深圳地标:电动汽车柔性充电堆(初稿)2017-03-08

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1、电动汽车柔性充电堆flexible EV charging piles(初稿)目 次前言IV1 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36 功能要求46.1 充电模式和连接方式要求46.2 计量要求46.3 通信功能46.4 控制导引和充电控制46.5 功率分配46.6 限压、限流、限功率特性46.7 充电堆输出响应要求46.8 显示功能56.9 低压辅助电源56.10 付费交易功能56.11 本地数据存储功能56.12 自检功能56.13 站级监控系统66.14 安全防护功能67 性能要求77.1 直流输出电压范围77.2

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77.6 稳流精度77.7 稳压精度77.8 均流不平衡度77.9 纹波系数77.10 效率87.11 噪声87.12 电磁兼容性87.13 机械强度97.14 各部件的温升97.15 防护及保护107.16 电气间隙和爬电距离107.17 电气绝缘性能108 检验规则119 试验方法149.1 试验条件149.2 一般检查169.3 电击防护试验169.4 绝缘性能试验169.5 充电输出试验169.6 功能试验209.7 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

3、验209.11 控制导引试验229.12 切换元件故障试验229.13 噪声试验229.14 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239.21 骚扰限值试验2510 标志、包装、运输、贮存2510.1 标志2510.2 包装2610.3 运输2610.4 贮存26前言本部分起草单位: 本部分主要起草人: 编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第28页 共32页电动汽车柔性充电堆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

4、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。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/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/T 2423.55-2006电工电子产品环境试

5、验 第2部分:环境测试试验Eh:锤击试验GB 4208 外壳防护等级(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 17625.1-2003 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流16A)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的谐波电流的限制GB/T 1762

6、6.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验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一部分: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 电动汽车传导充电

7、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GB/T 18487.1-2015和GB/T 29317-2012界定的术语和定义适用于本文件。3.1充电堆本体 principal part of EV flexible charging piles电动汽车柔性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

8、(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。3.2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、人机交互界面、充电控制单元、计量计费单元(可选)等组成。3.3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,该部分功能也可集成在充电终端上。3.4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

9、动态分配,并可集成站级监控系统,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。充电堆一般由充电堆本体及充电终端、集控终端组成。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可参考图1。图1 充电堆示意图4.2 分类4.2.1 按使用环境条件充电堆按照使用环境条件进行分类:室内型充电堆;室外型充电堆。4.2.2 按使用对象充电堆按照使用对象进行分类:公用型充电堆: 对普通公众开放,使用运营商的支付方式进行充电;专用

10、型充电堆: 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 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低于20 ,不高于50 。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。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 交流输入电压波动范围交流输入电压波动范围为380V15%。5.2.3 交流输入电压不对称度交流输入电压不对称度不超过5%。5.2.4 交流输入电压畸变率

11、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,电能表准确度等级不低于1.0级,计量功能应符合GB/T 29318的要求;6.3 通信功能充电终端应具备与电动汽车蓄电池管理系统通信的功能,且能判断与电动汽车蓄电池管理系统是否正确连接。充电堆应能获得蓄电池管理

12、系统充电参数和充电实时数据。充电终端与电动汽车BMS之间的通信协议应符合GB/T27930-2015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,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。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

13、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下。6.7 充电堆输出响应要求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IA上升控制时间s下降控制时间s202220I12553125I2501056.7.2 输

14、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100A/s。a) 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;b) 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。6.8 显示功能充电终端应能显示其工作状态:待机、充电、故障。充电堆应显示或借助外部设备(如手机)显示以下信息:a) 充电电压、充电电流、已充电时间、充电电量、计费信息;b) 故障及报警信息。充电堆可显示或借助外部设备显示以下信息:a) 电池最高/最低温度;b) 设定参数;c) 电池单体最高/最低电压;d) 预计剩余充电时间;e) 荷电状态SOC值。6.9 低压辅助电源充电终端

