资源简介
国家电网公司物资采购标准
电动汽车非车载直流充电机通用技术规范
(编号:1510008-0000-0B )
国家电网公司
二〇二五年九月
本规范对应的专用技术规范目录
序号
名称
编号
1
电动汽车非车载直流充电机专用技术规范
1510008-0000-01
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非车载直流充电机采购标准技术规范使用说明
1.本规范作为非车载整车直流充电机采购的统一技术规范书,由通用部分、专用部分组成,适用于国家电网公司非车载直流充电机集中采购。
2.本规范的专用部分主要包含货物需求及供货范围一览表、必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表、工程概况、使用条件、技术参数要求等内容,项目单位在招标前应根据实际需求认真填写。
3.本规范的投标方应答部分主要包括技术参数应答表、技术偏差表、投标产品的销售及运行业绩表、推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表、培训及到货需求一览表、检验检测报告表等内容,由投标方填写。
4.本规范的页面、标题等均为统一格式,不得随意更改。
5.本规范将根据技术发展和市场变化定期或不定期做出修编,各使用单位注意查询最新版本, 以免物资采购出现差错。
目录
1 总则 1
1. 1 一般规定 1
1.2 工作范围和进度要求 1
1.3 标准和规范 1
1.4 需随设备提供的资料 3
1.5 投标时必须提供的技术数据和信息 3
1.6 备品备件 3
1.7 专用工具和仪器仪表 3
1.8 到货及验收 3
2 技术要求 4
2. 1 技术原则 4
2.2 技术参数 5
2.3 基本构成 5
2.4 功能要求 6
2.5 环境适应要求 12
2.6 内部温升要求 13
2.7 安全要求 14
2.8 电气绝缘性能 15
2.9 充电输出要求 15
2. 10 电容耦合 17
2. 11 启动输出过冲 17
2. 12 待机功耗 17
2. 13 输出电压、电流测量误差 18
2. 14 效率、功率因数 18
2. 15 噪声 18
2. 16 高低温和湿热性能 18
2. 17 机械强度 19
2. 18 电磁兼容 19
2. 19 可靠性指标 19
2.20 充电机柜体(桩体)要求 20
3 检验检测 21
3. 1 CCC 检验检测 21
3.2 型式检验检测 21
3.3 出厂检验检测 21
4 技术服务、设计联络、工厂检验和监造 21
4. 1 技术服务 21
4.2 设计联络 21
4.3 工厂检验和监造 22
4.4 质保 22
附件 1:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 40kW 一体式一机单枪充电机》23
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1.概述 23
2.设计标准 23
3.设计方案 24
附件 2:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 80~ 160kW 一体式充电机》 29
1.概述 29
2.设计标准 29
3.设计方案 30
附件 3:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 240~400kW 充电机》 36
1.概述 36
2.设计标准 36
3.设计方案 37
附件 4:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 480~640kW 分体式充电机》 48
1.概述 48
2.设计标准 48
3.设计方案 49
附件 5:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 250A 分体式直流充电桩》 57
1.概述 57
2.设计标准 57
3.设计方案 58
附件 6:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 400A/600A 分体式一桩一枪直流
充电桩》 63
1.概述 63
2.设计标准 63
3.设计方案 64
附件 7:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案直流充电设备专用部件》 69
1.概述 69
2.设计标准 69
3.技术方案 69
附件 8:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案直流充电设备外观标志标识》105
1.概述 105
2.充电设备标志标识 105
附件 9:《融合控制器上送车联网平台信息采集表》 112
附件 10:《直流充电设备型式检验检测》 120
1 总则
1.1 一般规定
1. 1. 1 投标方应具备招标公告所要求的资质,具体资质要求详见招标文件的商务部分。
1. 1.2 投标方须仔细阅读包括本规范(技术规范通用和专用部分)在内的招标文件阐述的全部条款。投标方提供的设备应符合招标文件所规定的要求。
1. 1.3 本规范提出了对设备的技术参数、性能、检验等方面的技术要求。
1. 1.4 本规范提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,投标方应提供符合本规范引用标准的最新版本标准和本规范技术要求的全新产品,如果所引用的标准之间不一致或本规范的要求如与投标方所执行的标准不一致时,以标准年号最新的标准要求执行;当标准年号相同时,按要求较高的标准执行。
1. 1.5 如果投标方没有以书面形式对本规范的条文提出差异,则表示投标方提供的设备完全符合本规范的要求。如有与本规范要求不一致的地方,必须逐项在技术偏差表中列出。
1. 1.6 本规范将作为订货合同的附件,与合同具有同等的法律效力。本规范未尽事宜,由合同签约双方在合同谈判时协商确定。
1. 1.7 本规范中涉及有关商务方面的内容,如与招标文件的商务部分有矛盾时, 以商务部分为准。
1. 1.8 本规范中通用部分各条款如与专用部分有冲突,以专用部分为准。
1.2 工作范围和进度要求
1.2. 1 本规范仅适用于技术规范专用部分货物需求及供货范围中所列的设备,包括必备的备品备件、专用工具和仪器仪表。
1.2.2 合同签订时,应确定投标方向招标方提交生产进度计划的时限。投标方应在招标方要求的时限内向招标方提交详尽的生产进度计划。
1.2.3 如生产进度有延误,投标方应及时将延误的原因、产生的影响及准备采取的补救措施等向招标方加以解释,并尽可能保证交货的进度。否则应及时向招标方通报,以便招标方能采取必要的应对延迟交货的措施。
1.3 标准和规范
1.3. 1 本规范按有关标准、规范或准则、本规范附件规定的合同设备,包括投标方向其他厂商购买的所有辅件和设备,也应符合这些标准、规范或准则、本规范附件的要求。
1.3.2 表 1 所列标准中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡经修订的标准,
其最新版本适用于本规范。
表 1 投标方提供的设备和附件需要满足的主要标准
标准号
标准名称
GB39752-2024
电动汽车供电设备安全要求
GB44263-2024
电动汽车传导充电系统安全要求
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/T2423.4-2008
电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验 Db:交变湿热(12h+12h 循环)
GB/T2423.16-2008
