特性试验试验要求如下：a)直流输出电压：一般选取恒流充电电压变化范围的上限值(最高直流电压)、中值和下限值(最低直流电压);b)交流输入电压：一般选取输入电压的额定值及其波动允许范围的上限值和下限值三点。试验方法按照JB/T10095中的规定，测得的电流值的最大正偏差和负偏差计算直流输出电流稳定误差，均应符合4.4的规定。限压特性试验设定限流值和稳压值，使充电装置在限流状态运行。调整负载使输出电压达到稳压设定值，继续减小负载，则充电装置应退出限流状态，输出电流降低，输出电压维持在稳压设定值，进入限压状态。操作性能检查在稳压状态运行条件下和电网电压及负载电流规定的范围内，充电装置开机/关机不少于3次。充电装置投入运行(起动)和退出运行(停机)时，输出电压瞬时值应不超过额定直流电压的105%。若具有软起动性能，投入运行时，输出电压应在3s～8s内连续升至额定值。在额定运行条件下，充电装置各部件的极限温升应符合JB/T10095中表7的规定。静电放电抗扰度试验试验按GB/T17626.2中规定的方法，应以单次放电的方式进行。在预选点上，至少施加10次单次放电(最敏感的极性)单次放电之间的时间间隔至少为1s,但为了确定系统是否会发生故障，可能需要较长的时间间隔。充电装置在额定运行条件下应符合6.1的规定。射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/T17626.3中规定的方法和6.2的要求进行。充电装置在额定运行条件下应符合6.2的规定。电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按GB/T17626.4中规定的方法进行。充电装置在额定运行条件下应符合6.3的规定。浪涌(冲击)抗扰度试验按GB/T17626.5中规定的方法进行。充电装置在额定运行条件下应符合6.4的规定。振荡波抗扰度试验按GB/T17626.12中规定的方法进行。充电装置在额定运行条件下应符合6.5的规定。在额定运行条件下，在整流器输入端施加4.2的交流电源电压，充电装置的谐波电流限值应符合7.1的规定。传导发射电源端子和信号端口的传导骚扰测量应在电阻性负载和额定输出功率下，使用带有准峰值和平均值检波器的接收机测量。两种检波器可包含在单一的接收机中。测量时，交替使用准峰值检波器和平均值检波器。可用峰值测量替代准峰值和平均值测量。但当出现争议需要再次测量时，原采用准峰值限值的，仍采用准峰值测量接收机；原采用平均值限值的，仍采用平均值测量接收机。按GB9254和GB/T6113.101中的规定检验其