15、应能为电动汽车提供低压辅助电源,辅助电源性能要求:12V5%、10A、纹波小于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a) 交易数据应以记录形式保存在非易失性存储器内。b) 应保证存储数据的正确、连续、完整、有效。c) 应具有不少于 10000 条的记录空间。6.12 自检功能a) 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。b) 应能通过状态指示灯或显示屏等方式显示故障信息,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

16、电系统、环境信息进行实时监测和记录,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:a) 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;b) 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,

17、当内部温度达到保护值时,采取降功率或停止输出。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 内下降至 60V 以下:a) 启动急停开关;b) 与蓄电池管理系统通信故障

18、;c) 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

19、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:200500V,250750V,500950V。7.2 直流输出额定功率直流输出额定功率宜在2001600kW范围内选取。7.3 额

20、定电流充电终端额定电流宜在以下数值中选取:80A、100A、125A、160A、200A、250A。7.4 输入总谐波电流在额定输入电压下: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6.1.1规定的相应调节范围内

21、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0100 %范围内变化时,输出直流电压在本标准6.1.1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0.5 %。7.8 均流不平衡度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0100 %范围内变化时,输出直流电压在本标准6.1.1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

22、压在标称值15 %范围内变化、输出直流电压在本标准6.1.1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%时,充电堆效率不应低于88%。当输出功率为额定功率的50%100%时,充电堆效率不应低于93%。7.11 噪声正常实验条件下,交流输入为额定值,充电堆在额定输出功率下持续运行2小时后,在周围环境噪声不大于40dB,距离充电堆水平位置1m处,测得噪声最大值应满足表2的要求。表2 噪音级别要求噪音等级噪

23、音最大值(dB)A级65B级80C级1007.12 电磁兼容性7.12.1 抗扰度要求a) 静电放电抗扰度充电堆应能承受GB/T 17626.22006中第5章规定的试验等级为3级的静电放电抗扰度试验。b) 射频电磁场辐射抗扰度充电堆应能承受GB/T 17626.32006中第5章规定的试验等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验。c) 电快速瞬变脉冲群抗扰度充电堆应能承受GB/T 17626.42008中第5章规定的试验等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。d) 浪涌(冲击)抗扰度充电堆应能承受GB/T17626.52008中第5章规定的试验等级为3级的浪涌(冲击)抗扰度试验。e) 电压暂降、

24、短时中断抗扰度充电堆应能承受GB/T 17626.112008中第5章规定的电压试验等级在0%、40%、70%的额定工作电压的电压暂降、短时中断抗扰度试验。7.12.2 无线电骚扰限值a) 辐射骚扰限值充电堆辐射骚扰限值应符合表3规定的辐射骚扰限值。表3 在10m测量距离处的辐射骚扰限值频率范围MHz准峰值限值dB(Vm)3023040230100047b) 传导骚扰限值:1) 电源端子充电堆电源端子应符合表4规定的传导骚扰电压限值;表4 电源端子传导骚扰限值频率范围MHz限值 dB(V)准峰值平均值0.150.5079660.503073602) 信号和控制端口充电堆信号和控制端口应符合表5

25、规定的传导骚扰电压限值和电流限值。表5 信号和控制端口传导共模(不对称)骚扰限值频率范围MHz电压限值dB(V)电流限值dB(V)准峰值平均值准峰值平均值0.150.5097878474534340300.5030877443307.13 机械强度充电堆应有足够的机械强度,能承受GB/T 2423.552006规定的机械冲击测试,剧烈冲击能量为20J(5kg,0.4m)。试验后性能不应降低,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。7.14 各部件的温升在额定电流和环境温度40条件下,手握可接触的表面最高允许温度为:a) 金属部分,50;b) 非金属部分,

