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文档简介
NBXXXX/T—20XX
1范围
本标准规定了电动汽车非车载传导式充电机(以下简称充电机)的能效评估术语和定义、能效评估
指标、能效等级、实验室测试要求、现场测试要求。
本标准适用于直流充电桩(模式4连接方式C),其供电网侧额定电压不超过1000VAC,电动汽车
侧额定最大电压不超过1500VDC。
本标准不适用于:
——供电网侧仅提供直流供电的供电设备;
——具备放电功能的供电设备;
——自动充电、顶部接触式充电的供电设备。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,其最新版本(包括所有的
修改单)适用于本文件。
GB/T18487.1电动汽车传导式充电系统第1部分:通用要求
GB/T20234.3电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电端口
GB/T39752电动汽车供电设备安全要求
GB/T29317电动汽车充换电设施术语
NB/T33001电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T33008.1电动汽车充电设备检验试验规范第1部分:直流充电设备
3术语和定义
GB/T18487.1、GB/T29317、NB/T33001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1直流充电桩DCchargingpile
采用传导方式与电源直接连接,并将其电能转化为直流电能为电动汽车动力电池充电的专用设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1,有修改]
3.2一体式直流充电桩integratedDCchargingpile
将功率变换单元、充电终端功能相关组件等组成单元放置于一个柜(箱)体内,在结构上合成一体
的直流充电设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1.2,有修改]
3.3分体式直流充电桩splittypechargingpile
将包含功率变换单元的主机与充电终端在结构上分开,二者间通过电缆连接的直流充电设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1.3,有修改]
3.4充电终端chargingterminal
电动汽车充电时,充电操作人员需面对和操作的、非车载传导式充电设备的一个组成部分。
注:充电终端一般由车辆插头,人机交互界面组成,也可包含有计量,通信控制等部件。
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NBXXXX/T—20XX
[来源:GB/T29317-2021,5.1.1]
3.5一机一充singleinterfacecharge
一台充电机只有一个车辆插头,同时刻只能给一辆电动汽车充电。
[来源:NB/T33001-2018,3.7]
3.6一机多充multipleinterfacecharge
一台充电机具备多个车辆插头,可以对多辆电动汽车进行同时或排序充电,多个车辆插头之间可具
备动态功率分配功能。
[来源:NB/T33001-2018,3.8]
3.7运行模式operationmode
充电桩在正常充电过程中的状态。
[来源:GB/T18487.1-2023,3.1.4,有修改]
3.8待机模式standbymode
当无车辆充电和人员操作时,充电桩仅保留后台通信、状态指示灯等基本功能的状态。
[来源:NB/T33002-2018,3.5]
3.9整机效率overallmachineefficiency
充电桩全部直流输出端口电能之和与其供电侧输入端口电能的比值。
3.10端口效率interfaceefficiency
充电桩直流输出端口单独充电时,输出端口电能与供电侧输入端口电能的比值。
3.11待机功耗standbypower
充电桩处于待机模式时的交流输入有功功率。
[来源:NB/T33002-2018,3.6]
4能效评估指标
4.1充电机能效评估分为新建阶段、运行阶段,新建阶段应对投产运行前的充电机产品开展实验室能
效分级测试,测试指标包括端口效率、整机效率、待机功耗。运行阶段应对已建设完成开始运营的充电
