SZDBZ 29.5-2010 电动汽车充电系统技术规范 交流充电桩.doc

ICS43.080T 47SZDB/Z深圳市标准化指导性技术文件SZDB/Z 29.52010电动汽车充电系统技术规范第5部分：交流充电桩Technical specification of electric vehicle charging systemPart 5: AC charging point2010- 05-18发布2010- 06-01实施深圳市市场监督管理局发布SZDB/Z 29.52010目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则25使用条件26技术要求27试验方法58标志、包装、运输和储存7附录A（规范性附录）交流充电桩电气接口界面的要求8附录B（规范性附录）控制导引电路12前言为贯彻落实国家节能环保政策，促进电动汽车推广应用，延伸供电服务价值链，指导和规范深圳市电动汽车配套充电设施建设，特制定本指导性技术文件。SZDB/Z 29-2010电动汽车充电系统技术规范分为九个部分： 第1部分：通用要求； 第2部分：充电站及充电桩设计规范； 第3部分：非车载充电机； 第4部分：车载充电机； 第5部分：交流充电桩； 第6部分：充电站监控管理系统； 第7部分：非车载充电机电气接口； 第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议； 第9部分：城市电动公共汽车充电站。本部分为SZDB/Z 29-2010的第5部分。本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本部分由深圳市发展与改革委员会提出并归口。本部分起草单位：深圳市城市发展研究中心、中国南方电网有限责任公司、比亚迪股份有限公司、普天海油新能源动力有限公司、深圳市奥特迅科技有限公司、深圳市五洲龙汽车有限公司、深圳市计量质量检测研究院、深圳市科陆电子有限公司。本部分主要起草人：吴德林、蔡羽、文新民、陆象桢、徐涛、高声敢、余建国、黄志伟、李飞、余南华、蒋浩、王晓毛、孙卫明、柯丽、李涛、邓伟光、张建华、郭彬、邓先泉、傅毅、邵浙海、赵宇、刘金玉、吴志强、王凤仁、李志刚、徐跃飞、雷惠博。13电动汽车充电系统技术规范 第5部分：交流充电桩1 范围SZDB/Z 29-2010的本部分规定了电动汽车用交流充电桩的使用条件、技术要求、试验方法、标志、包装和储存等要求。本部分适用于深圳地区各有关单位电动汽车配套充电设施建设与改造工程的交流充电桩的选型、配置与检验，接入深圳地区的电动汽车配套充电设施可参照执行。2 规范性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 4208-2008 外壳防护等级GB 6587.1 电子测量仪器 环境试验总纲GB 6587.2 电子测量仪器 温度试验GB 6587.3 电子测量仪器 湿度试验GB 6587.4 电子测量仪器 振动试验GB 6587.5 电子测量仪器 冲击试验GB 6833.1 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 总则GB 6833.2 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 磁场敏感度试验GB 6833.3 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 静电放敏感度试验GB 6833.4 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 电源瞬态敏感度试验GB 6833.5 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射敏感度试验GB 6833.6 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导敏感度试验GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T 