IEC TS 61851-262026 电动车辆传导充电系统 第26部分电动车辆车体底部车辆耦合器自动对接的电动车辆供电设备标准立项发展报告

ElectricVehicleConductiveChargingSystem-Part26:EVSupplyEquipmentwithAutomaticDockingofaVehicleCouplerLocatedattheUnderbodyofanElectricVehicleStandardizationDevelopmentReportStandardizationDevelopmentReport:ElectricVehicleConductiveChargingSystem-Part26:EVSupplyEquipmentwithAutomaticDockingofaVehicleCouplerLocatedattheUnderbodyofanElectricVehicle摘要随着全球电动车辆产业的快速发展和充电基础设施建设的持续深化，自动充电技术已成为解决传统人工插拔充电方式在便利性、安全性和智能化水平方面不足的关键路径。IECTS61851-26:2026《电动车辆传导充电系统第26部分:电动车辆车体底部车辆耦合器自动对接的电动车辆供电设备》由国际电工委员会（IEC）正式发布，作为IEC61851系列标准的重要组成部分，该技术规范首次针对车体底部耦合器自动对接型电动车辆供电设备（EVSE）建立了系统性的技术要求与试验规范。本报告对该标准的立项背景、编制过程、核心技术与内容框架进行系统阐述，详细梳理了标准涵盖的系统架构、功能要求、性能指标、安全防护、通信协议及试验方法等关键技术要素，并对主要参与单位——中国电力企业联合会的标准化工作贡献进行了深入剖析。该标准的发布填补了自动对接式传导充电设备国际标准空白，对于推动自动充电技术的规范化应用、促进全球电动车辆充电互联互通以及支撑无人驾驶和自动泊车场景下的能源补给需求具有重要意义。关键词：电动车辆；传导充电系统；自动对接；车体底部耦合器；电动车辆供电设备；IEC标准；充电安全Keywords:ElectricVehicle;ConductiveChargingSystem;AutomaticDocking;UnderbodyVehicleCoupler;EVSupplyEquipment;IECStandard;ChargingSafety1引言1.1研究背景全球电动车辆产业正经历前所未有的快速发展。国际能源署（IEA）发布的《GlobalEVOutlook2025》数据显示，2024年全球电动车辆销量突破1800万辆，保有量超过5000万辆。中国、欧洲和美国作为全球前三大电动车辆市场，其充电基础设施建设规模持续扩大。然而，传统人工插拔式充电方式在用户体验、充电安全及与自动驾驶技术衔接等方面逐渐暴露出诸多局限性。具体而言：一是充电插头长期反复插拔导致机械磨损和电气接触可靠性下降；二是高电压、大电流工况下人工操作存在潜在电击风险；三是无法有效适配自动泊车和无人驾驶场景下的自主能源补给需求。在此背景下，自动对接充电技术应运而生。其中，车体底部车辆耦合器自动对接方案因具备不占用车辆侧方空间、对车辆外形设计影响小、充电过程中驾驶员无需下车等显著优势，已成为全球范围内自动充电技术研发和产业化的重要方向之一。多个国际主流汽车制造商已将车辆底部充电接口纳入新一代纯电动车型的设计规划。1.2标准立项必要性尽管自动对接充电技术已在多个国家和地区开展示范应用，但由于缺乏统一的国际标准，行业内面临以下突出问题：（1）技术方案碎片化：不同制造商开发的自动对接系统在机械接口尺寸、对准方式、锁止机构、通信协议等方面存在显著差异，系统间兼容性差；（2）安全要求不明确：自动对接设备涉及运动机构、精确定位、电气连接等多学科交叉，相关安全防护要求缺乏系统性的国际共识；（3）测试评估方法缺失：针对自动对接精度、重复定位一致性、对接耐久性、故障容错能力等关键性能指标的试验方法尚属空白；（4）与其他标准的协调需求：自动对接式供电设备需与IEC61851系列其他部分、ISO15118（车辆到电网通信）、IEC62196（车辆耦合器）等标准实现有机衔接。