电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验 J 及导则:长霉
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/T2423.55-2006
电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验Eh:锤击试验
GB/T4208
外壳防护等级(IP 代码)
GB/T4797.5-2008
电工电子产品自然环境条件降水和风
GB/T13384-2008
机电产品包装通用技术条件
GB/T18487. 1-2023
电动汽车传导充电系统第 1 部分:一般要求
GB/T18487.2-2017
电动汽车传导充电系统第 2 部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求
GB/T19596-2017
电动汽车术语
GB/T20234. 1-2023
电动汽车传导充电用连接装置第 1 部分:通用要求
GB/T20234.3-2023
电动汽车传导充电用连接装置第 3 部分:直流充电接口
GB/T20234.4-2023
电动汽车传导充电用连接装置第 4 部分:大功率直流充电接口
GB/T27930-2023
电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议
GB/T29317-2021
电动汽车充换电设施术语
GB/T29318-2012
电动汽车非车载充电机电能计量
GB/T33708-2017
静止式直流电能表
GB/T34657. 1-2017
电动汽车传导充电互操作性测试规范第 1 部分:供电设备
GB/T34658-2017
电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试
JJG842-2017
电子式直流电能表检定规程
JJG1149-2022
电动汽车非车载充电机(试行)
JJG1069-2011
直流分流器检定规程
NB/T33001-2018
电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T33008. 1-2018
电动汽车充电设备检验试验规范第 1 部分:非车载充电机
DL/T698.45-2017
电能信息采集与管理系统第 4−5 部分:通信协议—面向对象的数据交换协议
DL/T2345-2021
直流电能表外附分流器技术规范
Q/GDW11850-2018
Q/GDW10233-2021
电动汽车非车载充电机技术规范
Q/GDW11709.3-2017
电动汽车充电计费控制单元第 3 部分:与车联网服务平台通信协议
Q/GDW12309.4-2023
电动汽车充电设备接入平台技术规范第 4 部分:直连充电设备与平台交互协议
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1.4 需随设备提供的资料
投标方应免费随设备提供给招标方相关资料,包括设备及配套软件的安装手册、管理维护手册以及参数配置手册等以及配套软件的安装介质。
1.5 投标时必须提供的技术数据和信息
投标方应按本规范专用部分的技术参数特性表列举的项目逐项提供技术数据,所提供的技术数据应为保证数据,这些数据将作为合同的一部分。如与招标方在技术参数特性表中所要求的技术数据有差异,还应写入技术规范专用部分技术偏差表中。
1.6 备品备件
1.6. 1 招标方提出运行维修时必需的备品备件,列在技术规范专用部分必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表中。
1.6.2 投标方应推荐运行维护时可能使用的备品备件,列在技术规范专用部分推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表中。
1.6.3 所有备品备件应为全新产品,与已经安装设备的相应部件能够互换,具有相同的技术规范和相同的规格、材质、制造工艺。
1.6.4 所有备品备件应采取防尘、防潮、防止损坏等措施,并应与主设备一并发运,同时标注“备品备件”,以区别于主设备实装用零部件。
1.7 专用工具和仪器仪表
1.7. 1 招标方提出运行维修时必需的专用工具和仪器仪表,列在技术规范专用部分必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表中。
1.7.2 投标方应推荐运行维护时可能使用的专用工具和仪器仪表,列在技术规范专用部分推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表中。
1.7.3 所有专用工具和仪器仪表应是全新的、可靠的,且须附完整、详细的使用说明资料。
1.7.4 专用工具和仪器仪表应装于专用的包装箱内,注明“专用工具”、“仪器”、“仪表”,并标明“ 防潮”、“ 防尘”、“ 易碎”、“ 向上”、“ 勿倒置”等字样,同主设备一并发运。
1.8 到货及验收
1.8. 1 投标方负责将合同设备运送到招标方指定的安装、调试地点, 由此产生的费用由投标方承担。
1.8.2 招标方依投标方在投标文件中的承诺对全部设备的型号、规格、数量、外形、外
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观、包装及资料、文件(包括装箱单、保修单、随箱介质等)等进行验收。
1.8.3 买卖双方对设备到货后共同配合进行开箱检查,出现损坏、数量不全或产品不对等问题时,由投标方负责解决。
1.8.4 在招标方指定的地点和环境下,投标方负责对合同设备进行调试(所有部件模块的功能能够正常运行和使用),加电实现正常运行,并达到投标方在投标文件中承诺的技术指标和性能。
1.8.5 设备到货验收及加电验收中出现性能指标或功能上不符合投标方在投标文件中的承诺、产品质量问题以及合同要求时,招标方有拒收的权利并取消投标方中标资格。
2 技术要求
2.1 技术原则
非车载直流充电机应采用组件化设计,设计应符合本规范附件 1~附件 6 的要求。
融合控制器负责充电机运行控制、车桩交互、人机交互、平台通信、充电模块的功率控制以及机柜内环境调控等业务功能的实现,是充电机内部的核心控制单元。融合控制器由充电控制模块、功率控制模块和环境信息采集模块组成,充电控制模块负责车桩交互、人机交互和平台通信等业务功能,功率控制模块负责充电模块的功率控制、功率切换电路的输出控制;环境信息采集模块负责机柜内环境调控等业务功能。融合控制器的软件均由国家电网有限公司车联网平台统一分发、授权、备案及升级。
充电机内部元器件关系如图 1 所示:
图 1 充电机内部元器件关系图
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2.2 技术参数
2.2. 1 环境条件
a) 环境温度:-25℃~40℃;
b) 相对湿度:5%~95% ;
c) 海拔高度:≤2000m;
d) 大气压强:80kPa~110kPa。
2.2.2 电源条件
a) 交流输入电压:380V±15% ;
b) 交流电源频率:50Hz±1Hz。
2.2.3 输出电压
a) 直流输出电压范围:DC200V~1000V;
b) 恒功率输出电压范围:DC300V~1000V;
2.2.4 低压辅助电源
采用 GB/T20234.3-2023 充电接口的充电机应能为电动汽车提供低压辅助电源,低压辅助电源模块应具备过负荷、过压、过温保护功能。
a) 辅助电源电压:(12±1.2)V;
b) 辅助电源额定电流:不大于 10A;
2.3 基本构成
非车载直流充电机分为一体式和分体式两种结构形式。基本构成包括:充电模块、融合控制器、计量表计、充电接口、人机组件、液冷装置、读卡器等。
2.3. 1 一体式充电机