26、60。同样条件下,用户可能触及但是不能手握的表面最高允许温度为:a) 金属部分,60;b) 非金属部分,80。充电堆可接触部分不超过特定温度,组件、部件、绝缘体和塑料材料不超过在设施寿命周期内正常使用时可能降低电气、机械或其他性能的温度。7.15 防护及保护7.15.1 IP防护等级IP32(室内),IP54(室外)。7.15.2 三防(防潮湿,防霉变,防盐雾)保护充电堆内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理,其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-2013中表9的要求,使充电堆能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。7.15.3 防锈(防氧化)保护充电堆铁质外壳和暴

27、露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施,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。7.15.4 防风保护充电堆以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-2008中表9规定的湿热气候相对风速(60m/s)的侵袭。7.15.5 电击防护要求充电堆的电击防护要求应符合GB/T 18487.1-2015中第7章的要求。7.16 电气间隙和爬电距离充电堆规定部位的最小电气间隙和爬电距离应符合表6规定的要求。表6 电气间隙和爬电距离额定绝缘电压Ui(V)电气间隙(mm)爬电距离(mm)Ui 603.03.060 Ui 3005.06.0300 Ui 10008.010.0注1:当主

28、电路与控制电路或辅助电路的额定绝缘电压不一致时,其电气间隙和爬电距离可分别按其额定值选取。注2:具有不同额定值主电路或控制电路导电部分之间的电气间隙与爬电距离,应按最高额定绝缘电压选取。注3:小母线、汇流排或不同级的裸露的带电导体之间,以及裸露的带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm,爬电距离不小于20mm。7.17 电气绝缘性能 7.17.1 绝缘电阻在充电堆非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表7规定施加直流电压,绝缘电阻应不小于10M。7.17.2 介电强度充电堆非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表7规定施加1

29、 min工频交流电压(也可采用直流电压,试验电压为交流电压有效值的1.4倍)。试验过程中,试验部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。表7 绝缘试验的试验等级额定绝缘电压UIV绝缘电阻测试仪器的电压等级V介电强度试验电压V冲击耐压试验电压kV 602501000(1400)160 UI 3005002000(2800)2.5300 UI 70010002400(3360)6700 UI 95010002UI +1000(2.8UI +1400)6注1:括号内数据为直流介电强度试验值。注2:出厂试验时,介电强度试验允许试验电压高于表中规定值的10%,试验时间1s。7.17.3 冲击耐压在充电堆非电气连接

30、的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表4规定施加标准雷电波的短时冲击电压。试验过程中,试验部位不应出现击穿放电。8 检验规则8.1 产品的试验分型式试验、出厂试验和到货验收三大类。8.2 在下列情况下,产品必须进行型式试验:a) 新投产的产品(包括转厂生产的产品),应在生产鉴定前进行型式试验;b) 连续生产的产品,应每三年对出厂验收合格的产品进行型式试验;c) 当设计变更、工艺或主要元器件改变,影响产品性能时,应在投入生产前进行型式试验;d) 停产两年以上的产品,应在再次投入生产前进行型式试验。8.3 每套产品均应进行出厂检验,经过制造厂技术检验部门确认后,并具有证明产品合格

31、的证明书方能出厂。8.4 设备在投入运行前应进行现场试验,现场试验合格方能投入使用。8.5 试验项目试验项目见表8。表8 试验项目表序号试验项目型式试验出厂试验现场试验1一般检查2电击防护试验3绝缘性能试验绝缘电阻试验介电强度试验冲击耐压试验4充电输出试验输出电压误差试验输出电流误差试验稳压精度试验稳流精度试验纹波系数试验效率试验功率因数试验均流不平衡度试验限压特性试验限流特性试验限功率试验5功能试验显示功能自检功能试验本地数据存储功能试验低压辅助电源付费交易功能6协议一致性试验7站级监控系统试验表8 (续)序号试验项目型式试验出厂试验现场试验8功率分配功能试验9安全防护功能试验输入过压保护试