在此背景下，IECTC69（电动道路车辆和电动工业载重车标准技术委员会）于2021年正式启动IECTS61851-26的编制工作。经过多轮国际研讨、草案征求意见和技术评审，该技术规范于2026年2月4日正式发布。1.3标准定位与意义IECTS61851-26:2026是国际电工委员会发布的第一个专门针对车体底部耦合器自动对接式电动车辆供电设备的技术规范，属于技术规范（TechnicalSpecification,TS）类别，旨在为处于快速发展阶段的技术提供既有权威性又具灵活性的标准化指导框架。本标准的发布将产生以下深远影响：-为全球自动对接充电设备的研发、设计、制造和检测提供统一的技术语言和基准要求；-促进不同厂商设备之间的互操作性，助推自动充电技术的规模化商用部署；-为各国制定自动充电相关国家或行业标准提供重要的国际参照；-为自动驾驶与自动充电的深度融合奠定标准化基础。2标准编制过程与参与单位2.1标准编制历程IECTS61851-26:2026的编制过程历时约四年，主要经历了以下阶段：（1）预研与提案阶段（2021年—2022年年初）：IECTC69通过设立专项工作组（WG）对自动对接充电技术进行前期的市场需求调研和技术可行性评估，识别关键技术要素和标准化需求，形成新工作项目提案（NWIP）。（2）草案编制阶段（2022年—2024年）：成立起草工作组，由来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国、瑞典等主要电动车辆产业国家的专家共同参与，围绕系统架构、功能安全、机械接口、电气性能、通信协议、环境适应性及试验方法等模块分工编制委员会草案（CD）。（3）意见征集与修改阶段（2024年—2025年）：通过IEC各国家委员会（NC）进行多轮意见征集，累计收到数百条技术意见和修改建议。工作组对各条意见逐条讨论和处理，形成了国际标准草案（DIS）。（4）投票与发布阶段（2025年—2026年）：经过各成员国正式投票表决，IECTS61851-26最终获得通过，于2026年2月4日正式发布实施。2.2主要参与单位——中国电力企业联合会中国电力企业联合会（简称"中电联"）是本标准编制过程中最活跃和贡献最为突出的参与单位之一，在标准的推进中发挥了不可替代的作用。2.2.1单位概况中国电力企业联合会成立于1988年，是全国电力行业企事业单位和related组织的联合组织，承担着行业自律、协调、监督和服务的职能。作为中国在国际电工委员会的重要代表机构之一，中电联长期深度参与IECTC69等多个技术委员会的标准化工作，是推动中国电力标准与国际标准对接的核心力量。2.2.2标准化工作体系中电联依托其下设的标准化中心，构建了多层次、宽领域的标准化工作体系。在电动车辆充电设施领域，中电联牵头制定了包括GB/T18487（电动车辆传导充电系统）、GB/T27930（充电桩与BMS通信协议）、GB/T34658（电动汽车充电基础设施信息安全）等一系列中国国家标准，积累了丰富的充电技术标准化经验。同时，中电联代表中国积极参与国际标准的制定与修订工作，在国际标准化舞台上持续发出中国声音。2.2.3在本标准编制中的具体贡献在IECTS61851-26:2026的编制过程中，中电联作为中国国家委员会（IECNationalCommitteeofChina）的核心技术支撑单位，主要从以下方面做出了实质性贡献：（1）牵头提出车底自动对接系统架构方案。中电联组织国内优势科研力量，基于中国在自动充电技术领域已积累的前期研究成果和示范应用经验，在国际工作组中提出了一套融合机械定位、视觉引导、电气连接与通信确认的全流程系统架构方案，为本标准核心框架的确立提供了重要技术支撑。（2）主导安全防护要求相关条款的起草。