11463 电子测量仪器可靠性试验GB/T 17618 信息技术设备抗扰度限值和测量方法GB/Z 17625.6-2003 电磁兼容 限值 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生谐波电流的限制GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统 一般要求GB/T 19596-2004 电动汽车术语GB/T 20234-2006 电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议SZDB/Z 29.1-2010 电动汽车充电系统技术规范 第1部分：通用要求3 术语和定义SZDB/Z 29.1-2010界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SZDB/Z 29.1-2010中的一些术语和定义。3.1车载充电机 On-board Charger永久固定地装在车上并在车上运行的充电机。3.2交流充电桩 AC Charging Point 固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。3.3插头与插座 Plug and Socket-outlet把活动电缆和固定的电线连接起来的一种装置，它由插头和插座两部分构成。3.4锁紧装置 Retaining Device防止插头或连接器从正确的连接位置意外脱落的设备。4 总则4.1 交流充电桩应为车载充电机提供安全、可靠的交流电源，具备能根据需要自动计费的功能。4.2 交流充电桩的操作应简便，要求非专业人员也能安全、方便地使用。4.3 交流充电桩的充电模式采用GB/T 18487.1-2001中6.1.1所描述的充电模式。5 使用条件5.1 正常使用的环境条件5.1.1 温度设备运行期间周围环境温度不高于50，不低于-20。5.1.2 湿度日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。5.1.3 振动、冲击和磁场干扰设备安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过0.5 mT。5.1.4 安装垂直倾斜度安装垂直倾斜度不超过5%。5.2 交流输入电气条件5.2.1 频率频率变化范围不超过工频的2%。5.2.2 电压波动范围电压波动范围不大于额定电压的15%。5.2.3 电压不对称度电压不对称度不超过5%。5.2.4 电压畸变率交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过额定值的10%。6 技术要求6.1 一般要求6.1.1 基本结构交流充电桩的基本结构应满足以下要求：a) 交流充电桩由桩体、电气模块、计量模块三部分组成；b) 桩体外部结构应包括外壳及人机交互界面；c) 根据安装方式的不同，桩体可分为落地式和壁挂式两种；d) 电气模块应包括充电插座、供电电缆、电源转接端子排、安全防护装置等；e) 计量模块应包括电能表、计费管理系统、非接触式读写装置等；f) 所有连接应牢固、防盗、防撞击；g) 内部结构应布置合理，配件易拆卸，方便维修。6.1.2 外观交流充电桩的外观应满足以下要求：a) 外形、尺寸和颜色应与周边环境相协调；b) 桩体应采用全封闭结构，密封性好，整体无外露锐角。表面涂覆色泽层应均匀光洁，不起泡、不龟裂、不脱落、易清洁、抗涂划、抗粘贴、防潮、防尘、防雨淋、防腐蚀；c) 标识和文字说明应易见、清晰、端正；d) 应有状态指示灯显示对应的工作状态。6.1.3 标识和操作说明 交流充电桩的标识和操作说明应满足以下要求：a) 桩体应有相关的标识和操作说明的文字、图形；b) 标识和操作说明应符合如下要求：1) 桩体上的静态信息显示应中、英文并用；2) 人机界面中的动态显示文字应使用中文，根据需要也可以中、英文并用。