GB∕T 38775.6-2021 电动汽车无线充电系统 第6部分：互操作性要求及测试.pdf

书 书 书?中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准?电动汽车无线充电系统?第?部分?互操作性要求及测试?地面端?发布?实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布书 书 书目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义符号和缩略语 符号 缩略语通则 系统架构 分类要求 地面参考设备要求 充电前准备阶段要求 充电启动阶段要求 充电传输阶段要求 充电停止阶段要求试验准备 频率设置 对准容忍区域与对准点设置 输出电压测量点选择 测试装置布置测试方法 充电前准备阶段测试 充电启动阶段测试 充电传输阶段测试 附录（规范性）地面参考设备 地面参考设备的机械结构 地面参考设备的电路设计 地面参考设备的耦合系数 附录（资料性）测试对象功能及预检 引导对齐功能 初始对位预检 配对预检 兼容性检测预检 犌犅犜 附录（资料性）引导对齐功能的实现方法 通则 低频激励（）方案 线性调频毫米波雷达（）方案 参考文献 犌犅犜 前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是 电动汽车无线充电系统的第部分。已经发布了以下部分：第部分：通用要求；第部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议；第部分：特殊要求；第部分：电磁环境限值与测试方法；第部分：电磁兼容性要求和试验方法；第部分：互操作性要求及测试地面端；第部分：互操作性要求及测试车辆端。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出并归口。本文件起草单位：国家电网有限公司、中国电力科学研究院有限公司、中国电力企业联合会、中兴新能源科技有限公司、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、中国汽车技术研究中心有限公司、浙江万安科技股份有限公司、许继电源有限公司、国网冀北电力有限公司计量中心、国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、吉利汽车研究院（宁波）有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、国网浙江省电力有限公司、华为技术有限公司、厦门新页科技有限公司、北京有感科技有限责任公司、东风汽车集团股份有限公司、南方电网电动汽车服务有限公司。本文件主要起草人：刘超群、黄晓华、胡超、刘永东、唐文升、刘彦丁、马建伟、魏斌、王阳、兰昊、钱科军、刘向立、杨国勋、孔志国、陈枫、王华云、袁瑞铭、徐锦星、蒋成、吴晓康、李妮、徐罛、石秉坤、贺凡波、林桂江、苏伟、汪国康、韩永杰、胡越、李正军、顾明磊、李勋。犌犅犜 引言 旨在确立电动汽车无线充电系统的要求、测试方法、互操作性等，拟由七个部分组成：第部分：通用要求。目的在于规定电动汽车无线充电系统的总体要求。第部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议。目的在于规定电动汽车无线充电系统地面通信控制单元（）与车载通信控制单元（）之间实现无线充电控制的通信协议，也规定了无线充电控制管理系统（）参与无线充电控制的通信协议。第部分：特殊要求。目的在于规定电动汽车无线充电系统所特有的安全要求及测试方法。第部分：电磁环境限值与测试方法。目的在于规定电动汽车无线充电系统在充电时，电动汽车内、外的电磁环境限值和测试方法。第部分：电磁兼容性要求和试验方法。目的在于规定电动汽车无线充电系统电磁兼容性要求，统一测试方法及判定依据。第部分：互操作性要求及测试地面端。目的在于规定电动汽车无线充电系统地面参考设备，以及待测试地面设备为满足互操作性应满足的要求和测试方法。第部分：互操作性要求及测试车辆端。