一体式充电机全部构成元件安装在同一个柜体内。分为以下类型:
(1)40kW 一体式充电机:充电机配置一个符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 125A的直流充电枪;
(2)80~ 160kW 一体式充电机:充电机配置一个或两个符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 250A 的直流充电枪,两个充电枪可同时输出电流,具备直流输出功率动态分配功能;
(3)240~400kW 一体式充电机:充电机配置一个或两个符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 250A 的直流充电枪,两个充电枪可同时输出电流,具备直流输出功率动态分配功
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能;
2.3.2 分体式充电机
分体式充电机由充电整流柜和直流充电桩两部分构成,它们之间通过电缆连接组成一套完整的充电机。
(1)240~400kW 分体式一机四枪充电机(可根据需要选配充电接口类型和小于四枪的数量):每个充电整流柜提供四个直流充电接口。标准配置为三个充电接口对应的充电桩配置符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 250A 的充电枪;剩余一个充电接口对应的充电桩配置符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 400A 或符合 GB/T20234.4-2023 标准、额定电流 600A 的充电枪。四个充电枪可同时输出电流,具备直流输出功率动态分配功能;
(2)480~640kW 分体式一机八枪充电机(可根据需要选配充电接口类型和小于八枪的数量):每个充电整流柜提供八个直流充电接口。标准配置为六个充电接口对应的充电桩配置符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 250A 的充电枪;剩余两个充电接口中一个充电接口对应的充电桩配置符合 GB/T20234.3-2023 标准、额定电流 400A 的充电枪,另一个充电接 口对 应的 充电 桩配 置符 合 GB/T20234.3-2023 标准、 额定 电流 400A 或符 合GB/T20234.4-2023 标准、额定电流 600A 的充电枪。八个充电枪可同时输出电流,具备直流输出功率动态分配功能。
2.4 功能要求
2.4. 1 充电设定方式
在充电过程中,充电机依据电动汽车电池管理系统(以下简称BMS)提供的数据动态调整充电参数,执行相应动作,完成充电过程。
2.4.2 充电模式和连接方式
充电机应采用 GB/T18487. 1-2023 规定的充电模式 4 和连接方式 C 对电动汽车进行充电。充电连接装置应满足 GB/T20234.1-2023、GB/T20234.3-2023 和 GB/T20234.4-2023 的规定。
2.4.3 控制导引和控制时序
充电机应具备控制导引功能。GB/T20234.3-2023 充电接口的控制导引电路及控制时序与流程应满足 GB/T18487. 1-2023 附录 B 中的规定,GB/T20234.4-2023 充电接口的控制导引电路及控制时序与流程应满足 GB/T18487.1-2023 附录 C 中的规定。
2.4.4 充电机与电池管理系统通信功能
充电机应具备与电动汽车 BMS 或车辆控制器通信的功能,能判断充电机是否与电动汽
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车动力蓄电池系统正确连接;获得电动汽车 BMS 或车辆控制器充电参数和充电实时数据。
GB/T20234.3-2023 充电接口的充电机与电动汽车 BMS 或车辆控制器之间的通信协议应符合 GB/T27930-2023 中 A 类系统的规定。
GB/T20234.4-2023 充电接口的充电机与电动汽车 BMS 或车辆控制器之间的通信协议应符合 GB/T27930-2023 中 B 类系统的规定。
2.4.5 充电控制模块与功率控制模块通讯功能
充电控制模块与功率控制模块通过 CAN 接口通信,通信协议见《Q/GDW10233. 12 电动汽车非车载充电机技术规范第 12 部分:充电控制模块与功率控制模块通信协议》。
2.4.6 功率控制模块与充电模块通讯功能
功率控制模块与充电模块通过 CAN 接口通信,通信协议见《Q/GDW10233.13 电动汽车非车载充电机技术规范第 13 部分:功率控制模块与充电模块通信协议》
2.4.7 功率控制模块与开关模块通讯功能
功率控制模块与开关模块通过 CAN 接口通信,通信协议见《Q/GDW10233. 14 电动汽车非车载充电机技术规范第 14 部分:功率控制模块与开关模块通信协议》。
2.4.8 功率控制模块与环境信息采集模块通讯功能
功率控制模块与环境信息采集模块通过 CAN 接口通信,通信协议见《Q/GDW10233.15电动汽车非车载充电机技术规范第 15 部分:功率控制模块与环境信息采集模块通信协议》。
2.4.9 读卡功能
充电机应配置 CPU 卡读卡器,感应距离不小于 4CM,支持 ISO14443 协议,读卡器应具备 RS232 接口,通讯响应时间不大于 500ms,工作电压:5V,最大功耗:≤700mW, 自复位: 内置看门狗, 自带蜂鸣器,具备通信和电源指示灯,通信协议见《Q/GDW10233.17电动汽车非车载充电机技术规范第 17 部分:计费控制单元与读卡器通信协议》。
2.4.10 计量功能
充电机应配置直流电能表,具有对每个充电接口输出电能单独进行计量的功能,充电机计量应满足 GB/T29318-2012、JJG1149-2022 的要求。充电机内配置的直流电能表应满足GB/T33708-2017 的要求。直流电能表如采用外附直流分流器,分流器应满足 DL/T2345-2021、 Q/GDW11850-2018 的要求。
直流电能表应具备 RS485 接口,通信协议应遵循 DL/T698.45-2017《面向对象的数据交换协议》及其备案文件的技术要求。
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2.4. 11 显示与输入功能
充电机应配置显示和输入设备,采用电容型触摸式彩色液晶显示屏,实现人机交互功能,显示信息字符清晰、完整,应不依靠环境光源即可辨认。
充电机配置显示和输入设备时,应显示下列信息:
——运行状态指示:空闲(绿色)、充电(红色)、告警(黄色);
——手动设定过程中的人工输入信息;
——电池当前 SOC、充电电压、充电电流;
——已充电时间、已充电电量(显示小数点后三位)、已充电金额;
——最高单体电池电压、最高电池温度;
——充电电压需求、充电电流需求。
2.4. 12 语音提示功能
充电机宜配置带功放功能的语音提示装置,并通过融合控制器进行开启和关闭设置,具备手动音量调节功能,最大输出音量不低于 70dB。
2.4.13 绝缘检测功能
充电机应具备对直流输出回路进行绝缘检测的功能,并且充电机的绝缘检测功能应与车辆绝缘检测功能相配合。
GB/T20234.3-2023 充电接口的充电机的绝缘检测功能应符合 GB/T18487. 1-2023 中B.4.3、 B.5. 1 和 B.5.2 的规定。充电机在进行绝缘检测前应检测直流输出接触器(C1、C2)的外侧电压,当此电压超过±60V 时应停止绝缘检测流程并发出告警信息。
GB/T20234.4-2023 充电接口的充电机的绝缘检测功能应符合 GB/T18487. 1-2023 中 C.4.5和 C.7.3 的规定。充电机在进行绝缘检测前应检测直流输出接触器(C1、C2)的外侧电压,当此电压超过±60V 时应停止绝缘检测流程并发出告警信息。