中电联牵头安全防护相关条款的研究与起草工作，将中国在充电安全领域的实践经验和研究成果融入标准文本，特别是在运动部件防护、自动对接过程中的绝缘监测、异物检测与防护、紧急停机逻辑等关键技术点位上，提出了具有前瞻性和可操作性的安全技术要求。（3）推动试验验证方案的制定与验证。中电联组织国内相关检测机构和生产企业，开展了一系列验证性试验，对自动对接系统的定位精度、对接成功率、电气连接可靠性、环境适应性等关键指标进行了验证测试。所获取的试验数据和测试经验为标准技术指标的科学确定提供了可靠依据。（4）协调国内外多方技术资源。作为连接国内外产业界的桥梁，中电联有效整合了国内汽车制造企业、充电设备制造商、电网运营企业、科研院校等多方技术力量，组织国内专家深度参与国际标准讨论，确保中国在该领域的产业实践和技术诉求能够得到充分而准确的国际表达。2.2.4标准化工作成就中电联在国际标准化领域的持续深耕取得了丰硕成果。截至目前，中电联已组织和参与制定国际标准数十项，涵盖智能电网、电动汽车充电、可再生能源并网等多个重要领域。在IECTC69框架下，中电联推动了中国在充电系统互联互通、无线充电、自动充电等多个前沿方向的标准化布局。通过在本标准中的参与，中国在自动充电这一新兴技术领域的国际话语权得到了进一步巩固和提升。3标准主要内容3.1标准适用范围IECTS61851-26:2026适用于额定供电电压不超过1000VAC或1500VDC的、具备车体底部车辆耦合器自动对接功能的电动车辆供电设备。该标准所涵盖的设备包括：-固定安装于住宅、公共建筑和商业设施中的壁挂式或立柱式自动对接充电设备；-安装于停车场地面或专用充电车位的嵌入式自动对接充电设备；-集成于无线充电底座或其他组合式充电设施中的自动对接充电模块。该标准所规范的"自动对接"是指在无需人工直接干预的条件下，通过自动控制方式实现车辆耦合器（安装于电动汽车底部）与供电设备侧连接器之间的精确对准、机械连接、电气导通和锁止确认的完整过程。3.2系统架构本标准定义的车体底部自动对接充电系统主要由以下功能模块构成：（1）供电设备本体包括供电控制单元、保护器件、计量模块、通信模块和人机交互接口等。其中，供电控制单元作为系统的核心控制模块，负责充电流程管理、安全监测以及与车辆端的协调控制。（2）自动对接机械系统包括多轴运动平台、对接执行机构、锁止机构、位置传感器和驱动控制器等。该系统的核心功能是在受控条件下完成连接器与车辆耦合器的自动对接与解锁分离。（3）定位与引导系统包括视觉引导模块（如摄像头、激光雷达）、机械辅助对准结构、力觉反馈模块以及相应的定位算法处理单元。定位精度是该系统的关键性能指标，标准要求最终对接位置精度满足电气连接所需的公差范围。（4）车辆端接口包括安装于车辆底部的车辆耦合器、屏蔽保护罩（或防护盖板）及其开闭机构、车辆端通信接口等。（5）通信与控制系统包括供电设备与车辆之间的控制导引回路、数据通信链路（参照ISO15118系列），以及供电设备与后台管理系统之间的通信接口。3.3功能要求标准对自动对接式供电设备的功能要求进行了系统规定，主要包括：（1）自动对接流程管理功能。供电设备应具备完整的自动对接流程控制能力，涵盖待机检测、车辆到位识别、对接准备、对接执行、连接确认、充电启动、充电监控、充电结束、解锁分离和复位等全过程状态管理。各状态之间应有明确的转换条件和异常处理逻辑。（2）定位与对准功能。系统应具备多级定位能力，包括粗定位（引导车辆停入有效对接区域）、精定位（通过视觉或机械引导实现连接器与耦合器的精确对准）和最终对接（通过微动调整实现完全插入和锁止）三个层级。（3）故障自诊断与容错功能。系统应具备完善的故障自诊断能力，能够检测并识别定位偏差超限、对接机构卡滞、电气连接异常、绝缘故障、过温异常等故障类型，并采取相应的安全响应措施。（4）人机交互功能。系统应提供包括启动指令确认、对接过程可视化监控、充电状态显示、故障信息提示及紧急停止操作等人机交互功能。（5）用户身份识别与授权功能。系统应支持基于非接触式IC卡、移动终端应用或车辆身份识别等方式的用户认证与充电授权。3.4电气安全要求电气安全是本标准关注的核心领域。