目的在于规定电动汽车无线充电系统车载参考设备，以及待测试车载设备为满足互操作性应满足的要求和测试方法。犌犅犜 电动汽车无线充电系统第部分：互操作性要求及测试地面端范围本文件规定了电动汽车无线充电系统地面端的互操作性要求及测试，包括系统架构、分类、技术要求、试验准备、互操作性测试、地面参考设备等。本文件适用于电动汽车静态磁耦合无线充电系统，其供电电源额定电压最大值为 （）或 （），额定输出电压最大值为 （），其他额定输出电压参考执行。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。电动汽车术语 电动汽车无线充电系统第部分：通用要求 电动汽车无线充电系统第部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议 电动汽车无线充电系统第部分：特殊要求 电动汽车无线充电系统第部分：电磁环境限值与测试方法 电动汽车无线充电系统第部分：互操作性要求及测试车辆端术语和定义 、界定的以及下列术语和定义适用于本文件。互操作性犻 狀 狋 犲 狉 狅 狆 犲 狉 犪 犫 犻 犾 犻 狋 狔相同或不同型号、版本的无线充电系统地面设备与车载设备通过信息交互和过程控制，实现电动汽车无线充电互联互通的能力。来源：，有修改 原边线圈狆 狉 犻 犿犪 狉 狔犮 狅 犻 犾由一匝或多匝绕线绕制形成的能够产生电磁场的线圈。注：原边线圈是 系统原边设备的部件。副边线圈狊 犲 犮 狅 狀 犱 犪 狉 狔犮 狅 犻 犾由一匝或多匝绕线绕制形成的能够接收电磁场的线圈。注：副边线圈是 系统副边设备的部件。犌犅犜 地面参考设备狅 犳 犳 犫 狅 犪 狉 犱狉 犲 犳 犲 狉 犲 狀 犮 犲犱 犲 狏 犻 犮 犲与待测试车载设备构成 系统的测试设备。注：附录给出了地面参考设备的设计。车载参考设备狅 狀 犫 狅 犪 狉 犱狉 犲 犳 犲 狉 犲 狀 犮 犲犱 犲 狏 犻 犮 犲与待测试地面设备构成 系统的测试设备。注：中附录给出了车载参考设备的设计。引导对齐狆 狅 狊 犻 狋 犻 狅 狀 犻 狀 犵犱 犲 狋 犲 犮 狋 犻 狅 狀；犘犇在原边设备和副边设备相隔一定距离时启动，实现原边设备与副边设备相对位置的检测，用于引导副边线圈与原边线圈进行对齐的过程。对准犪 犾 犻 犵 狀犿犲 狀 狋在副边设备设计的离地间隙范围内，原边线圈和副边线圈在犡轴和犢轴方向上的相对位置在容忍区域内。中心对准点犮 犲 狀 狋 犲 狉犪 犾 犻 犵 狀犿犲 狀 狋狆 狅 犻 狀 狋对准容忍区域的几何中心点。可充电区域犮 犺 犪 狉 犵 犲 犪 犫 犾 犲犪 狉 犲 犪原边线圈和副边线圈以相对位置构成的充电区域。注：相对位置由副边线圈的犡轴偏移量、犢轴偏移量以及离地间隙构成，副边线圈进入该区域后允许进行无线充电。对准容忍区域犪 犾 犻 犵 狀犿犲 狀 狋狋 狅 犾 犲 狉 犪 狀 犮 犲犪 狉 犲 犪当副边设备的离地间隙确定时，系统可以在犡轴和犢轴方向上满足互操作性要求进行无线电能传输的区域。符号和缩略语 符号下列符号适用于本文件。：原边设备和副边设备相对位置的检测精度，由犡轴检测精度和犢轴检测精度构成。：原边设备和副边设备相对位置在犡轴方向的检测精度。：原边设备和副边设备相对位置在犢轴方向的检测精度。犝 ：负载需求的最小充电电压，也可为 系统最小输出电压。犝 ：负载需求的最大充电电压，也可为 系统最大输出电压。缩略语下列缩略语适用于本文件。：补偿网络（）：地面通信控制单元（）犌犅犜 ：电磁场（）：逆变器（）：车载通信控制单元（）：低频激励（）：以磁场为介质的无线电能传输（）：功率因数校正（）：功率接收控制器（）：功率传输控制器（）通则 系统架构图所示为 的系统架构及组件。标引序号说明：系统；原边设备；非车载功率组件；地面通信控制单元（）；地面功率电路；地面设备；供电电源；副边设备；车载功率组件；车载通信控制单元（）；车载功率电路；车载设备；电池和或车载电气设备；无线充电功率传输；通信。图犕犉 犠犘犜系统架构及组件犌犅犜 分类 输入功率等级分类 系统输入功率等级分类符合 中 功率等级的要求。本文件仅对、系统的互操作性进行规定。