2.4. 14 直流输出回路短路检测功能
充电机应具备对直流输出回路进行短路检测的功能,充电机的短路检测在绝缘检测阶段进行,当直流输出回路出现短路故障时,应停止充电过程并发出告警提示。
2.4.15 车辆插头锁止功能
充电机车辆插头应具备锁止装置,其功能应符合:
a) GB/T18487.1-2023 中 10.6.2 条的要求。
b) 采用 GB/T20234.3-2023 充电接口,在出现下列情况时,锁止装置应能解锁且解锁
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前车辆插头端口电压不应超过60V:
——交流断电不能继续充电;
——故障不能继续充电;
——充电完成。
2.4.16 车辆插头温度监控功能
充电机应具备对车辆插头正、负极柱进行温度监控的功能。当极柱温度达到 90℃时,应发出告警信号,并降低输出功率;当极柱温度≥90℃且持续时间超过 15min,或极柱温度达到 105℃时,应停止充电并发出告警信号。
2.4.17 预充电功能
充电机应具备预充电功能。启动充电阶段,电动汽车闭合车辆侧直流接触器后,充电机应检测电池电压并判断此电压是否正常。当充电机检测到电池电压正常后,将输出电压调整到当前电池端电压减去 1V~10V,再闭合充电机侧的直流输出接触器。
2.4.18 动态功率分配功能
一机多充式充电机应具备动态功率分配功能。在充电过程中,充电机根据用户充电请求、电池充电需求、当前功率变换单元负荷状态、上级监控管理系统调控指令,按预定的控制策略动态调整分配连接至各充电接口的充电模块的数量。
2.4.19 急停功能
充电机宜安装急停装置,且具备防止误操作的防护措施。一体式充电机在启动急停装置时,应同时切断充电机的动力电源输入和直流输出。分体式充电机在启动急停装置时,应切断相应充电终端的直流输出,也可切断充电机的功率变换部分的电源输入。
2.4.20 掉电保存功能
充电机应具备掉电保存功能。在充电过程中,当充电机出现电源断电情况时,应能将充电电能计量、故障异常报警、充电交易记录等信息保存至本地;当电源恢复充电机正常工作后,应能将保存数据上传至上级监控管理系统。
2.4.21 保护功能
a) 充电机应具备电源输入侧的过压保护、欠压保护。
b) 充电机应具备本体输出保护。当检测到车辆接口处充电电压超过充电机额定最大电压达到保护阈值或者车辆接口处充电电流超过充电机额定持续电流达到保护阈限值时,充电机应停止充电,并发出告警信息。
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c) 充电机应能够提供车辆侧供电回路及电缆的短路电流保护,短路保护设备的 I2t值不应超过 500000A2s。
d) 充电机应具备过温保护,当内部温度达到保护阈值时,采取降功率或停止输出。
e) 充电机应具备开门保护,当充电机门打开造成带电部分露出时,一体式充电机应同时切断动力电源输入和直流输出;分体式充电机应切断相应部分的电源输入或输出。
f) 充电过程中当发生下列情况时,充电机应能在 100ms 内断开直流输出:
——充电机启动急停装置;
——充电机与电动汽车间的保护接地线断开;
——充电机与电动汽车间的连接检测信号线断开。
g) 充电机应具备限制输入电流过冲的能力,开机或启动充电时产生的输入电流过冲不应大于额定输入电流峰值的 10%。
h) 充电机直流输出接触器接通时,或者动态功率分配充电模块接入时,发生的车辆到充电设备或充电设备到车辆的冲击电流(峰值)应控制在 20A 以下。
i) 在启动充电阶段车辆侧接触器闭合后,充电机应对车辆电池电压进行检测,当出现下列情况时,充电机应停止启动过程,并发出告警信息:
——蓄电池反接;
——检测电压与通信报文电池电压之差的绝对值大于通信报文电池电压的 5%; ——检测电压小于充电机的最低输出电压或大于充电机的额定输出电压。
j) 充电机应具备输出过压保护,在充电过程中,当检测到车辆接口处充电电压大于车辆最高允许充电总电压+15V 时,充电机应在 1s 内断开直流输出;
k) 充电机应具备输出过流保护,在充电过程中,检测到输出电流大于车辆当前需求电流的 110%(当前需求电流值大于等于 30A 时)或大于车辆当前需求电流+3A (当前需求电流值小于 30A 时)持续 1s,充电机应在 500ms 内断开直流输出,并发出告警信息。
l) 充电机充电回路应具备防逆流功能(如输出加二极管等),防止蓄电池电流倒灌。
m) 充电机应在启动充电前进行供电回路直流接触器触点粘连检测,也可以在直流接触器断开后进行触点粘连检测。当检测到任何一个直流接触器的主触点出现粘连情况时,充电机不应启动充电,并发出告警信息。
10
n) 充电机在充电过程中,当检测到与电动汽车 BMS 或车辆控制器发生通信中断时,充电机应停止充电,并发出告警信息。
o) 充电机应在充电握手阶段判断电池管理系统 BHM 报文中的最高允许充电总电压值,当检测到该值小于充电机最低输出电压时,应停止绝缘监测进程,并发出告警信息。
p) 充电机应在充电阶段实时判断电池管理系统 BCL 报文中的电压需求和电流需求值,当检测到该值大于车辆最高允许充电总电压或最高允许充电电流时,充电机应停止充电,并发出告警信息。
q) 充电机的雷电防护应符合 GB/T18487. 1-2023 中 11.7 条的规定。
r) 采用液冷系统的充电连接装置,当液冷系统失效时,充电机应能自动限制充电电流不超过非冷却工况下的可用最大电流。
s) 充电机应具备水浸保护,当充电机检测到内部进水时,充电机应停止充电或不应启动充电,并发出告警信息。
t) 充电机应具备负载突降限制输出电压过冲的能力,在充电过程中,当直流输出回路中充电机外的充电回路(如车辆直流接触器 C5、C6)突然断开时,充电机产生的到车辆接口的输出电压过冲应符合 GB44263-2024 中 8.2.9 的规定。
2.4.22 电子锁掉电解锁和重复解锁功能
GB/T20234.3-2023 充电接口的充电机应具备对车辆插头电子锁进行掉电解锁和重复解锁的功能。当交流输入失电或充电结束时,充电机应能控制电子锁解锁。当充电结束第一次解锁失败后,充电机应能对电子锁止装置进行重复解锁操作;在三次重复解锁失败后,充电机应发出告警信息,并提示用户手动解锁方法。
2.4.23 温度检测功能
充电机应具备对进风口和出风口的温度进行检测的功能,在检测到进风口温度和出风口温度达到停机阈值时,停止充电,并发出告警信息。充电机温度采集通过专用的环境信息采集模块获取,温度范围-50~200℃ , 误差≤±2℃。
2.4.24 湿度检测功能
充电机应具备对内部湿度进行检测的功能,在检测到湿度达到设定告警阈值时,发出告警信息。充电机湿度采集通过专用的环境信息采集模块获取,湿度范围 0~ 100%,分辨率≤3%,精度≤5%。
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2.4.25 风机调速功能
充电机应具备对机柜散热风机进行调速的功能,根据负载、出风口温度对风机转速进行调节。充电机风机调速功能通过专用的环境信息采集模块实现。宜采用PWM 控制方式。
2.4.26 烟雾检测功能
风冷充电机宜具备对内部烟雾进行检测的功能,在检测到烟雾浓度达到阈值时,停止充电,并发出告警信息。充电机烟雾检测功能通过专用的环境信息采集模块配合烟感探头实现。
2.4.27 平台接入功能
充电机应支持通过计费控制单元或 SDK 方式接入国家电网有限公司车联网平台的功能。相关接入协议应符合 Q/GDW11709.3-2017、Q/GDW12309.4-2023 的要求。上送的信息应满足《附件 9:充电控制模块上送车联网平台信息采集表》的要求。
2.4.28 数据统计功能
