T∕CPSS1010-2024电动汽车有线无线一体化双模直流充电桩技术规范

T/CPSS1010—2024

3.3

有线无线一体化双模直流充电桩wiredandwirelessintegrateddual-modeDCchargingstations

具有有线充电和无线充电两种模式的电动汽车充电设备。

3.4

直流电源模块DCpowermodule

将电网的交流电转换成直流电的功率变换单元，具备调压功能。多个直流电源模块组成直流电源模

组。

3.5

地面功率分配模块off-boardpowerdivider

对有线无线一体化双模直流充电桩中的功率进行分配和控制的装置，由多个输入口和多个输出口组

成，可以根据需求将输入功率分配到不同的输出口上。

3.6

地面设备off-boardsupplydevice

电动汽车无线充电系统的地面侧设备的统称。

注：地面设备包括原边设备及非车载功率组件等。

3.7

充电插头plug

有线无线一体化双模直流充电桩中和充电电缆连接且可移动的部分。

3.8

车载设备on-boardsupplydevice

电动汽车无线充电系统的车载侧设备的统称。

注：车载设备包括副边设备及车载功率组件等。

3.9

充电插座socket-outlet

有线充电中和电动汽车充电设备连接在一起且固定安装的部分。

3.10

车端功率分配模块vehiclepowerdivider

对电动汽车中的功率进行分配和控制的装置，由两个个输入口和单个输出口组成，可以根据需求选

择有线和无线供电模式。

3.11

机械气隙mechanicalairgap

无线充电中原边设备上表面与副边设备下表面最短的间距。

3.12

工作气隙operationalairgap

无线充电中原边设备磁场发射线圈上表面与副边设备磁场接收线圈下表面之间的距离。

3.13

充电位chargingspot

为电动汽车提供无线充电服务的地面设施统称。

注：充电位包括停车位、地面设备和其他辅助设施（如容纳原边设备的设备井，地面限位装置，定位辅助设备等。

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4总体要求

4.1一般要求

有线充电桩的一般要求包括：

a)有线充电接口的技术要求和试验方法应符合GB/T20234.1的规定；

b)充电桩电气额定值应符合GB/T20234.1～5的规定；

c)充电桩应具备适当的产品性能。正常操作使用时，产品在正常寿命期内应能正常工作；滥用操

作使用时，产品不应引起漏电、短路、着火等安全事故，不应对周边人员、车辆、设备及环境

造成危害或不良影响。充电设备或电动汽车产生充电回路的过载、短路等故障时，不应引发充

电连接装置的熔融、燃烧等严重事故；

d)充电桩应便于人员操作与使用,方便定期保养和维护，满足电动汽车与充电设备对其的回收、

存放等产品使用管理需求。

无线充电部分的一般要求包括：无线充电部分的技术要求和试验方法应符合GB/T38775.1的规定。

4.2系统构成

图1给出了一种典型的双车位有线无线一体化双模直流充电桩结构示意图，一个充电桩为邻近两个

车位提供电能，包含两个有线充电接口，两个无线充电接口。图2给出了双车位有线无线一体化双模直

流充电桩的原理示意图，直流电源模组将三相工频电转换为直流电；地面功率分配模块根据充电通道和

功率需求，分配好充电通道，为后级电路提供直流电；地面通信控制单元与车载通信控制单元根据充电

形式的不同，通过有线连接或无线通信传输充电信息。有线充电时，能量通过充电插头和充电插座连接

传输，无线充电时，非车载功率组件将直流电转换为高频交流电，通过无线传输通道将能量传输至车载

端；车端功率分配模块通过选通输入通道，进行不同形式的充电。

充电桩

原边设备原边设备

图1双车位的有线无线一体化双模直流充电桩的结构示意图

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电网有线无线双模充电桩电动汽车

DCAC

34无线充电

DC

DC78

DCAC

34

DC

有线充电

5

DC

9

10

DC

5

2

1

通讯

611

电池

标引序号说明：

①——直流电源模组；

②——地面功率分配模块；

③——非车载功率组件；

④——原边设备；

⑤——充电插头；

⑥——地面通信控制单元（CSU）；

⑦——副边设备；

⑧——车载功率组件；

⑨——充电插座；

⑩——车端功率分配模块；

——车载通信控制单元（IVU）。

⑪图2有线无线一体化双模直流充电桩的原理示意图

4.3直流电源模组

有线无线一体化双模直流充电桩的直流电源模组宜采用多个直流电源模块并联模式，方便功率分

配。单个模块功率宜为：10kW、15kW、20kW或30kW。

4.4地面功率分配模块

有线无线一体化双模直流充电桩的地面功率分配模块的输入输出应具备单个模块独立选通、多个模

块并联选通功能，以实现有线模式单独工作、无线模式单独工作以及有线模式无线模式同时工作等多种

工况。

图3给出了一种典型双车位有线无线一体化双模直流充电桩地面功率分配模块的连线示意图，充电

桩包含6个直流电源模块、2个有线充电模块接口（有线充电A、有线充电B）和2个无线充电模块接口（无

线充电A、无线充电B）。功率分配模块至少包含三类开关来保证系统安全运行，直流输入开关用于系

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统待机时隔离直流电源模块于地面功率分配模块；选通开关用于直流电源模块并联输出，根据功率分配