机产品开展现场高能耗设备预警测试,测试指标包括整机效率、待机功耗。
4.2端口效率
充电机端口效率,采用式(1)计算
푛
휂퐷퐶_푠=∑푖=1훼푖_퐿∙휂푡_푉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
式中:
ηt_V——各负载电流下电压加权效率;
αi_L——各负载电流下加权分布系数;
n——各负载电流下权重系数的个数。
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电压加权效率ηt_V按式(2)计算:
푛
휂푡_푉=∑푖=1훼푖_푉∙휂푖_푉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)
式中:
ηi_V——特定负载电流下各电压工况测得的充电效率;
αi_V——各电压等级下加权分布系数;
n——各电压等级下权重系数的个数。
不同电压等级的直流充电桩的电压分布系数αi_V与负载分布系数αi_L取值见表1与表2:
表1电压分布系数αi_V取值
测试电压U1=400VU2=600VU3=800V
电压分布系数αi_Vα1_Vα2_Vα3_V
Umax≤500V1.00——
额定最大输出电压500V<Umax<800V0.500.50—
800V≤Umax0.400.400.20
表2负载分布系数αi_L取值
负载电流20%Pn/U1/2/350%Pn/U1/2/3100%Pn/U1/2/3
负载分布系数αi_Lα1_Lα2_Lα3_L
Pmax>21kW0.20.60.2
额定功率等级
Pmax≤21kW001
具体地,特定测试电压及负载工况下,充电机的充电效率ηt采用式(3)单位时间T内电能累积的
方法计算:
푇
∫0푃표푢푡(푡)∙푑푡
휂푡=푇×100%⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)
∫0푃푖푛(푡)∙푑푡
式中:
ηt——累积时间T内的充电效率;
Pout——枪线端口输出的实时有功功率值,单位为W;
Pin——产品输入的实时有功功率值,单位为W;
T——累积时间,单位为min。
4.3整机效率
充电机整机效率,采用式(4)计算
푛
휂퐷퐶_푚=∑푖=1훼푖_퐿∙휂푖_퐿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)
式中:
ηi_L——各负载工况测得的整机充电效率。
αi_L——各负载加权分布系数,见表2;
n——各负载工况下权重系数的个数。
具体地,特定负载工况下,整机充电效率采用式(5)单位时间T内电能累积的方法计算:
푇푇푇
∫0푃표푢푡1(푡)∙푑푡+∫0푃표푢푡2(푡)∙푑푡+⋯+∫0푃표푢푡푖(푡)∙푑푡
휂푡=푇×100%⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)
∫0푃푖푛(푡)∙푑푡
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式中:
ηt——累积时间T内的充电效率;
Pouti——第i个枪线端口输出的实时有功功率值,单位为W;
Pin——产品输入的实时有功功率值,单位为W;
T——累积时间,单位为min。
4.4待机功耗
充电机待机功耗,按式(6)计算:
푇
∫푈(푡)∙퐼(푡)∙푑푡
푃=0푖푛푖푛⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(6)
표푇
式中:
Po——产品待机状态下功率损耗,即待机输入有功功率,单位为W;
Uin——产品输入端口电压,单位为V;
Iin——产品输入端口电流,单位为A;
T——单位时间,单位为min。
5能效等级
5.1实验室能效分级
充电机能效等级分为3级,其中3级能效为高能耗临界水平,2级能效为节能水平,1级能效为行业先
进水平,一机一充充电机端口效率、待机功耗两项指标均应不低于表3规定,一机多充充电机端口效率、
整机效率、待机功耗三项指标均应不低于表4规定。
表3一机一充能效等级
能效等级端口效率待机功耗(W)
1级휂≥95.5%
2级95%≤휂<95.5%푃o≤20
3级94%≤휂<95%
表4一机多充能效等级
能效Pmax≤250kWPmax>250kW待机功耗
等级端口效率整机效率端口效率整机效率(W)
1级휂≥95.5%휂≥95.7%휂≥96%휂≥96.2%
95.2%≤휂<95.7%≤휂<
