SZDB∕Z 277-2017 电动汽车柔性充电堆技术要求.pdf
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1、ICS 43.080 T 47 SZDB/Z 深 圳 市 标 准 化 指 导 性 技 术 文 件 SZDB /Z 2772017 电动汽车柔性充电堆技术要求 Technical specification of EV flexible charging piles 2017 - 11 - 22 发布 2017 - 12 - 01 实施深圳市市场监督管理局 发 布 SZDB/Z 2772017 I 目 次 前言 . III1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 基本构成及分类 . 24.1 基本构成 . 24.2 分类 . 35 使用条件 . 35.1 环境条件 .
2、35.2 交流输入电气条件 . 46 功能要求 . 46.1 充电模式和连接方式要求 . 46.7 充电堆输出响应要求 . 56.9 低压辅助电源 . 67 性能要求 . 77.1 直流输出电压范围 . 77.2 直流输出额定功率 . 77.3 额定电流 . 77.4 输入总谐波电流 . 77.5 功率因数 . 87.6 稳流精度 . 87.7 稳压精度 . 87.8 均流不平衡度 . 87.9 纹波系数 . 87.10 效率 . 87.11 噪声 . 87.12 电磁兼容性 . 97.13 机械强度 . 97.14 各部件的温升 . 107.15 防护及保护 . 107.16 电气间隙和爬电
3、距离 . 107.17 电气绝缘性能 . 118 检验规则 . 118.1 检验分类 . 11SZDB/Z 2772017 II 8.2 型式试验 . 118.3 出厂试验 . 128.4 现场试验 . 128.5 试验项目 . 129 试验方法 . 139.1 试验条件 . 139.2 一般检查 . 159.3 电击防护试验 . 159.4 绝缘性能试验 . 159.5 充电输出试验 . 169.6 功能试验 . 199.7 协议一致性试验 . 209.8 站级监控系统试验 . 209.9 功率分配功能 . 209.10 安全防护功能试验 . 209.11 控制导引试验 . 219.12 切
4、换元件故障试验 . 219.13 噪声试验 . 219.14 温升试验 . 229.15 机械强度试验 . 229.16 防护等级试验 . 229.17 低温试验 . 229.18 高温试验 . 229.19 交变湿热试验 . 229.20 电子兼容抗扰度试验 . 229.21 骚扰限值试验 . 2410 标志 . 2510.2 包装 . 2510.3 运输 . 2510.4 贮存 . 25 SZDB/Z 2772017 III 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由深圳市发展与改革委员会提出并归口。 本标准起草单位:深圳奥特迅电力设备股份有限公司、深圳市科创标
5、准服务中心、深圳市标准技术研究院、比亚迪汽车工业有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、深圳市五洲龙汽车有限公司、深圳巴斯巴科技发展有限公司、深圳市国电科技通信有限公司。 本标准主要起草人:李志刚、王凤仁、陈展展、王益群、杨桂芬、高士艳、牛凯华、章登清、郭剑、全颂华、彭晖、令狐云波、章锟、刘庆杨、王学良。 SZDB/Z 2772017 1 电动汽车柔性充电堆技术要求 1 范围 本标准规定了电动汽车柔性充电堆(以下简称“充电堆”)的基本构成、分类、使用条件、功能要求、性能要求、检验规则、试验方法、标志、包装和贮运等的要求。 本标准适用于深圳地区电动汽车柔性充电堆的配置、订货和检验。 2 规范性
6、引用文件 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/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温 GB/T 2423.4-2008 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(12 h+12 h循环) GB/T 2423.55-2006 电工电子产品环境试验 第2部分:环境测试试验Eh:锤击试验 GB 4208 外壳防护等级