6.2 基本技术参数6.2.1 供电模式采用交流三相五线制。6.2.2 额定工作电压为380/220V AC。 6.2.3 额定电流为32A AC。6.2.4 频率为50Hz。6.2.5 车载充电机连接交流充电桩工作时应满足GB/Z 17625.6-2003中的相关要求。6.3 结构要求6.3.1 充电连接方式采用GB/T 18487.1-2000中第7.1条款所描述的连接方式B。插头由电动汽车自备。6.3.2 电气模块电气模块应满足以下要求：a) 供电电缆各芯的导线横截面积应不小于6mm2；b) 应配备供交流充电桩之间链接用的电源转接端子排；c) 应具备带负载可分合电路；d) 应安装漏电保护装置；e) 应安装过流保护装置；f) 应具备防雷击保护功能。6.3.3 插头与插座插头与插座应满足以下要求：a) 应满足GB/T 20234-2006中的相关要求；b) 采用7芯模式，分别对应电源A相、电源B相、电源C相、电源零相、保护性接地、控制导引和功能扩展；c) 电气接口界面的相关要求见附录A；d) 具备控制导引电路功能，其构造和工作原理见附录B；e) 采用防误插构造，确保插合时的位置是唯一的；f) 具备防误拔功能。6.4 计量桩体内部应安装计量装置。计量装置应满足SZDB/Z 29.1-2010附录B中的要求。6.5 安全防护6.5.1 桩体桩体应满足以下要求：a) 落地式桩体底部应固定安装在高于地面不小于200 mm的基座上，基座面积应不大于500 mm500 mm；b) 壁挂式桩体应安装牢固，安装高度应保证电气接口连接和人机交互均操作方便；c) 桩体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质；d) 非绝缘材料外壳应可靠接地；e) 应保证正常使用时，内部电气元件不会受到电磁干扰的影响；f) 防护等级为IP54；g) 应能承受GB 6587.4中第组要求的振动试验和GB 6587.5中第组要求的冲击试验。6.5.2 电气模块电气模块应满足以下要求：a) 供电电缆不得外露，并应优先选用可防盗和防人为破坏的敷设方式；b) 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；c) 应满足低压用电设备的相关安全要求；d) 在充电状态下拔除插头，带负载可分合电路应即时动作，切断对插座的供电。6.6 基本功能6.6.1 人机交互界面人机交互界面应满足以下要求：a) 应能对应显示交流充电桩各状态下的相关信息；b) 应能显示计费管理系统输出的相关信息，；c) 具有查询功能，管理员可通过查询卡在操作界面上查询相关信息；d) 显示字符应不小于7.1 mm(0.28英寸),显示器字符应清晰、完整，没有缺损现象，对比度高，应能不依靠环境光源辨认。6.6.2 参数设置参数设置应满足以下要求：a) 可通过管理卡、红外通讯或无线通讯等方式设置相关参数；b) 配置由运营后台系统统一编制的唯一编号；c) 可校准内部时钟时间。6.6.3 收费收费应满足以下要求：a) 可按配置的参数实现准确收费，参数包括费率时段、计费单位电量、计费费率等；b) 可根据需要实现计时收费。6.6.4 自检自检应满足以下要求：a) 上电操作时，应先进行自检，检查内容应包括时钟、供电情况、费率配置情况、存储空间等；b) 应能通过状态指示灯或显示屏显示故障信息，同时形成故障情况信息记录。6.6.5 软件升级应具备软件升级功能。6.6.6 数据传输与存储数据传输与存储应满足以下要求：a) 传输 交流充电桩应具有数据传输接口，采集交流充电桩使用和收费信息数据以及交流充电桩故障数据。b) 存储1) 交易数据应以记录形式保存在非易失性存储器内；2) 应保证存储数据的正确、连续、完整、有效；3) 应保留不少于10000条的记录空间，安全存储周期至少达7天，在交易记录将存储时，交流充电桩应能及时提示进行数据采集。c) 交易数据格式交易数据记录格式应符合表1的规定。