2级95%≤휂<95.5%95.5%≤휂<96%P≤20*N
95.7%96.2%o
3级94%≤휂<95%94%≤휂<95.2%94%≤휂<95.5%94%≤η<95.7%
注1:N为一机多充充电机端口数量。
5.2在运行设备能效评估
针对已投运设备仅开展高能耗预警测试,预警限值见表5规定
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表5高能耗预警限值
分类整机效率待机功耗(W)
高能耗预警限值휂≥94%Po≤20
6实验室测试要求
6.1测试条件
6.1.1环境条件
测试时,测试环境应满足如下条件:
a)环境温度:+17℃~+23℃;
b)相对湿度:45%~75%;
c)大气压力:86kPa~106kPa;
d)海拔:≤2000m。
6.1.2电源
测试时,供电电源应满足如下条件:
a)频率:50Hz±0.5Hz;
b)交流电源电压:220V/380V,允许偏差±5%;
c)交流电源波形:正弦波,波形畸变因数不大于5%;
d)交流电源系统不平衡度:不大于5%。
e)交流电源系统的直流分量:偏移量不大于峰值的2%。
6.1.3测试仪器
除另有规定外,测试中所使用的仪器仪表应满足下列要求:
a)测量效率的仪器仪表,功率测量相对误差优于0.1%,分辨率不少于5位有效数字;
b)测量待机功耗的仪器仪表,功率测量误差不大于0.5W,分辨率不大于0.1W。
6.1.4测试负载
推荐采用电阻负载。
6.2测试方法
6.2.1测试设置
充电机进行能效测试前,应进行如下测试设置:
a)按照产品制造商的说明,将直流充电桩随附的外围设备连接至对应端口。
b)含储能直流供电功能且同时具备额外电网交流供电回路的直流充电桩,测试前应禁用储能直流
供电功能。
c)若被测产品具备网络连接功能,应通过由制造商提供的标准或可选硬件激活此功能,且测试期
间被测产品应保持与网络的实时连接。
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d)若被测产品包含显示充电信息的显示器(屏),且屏幕亮度可调,则应按最大屏幕亮度测试;
若屏幕亮度不可调,则按出厂默认设置测试。
e)若被测产品包含其他与充电无关的附加功能,如广告显示器(屏)、照明指示灯、Wi-Fi热点、
蓝牙等,应在关闭上述功能后进行测试,若无法实现,应调至能耗最小状态,并在报告中注明。
f)分体式充电机主机与充电终端间的连接电缆长度应为5米,电缆规格均为制造商提供的默认值。
g)对于效率测试,测试前需在额定最大功率下预热运行至少5分钟,直至产品处于稳定运行状态。
6.2.2端口效率测试
充电机端口效率的测试方法如下:
a)在充电机每种额定功率等级的充电端口中各抽取1个,分别独立进行测试;
b)将充电机主机和被测充电终端连接至测试系统,输入额定电压,设置充电端口在恒压状态下,
按照表6设定输出电压和端口负载电流;
c)设置完成后监测被测样品输出电流不少于2分钟,确定稳定工作后,对被测样品的输入及被测
充电端口输出有功功率进行单位周期T时间内的电能累积,累积时间不少于5分钟。
d)充电机端口效率的测量原理如图1,充电机整机效率所需测试点按照表6设定,效率计算参照(1)。
表6充电效率的测试工况点
额定最大输出电压测试电压测试负载电流测试点位数
Umax≤500VU13*N
500V<Umax<800VU1、U220%Pmax/Ui、50%Pmax/Ui、100%Pmax/Ui6*N
800V≤UmaxU1、U2、U39*N
注1:测试电压由额定最大输出电压决定,若额定最大输出电压在500V及以下、500V~800V、800V
及以上,则分别对应最大测试电压U1=400V、U2=600V、U3=800V。
注2:Ui为不同额定最大输出电压所对应的测试电压U1、U2、U3。
注3:若理论测试负载电流100%Pmax/Ui大于被测产品终端额定最大输出电流Imax,则实际测试负载电流
应等于Imax。
注4:N为充电机不同额定功率等级充电端口的数量。
测试仪器
车辆模拟装置
L1
输输DC+
充电充电测试
测试L2入出
电源机柜终端DC-负载
L3侧侧
N
图1充电机端口效率测量原理图
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6.2.3整机效率测试
充电机整机效率的测试方法如下:
a)将充电机主机和全部充电终端连接至测试系统,输入额定电压,设置全部充电端口在恒压状态
下,设定输出电压为各端口额定电压Un,调整各端口负载电流至Iout,计算方法见公式(7)。