充电机应具备充电时长、充电次数、直流接触器动作等数据进行统计的功能,并按照通信协议要求上送国家电网有限公司车联网平台,用于对充电设备健康状态进行评估。
2.4.29 有序充电功能
充电机应具备有序充电的功能,可实时调节输出功率,并响应平台或本地边缘网关发送的有序充电指令。
2.4.30 远程升级功能
充电机应支持远程升级功能,在收到平台的远程升级命令后,应能在本地校验合法性后进行响应。
2.4.31 故障录波功能
充电机应支持故障录波功能,在充电过程中出现异常停机后,记录该笔订单电池、充电机的关键信息,进行本地存储并上传至车联网平台,采样周期不大于 1ms,本地存储容量不小于 6GB,故障录波信息包括但不限于:
a) 直流输出电压、直流输出电流、控制导引电压;
b) 高压直流接触器状态、 电子锁状态、急停状态、辅助电源状态、熔断器报警状态;
c) 车桩交互 BMS 报文。
2.5 环境适应要求
2.5. 1 防护等级
充电机外壳防护等级不应低于 GB/T4208 中下列的规定:
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a) IP54(室外使用);
b) IP32(室内使用);
2.5.2 三防(防潮湿,防霉变,防盐雾)保护
充电机内印刷线路板、接插件等部件应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理。其中防霉变腐蚀试验应按照 GB/T2423.16-2008 中规定的试验方法 1,长霉程度等级不低于标准中要求的 2a;其中防盐雾腐蚀试验应按照 GB/T2423.17-2008 中第 6 章规定的试验方法,试验时间48h,试验后在 15℃~40℃流水中用柔软的刷子清洗 7 分钟,干燥 1 小时,产品应无赤/青锈、没有出现涂装掉落现象、涂装无鼓起。
2.5.3 防锈(防氧化)保护
充电机铁质外壳和暴露的铁质支架、零件应采用双层防锈措施,非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。
2.5.4 防风保护
充电机应能承受 GB/T 4797.5-2008 中规定的不同地区最大风速的侵袭。
2.5.5 防盗保护
充电机应具有防盗措施。应使用防盗锁、防盗螺钉等。固定柜体的螺栓必须打开机柜门后才能安装和拆卸。柜门打开时,应具备开门报警功能。
2.6 内部温升要求
充电机动力电源输入电流所流经的回路,如接线端子、输入断路器、输入接触器等;功率变换单元及其内部元器件、输入输出端子;直流输出电流所流经的回路,如接线端子、直流熔断器、直流接触器、功率电阻、电流采样分流器、车辆插头等。这些发热元器件及部件的最高温度小于等于元器件及部件最大耐受温度的 90%,且不应影响周围元器件的正常工作和无元器件损坏。风冷充电机通过内部风扇驱动空气流动,利用强制对流将充电模块和其它功率器件产生的热量通过出风口排至外部环境;液冷充电机通过循环泵驱动冷却液流动,利用液体循环将充电模块产生的热量通过液冷板转移至外部环境,其它功率器件通过自冷的方式散热。
在正常试验条件下,输入为额定值,充电机在最大输出电流下长期运行,内部各发热元器件及各部位连接端子处的温升不应大于表 2 的规定。
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表 2 充电机内部温升
内部测试点
极限温升K
动力电源输入端子
50
输入断路器、接触器接线端子
绝缘导线
充电模块输入输出连接端子
功率电阻
25(距外表30mm处空间)
电流采样分流器端子连接处
70
熔断器端子连接处
直流接触器外壳与极柱
直流输出接线端子
2.7 安全要求
2.7. 1 允许温度
充电机的表面温度应符合 GB 39752-2024 中 5.5.2 节的规定。
2.7.2 电击防护
充电机的电击防护应符合 GB/T18487. 1-2023 中第 7 章的要求。
2.7.3 电气间隙和爬电距离
充电机的电气间隙和爬电距离应符合 GB 39752-2024 中 5.3.5 节的规定。
2.7.4 接地要求
充电机的接地应符合下列要求:
a) 充电机金属壳体应设置接地端子(螺栓),其直径不应小于 6mm,并应有接地标志;
b) 充电机金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件,应采用铜质保护导体将这些部件和充电机的结构主体框架连接,且保护导体的截面积不应小于 2.5mm2;
c) 所有作为隔离带电导体的金属外壳、隔板, 电气装置的金属外壳以及金属手柄等,均应有效等电位连接,且接地连续性电阻不应大于 0. 1Ω;
d) 充电机内的工作接地与保护接地应单独连接到接地导体(铜排)上,不应在一个接地线中串接多个需要接地的电气装置。
2.7.5 电气隔离要求
充电机的动力电源输入和直流输出之间应采取电气隔离防护措施;对于一机多枪式充电机,各直流输出接口之间也应采取电气隔离防护措施。 电气隔离防护措施应符合 GB/T
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17045-2020 中第 6 章的规定。
2.7.6 充电模块温度保护要求
a) 环境过温保护要求
当环境温度超过保护设定值时,充电模块应告警并关机。当环境温度恢复正常后,充电模块应保持关机,可接收上级充电控制器指令开机输出。
b) 内部过温保护要求
当内部温度超过保护设定值时,充电模块应告警并关机。当内部温度恢复正常后,充电模块应保持关机,可接收上级充电控制器指令开机输出。
2.8 电气绝缘性能
2.8. 1 绝缘电阻
充电机的绝缘电阻的测量应采用 GB/T18487. 1-2023 中 12.2 条规定的测试方法,测量的绝缘电阻不应小于 10MΩ。
2.8.2 介电强度
充电机的介电强度的测量应采用 GB/T18487. 1-2023 中 12.3 条规定的测试方法。试验过程中,泄露电流不应大于 10mA,试验部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。
2.8.3 冲击耐压
充电机的冲击耐压的测量应采用 GB/T18487. 1-2023 中 12.4 条规定的测试方法。试验过程中,试验部位不应出现击穿放电。
2.9 充电输出要求
2.9. 1 输出电压设定误差
在恒压状态下,直流输出电压设定在 2.2.3a)规定的相应调节范围内,在设定的输出直流电压大于等于 500V 时,充电机输出电压误差不应超过±0.5%;在设定的输出直流电压小于 500V 时,充电机输出电压误差不应超过±2.5V。
2.9.2 输出电流设定误差
在恒流状态下,输出直流电流设定在额定值的 20%~最大输出电流值范围内,在设定的输出直流电流大于等于 30A 时,输出电流误差不应超过±1%; 在设定的输出直流电流小于 30A 时,输出电流误差不应超过±0.3A。
2.9.3 稳流精度
当交流电源电压在额定值的±15%范围内变化,直流输出电压在 2.2.3a)规定的相应范
15
围内变化时,输出直流电流在额定值的 20%~最大输出电流值范围内任一数值上,充电机输出电流稳流精度不应超过±1%。
2.9.4 稳压精度
当交流电源电压在额定值的±15%范围内变化,输出直流电流在(0A~最大输出电流值)范围内变化时,输出直流电压在 2.2.3a)规定的相应调节范围内任一数值上,在设定的输出直流电压大于等于 500V 时,充电机输出电压误差不应超过±0.5%;在设定的输出直流电压小于 500V 时,充电机输出电压误差不应超过±2.5V。
2.9.5 电压纹波因数
当输入电源电压在额定值±15%范围内变化,直流输出电流在(0A~最大输出电流值)范围内变化时,输出直流电压在 2.2.3a)规定的相应调节范围任一数值上,充电机输出电压纹波峰值因数不应大于 1%。
2.9.6 电流纹波