注：其他输入功率等级的系统互操作性在后续版本中给出。地面设备分类地面设备可分为类和类，其中：）类地面设备类地面设备应满足系统性能和系统安全性的要求，类地面设备应满足与 中附录的车载参考设备的互操作性。）类地面设备类地面设备应满足系统性能和系统安全性的要求，类地面设备可不满足与 中附录的车载参考设备的互操作性。注：类地面设备可与设备制造商指定的车载设备构成 系统进行系统性能和系统安全性测试。注：系统性能包括系统效率、输出功率、功率因数、对准容忍区域等。注：系统安全性包括电击防护、过载保护和短路承受、温升和防止过热、机械事故防护、电磁环境限值等。地面设备与车载参考设备构成 系统时，应支持车载参考设备满足系统性能和系统安全性的要求。离地间隙分类对于类地面设备与车载参考设备构成的 系统，地面设备支持的离地间隙分类应满足其可支持的副边设备的离地间隙范围，如表所示。表离地间隙分类离地间隙分类支持的副边设备离地间隙犣 犣 犣 犣 犣 注：本文件支持的车载参考设备的离地间隙仅考虑、和 三个类型。根据 中 将离地间隙分类分为、四个类型。对于类地面设备和车载设备构成的 系统，地面设备支持的离地间隙范围由设备制造商和用户协商确定。要求 地面参考设备要求地面参考设备应按附录的要求进行设计。地面参考设备与不同离地间隙的车载设备互操作性应满足表的要求。犌犅犜 表离地间隙的互操作性地面参考设备（车载设备）（车载设备）（车载设备）（车载设备）注：表示支持，表示可不支持。注：表示待定。充电前准备阶段要求类地面设备的充电前准备阶段要求应按照 规定的测试方法进行测试。类地面设备的安全测试结果应符合 中第 章安全要求、车辆碾压，中 活体保护以及 中第章保护区域和限值符合性要求、第章限值的规定。充电启动阶段要求对于类地面设备与车载参考设备构成 系统时，应满足以下条件才可进入充电状态：）初始对位预检完成，原边设备和副边设备在可充电区域内；）配对预检通过；）兼容性检测预检通过；）车载参考设备频率检测通过且频率锁定；）通过异物检测、活体保护功能的测试。类地面设备在充电启动阶段宜完成引导对齐功能，引导对齐功能要求见附录的，引导对齐功能的实现方法见附录。异物检测、活体保护测试方法应符合 的规定。初始对位预检、配对预检、兼容性检测预检的要求及测试方法见 。类地面设备宜支持车载参考设备的频率检测及频率锁定功能，车载参考设备的频率检测及频率锁定功能宜符合 中附录的要求。类地面设备与车载参考设备构成的 系统功率上升速度应不低于 ，宜不高于。类地面设备和车载设备构成的 系统充电启动阶段要求由设备制造商和用户协商确定。充电传输阶段要求 一般要求类地面设备制造商应提供以下信息：地面设备的最大输入功率；地面设备支持的离地间隙分类（最大值和最小值）；地面设备支持的最大偏移范围；地面设备支持的工作频率范围（最大值和最小值）以及是否可支持调频模式，类地面设备应犌犅犜 提供标称频率。对于类地面设备与车载参考设备构成的 系统，应满足以下要求：应可接收发送的原边线圈电流有效值请求值，电流单位为，且地面设备应能够提供请求的原边线圈电流有效值。如果发送的原边线圈电流有效值请求值大于其设计值，则应向返回无法提供原边线圈电流有效值的指令，且地面设备不应按照电流有效值请求值提供功率传输，并向返回地面设备可以提供的原边线圈电流有效值的最大值。在充电传输阶段，如果请求改变原边线圈电流有效值，则应在接收指令后改变地面设备的原边线圈电流有效值，并返回信息至。功率传输控制回路要求对于类地面设备与车载参考设备构成的 系统，其功率传输控制回路应采用图所示电路。标引序号说明：控制回路，地面端的功率控制单元；控制回路，地面端 功率控制单元，可选；控制回路，地面端功率控制单元；控制回路，车辆端功率控制单元；控制回路，负载充电所需电流有效值为犐 ，由负载向发送请求；控制回路，车辆端充电所需原边线圈电流有效值为犐 ，由向发送请求；控制回路，原边线圈电流有效值为犐。注：控制回路、的功率传输控制单元构成。图功率传输控制回路类地面设备与车载设备构成的 系统功率传输控制回路由设备制造商和用户协商确定。输出功率要求类地面设备与车载参考设备构成的 系统输出功率测试应按照 中的测试方法进