策略合理分配；输出开关用于控制输出端口。三类开关协同工作，实现功率流的控制。

同一车位的有线充电模块和无线充电模块应具备互锁功能，在图3中即“无线充电A”与“有线充

电A”不能处于同时工作状态。

无线充电

DCA

无线充电

DCB

输选输

入通出

DC开开开

关关关

有线充电

DCA

DC

有线充电

DCB

直流电源模组地面功率分配模块

图3双车位有线无线一体化双模直流充电桩地面功率分配模块的连线示意图

4.5原边设备的安装

4.5.1安装方式

原边设备的安装方式有：

a)地埋安装；

b)地上安装；

c)其他安装方式（如汽车顶部上方安装、墙面安装、原边设备升降式安装等）。

4.5.2地埋安装

地埋安装如图4所示，原边设备完全埋藏于地下，原边设备的表面存在于Z轴零坐标处。

标引序号说明：

①——工作气隙；

②——机械气隙；

③——原边设备封装和保护高度（含盖板）；

④——电能接收线圈封装和保护高度；

⑤——路面。

图4地埋安装

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4.5.3地上安装

地上安装如图5所示，原边设备以突出地面一定高度的方式安装。在路面之上的安装高度由制造商

的安装指南给定。

最大安装高度也应符合国家相关管理条例,如城市道路管理条例。

标引序号说明：

①——工作气隙；

②——机械气隙；

③——原边设备封装和保护高度（含盖板）；

④——副边线圈下表面到副边设备下表面的高度；

⑤——路面；

⑥——安装高度。

图5地上安装

5分类

5.1分类依据

有线无线一体化双模直流充电桩分类依据如下三个因素：

a)环境状况；

b)系统结构；

c)功率等级。

5.2环境状况

有线无线一体化双模直流充电桩根据用途和环境状况可分为：

a)室内使用；

b)室外使用。

5.3系统结构

一个有线无线一体化双模直流充电桩中总车位数不超过4个，按照个数可以分为1车位、2车位、3

车位、4车位四类，如图6所示。原边设备应符合GB/T38775.6中地面端相关规定。

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充电桩

充电桩

原边原边原边

设备设备设备

停车位

停车位停车位

a)1车位b)2车位

停车位停车位停车位

原边原边原边

设备设备设备

充电桩充电桩

原边原边原边原边

设备设备设备设备

停车位停车位停车位停车位

c)3车位d)4车位

图6有线无线一体化双模直流充电桩结构分类

5.4功率等级

有线无线一体化双模直流充电桩根据四种不同结构，按照输入功率等级分类如表1。

表1输入功率等级分类

结构输入总功率

kW

1车位60、120

2车位120、180、240

3车位180、240、300、360

4车位240、300、360、420、480

6功率分配

有线无线一体化双模直流充电桩的功率分配如表2所示。