在恒流状态下,当输入电源电压为额定值,输出直流电压在 2.2.3a)规定的相应调节范围内变化时,输出直流电流设定为最大输出电流值,充电机输出电流纹波峰峰值不应大于表3 的规定。
表 3 充电机输出电流纹波峰峰值要求
电流纹波频率 f
(Hz)
电流纹波峰峰值
(A)
I≤200 ADC
200 ADC
I>400 A DC
f ≤10
1.5b
0.75%*Ib
3a
f ≤5000
(1.5%*I+3)a
6b
1.5%*Ib
f ≤150000
9b
4.5%*Ib
18a
注 a: 电流纹波峰峰值推荐限值;
注 b: 电流纹波峰峰值最大限值;
2.9.7 限压、限流特性
a) 充电机在恒流状态下运行时,当输出直流电压超过限压整定值时,应能自动限制其输出电压的增加,转换为恒压充电状态。
16
b) 充电机在恒压状态下运行时,当直流输出电流超过限流整定值时,应能立即进入限流充电状态, 自动限制其输出电流的增加。
2.9.8 输出响应要求
a) 输出电流响应时间
在充电状态下,充电机应能快速响应电池管理系统的电流下降请求,响应时间不应低于
表 4 的要求。
表 4 输出电流控制要求
电流变化值Δ I A
响应时间s
≤20
>20
Δ I/20
b) 输出电流停止速率
在充电状态下,当充电机达到正常充电结束条件或收到电池管理系统中止充电报文时,应能快速停止充电,输出电流>100A 时停止速率不应小于 100A/s,输出电流≤100A 时停止时间≤1s;控制导引故障发生后 30ms 内输出电流要下降至 5A 以内。
2.10 电容耦合
充电机各充电接口直流输出正、负极与地之间的电容耦合由 Y 电容器和寄生电容产生,用于实现电磁兼容。为防止人员触电危险,对于额定最大电压不大于 500V 的充电机,其每个充电接口直流输出正、负极与地之间的总电容均不应大于 0.5uF;对于额定最大电压大于500V 的充电机,应满足下述条件之一:
a) 每个充电回路与电动汽车动力蓄电池连接在一起的直流正、负极与地之间的总电容在其最大工作压时所存储的能量均不大于 0.2J;
b) 每个充电终端的直流输出回路采用双重绝缘或加强绝缘措施。
2.11 启动输出过冲
充电机应具备软启动功能,稳压工作开机启动过程中,输出电压过冲不应大于当前整定值的 5%; 稳流工作开机启动过程中,输出电流过冲不应大于当前稳流设定值的 5%和 3A二者较大值。
当充电机从暂停状态恢复充电状态时,应同样满足上述要求。
2.12 待机功耗
在额定输入电压下,充电机的待机功耗不应大于 N×30W。
17
注:N 表示充电接口数量。
2.13 输出电压、电流测量误差
充电机输出电压测量误差不应超过±5V,输出电流测量误差不应超过±(1.5%×实际输出电流+1)A,测量值更新时间不大于 1s。
2.14 效率、功率因数
在额定输入电压下,充电机效率、输入功率因数应符合表 5 的要求。
表 5 充电机效率、功率因数
实际输出功率Po/额定输出功率Pn
效率
输入功率因数
20%≤Po/Pn≤50%
≥91%
≥0.95
50%
≥94%
≥0.98
注1:功率因数要求仅适用于交流供电充电机。
注2:充电机输出电压范围涵盖400V、600V、800V时,效率测试点应包含输出电压400V、600V、800V。注3:具备恒功率输出特性的充电机,效率测试点应至少涵盖充电机每个恒功率段输出电压最大值、中间
值、最小值三点。
注4:具备分体式结构的充电机,其充电终端和功率柜的额定最大功率,都应满足本表中效率要求。
2.15 噪声
正常试验条件下,供电网输入为额定值,充电机在额定最大功率且达到热稳定后,在周围环境噪声不大于 40dB(A)的条件下,距离充电机水平位置 1m 处,离地面高度 1~ 1.5m 处测量噪声,测得噪声最大值应低于表 6 中Ⅱ级的要求。
表 6 噪声级别要求
噪音等级
噪声最大值/dB(A)
Ⅰ级
噪声≤55
Ⅱ级
55<噪声≤65
Ⅲ级
65<噪声≤80
Ⅳ级
噪声>80
注:分体式充电机分别测试功率柜和充电终端的噪声值。
根据不同的安装场所,充电机在使用时的噪声应符合相关法律法规的要求。如实测值大于相关法律法规的要求,充电机在安装时应加装额外的降低噪声的设备以满足使用要求。
2.16 高低温和湿热性能
2.16.1 低温性能
充电机应符合 NB/T33001-2018 中 7.19.1 的规定。
2.16.2 高温性能
18
充电机应符合 NB/T33001-2018 中 7.19.2 的规定。
2.16.3 交变湿热性能
充电机应符合 NB/T33001-2018 中 7.19.3 的规定。
2.17 机械强度
按 GB/T2423.55-2006 规定的方法进行试验,剧烈冲击能量为 20J(5kg,在 0.4m)。试验结束后性能不应降低,充电机的 IP 防护等级不受影响, 门的操作和锁止点不受损坏,不会因变形而使带电部分和外壳相接触。
2.18 电磁兼容
2.18.1 概述
设备制造商应按照 GB/T18487.2-2017 中 6.3 条的规定,说明供电设备的安装使用场所。当供电设备制造商未规定供电设备的预期使用的环境时,应实施最严格的发射和抗扰度试验,即采用最低的发射限值和最高的抗扰度试验等级。
2.18.2 充电机试验配置
充电机的试验配置应符合 GB/T18487.2-2017 中第 4 章的规定。
2.18.3 充电机试验负载条件
充电机的试验负载条件应符合 GB/T18487.2-2017 中第 5 章的规定。
2.18.4 测试过程的操作条件
充电机测试过程中的操作条件应符合 GB/T18487.2-2017 中第 6 章的规定。
2.18.5 抗扰度要求
充电机抗扰度试验要求、性能判据应符合 GB/T18487.2-2017 中第 7 章的规定。
2.18.6 发射要求
a) 输入电压波动和闪烁
充电机产生的电压波动和闪烁发射要求应符合 GB/T18487.2-2017 中 8.2.3 条的规定。
b) 输入谐波电流要求
交流供电充电机产生的谐波电流要求应符合 GB/T18487.2-2017 中 8.2.2 条的规定
c) 射频骚扰的限值和试验条件
充电机射频骚扰的限值和试验条件,应符合 GB/T18487.2-2017 中 8.3 条的规定。
2.19 可靠性指标
充电机(含分体充电桩)平均无故障工作时间(MTBF)应大于等于 43800h。
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2.20 充电机柜体(桩体)要求
充电机的结构外形、柜体(桩体)外观、结构布局等应符合本规范附件 1~ 附件 6,以及专用技术规范附录部分的要求。主要要求如下:
a) 充电机柜体(桩体)应外观线条流畅、整体紧凑、简洁时尚,与安装地点周边环境相协调。产品结构稳定性,至少在 10° 的倾斜台上不会翻倒。正面外观零件之间缝隙应匀称,同一缝隙的均匀度差不超过 1mm。柜体外形尺寸符合图纸要求,高度、宽度、深度任一方向尺寸加工误差≤2mm;柜体内框架对角线尺寸加工误差≤2mm;柜体(包括门板)材质厚度≥1.5mm;柜门开启角度大于 110°。
b) 充电机柜体(桩体)应具备安装 4G 通信模块天线和北斗定位模块天线的位置,确保天线与大地垂直,并确保壳体不对通信模块或定位模块接收信号产生负面影响。
c) 充电机柜体(桩体)的非接触 CPU 卡片刷卡区域,应具有承载设计,以便于放置非接触 CPU 卡片。
d) 充电机柜体(桩体) 内部线束,应排布整齐、规整,标识清楚,捆扎牢固。其中,主回路线路应考虑捆扎时散热问题。铜排外表面总体应光洁,无划痕、明显凹凸、裂纹及毛刺,铜排无弯曲变形;热缩套管能紧密包裹铜排,两端剪切整齐无瑕疵,包裹范围符合图纸要求;套管表面有清晰标识:耐压 0.6kV 及以上,耐温 125℃及以上,阻燃等级 VW- 1。导线弯曲半径应满足要求,不得低于4D(D 为导线直径),10mm2 及以下的采用目测判别,10mm2 及以上导线除目测以外应做抽检。