标准对自动对接式供电设备提出了严格的电气安全技术要求：（1）绝缘性能要求：带电部件与可触及金属部件之间的绝缘电阻、介电强度等指标应与IEC61851-1中规定的要求保持一致。（2）接地保护要求：设备的保护接地连续性、接地故障保护响应等应符合相应要求。（3）过流和过压保护：设备应具备完善的过电流、过电压和欠电压保护功能，确保在异常条件下能够可靠切断输出回路。（4）残余电流保护：应配备符合要求的残余电流检测与保护装置，确保在发生漏电故障时能够在规定时间内切断电源。（5）连接确认与联锁保护：系统应在确认车辆耦合器与连接器之间完成可靠电气连接和机械锁止后方可施加充电电压。在充电过程中，若检测到连接异常或锁止机构解锁，应立即终止充电。（6）IP防护等级与环境适应性要求：对于安装于室外或易受粉尘、液体影响的部位，供电设备的防护等级应满足相应的IP等级要求。3.5机械安全与对接性能要求自动对接设备涉及复杂的运动机构，其机械安全和对接性能直接关系到充电过程的安全性和可靠性。标准对此提出了全面要求：（1）机械强度与耐久性：对接机构应具备足够的机械强度，以承受正常使用条件下的机械应力。标准要求对接机构在实验室条件下应能承受不少于10000次对接循环试验而不发生影响安全性能的损坏或功能退化。（2）对接精度要求：系统应能实现规定公差范围内的精确对接。标准根据不同的定位引导方式，规定了系统应达到的最终对接精度等级。（3）防异物和防挤压保护：运动部件应设置有效的防护措施，防止外部异物进入运动区域。对接过程中若检测到阻碍物，系统应立即停止运动并采取安全响应。（4）紧急解锁功能：在断电或系统故障情况下，应具备手动或自动的紧急解锁功能，确保车辆能够正常驶离。（5）噪声要求：自动对接过程中的机械运动噪声应控制在合理范围内，以减少对周边环境的噪声干扰。3.6通信与互操作性要求标准对自动对接供电设备的通信功能提出了多维度要求：（1）控制导引功能：供电设备与车辆之间的控制导引电路应遵循IEC61851-1中规定的PWM（脉冲宽度调制）控制导引机制，确保基本的充电控制和安全联锁功能的有效性。（2）数据通信功能：支持更高层级的数据通信，包括充电功率调度、充电过程参数实时交互、自动对接状态信息共享等，应符合ISO15118系列标准的通信协议要求。（3）对接引导信息交互：供电设备应能向车辆或用户提供有效的引导信息，包括停车位置引导、对接状态反馈和异常提示等。（4）互操作性验证要求：标准要求设备制造商应按照规定的试验方法对其设备进行互操作性验证，确保设备能够与多种品牌和型号的电动车辆实现兼容运行。3.7试验方法与检验规则为了保障标准各项技术要求的可验证性，标准设置了系统的试验与检验方法，主要包括：（1）型式试验包括电气安全试验、机械性能试验、环境适应性试验、电磁兼容性试验、对接功能试验、耐久性试验等。（2）出厂试验包括绝缘电阻测试、功能检查、接地连续性测试、保护装置动作验证等。（3）现场验收试验包括安装质量检查、功能测试、安全保护功能验证等。试验条件、试验设备精度要求、试验程序以及合格判据在标准中均有明确规定。4结论与展望IECTS61851-26:2026作为全球首项专门针对车体底部耦合器自动对接式电动车辆供电设备的国际技术规范，其发布具有里程碑式的意义。该标准的制定和出台，是在全球电动汽车产业高速发展、自动驾驶和自动泊车技术日趋成熟、人工充电模式逐渐难以满足未来智能化出行需求的宏观背景下应运而生的。标准全面覆盖了自动对接系统的系统架构、功能性能、电气安全、机械安全、通信互联及试验验证等各技术维度，构建了一整套逻辑自洽、层次分明的技术要求体系。本标准的重要贡献体现在多个层面：一是从源头上解决了自动对接充电设备设计制造缺乏统一依据的行业痛点，为全球制造商提供了清晰的技术指引；二是针对运动部件安全防护、多级联锁保护等关键安全风险点设置了严格的技术门槛，有效保障了自动充电场景下的人员安全和设备安全；三是通过互操作性要求的确立，为构建开放兼容的自动充电生态系统奠定了规则基础；四是建立了系统