b)设置完成后监测被测样品输出电流不少于2分钟,确定稳定工作后,对被测样品的输入及全部充
电端口输出有功功率进行单位周期T时间内的电能累积,累积时间不少于5分钟。
c)充电机整机效率的测量原理如下图2,充电机整机效率所需测试点按照表7设定,效率计算参照
公式(4)。
푃푖
퐼표푢푡1=퐼표푢2⋯=퐼표푢푡푁=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(7)
푈푛×푁
式中:
Iouti——第i个端口测试电流;
Pi——测试功率;
Un——充电机额定电压;
N——充电端口数量;
表7一机多充整机效率测试点
测试功率Pi整桩测试点数
20%∙푃n、50%∙푃n、100%∙푃n3
注1:若理论测试负载电流大于被测产品终端额定最大输出电流Imax,则实际测试负载电流应等于
Imax。
测试仪器
车辆模拟装置1
L1
输输DC+
充电充电测试
测试L2入出
电源机柜终端1DC-负载1
L3侧侧
N
……
车辆模拟装置2
输DC+
充电测试
出
终端2DC-负载2
侧
图2充电机整机效率测量原理图
6.2.4待机功耗测试
充电机待机功耗的测试方法如下:
a)确认被测产品处于未连接车辆,或断开车辆模拟设备和测试负载的待机状态。
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b)使用功率计对产品待机状态下单位时间T内的输入电能进行累积,累积测量时间不低于30分钟。
如涉及显示充电信息的显示器(屏)有功耗降低或息屏策略,累计时间应从点亮屏幕开始计算。
c)按公式(6)计算被测产品在待机状态下的功率损耗。
7现场测试要求
7.1测试条件
7.1.1环境条件
测试时,测试环境应满足如下条件:
a)环境温度:-25℃~+40℃;
b)相对湿度:5%~95%;
c)海拔:≤2000m。
7.1.2测试仪器
除另有规定外,测试中所使用的仪器仪表应满足下列要求:
a)测量效率的仪器仪表,功率测量相对误差优于0.1%,分辨率不少于5位有效数字;
b)测量待机功耗的仪器仪表,功率测量误差不大于0.5W,分辨率不大于0.1W;
7.1.3测试负载
推荐采用电阻负载或者电动汽车。
7.2测试方法
7.2.1测试设置
充电机进行能效测试前,应进行如下测试设置:
a)含储能直流供电功能且同时具备额外电网交流供电回路的直流充电桩,测试前应禁用储能直流
供电功能。
b)若被测产品包含显示充电信息的显示器(屏),且屏幕亮度可调,则应按最大屏幕亮度测试;
若屏幕亮度不可调,则按出厂默认设置测试。
c)若被测产品包含其他与充电无关的附加功能,如广告显示器(屏)、照明指示灯、Wi-Fi热点、
蓝牙等,应在关闭上述功能后进行测试,若无法实现,应调至能耗最小状态,并在报告中注明。
7.2.2整机效率测试
充电机整机效率的测试方法如下:
a)将具备测试条件的充电机充电终端连接至测试负载并启动充电,确保整桩输出功率达到50%额
定功率以上。
b)设置完成后监测被测样品输出电流不少于2分钟,确定稳定工作后,对被测样品的输入及全部充
电端口输出有功功率进行单位周期T时间内的电能累积,累积时间不少于5分钟。
c)充电机整机效率的测量原理如图2,充电机整机效率所需测试点按照表8设定,效率计算参照公
式(5)。
表8一机多充整机效率测试点
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测试功率Pi整桩测试点数
50%∙푃n~100%∙푃n1
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《电动汽车非车载传导式充电机能效评估导则》编制
说明
1任务来源、主要参加单位
2022年11月4日,中电联关于转发国家能源局《2022年能源领域行业标准制修订计划
及外文版翻译计划的通知》〔2022〕299号,依据通知要求,由国网北京市电力公司牵头开
展《电动汽车非车载传导式充电机能效评估导则》的制定。
本标准由国网北京市电力公司牵头,南瑞集团有限公司、国网智慧车联网技术有限公司、
中国电力科学研究院、北京华商三优新能源科技有限公司、华为数字能源技术有限公司、许
继集团有限公司、万帮数字能源股份有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、深圳奥
特迅电力设备股份有限公司、上海良信电器股份有限公司、青岛特来电新能源有限公司、深