32、验输入欠压保护试验输出过压保护试验输出过载和短路保护试验过温保护试验绝缘保护试验冲击电流试验软启动试验电池反接试验动力电缆反接试验连接异常试验急停试验10控制导引试验11切换元件故障试验12噪声试验13温升试验14机械强度试验15防护等级试验防止固体异物进入试验防止水进入试验16低温试验17高温试验18交变湿热试验表8 (续)序号试验项目型式试验出厂试验现场试验19电子兼容抗扰度试验静电放电抗扰度试验射频电磁场辐射抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌(冲击)抗扰度试验电压暂降、短时中断抗扰度试验20骚扰限值试验辐射骚扰抗扰度试验传导骚扰限值试验谐波电流发射限值试验9 试验方法9.1 试验条

33、件9.1.1 试验系统充电堆试验系统如图2所示。充电堆本体充电终端充电终端三相可调电源测量仪器计算机通信设备测量仪器测量仪器可调负载可调负载 注:充电堆可按单元进行测试。图2 充电堆试验系统图9.1.2 试验环境条件在本标准中,除环境试验条件外,其他试验均在测量和试验用标准大气条件下进行,即:a) 环境温度:+15+35;b) 相对湿度:45%75%;c) 大气压力:86106kPa。在每一项目的试验期间,标准大气环境条件应相对稳定。9.1.3 试验电源条件试验时供电电源条件为:a) 频率:500.5Hz;b) 交流电源电压:三相380V,允许偏差5%;c) 交流电源波形:正弦波,波形畸变因数

34、不大于5%;d) 交流电源系统的不平衡度不大于5%;e) 交流电源系统的直流分量、偏移量不大于峰值的2%。9.1.4 试验仪器要求除另有规定外,试验中所使用的仪器仪表精度应满足下列要求:a) 一般使用的仪表精度应根据被测量的误差等级按表8进行选择。b) 测量温度仪表的误差不超过1。c) 测量时间的仪表:当测量时间大于1s时,相对误差不大于0.5%;测量时间小于1s时,相对误差不大于0.1%。d) 所有的测试仪器、仪表应在计量认证的有效期内。表9 测试仪表精度的选择误差0.5%0.51.5%1.5%5%7.5%仪表精度0.1级0.2级0.5级1.0级数字仪表精度6位半5位半4位半4位半9.1.5

35、 试验负载试验中所述的负载可选用电阻负载或电子负载。9.1.6 电流传感器电流可选用电流表直接测量法或经电流传感器的二次测量法,传感器可选用分流器或霍尔传感器等,传感器应满足如下要求:a) 使用电流传感器时,应保证环境条件满足使用要求,必要时需要做隔离防护措施;b) 电流传感器应有足够的精度,并且比二次测量仪表精度至少高一个等级;c) 应选用量程适宜的电流传感器,被测电流在传感器量程的1/54/5的范围内为宜。9.2 一般检查检查充电堆(含终端)外壳应平整,无明显凹凸痕、划伤、变形等缺陷;表面涂镀层应均匀、不应脱落;零部件牢固可靠,无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤;所有铭牌、标志及二维码均安装端

36、正牢固,字迹清晰。检查充电堆的充电模式、连接方式和车辆插头,应满足6.1条的规定。用测量工具检查充电堆的电气间隙和爬电距离,应符合7.16条的规定。9.3 电击防护试验电击防护试验分为直接接触防护和间接接触防护。直接接触防护通过IPXXB试验试具进行试验,充电堆不用工具就能打开的外壳部分被打开后,试指应不易触及到危险的带电部位;间接接触防护通过电桥、接地电阻试验仪或数字式低电阻试验仪测量,充电堆及终端内任意应该接地的点至总接地点之间的电阻不应大于0.1,测量点不应少于3个,如果测量点涂覆防腐漆,需将防腐漆刮去,露出非绝缘材料后在进行试验。接地端子应有明显的标志。9.4 绝缘性能试验9.4.1

37、绝缘电阻试验在充电堆非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按7.17.1条的规定施加直流电压,绝缘电阻应符合7.17.1条的要求。9.4.2 介电强度试验在充电堆非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按7.17.2条的规定施加工频交流电压(也可采用直流电压,试验电压为交流电压有效值的1.4倍),应符合7.17.2条的要求。9.4.3 冲击耐压试验在充电堆非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按7.17.3条的规定施加3次正极性和3次负极性标准雷电波的短时冲击电压,每次间隙不小于5s,脉冲波形1.2/50s,应符合7.17.