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表2功率分配

充电车辆数量分类输出功率

车辆充电需求功率≥充电桩额定充电功率充电桩额定充电功率

1

车辆充电需求功率<充电桩额定充电功率车辆充电需求功率

车辆充电需求功率总和≥充电桩额定充电功率车辆充电需求功率等比例降额

＞1

车辆充电需求功率总和<充电桩额定充电功率车辆充电需求功率

注：当多辆车辆同时充电且车辆需求功率不一致时，应通过地面功率分配模块匹配适当的输出功率。

表3给出了输入总功率120kW，“2车位”的有线无线充电桩单台车辆最大功率分配。

表3单台车辆最大功率分配

分类充电车辆数量有线功率无线功率

kWkW

11200

单独有线

2600

1011

单独无线

2022

注：本标准不支持同一车辆有线充电和无线充电同时操作。单台车辆最大功率

随国标功率增加相应增加。

7通信要求

有线无线一体化双模直流充电桩和车载设备通过信令实现电能传输过程的控制以及相关必要信息

的交互，确保电动汽车充电系统的安全、可靠运行，根据充电方式分为两种通信模式：

a)有线充电时，有线无线一体化双模直流充电桩和车载设备之间应具备有线通信能力，通信协议

应符合GB/T27930—2015的规定；

b)无线充电时，有线无线一体化双模直流充电桩和车载设备之间应具备无线通信能，通信协议应

符合GB/T38775.2—2020的规定。

对于同一车辆，目前本文件只规定了有线充电、无线充电单独运行的情况，电动汽车有线无线一体

化双模直流充电桩充电控制流程图如图7所示。

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初始化

系统待机检测

N

N启动

启动无线充电？

有线充电？

Y

Y

无线充电通信部分有线充电通信部分

启动，充电准备启动，充电准备

通过充电枪与车辆

原副边通信正常，N

BMS进行通信连

且原副边对齐？

接，启动车辆充电

Y

通知IVU与车辆BMS

NBMS连接正常，

进行通信连接，启

车辆反馈允许充电

动充电

Y

N

BMS连接正常，车辆

启动有线功率传输

反馈允许充电？

Y

通知地面端启动充

根据车载端反馈充

电，地面端启动异

电信息实时调节功

物检测，活体保护

率输出

以及无线功率传输

N

根据车载端反馈充

电信息实时调节功停止充电指令、

率输出系统故障或

电量充满？

N

Y

停止充电指令、

有异物活体、系统故障

或电量充满？

Y

充电结束

图7有线无线一体化双模直流充电桩充电控制流程图

8环境测试

8.1一般要求

在本章要求的测试中，有线无线一体化双模直流充电桩应运行在标称电压、最大输出功率和电流情

况下，且安全特性不降低。有线无线一体化双模直流充电桩的环境测试和相关设计应满足：

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a)有线无线一体化双模直流充电桩设计为满足有线无线充电系统正常工作条件下的使用；