圳英飞源技术有限公司、开普检测研究院股份有限公司、上海电器科学研究所、北京鼎诚鸿
安科技发展有限公司等单位共同完成。
2标准编写原则,与现行法律、法规、政策的协调性
通过分析调研目前电动汽车非车载传导式充电机能效水平,结合电动汽车充换电设施运
行经验,考虑未来电动汽车充换电设施节能降碳技术发展需求,制定了本标准。本标准规定
了电动汽车非车载传导式充电机的能效评估术语和定义、能效评估指标、能效等级、实验室
试验要求、现场试验要求。
在标准执行过程中,除应遵循本标准外,还应遵循现行的国家标准、法律法规及政策等。
本标准格式符合GB/T1.1-2020。
3制、修订标准的目的及要解决的主要问题
发展电动汽车是推动交通能源转型、实现节能减排的有效手段,近些年我国电动汽车产
业快速发展,然而,充电设备质量良莠不齐,在运的高耗能充电设施造成大量能源浪费,背
离节能初衷,因此,亟待对充电设备能效进行评估,引导充电产业向高质量、高能效方向发
展。本标准规定了电动汽车非车载传导式充电机能效评估的基本技术要求,适用于电动汽车
非车载传导式供电设备,包括直流充电桩,其供电网侧额定电压不超过1000VAC,电动汽
车侧额定最大电压不超过1500VDC。
4编制过程简况
根据标准编制计划,2022年11月4日,由国网北京市电力公司牵头开始了标准修订工
作,确定了标准编制计划及修订草案。
2023年5月29日,中国电力企业联合会标准化管理中心在北京组织召开了行业标准《电
动汽车非车载传导式充电机能效评估导则》编制启动会,确定了标准编制工作方案,以及下
一步编制工作进度安排。
2023年7月8日,在标准草案基础上,各编制单位提交各章节修订建议,补充相关内
容,由国网北京市电力公司汇总形成标准初稿。
2023年9月15日,召开标准讨论会,对标准初稿各章节进行评审,继续完善标准初稿。
2023年10月-2024年3月,开展了对充电机产品的能效调研。
2024年9月23日由中电联标准化管理中心组织《电动汽车非车载传导式充电机能效评
估导则》行业标准讨论会,形成征求意见稿。
5标准主要内容说明
本标准共计7个章节,规定了电动汽车非车载传导式充电机的能效评估术语和定义、能
效评估指标、能效等级、实验室试验要求、现场试验要求。
6采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平
的对比情况
本文件为新制定标准,国际、国外已发布标准无相关内容。
7贯彻标准的要求和措施建议
本标准规定了电动汽车非车载传导式充电机能效评估应遵循的基本技术要求,本文件适
用于电动汽车非车载传导式供电设备,包括直流充电桩,其供电网侧额定电压不超过1000V
AC,电动汽车侧额定最大电压不超过1500VDC。
8废止现行行业标准的建议
无。
9标准涉及的技术创新、知识产权处置、试验验证、产业化推进、
推广应用等情况。
本标准提出充电机能效分级评估依据,可被充电设备制造商、充电设施运营商采用,
提升设备质量,降低运营成本,促进充电产业向高能效方向发展。对于充电设备制造商,本
标准可指导产品设计与生产,提升设备质量;对于充电设施运营商,本标准可评估充电设施
运行状态,从而制定运营策略,提升运营经济性;对于充电产业发展,促进充电产业上下游
由重产能向重质量方向转变,挖掘充电行业节能潜力,实现节能减排。
_________________________________
ICS点击此处添加ICS号
点击此处添加中国标准文献分类号
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/TXXXXX—XXXX
电动汽车非车载传导式充电机能效评估
导则
Guidelinesofenergyefficiencyevaluationforelectricvehicleoff-boardconductive
charger
点击此处添加与国际标准一致性程度的标识
(征求意见稿)
2012-XX-XX发布2012-XX-XX实施
国家能源局发布
NBXXXX/T—20XX
1范围
本标准规定了电动汽车非车载传导式充电机(以下简称充电机)的能效评估术语和定义、能效评估
指标、能效等级、实验室测试要求、现场测试要求。
本标准适用于直流充电桩(模式4连接方式C),其供电网侧额定电压不超过1000VAC,电动汽车
侧额定最大电压不超过1500VDC。
本标准不适用于:
——供电网侧仅提供直流供电的供电设备;
——具备放电功能的供电设备;