38、3条的要求。试验过程中,试验部位允许出现不导致损坏绝缘的闪络。如果出现闪络,则应重复进行介电强度试验,介电强度试验电压为规定值的75%。9.5 充电输出试验9.5.1 试验点的选择各充电终端的输出试验应在表10给出的试验点进行(该试验点是指输入电压、输出电压和输出电流点的组合)。根据需要,试验时可增加其他试验点。表10 充电终端试验点试验项目输入电压输出电压输出电流试验点数输出电压误差UinUmin、Umen、Umax50%In3输出电流误差UinUmen20%In、50%In、100%In3稳压精度85%Uin、Uin、115%UinUmin、Umen、Umax0、50%In、100%In2

39、7稳流精度85%Uin、Uin、115%UinUmin、Umen、Umax20%In、50%In、100%In27效率UinUmin、Umax50%In、100%In3功率因数UinUmin、Umax50%In、100%In3纹波系数85%Uin、Uin、115%UinUmin、Umen、Umax0、50%In、100%In27均流不平衡度UinUmin、Umen、Umax50%In、100%In6注1:Uin为额定输入电压值,Umin为允许输出电压下限、Umen为允许输出电压中值、Umax为允许输出电压上限,In为额定输出电流值。注2:效率和功率因数试验不在输出电压为Umin、输出电流为50

40、%In时的试验点进行试验。9.5.2 输出电压误差试验充电终端连接负载,并设置在恒压状态下运行,输入电压为额定值,设定输出电压整定值在上下限范围内,调整负载电流为50%额定输出电流值,分别测量充电终端的输出电压Uz。输出电压误差不应超过0.5%。测得的输出电压误差按公式(1)计算:U=UZ-UZ0UZ0100% (1)式中:U输出电压误差;UZ交流输入为额定值且负载电流为50%额定输出电流时的输出电压测量值;UZ0输出电压整定值;9.5.3 输出电流误差试验充电终端连接负载,并设置在恒流状态下运行,输入电压为额定值,设定输出电流整定值在20%100%额定输出电流值范围内,调整输出电压在上下限范

41、围内的中间值,分别测量充电终端的输出电流Iz,当设定的输出电流整定值大于30A(含30A)时,输出电流误差不应超过1%;。当设定的输出电流整定值小于30A时,输出电流误差不应超过0.3A。测得的输出电流误差按公式(2)计算:I=IZ-IZ0IZ0100% (2)式中:I输出电流误差;IZ交流输入为额定值且输出电压在上、下限范围内的中间值时的输出电流测量值;IZ0输出电流整定值;9.5.4 稳压精度试验充电终端连接负载,并设定在恒压状态下运行,设定输出电压整定值,调整输入电压分别为85%、100%、115%额定值时,调整负载电流为0100%额定输出电流值,分别测量充电终端的输出电压,找出上述变化

42、范围内充电终端输出电压的极限值UM。在上、下限范围内改变输出电压整定值,重复上述测量,稳压精度应符合7.7条的要求。测得的稳压精度按公式(3)计算:U=UM-UZUZ100% (3)式中:U稳压精度;UZ交流输入为额定值且负载电流为50%额定输出电流时,输出电压的测量值;UM输出电压的极限值;9.5.5 稳流精度试验充电终端连接负载,并设定在恒流状态下运行,设定输出电流整定值,调整输入电压分别为85%、100%、115%额定值时,调整负载电流为0100%额定输出电流值,找出上述变化范围内充电电流的极限值IM,在20%100%额定输出电流值范围内改变输出电流的整定值,重复上述测量,稳流精度应符合

