电动汽车充电设施新国标要点研读0821

电动汽车充电设施新国标要点研读国电南瑞科技股份有限公司2015年08月1、电动汽车充电系统、接口、通信国标介绍2、电动汽车充电设施新版国标技术要点解析3、电动汽车充电设施标准下一步工作及展望§ NationalStandard(GB)国家标准MinistryofHousingandUrban-RuralDevelopmentofthePRC(MOHURD)Standardizationadministrationofthepeople’srepublicofChina(SAC)• EVandinfrastructurestandard(System/Equipment/Interface)• 电动汽车和充电设施标准（系统/设备/接口）• Infrastructurestandard(Projectconstruction)• 充电设施标准（工程建设）充电设施标准化管理部门1/2§ IndustrialStandard(QC,NB)行业标准• EVstandard(Vehicleindustrial)• 电动汽车标准（汽车行业）NationalEnergyAdministration(NEA)MinistryofIndustryandInformationTechnologyofthePRC(MIIT)• Infrastructurestandard(Energyindustrial)• 充电设施标准（能源行业）充电设施标准化管理部门2/2SAC/TC114SAC/TC114/SC27NationalvehiclestandardizationtechnicalcommitteeEVbranchcommittee国家车辆标准化委员会电动汽车分委会NEA/TC3EnergyindustryEVcharginginfrastructurestandardizationtechnicalcommittee能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会SecretariatElectricVehicleStandard电动汽车标准SecretariatInfrastructureStandard充电设施标准充电设施标准化技术委员会标准名称编制/修订牵头单位当前状态预计报批1GB/T18487.1-201x电动汽车传导充电系统第一部分通用要求修订中电联/国家电网准备送审20152GB/T20234.1-201x电动汽车传导充电连接装置第一部分通用要求修订汽研中心/中电联准备送审20153GB/T20234.2-201x电动汽车传导充电连接装置第二部分交流接口修订汽研中心/中电联准备送审20154GB/T20234.3-201x电动汽车传导充电连接装置第三部分直流接口修订汽研中心/中电联准备送审20155GB/T27930-201x电动汽车非车载充电机和电池管理系统之间的通信协议修订中电联/国家电网/广东电力设计院准备送审2015充电设施国标修订情况表电动汽车充电设施重要国标制修订一栏表参与国际标准组织和活动1/2GBT18487GBT20234GBT27930GBT29781GBT50966GBT297721、电动汽车充电系统、接口、通信国标介绍2、电动汽车充电设施新版国标技术要点解析3、电动汽车充电设施标准下一步工作及展望模式1充电系统使用标准的插座和插头，能量传输过程中应采用单相交流供电，且不允许超过8A和250V。在电源侧应使用符合GB2099.1和GB1002要求的插头插座，在电源侧使用了相线、中性线和保护接地导体，并且在电源侧使用了剩余电流保护装置。从标准插座到电动汽车应提供保护接地导体。不应使用模式1对电动汽车进行充电。1规定模式1的充电条件充电设施新国标修订情况模式2充电系统使用标准插座，能量传输过程中应采用单相交流供电。电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的16A插头插座时输出不能超过13A；电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的10A插头插座时输出不能超过8A。在电源侧使用了相线、中性线和保护接地导体，并且在充电连接电缆上安装了缆上控制保护装置。从标准插座到电动汽车应提供保护接地导体，且应具备剩余电流保护和过流保护功能。2规定模式2的充电条件IC-CPD充电设施新国标修订情况模式3应用于连接到交流电网的供电设备将电动汽车与交流电网连接起来的情况，并且在电动汽车供电设备上安装了专用保护装置。模式3应具备剩余电流保护功能。连接方式A、B、C适用于模式3。采用单相供电时，电流不大于32A。采用三相供电且电流大于32A时，应采用连接方式C。3规定模式3的充电条件充电设施新国标修订情况模式4用于电动汽车连接到直流供电设备的情况，应用于永久连接在电网（电源）的设备和通过电缆与电网（电源）连接为其供电的设备。模式4可直接连接至交流电网或直流电网。仅连接方式C适用于模式4。4规定模式4的充电条件充电设施新国标修订情况5充电设备的分类电动汽车供电设备按照输出电压分类：交流：单相220V，三相380V；直流：200V-500V，350V-700V，500V-950V。直流充电电流优选值：80A，100A，125A，160A，200A，250A。注：高于950V的供电设备由车辆制造商和供电设备制造商协商决定。直流充电辅助电源电压：12V+/-5%，电流：10A充电设施新国标修订情况6触及危险部件的防护等级§ 所有充电模式，所有连接方式，外壳的防护等级应至少：IPXXC；§ 所有充电模式，连接方式B或连接方式C，车辆插头与车辆插座耦合时，车辆插头与车辆插座：IPXXD；§ 充电模式3，连接方式A或连接方式B，供电插头与供电插座耦合时，供电插头与供电插座：IPXXD；§ 充电模式1、充电模式2和充电模式3，连接方式B或连接方式C，车辆插头和车辆插座非耦合时，车辆插头与车辆插座：IPXXB；§ 充电模式3，连接方式A或连接方式B，供电插头和供电插座非耦合时，供电插头与供电插座：IPXXB。