e) 充电机柜体(桩体) 内元器件应布局合理,易耗易损元件方便更换。
f) 充电机柜体(桩体)安装于户外时,应便于特殊天气条件下的日常维护。
g) 充电机柜体(桩体)应采用抗能量为 20J 的机械冲击、抗老化的材质。
h) 充电机柜体(桩体)表面涂覆色泽层应均匀光洁,不起泡、不龟裂、不脱落、无杂质、无露底。涂层附着力检验结构应不低于 GB/T9286 的 1 级水平。表面颜色与标准色板的色差ΔE≤1.5。
i) 非绝缘材料外壳应可靠接地,结构上应防止操作人员触及带电部件。桩体采用低电阻(小于 0. 1Ω) 把手锁,并进行可靠接地,保护安装调试人员的安全。
j) 充电机的人机交互采用触摸屏,设置在便于人操作和查看的位置,并具备自动
20
校准或手动校准功能。
k) 所有紧固螺栓机械性能等级不低于 6.8 级,镀彩锌,电镀层厚度≥12µm。需检验紧固件有无锈蚀现象,点焊或压装的紧固件是否与安装面垂直,连接是否可靠。主回路紧固件需在规定力矩安装后画防松线。
l) 柜体外部应放置 2 个接地块。
3 检验检测
充电机应按相关标准进行 CCC 认证、型式检验检测、出厂检验检测。
3.1 CCC检验检测
CCC 认证的试验项目应符合 GB39752-2024 中第 6 章的表 6、以及 GB 44263-2024 中的第 9 章的表 1 规定。
3.2 型式检验检测
投标人应提供产品型式试验检测报告,检验检测项目及依据见附件 10。
3.3 出厂检验检测
卖方应在交货前 5 天通知买方,买方指定第三方专业检测机构对合同设备进行抽检,抽检项目由买方确定。如经检验检测不符合本技术规范,买方可以拒收、取消卖方中标资格、解除合同、扣押质量保证金。虚假应标的按相关法律、法规及规定处理。
4 技术服务、设计联络、工厂检验和监造
4.1 技术服务
4. 1. 1 卖方在向买方交付设备时向买方提供以下书面文件:
a) 出厂检验合格证;
b) 用户手册(或使用说明书);
c) 设备清单;
d) 本规范中 1.4 要求的资料。
4. 1.2 卖方保证向买方交付的技术资料必须清晰、完整、准确,并能满足设备运行维护要求。
4. 1.3 卖方应向买方工作人员提供专业培训。
4.2 设计联络
4.2. 1 根据需要召开联络会解决相关接口工作。
4.2.2 文件交接要有记录,联络会议应有纪要。
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4.2.3 买方应与卖方签定保密协议,如因卖方原因或合同设备造成买方信息泄露,按相关法律处理。
4.3 工厂检验和监造
4.3. 1 买方有权指定专业检测机构派遣检验人员到卖方的车间场所,对合同设备的加工制造批次进行检验和监造。
4.3.2 如经检验和试验有不符合技术规范的合同设备,买方可以拒收、取消卖方中标资格、解除合同、扣押质量保证金。虚假应标的按相关法律、法规及规定处理。
4.3.3 合同设备运到买方后,买方有进行检验、试验和拒收(如果必要时)的权力,不得因该合同设备在原产地发运以前已经由买方或其代表进行监造和检验并已通过作为理由而受到限制。监造人员参加工厂试验,包括会签任何试验结果,既不免除卖方按合同规定应负的责任,也不能代替合同设备到达买方后的检验。
4.3.4 卖方应在开始进行工厂生产前 10 天通知买方其日程安排。根据这个日程安排,买方确定要见证的项目,并在 3 天内通知卖方。监造人员前往卖方和(或)其分包商生产现场,观察和了解该合同设备工厂生产、试验的情况及其运输包装的情况时,若发现任一货物的质量不符合合同规定的标准,或包装不满足要求,监造人员有权发表意见,卖方应认真考虑其意见,并采取必要措施以确保合同设备的质量。
4.3.5 若买方不派或未按时派监造人员参加上述试验,卖方应在接到买方相关通知后,自行组织检验。
4.4 质保
4.4. 1 在质保期内,质保服务为软件的现场升级、故障部件现场更换、设备的现场维修与维护以及电话技术支持等服务,不再收取额外费用。
4.4.2 质保服务响应时间:设备出现故障时必须在 2 小时内对买方所提出的维修要求做出响应。
4.4.3 在质保期内,设备出现质量问题,卖方须在 5 天内无偿更换损坏的零部件,无法修复的需更换全新设备。
4.4.4 在质保期内,更换后的故障存储介质由买方拥有,不得带离买方现场。
4.4.5 在质保期内,卖方须根据最新发布实施的国家标准对设备进行免费升级和改造。
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附件1:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 40kW一体式一机单枪充电机》
1.概述
本设计方案充分考虑了充电设施运营现状与发展趋势,并以此为基准规范了直流充电设备电气原理、专用部件设计、通用器件选型和设备安装的要求。
2.设计标准
GB39752-2024 电动汽车供电设备安全要求
GB44263-2024 电动汽车传导充电系统安全要求
GB/T4208 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T13384-2008 机电产品包装通用技术条件
GB/T18487.1-2023 电动汽车传导充电系统第 1 部分:通用要求
GB/T18487.2-2017 电动汽车传导充电系统第 2 部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求
GB/T20234.1-2023 电动汽车传导充电用连接装置第 1 部分:通用要求
GB/T20234.3-2023 电动汽车传导充电用连接装置第 3 部分:直流充电接口
GB/T33708-2017 静止式直流电能表
GB/T34657.1-2017 电动汽车传导充电互操作性测试规范第 1 部分:供电设备
GB/T34658-2017 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性
测试
JJG1149-2022 电动汽车非车载充电机(试行)
JJG842-2017 电子式直流电能表检定规程
JJG1069-2011 直流分流器检定规程
NB/T33001-2018 电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T33008.1-2018 电动汽车充电设备检验试验规范第 1 部分:非车载充电机
DL/T698.45-2017 电能信息采集与管理系统第 4−5 部分:通信协议—面向对象的数据交
换协议
Q/GDW11850-2018 直流电能表外附分流器技术规范
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3.设计方案
3.1 电气原理
40kW 一体式一机单枪充电机电气原理主电路拓扑见图 1- 1,交流输入回路配置 1 个具备断开交流回路能力的 40kW 充电模块。直流输出回路配置高压熔断器保护和高压接触器控制。直流充电接口提供 1 个额定电流 125A 的 GB/T20234.3-2023 充电连接装置。融合控制器负责与车辆的充电控制导引和BMS 通信,根据车辆充电需求调节充电模块输出电流和电压,采集上传设备状态信息,同时负责充电业务控制管理,采集直流电能表计量数据,通过软硬件接口连接相应输入/输出组件,完成人机显示、计量计费、支付、数据加解密、控制充电启停、与车联网平台通信等功能。
图 1- 1 40kW 一体式充电机主电路拓扑
3.2 专用部件设计
对直流充电设备的充电控制器、充电模块等专用部件的功能性能等进行要求。充电设备专用部件设计见附件 7:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案-直流充电设备专用部件》。