7、(IP) GB/T 4797.5-2008 电工电子产品自然环境条件降水和风 GB/T 4797.6-2013 环境条件分类 自然环境条件 尘、沙、盐雾 GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 17478-2004 低压直流电源设备的性能特性 GB/Z 17625.1-2012 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流16 A) GB/Z 17625.6-2003 电磁兼容 限值 对额定电流大于16 A的设备在低压供电系统中产生的谐波电 流的限制 GB/T 17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术 静
8、电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.11-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T 18487.1-2015 电动车辆传导充电系统 第1部分:通用要求 GB/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求 GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充
9、电用连接装置 第3部分:直流充电接口 GB/T 27930-2015 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/T 29317-2012 电动汽车充换电设施术语 GB/T 29318 电动汽车非车载充电机电能计量 3 术语和定义 SZDB/Z 2772017 2 GB/T 18487.1-2015、GB/T 29317-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电动汽车柔性充电堆 EV flexible charging piles 将电动汽车充电站全部或部分充电模块集中在一起, 通过功率分配单元按电动汽车实际需要充电功率对充电模块进行动态分配, 并可集成站级
10、监控系统, 对充电设备、 配电设备及辅助设备进行集中控制,可为多辆电动汽车同时充电的系统。 3.2 充电堆本体 principal part of EV flexible charging piles 电动汽车柔性充电堆(以下简称:充电堆)实现能量变换和功率分配的核心部分,一般由交流输入电源接口(直流输入电源不在本标准考虑范围内)、一定数量的充电模块、功率分配单元、充电站监控系统(可选)、外壳以及实现必要的辅助功能的部件(如照明、排风、环境监控、门禁等)组成。 3.3 充电终端 charging terminate 充电堆与电动汽车进行信息交互和能量传输、计量计费的部分,主要由外壳、人机交互界
11、面、充电控制单元、计量计费单元(可选)等组成。 3.4 集控终端 centralized control terminate 充电堆实现人机交互、计费、数据上传、充电策略转换的部分。 4 基本构成及分类 4.1 基本构成 充电堆的基本构成包括:充电堆本体、充电终端、集控终端。 充电堆本体包括外壳、充电模块、功率分配单元、充电站监控系统(可选)等部分。 充电堆的基本构成及各功能单元之间的关系如图1所示。 SZDB/Z 2772017 3 图1 充电堆示意图 4.2 分类 充电堆可按使用环境条件及使用对象进行分类 a) 按使用环境分类 室内型; 室外型; b) 按使用对象分类 公用型:对普通公众开
12、放,使用运营商的支付方式进行充电; 专用型:只对特定用户提供充电服务,不对普通公众开放。 5 使用条件 5.1 环境条件 5.1.1 温度 设备运行期间周围环境温度应不低于20,不高于50。 5.1.2 湿度 日平均相对湿度应不大于95%,月平均相对湿度应不大于90%。 5.1.3 振动、冲击和磁场干扰 设备安装使用地点应无强烈振动和冲击,无强电磁干扰。 5.1.4 安装垂直倾斜度 SZDB/Z 2772017 4 安装垂直倾斜度应不超过5%。 5.2 交流输入电气条件 5.2.1 频率 频率变化范围应不超过工频的2%。 5.2.2 交流输入电压波动范围 交流输入电压波动范围为(38057)V