b)有线无线一体化双模直流充电桩的测试在86kPa到106kPa之间的大气压下进行；

c)有线无线一体化双模直流充电桩的测试在2000m以下海拔进行。对于超过2000m海拔使用

的设备，应考虑介电强度的下降、设备的开关能力、空气的冷却作用以及设备的降额运行；

d)用于室外和室内安装的封闭的设备和组件，若在高湿度和温度变化范围大的环境下使用，应采

取措施防止设备内产生有害的冷凝现象。可使用如通风和/或内部加热、排水孔等措施，但是

应同时保证IP54的防护等级；

e)如果组件（例如继电器、电子设备）不适用于本章规定的工作条件，则采取适当的手段来确保

其可正常工作。

注：特殊安装环境下的测试需要对性能进行确认。

8.2工作环境温度要求

有线无线一体化双模直流充电桩应在规定的环境温度、最高温、最低温条件下测试。设备应通过高

低温条件下的功能测试，包括符合GB/T2423.1要求的最低温测试（试验Ab）和符合GB/T2423.2要求

的最高温测试（试验Bb）。在不同的安装环境下设备对环境温度要求的应满足：

a）室内安装的环境温度要求：

1)环境温度上限50℃，且24h平均温度不超过35℃；

2)环境温度下限是-5℃。

b）室外安装的环境温度要求：

1)环境温度上限50℃，且24h平均温度不超过35℃；

2)环境温度下限是-20℃。

8.3环境湿度测试

有线无线一体化双模直流充电桩应设计运行在5％和95％之间的相对湿度。根据不同的安装环境，

应选择如下两个试验之一进行测试：

a)室内安装的湿度测试。温度为50℃时空气相对湿度不超过50％。应通过下面的测试：

1)6个周期为24h的湿热循环试验：符合GB/T2423.4，温度在（40±3）℃、相对湿度为

95％（试验Db）；

2)2个周期为24h的盐雾试验：符合GB/T2423.17，温度为（35±2）℃（测试Ka：盐雾）。

b)室外安装的湿度测试。温度为25℃时的最高相对湿度可为100%。应通过下面的测试条件：

1)5个周期为24h的湿热循环试验：符合GB/T2423.4，温度在（40±3）℃、相对湿度为

95％（试验Db）；

2)7个周期为24h的盐雾试验：符合GB/T2423.17，温度为（35±2）℃（测试Ka：盐雾）。

8.4干热测试

按GB/T7251中10.2.3.1要求进行干热试验。该试验应符合GB/T2423.24中试验Sa，过程B的要求。

注：干热试验可结合外壳的热稳定性试验。

8.5低温测试

低温测试应遵循GB/T2423.1中试验Ab：

a)室外使用设备，-20℃±3℃运行16h；

b)室内使用设备，-5℃±3℃运行16h。

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当设备运行的环境比以上规定温度更低时，根据需要针对极端寒冷气候的低温试验按照GB/T

2423.1进行（测试Ab）测试，以制造商定义的额定最低温运行16h。

9安全要求

9.1接地措施

充电接口的保护接地触头应满足GB/T11918.1-2014中10.1、10.2和10.4的要求。

直流充电接口和直接电气连接直流电网的直流充电接口的保护接地触头应满足GB/T11918.1—

2014中10.3的要求，或按照7.5.2进行短时耐大电流测试后，保护接地导体的部件不应出现开裂、破损

或熔化。

注：直流充电连接装置通常不直接电气连接直流电网，但不排除存在直接电气连接直流电网的应用场合。

9.2绝缘电阻和介电强度

充电连接装置的绝缘电阻和介电强度应满足GB/T11918.1—2014中第19章的要求。其中，绝缘电阻

不应小于100MΩ。

9.3限制短路电流耐受性能

交流充电连接装置的限制短路电流耐受性能应满足GB/T11918.1-2014中第29章的要求。

直流充电连接装置应能耐受至少5000000A2s的短路容量值。

注：通常用于不与直流电网直接电气连接的直流充电连接装置。

9.4表面温度

电缆组件在正常使用时表面温度不应超过规定值，按GB/T20234.1—2023中7.24的方法进行试验，

表面温度应满足如下要求：

a)电缆组件的可抓握部位，其允许的最高温度不应超过：

1)金属部件：50℃；

2)非金属部件：60℃。充电电缆允许的最高温度可放宽至70℃适用放宽条件时，应在充电

电缆的醒目位置标有GB4943.1的高温警告标识。

b)电缆组件上可接触的非抓握部位，其允许的最高温度不应超过：