——自动充电、顶部接触式充电的供电设备。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,其最新版本(包括所有的
修改单)适用于本文件。
GB/T18487.1电动汽车传导式充电系统第1部分:通用要求
GB/T20234.3电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电端口
GB/T39752电动汽车供电设备安全要求
GB/T29317电动汽车充换电设施术语
NB/T33001电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T33008.1电动汽车充电设备检验试验规范第1部分:直流充电设备
3术语和定义
GB/T18487.1、GB/T29317、NB/T33001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1直流充电桩DCchargingpile
采用传导方式与电源直接连接,并将其电能转化为直流电能为电动汽车动力电池充电的专用设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1,有修改]
3.2一体式直流充电桩integratedDCchargingpile
将功率变换单元、充电终端功能相关组件等组成单元放置于一个柜(箱)体内,在结构上合成一体
的直流充电设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1.2,有修改]
3.3分体式直流充电桩splittypechargingpile
将包含功率变换单元的主机与充电终端在结构上分开,二者间通过电缆连接的直流充电设备。
[来源:GB/T29317-2021,5.1.3,有修改]
3.4充电终端chargingterminal
电动汽车充电时,充电操作人员需面对和操作的、非车载传导式充电设备的一个组成部分。
注:充电终端一般由车辆插头,人机交互界面组成,也可包含有计量,通信控制等部件。
1
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[来源:GB/T29317-2021,5.1.1]
3.5一机一充singleinterfacecharge
一台充电机只有一个车辆插头,同时刻只能给一辆电动汽车充电。
[来源:NB/T33001-2018,3.7]
3.6一机多充multipleinterfacecharge
一台充电机具备多个车辆插头,可以对多辆电动汽车进行同时或排序充电,多个车辆插头之间可具
备动态功率分配功能。
[来源:NB/T33001-2018,3.8]
3.7运行模式operationmode
充电桩在正常充电过程中的状态。
[来源:GB/T18487.1-2023,3.1.4,有修改]
3.8待机模式standbymode
当无车辆充电和人员操作时,充电桩仅保留后台通信、状态指示灯等基本功能的状态。
[来源:NB/T33002-2018,3.5]
3.9整机效率overallmachineefficiency
充电桩全部直流输出端口电能之和与其供电侧输入端口电能的比值。
3.10端口效率interfaceefficiency
充电桩直流输出端口单独充电时,输出端口电能与供电侧输入端口电能的比值。
3.11待机功耗standbypower
充电桩处于待机模式时的交流输入有功功率。
[来源:NB/T33002-2018,3.6]
4能效评估指标
4.1充电机能效评估分为新建阶段、运行阶段,新建阶段应对投产运行前的充电机产品开展实验室能
效分级测试,测试指标包括端口效率、整机效率、待机功耗。运行阶段应对已建设完成开始运营的充电
机产品开展现场高能耗设备预警测试,测试指标包括整机效率、待机功耗。
4.2端口效率
充电机端口效率,采用式(1)计算
푛
휂퐷퐶_푠=∑푖=1훼푖_퐿∙휂푡_푉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
式中:
ηt_V——各负载电流下电压加权效率;
αi_L——各负载电流下加权分布系数;
n——各负载电流下权重系数的个数。
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NBXXXX/T—20XX
电压加权效率ηt_V按式(2)计算:
푛
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