13、。 5.2.3 交流输入电压不对称度 交流输入电压不对称度应不超过5%。 5.2.4 交流输入电压畸变率 在输入电压谐波总畸变率不超过10%时,充电堆应能正常工作。 6 功能要求 6.1 充电模式和连接方式要求 充电堆应采用GB/T 18487.1-2015附录A中规定的充电模式4和连接方式C对电动汽车进行充电。 车辆插头应满足GB/T 20234.1-2015和GB/T 20234.3-2015的规定。 6.2 计量要求 公用型充电堆宜具备计量功能。 如具备计量功能,每个独立的充电接口均应装配直流电能表,电能表准确度等级应不低于1级,计量功能应符合GB/T 29318的要求。 6.3 通信功
14、能 充电终端应具备与电动汽车蓄电池管理系统(BMS)通信的功能,且能判断与电动汽车蓄电池管理系统是否正确连接。 充电终端应能获得蓄电池管理系统充电参数和充电实时数据。 充电终端与电动汽车蓄电池管理系统之间的通信协议应符合GB/T 27930-2015的要求。 充电堆宜具备与充电运营管理系统通信的功能。 6.4 控制导引和充电控制 充电堆应具备控制导引功能。 各充电终端的控制导引电路、充电控制过程及时序应能满足GB/T 18487.1-2015附录B的规定。 6.5 功率分配 充电堆应具备功率分配功能。 充电堆的集控终端可根据充电终端接收到的电动汽车充电信息以及充电模块的参数, 通过功率分配单元
15、动态分配充电模块到对应的充电终端,并由充电终端根据电池管理系统要求实时调整输出参数。 SZDB/Z 2772017 5 6.6 限压、限流、限功率特性 6.6.1 限压特性 充电堆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,转换为恒压充电运行。 6.6.2 限流特性 充电堆在恒压状态下运行时,当输出直流电流超过限流整定值时,应能立即进入限流状态,并自动限制其输出电流的增加。 6.6.3 限功率特性 当变压器实际工作时的功率值超出其额定功率时, 充电堆应能自动限制各充电终端的输出功率, 将变压器的实际功率值限制在额定功率以下。 6.7 充电堆输出响应要求
16、 6.7.1 输出电流控制时间 在自动充电状态下,充电堆应能快速响应蓄电池管理系统的电流控制,控制时间不应低于表1的要求。 表1 输出电流控制要求 电流变化值I(A) 上升控制时间(s) 下降控制时间(s) I20 2 2 20I125 5 3 125I250 10 5 6.7.2 输出电流停止速率 当发生下列情况时,充电堆应能快速停止充电,输出电流的停止速率不应小于100 A/s: 在手动充电状态下,充电堆达到操作人员设定的充电结束条件时; 在自动充电状态下,充电堆收到蓄电池管理系统中止充电报文时。 6.8 显示功能 充电堆应显示以下信息: 各充电模块运行状态、分配状态; 当前总充电功率;
17、充电堆内部温度; 各充电终端工作状态(待机、充电、故障); 各充电终端充电电压、充电电流、已充电时间、充电电量、计费信息; 故障及报警信息; 充电堆可显示以下信息: 配电信息(变压器容量、当前负载率、变压器温度、变压器环境温度、功率因数、谐波电流畸变率(THDi)等); SZDB/Z 2772017 6 充电站视频监控信息; 设定参数; 各充电终端电池最高/最低温度; 各充电终端电池单体最高/最低电压; 各充电终端预计剩余充电时间; 荷电状态(SOC)数值。 6.9 低压辅助电源 充电终端应能为电动汽车提供低压辅助电源,辅助电源性能应满足以下要求: 电压:(12 0.6)V; 电流:10 A;
18、 电压纹波系数:小于1 %。 6.10 付费交易功能 公用型充电堆宜具备付费交易功能。 6.11 本地数据存储功能 充电堆应具备以下本地交易数据存储功能: 应以记录形式保存在非易失性存储器内; 应保证存储数据的正确、连续、完整、有效; 应具有不少于 10000 条的记录空间。 6.12 自检功能 上电操作时,充电终端应先进行自检,检查内容应包括时钟、供电情况、绝缘情况、费率配置情况(如有)、存储空间等,检查内容应能通过状态指示灯或显示屏等方式显示故障信息,将形成故障情况信息记录并上传至上级监控管理系统。 6.13 站级监控系统 充电堆宜具备站级监控系统,可对配电系统、充电系统、环境信息进行实时
19、监测和记录,记录充电过程电压电流曲线,存储充电记录和事件、告警记录等。 站级监控系统应配备独立的不间断电源供电。 站级监控系统宜具备对时功能。 6.14 安全防护功能 6.14.1 充电堆应具备电源输入的过压、欠压保护,并有告警提示。 6.14.2 充电堆应具备输出过压保护,并有告警提示。 6.14.3 充电堆应具备输出过电流和短路保护功能,具体如下: 输出过电流保护:充电堆应能在充电终端输出电流等于或大于 115 %额定电流值时进行保护,并有告警提示; 短路保护: 充电堆短路保护特性应能满足GB/T 17478-2004中附录C中过电流保护曲线的规定。 6.14.4 充电堆应具备内部过温保护