表1 交易数据记录格式数据项名称数据类型长度（字节）交易类型无符字符型1字节交易流水号无符整型4字节地区代码无符短整型2字节卡号无符整型4字节卡型无符字符型1字节交易电量无符短整型2字节交易电价无符短整型2字节交易开始日期、时间压缩BCD码8字节交易结束日期、时间压缩BCD码8字节停车费实型（单精度）4字节交易前余额实型（单精度）4字节交易后余额实型（单精度）4字节交易计数器无符整型4字节交流充电桩号无符整型4字节卡版本号无符整型4字节POS机号无符整型4字节卡状态码无符字符型1字节6.7 电磁兼容性6.7.1 无线电骚扰限值交流充电桩的无线电干扰极限值应符合GB 9254-2008规定的A级干扰极限值要求。 6.7.2 电磁敏感度交流充电桩内电子设备的电磁敏感度应符合GB 6833系列标准规定的试验要求。6.8 可靠性和寿命6.8.1 整机整机平均无故障时间应不低于10000小时。6.8.2 插头与插座插头与插座正常插拔次数应不少于10000次。7 试验方法7.1 一般检查7.1.1 组成结构交流充电桩的结构组成应符合6.1.1中的规定。7.1.2 外观应采用手感和目测方式检查交流充电桩的外观。在环境照度300 1x以上，目距300 mm500 mm情况下目视，应符合6.1.2中的规定。7.1.3 标识和操作说明目视检查交流充电桩上的标识和操作说明，应符合6.1.3的规定。7.2 安全防护7.2.1 防护等级试验桩体防护等级试验按GB 4208-2008中相应的试验方法进行，试验结果应满足6.5.1 f)的规定。7.2.2 震动试验桩体抗震动试验按GB 6587.4第组要求的方法进行，试验结果应满足6.5.1 g)的规定。7.2.3 冲击试验桩体抗冲击试验按GB 6587.5第组要求的方法进行，试验结果应满足6.5.1 g)的规定。7.3 功能测试7.3.1 人机界面进行刷卡试验，检查其操作和显示等内容，应符合6.6.1的规定。7.3.2 参数设置利用管理卡或手持机设备，调设交流充电桩运营的相关参数，再进行实际刷卡操作，试验结果应符合6.6.2的规定。7.3.3 自检功能设置错误的时钟格式，检查交流充电桩的自检功能。交流充电桩应能提示时钟错误，暂停使用等信息。7.3.4 数据记录测试对交流充电桩连续进行30次刷用户卡操作，采集交易数据记录进行查验。数据应符合6.6.6的规定。7.4 性能测试7.4.1 环境适应性试验按GB/T 6587.2和GB/T 6587.3规定的方法进行试验，试验过程中交流充电桩应能正常工作。7.4.2 电磁兼容性试验按GB/T 17618和GB 9254规定的方法进行试验，试验结果应符合6.7的规定。7.4.3 可靠性试验按GB/T 11463规定的方法进行试验，选用不可替换、定时定数截尾试验方案（方案编号1-3）。结果应满足6.8.1的规定。7.4.4 插座的相关测试按GB/T 20234-2006中第11条款中规定的方法进行试验，试验结果应满足6.8.1的规定。8 标志、包装、运输和储存8.1 标志8.1.1 每套充电桩应有铭牌，并装在明显位置，铭牌上应标明设备名称、型号、技术参数中的额定电压（V）和额定电流（A）、质量（kg）、出厂编号、制造年月、制造厂名等。8.1.2 交流充电桩柜各种开关、仪表、信号灯等应有相应的文字符号作为标志，并与接线图上的文字符号一致，要求字迹清晰易辨、不褪色、不脱落、布置均匀、便于观察。8.2 包装8.2.1 包装应符合GB/T 13384-2008的规定，并包含设备名称、小心轻放、防雨、重量、起吊位置等标识。8.2.2 装箱资料应包含装箱清单、出厂试验报告、合格证、电气原理图和接线图、安装使用说明书、随机附件及备件清单等材料。8.3 运输 设备在运输过程中不应有剧烈震动冲击，不应倾倒放置。8.4 储存设备在储存期间，应放在空气流通、温度在2555之间、月平均相对湿度不大于90%、无腐蚀性和爆炸气体的仓库内，在储存期间不应淋雨、曝晒、凝露和霜冻。AA附录A （规范性附录）交流充电桩电气接口界面的要求A.1 电气接口功能定义交流充电桩与电动汽车的电气接口具有7个功率或信号触头。各触头都有唯一的物理结构，其功能及电气参数见表A.1和图A.1。