充电设施新国标修订情况注：充电模式4，连接方式C，车辆插头和车辆插座非耦合时，应采取有效措施防止人体接触直流充电针/管导体部分。额定充电电流大于16A的应用场合，供电插座、车辆插座均应设置温度监控装置，供电设备和电动汽车应具备温度监测和过温保护功能。7在充电接口增加温度监控功能【问题解析】• 不同连接器品牌插头插座匹配问题• 插头插座暴露环境引起积尘的问题充电设施新国标修订情况模式3/方式B，供电接口和车辆接口应具有锁止功能，该锁止功能应符合GB/T20234.1的相关要求。供电插座和车辆插座应安装电子锁止装置，防止充电过程中的意外断开。8电子锁的安装（交流接口）充电设施新国标修订情况9电子锁的安装（直流接口）1/4模式4/方式C，车辆接口应具有锁止功能，该锁止功能应符合GB/T20234.1的相关要求。车辆插头端机械锁应采取两步或以上操作：先断开S开关，延时0.5s以上解锁机械锁，且应安装电子锁止装置，防止充电过程中的带电断开。【问题解析】：（1）由于直流接口固有物理尺寸的限制，在车辆插座端安装电子锁十分困难（2）一旦电子锁失效，采用一步式连贯动作解锁机械锁存在带电断开的安全隐患充电设施新国标修订情况9电子锁的安装（直流接口）2/4实验一、模拟拔枪过程，测试车辆接口从插合状态至完全断开所用时间  实验条件: 采用了符合GB/T 20234-2011标准的直流充电连接装置进行实验，将插头、插座9芯分别引入开关量采集设备，实验前插头、插座完全插合，按下机械锁开关，拔出插头，至完全断开。开关量采集设备记录每一个插针断开连接时间TIME（s）。实验结果显示拔出充电枪的用时只需要几十个毫秒 t/s4.4854.4904.4954.5004.5054.5104.5154.520输出地DC+DC-辅助电源地CC1S-S+A-A+CC2（标准要求保持200ms）充电设施新国标修订情况9电子锁的安装（直流接口）3/4从按钮锁S开关到直流输出DC+/DC-先后断开的时间间隔最小测量值为14.52ms 实验二S开关断开点 DC+DC-断开点 充电设施新国标修订情况9电子锁的安装（直流接口）4/4日本直流接口锁止方案S2gunlockswitchLatch(=S2)Ejectorbutton(releaseslatch)Convertergate-block充电设施新国标修订情况10交流充电车辆接口半连接状态的检测R4K2K1点1R1点3点2CC地⾝身地汽D1供插插供CPCPCCLNLNPEPEPWMS1+12V充机供控制装置12345插座接⼝口供插座供接⼝口12345控制装置剩余流流保器点4S3R2S2R3RCR4• 未连接时，S3处于闭合状态，CC未连接，监测点3与PE之间的电阻值为无限大；• 半连接时，S3处于断开状态，CC已连接，监测点3与PE之间的电阻值为Rc+R4；• 完全连接时，S3处于闭合状态，CC已连接，监测点3与PE之间的电阻值为Rc。充电设施新国标修订情况11交流充电中无S2开关车辆充电条件无S2开关的车辆可采用单相充电，充电电流不应超过单相8A。充电设施新国标修订情况12交流充电增加PWM调制表充电设施产生的占空比与充电电流限值映射关系表电动车辆检测的占空比与充电电流限值映射关系PWM占空比D最大充电电流Imax(A)D=0%，连续的-12V充电桩不可用D=5%5%的占空比表示需要数字通信10%≤D≤85%Imax=D*100*0.685%D≤90%Imax=(D×100-64)×2.5且Imax≤6390%D≤97%预留D=100%，连续正电压不允许PWM占空比D最大充电电流Imax(A)D＜3%不允许充电3%≤D≤7%5%的占空比表示需要数字通信，且需在充电前在充电桩和EV之间建立。7%＜D＜8%不允许充电8%≤D10%Imax=610%≤D≤85%Imax=（D*100）*0.685%D≤90%Imax=（D*100-64）*2.5Imax≤6390%D≤97%预留D97%不允许充电充电设施新国标修订情况13交流充电增加状态图和时序列表状态112V状态36V状态1'12V  PWM状态3'6V  PWM未连接未连接PWMEV准备就绪充电（5）充电设备终止PWM连接（1.1）未连接（2）连接（1.1）未连接（2）充电设备停止充电（9），EV响应（10）充电设备发出PWM（3.2）  状态29V状态2'9V  PWM连接充电设备准备就绪EV闭合  S2后再打开，以向充电设备发送信号（11）EV打开S2（10.1）EV闭合  S2，然后充电设备闭合交流供电回路（4）EV停止充电（7）然后充电设备断开交流供电回路（8.1）交流充电控制导引电路状转换图充电设施新国标修订情况14交流充电增加时序图状态1状态2信号/测量/系统条件状态/对象状态3确认连接/准备就续能量传递结束停机时序状态开关S1充电桩开关S2车辆机械锁S3车辆插头检测点1充电桩检测点2车辆检测点3车辆插头输出电压充电桩输出电流充电桩+12VPWM+12V打开闭合打开闭合打开闭合打开闭合12V9VPWM6VPWM12V9VPWM9VPWM6VPWM9VPWM0V0A0AT0T1T1'T2T2'T3T4T3'T3''9V9V9V9V0V0V∞R4+RcRcR4+Rc∞充电设施新国标修订情况IMDBleederCircuit为了安全考虑，增加了泄放电路和绝缘监测15完善直流充电原理图和时序图26时间电动汽车充电机T0T1T2      T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12T13T14T15T16T17T18T19T20T21T22机械锁充电机开关S充电机数据交换电动汽车充电机接触器K3,K4充电机检测点1充电机检测点2电动汽车K1、K2前端电压充电机输出电流充电机接触器K1,K2充电机接触器K5,K6电动汽车充电阶段标志充电机绝缘监测充电机绝缘监测电动汽车K1、K2后端电压充电机电动汽车绝缘检测电路切换开关充电机泄放回路投