20、,当内部温度达到保护值时,采取降功率或停止输出。 SZDB/Z 2772017 7 6.14.5 充电堆应具备对各直流输出回路分别进行绝缘检测的功能, 并且充电堆的绝缘检测功能应与车辆绝缘监测功能相配合。 充电堆的绝缘检测功能应符合 GB/T 18487.1-2015 中附录 B.4.1 和 B.4.2 的规定。充电堆在进行某一直流输出回路绝缘检测前应检测该回路车辆插头的电压,当此电压大于等于 10V时应停止绝缘检测流程并发出告警提示。充电堆应能检测平衡接地和不平衡接地。 6.14.6 充电过程中当发生下列情况时, 充电终端应能在 200ms 内断开直流输出接触器, 且输出电压应在 1s 内下
21、降至 60V 以下: 启动急停开关; 与蓄电池管理系统通信故障; 控制导引故障。 6.14.7 充电堆应具备蓄电池反接保护功能以及充电堆与智能充电终端之间的动力电缆接反保护功能。 6.14.8 充电堆应具备限制冲击电流功能,冲击电流不应超过额定电流的 110%。各充电终端输出接触器接通时发生的车辆到充电设备、或者充电设备到车辆的冲击电流(峰值)应控制在 20A 以下。 6.14.9 充电堆输出应具备缓慢或阶梯上升的缓启动功能,直流输出电压上升时间为 1s8s。 6.14.10 充电过程中,充电堆应保证蓄电池的充电电压和充电电流不超过允许值。 6.14.11 充电堆在自动充电前,应具备蓄电池电压
22、检测功能。 6.14.12 充电堆应具备切换元件状态检测功能,并应采取相应的闭锁保护措施。 6.14.13 充电堆应具备 PE 断线保护功能。 6.14.14 充电堆应具备对直流输出回路进行短路检测的功能, 充电堆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。 6.14.15 充电堆各充电终端车辆插头端应具备锁止装置,其功能应符合 GB/T 18487.1-2015 中 9.6 节的规定。 6.14.16 充电终端和充电堆本体应分别设置急停开关。 7 性能要求 7.1 直流输出电压范围 直流输出电压范围宜在以下数值中选取:200 V500 V,250
23、 V750 V,500 V950 V。 7.2 直流输出额定功率 直流输出额定功率宜在200 kW1600 kW范围内选取。 7.3 额定电流 充电终端额定电流宜在以下数值中选取:80 A、100 A、125 A、160 A、200 A、250 A。 7.4 输入总谐波电流 在额定输入电压下: SZDB/Z 2772017 8 当输出功率为额定功率的 20 %50 %时,充电堆输入电流总谐波畸变率不应大于 10 %; 当输出功率为额定功率的 50 %100 %时,充电堆输入电流总谐波畸变率不应大于 5 %。 7.5 功率因数 在额定输入电压下: 当输出功率为额定功率的 20 %50 %时,充电
24、堆交流输入功率因数不应低于 0.95; 当输出功率为额定功率的 50 %100 %时,充电堆交流输入功率因数不应低于 0.98。 7.6 稳流精度 当交流电源电压在额定值15 %范围内变化、输出直流电压在本标准7.1规定的相应调节范围内变化时, 输出直流电流在额定值的20 %100 %范围内任一数值上, 充电堆输出电流稳流精度不应超过整定值的1 %。 7.7 稳压精度 当交流电源电压在额定值15 %范围内变化、输出直流电流在额定值的0 %100 %范围内变化时,输出直流电压在本标准7.1规定的相应调节范围内任一数值上,充电堆输出电压稳压精度不应超过整定值的0.5 %。 7.8 均流不平衡度 均
25、流不平衡度不应大于5 %。 7.9 纹波系数 当交流电源电压在标称值15 %范围内变化、输出直流电流在充电终端额定值的0 %100 %范围内变化时,输出直流电压在本标准7.1规定的相应调节范围内任一数值上,输出电压纹波有效值系数不应超过0.5 %,纹波峰值系数不应超过1 %。 当交流电源电压在标称值15 %范围内变化、输出直流电压在本标准7.1规定的相应调节范围内变化时, 输出直流电流在充电终端额定值的20 %100 %范围内任一数值上, 输出电流纹波有效值系数不应超过1 %,纹波峰值系数不应超过2 %。 7.10 效率 在额定输入电压和额定输出电压下: 当输出功率为额定功率的 20 %50
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