表A.1 交流充电桩电气接口触头的定义、参数及功能触头编号触头名称额定电压额定电流功能1交流电源（L1）380V AC32A对单相或三相车载充电机供电2交流电源（L2）380V AC32A对单相或三相车载充电机供电3交流电源（L3）380V AC32A对单相或三相车载充电机供电4交流电源（N）380V AC32A对单相或三相车载充电机供电5保护性接地线在交流充电桩地线接头和电动汽车底盘地线之间设置触点,在接口连接和断开时,该触点相对于其它触点首先完成连接并最后完成断开。6控制导引线30V DC2A作为主要的控制线，通过一个电阻和一个电容并联后,再与一个二级管串联的电路联接到保护性接地,可实现以下功能:保证车辆处于连接状态;确认交流充电桩和车辆完成充电准备;将交流充电桩的额定电流值传递给车辆;检验保护性接地的连接状况。控制导引线相对于其他触点最后完成连接并首先完成断开。7功能扩展线30V DC2A备用针脚,用于附加功能的扩展。图A.1 交流充电桩电气接口连接示意图A.2 电气接口的物理尺寸 电气接口包括插头和插座，其物理尺寸及连接要求见图A.2和图A.3。图A.2 插头的物理尺寸和连接要求图A.3 插座的物理尺寸和连接要求BB附录B （规范性附录）控制导引电路B.1 控制引导电路原理接线方式控制引导电路原理接线方式见图B.1。图B.1 控制引导电路原理接线图B.2 连接检验交流充电桩通过检查图中检测点的电压值确定接头是否完全接入到车辆插孔中，并确定连接是否正确。B.3 工作步骤B.3.1 充电自检充电桩首先自检，通过后闭合S1开关，振荡器信号传输到检测点，表示充电桩准备完毕，可以实施充电。B.3.2 车辆连接将电动汽车充电插头与充电桩供电插座可靠连接，控制引导电路闭环，检测点正电压减半表明车辆已正确连接。B.3.3 负荷判断车辆接收到占空比判断信号，车载充电机设置到相应负荷的工作状态。B.3.4 充电桩供电检测点正电压减半状态维持2秒后，充电桩闭合负荷开关，开始供电。B.3.5 充电车载充电机实施对电池充电过程中，控制引导电路持续工作。B.3.5.1 检测回路完整性回路中出现任意断点，检测点的电压将改变，充电桩即时断开负荷开关，中断充电过程。B.3.5.2 控制输出功率充电桩接收上层负荷控制信号，及时调制振荡信号的占空比，调整车载充电机的输出功率。B.4 检测点状态定义检测点状态的定义见表B.1表B.1 检测点状态的定义车辆状态检测点电压（标称值）条件规定由充电桩检测状态A12.00车辆没有连接状态B6.00车辆完成连接，并完成充电准备B.5 控制引导电路参数。控制引导电路参数见表B.2.表B.2 控制指示电路参数参数a符号单位标称值最大值最小值交流充电桩要求输出高电压-o.cVoch伏12.00 12.60 11.40 输出低电压-o.cVocl伏-12.00 -12.60 -11.40 输入高电压-状态AVihiA伏12.00 13.00 11.00 输入高电压-状态BVihiC伏6.00 7.00 5.00 输入低电压-所有状态ViloX伏-12.00 -12.60 -11.40 表B.2（续）参数a符号单位标称值最大值最小值输出频率f赫兹1000.00 1050.00 950.00 输出占空比Dco +1%-1%信号设置时间bTs微秒n.a.15.00 0.00 信号上升时间cTr微秒n.a.5.00 n.a.信号下降时间cTf微秒n.a.5.00 n.a.R1等效电阻R1欧姆10001010.00 990.00 电动车辆的要求R2等效负载电阻RbD欧姆10001010.00 990.00 等效二极管压降Vd伏0.70 0.85 0.55 输入占空比Dci +1%-1%a由生产商确定的在环境条件和可用寿命内都要维持的误差。b从转变开始时测量达到95%稳定值所用的时间。c在最大负载下0.0 V2.0 V。B.6 传送交流充电桩的电流额定值通过对振荡器占空比的脉冲宽度调制把交流充电桩能当前提供的最大连续额定电流值传给车辆。约定如下：在占空比为580 2%的区间内，可用的线电流和占空比成线性比例关系，其比例常数为0.8A/占空比百分点(见表B.2)。电动车辆可以使用这个信号来控制车载充电机输出。图B.2 交流充电桩额定输出电流值与指示电路占空比的关系_