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3.3 通用器件选型
40kW 一体式一机单枪充电机通用器件的选型见表 1- 1。
表 1- 1 40kW 一体式充电机通用器件选型
代号
型号规格
备注
QF
断路器
额定工作电压:AC400V
额定工作电流:80A
额定短路分断能力:≥6kA
机械寿命:10000 次
交流进线开关
FVC
防雷器
保护模式:3P+1
最大持续工作电压:
L-N:385V;N-PE:255V
标称放电电流:20kA
最大放电电流:40kA
电压保护水平:L-N≤1.8kV,N-PE≤1kV
报警信号:1NO(正常状态)
C 级防雷
QF1
微型断路器
额定工作电压:AC 400V
额定工作电流:40A
极数:3P
额定短路分断能力:6kA
脱扣特性:C 型
防雷器保护开关
UP1
UP2
开关电源模块
输入电压范围:AC 220V±20%
频率:47-63 Hz
输出:12V/5A
安装方式:平板
UP1:控制电源
UP2:风机电源
FU
直流熔断器
额定工作电流:200A
额定工作电压:1000V
分断能力:50kA
告警触点:1NO(正常状态)
输出短路保护
RS
直流分流器
额定电流:300A
额定压降:75mV
准确度:0.2 级
用于计量
PJ
直流电能表
工作电源:DC12V
参比电流:300A/75mV
参比电压:1000V
准确度等级:1.0 级
通讯方式:RS485
通讯协议:DL/T698.45
C1
C2
直流接触器
触点形式:1NO
额定工作电压:DC 1000V
额定工作电流:150A
高压直流电源控制
25
线圈额定电压:DC 12V
机械寿命:10 万次
电气寿命:≥1000 次(负载电压 1000V,负载电流 250A;1s 通,9s 断;阻性负载)辅助触点:1NO(分断状态)
K3
小功率继电器
触点形式:2NO
触点负载:DC 30V/20A(阻性)
电气寿命:≥25×104 次
低压辅助电源控制
XT
充电连接装置
充电接口:GB/T 20234.3-2023
额定电压:1000V
额定电流:125A
温度传感器:PT1000,正负极柱各 1 个
电子锁控制:控制电源电压 DC12V±3V,励磁电流≤2A,正向脉冲控制锁定,反向脉冲控制解锁,控制脉冲宽度为≤500ms电子锁状态信号:1NO(电子锁解锁)
电子锁机械寿命:10 万次
充电电缆外露长度:4m
充电电缆护套颜色:黑色
枪线直径:≤33mm
充电枪二次线缆:采用快插端子模式
带应急解锁功能
TX
组合天线
天线形式:双模北斗+LTE
安装方式:M12 螺钉固定
防护等级:IP67
SA
急停按钮
额定工作电压:AC 220V
额定工作电流:10A
机械寿命:20 万次
电气寿命:10 万次
安装直径:φ22mm
SQ
门禁开关
额定电压:220V
额定电流:5A
工作行程:3.5mm
超行程:1mm
输出触点:1NO(打开状态)
DC+
DC-
汇流排
规格:4mm×25 mm 铜排
绝缘护套颜色:正极棕色,负极蓝色
直流回路连接
3.4 结构外形尺寸
充电设备结构尺寸设计结合人机工程学,合理规划设备外形和人机操作位置尺寸,方便用户操作。充电机壳体采用 1.5mm 冷轧钢板,表面喷塑处理,充电机底座应进行防腐处理,防护等级 IP54。
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充电设备的结构材料、加工工艺等应满足本规范“2.20 充电机柜体(桩体)要求” 的要求。充电设备尺寸(壁挂款)应满足:
宽:不大于 650mm;深:不大于 400mm;高:不大于 800mm;
充电设备尺寸(立柱款)应满足:
宽:不大于 650mm;深:不大于 500mm;高:不大于 1700mm;人机界面中心线距设备底部距离:不大于 1300mm,枪座中心线距设备底部:1000mm。
3.5 结构布局
充电设备结构布局按照功能区划分,充分考虑安装方便、布线美观、维护快捷等因素,做到强弱电分离,工作安全可靠。40kW 一体式一机单枪充电机内部元器件布置见图 1-2。
图 1-2 40kW 一体式充电机内部元器件布置
3.6 设备安装
设备安装方案充分考虑施工便捷、安装牢固等需求,通过规范设备地脚孔,安装维护间距,实现设备安装基础标准化,有效缩短项目建设周期。40kW 一体式一机单枪充电机设备安装见图 1-3~ 图 1-5。
设备底座外形及开孔尺寸见图 1-3。
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图 1-3 40kW 一体式充电机底座开孔尺寸(单位:mm)设备安装具体尺寸见图 1-4。
图 1-4 40kW 一体式充电机安装尺寸(单位:mm)设备上部与障碍物距离及四周与障碍物距离要求见图 1-5。
图 1-5 40kW 一体式充电机四周与障碍物距离尺寸示意(单位:mm)
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附件 2:《国家电网有限公司电动汽车充电设备标准化设计方案 80~ 160kW 一体式充电机》
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80~ 160kW 一体式充电机电气原理主电路拓扑见图 2- 1,交流输入回路设 C 级防雷器,交直流隔离功率变换采用高频开关整流器,配置 2~4 个 40kW 充电模块。直流输出回路配置高压 熔断 器保 护和 高压 接触 器控 制。 直流 充电 接口 提供 1~2 个额 定电 流 250A 的GB/T20234.3-2023 充电连接装置。融合控制器负责与车辆的充电控制导引和 BMS 通信,根据车辆充电需求调节充电模块输出电流和电压,采集上传设备状态信息,同时负责充电业务控制管理,采集直流电能表计量数据,通过软硬件接口连接相应输入/输出组件,完成人机显示、计量计费、支付、数据加解密、控制充电启停、与车联网平台通信等功能。
图 2- 1 80~ 160kW 一体式充电机主电路拓扑示意
80~ 160kW 一体式充电机通用器件的选型见表 2- 1。
表 2- 1 80~ 160kW 一体式充电机通用器件选型
塑壳断路器
30
额定工作电流:350A
额定短路分断能力:≥35kA
过载脱扣类型:复式脱扣器
报警触点:1NO(正常状态)
KM
交流接触器
额定工作电流:265A
线圈额定控制电源:AC220V
辅助触点:1NO(分断状态)
QF2
微型漏电断路器
额定电压:AC230V
额定电流:16A
剩余电流保护器:AC 型
额定剩余动作电流:30mA
极数:1P+N
充电机控制电源开关
F1
极数:1P
F1:交流接触器控制电源开关
F2
F2:散热风机控制电源开关
31
UP1、
UP2、UP3
输入电压范围:AC220V±20%
频率:47-63Hz
输出:12V/10A
UP2:辅助电源
UP3:辅助电源
额定工作电流:315A
额定工作电压:DC1000V
额定工作电流:300A
线圈额定电压:DC12V
触点负载:DC30V/20A(阻性)
K5
K11,K12
中间继电器
触点形式:2Z(2 对转换触点)
触点负载:阻性负载:AC250V/10A
感性负载:AC250V/5A电气寿命:≥25×104 次
K11、K12:双枪专用
充电接口:GB/T20234.3-2023
额定电流:250A
32
XC
充电枪座
带充电枪归位指示触点
触点形式:1NO(充电枪未归位)
额定工作电压:AC220V
XS
电源插座
额定电压:AC250V
额定电流:10A
插座宽度:36mm
安装方式:35mm 导轨
安装方向:垂直安装
SJ
水浸报警器
额定电压:DC12V
输出触点:1NO(正常状态)
规格:4

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