43、7.8条的要求。测得的稳流精度按公式(4)计算:I=IM-IZIZ100% (4)式中:I稳流精度;IZ交流输入电压为额定值且输出电压在上、下限范围内的中间值时,输出电流的测量值;UM输出电流的极限值;9.5.6 纹波系数试验充电终端连接电阻式负载,并设置在恒压状态下运行,设定输出电压整定值,调整输入电压分别为85%、100%、115%额定值时,调整负载电流为0100%额定输出电流值,分别测量直流输出电压、输出电压的交流分量峰-峰值和有效率。在上、下限范围内改变输出电压整定值,重复上述测量,纹波系数试验用示波器要求:频带宽20MHz,水平扫描速度0.5s/DIV。纹波峰值系数和有效值系数应符合

44、7.9条的要求。纹波系数按公式(5)和公式(6)计算:Xrms=UrmsUDC100% (5)XPP=UPPUDC100% (6)式中:Xrms纹波有效值系数;XPP 纹波峰值系数;Urms 输出电压交流分量有效值;UPP 输出电压交流分量峰-峰值;UDC 直流输出电压平均值;9.5.7 效率试验各充电终端连接负载,设置在恒压状态下运行,输入额定电压,设定输出电压整定值为上限值,调整负载电流为20%100%额定输出电流值(充电堆总电流),测量充电堆的输入有功功率和输出功率,调整充电堆在恒流状态下运行,输入额定电压,设定输出电流整定值为额定值,在上、下限范围内改变输出电压整定值,再次测量充电堆的

45、输入有功功率和输出功率。效率应符合7.10条的要求。充电效率按公式(7)计算:=PzPj100% (7)式中:效率;Pz直流输出功率;Pj交流输入有功功率;9.5.8 功率因数试验各充电终端连接负载,并设置在恒压状态下运行,输入额定电压,设定输出电压整定值为上限值,调整负载电流为20%100%额定输出电流值(充电堆总电流),测量充电堆的输入功率因数;调整充电堆在恒流状态下运行,输入额定电压,设定输出电流整定值为额定电流,在上、下限范围内改变输出直流电压整定值,再次测量充电堆的输入功率因数,功率因数应符合7.5条的规定。9.5.9 均流不平衡度试验采用模块并联运行的充电堆应进行均流不平衡度试验,

46、各充电终端连接负载,并设置在恒压状态下运行,输入额定电压,设定输出电压整定值,调整负载电流为50%100%额定电流输出值,分别测量各模块输出电流,在上、下限范围内改变输出直流电压整定值,重复上述测量,断开充电堆任一个模块电源后,再次重复上述测量,均流不平衡度需要不少于4台的并联运行模块,均流不平衡度应符合7.8条的要求。均流不平衡度按公式(8)计算:=I-IpIN100% (8)式中:均流不平衡度;I实测模块输出电流极限值;IpN个模块输出电流的平均值;IN模块额定电流值;9.5.10 限压特性试验充电终端连接负载,并设置在恒流状态下运行,调整负载使输出电压增加并超过整定值,充电堆的运行状态应

47、符合6.6.1条的要求。9.5.11 限流特性试验充电终端连接负载,并设置在恒压状态下运行。调整负载使输出电流增加并超过整定值时,充电堆的运行状态应符合6.6.2条的要求。9.5.12 限功率试验各充电终端连接负载,并调整负载使各终端输出功率之和超过设置的最大允许功率值时,应符合6.6.3条的要求。9.6 功能试验9.6.1 显示功能试验充电终端连接电池管理系统,并进行启停操作,在各种状态下检查充电堆的显示功能,充电堆应能显示相关信息,显示的信息应符合6.8条的要求。9.6.2 自检功能试验充电堆重新上电时,检查充电堆的自检功能,应符合6.12条的要求。9.6.3 本地数据存储功能试验进行充电

48、操作后,检查充电堆的历史数据,数据存储应符合6.11条的规定。9.6.4 低压辅助电源充电终端辅助电源连接可调负载,调节负载在010A的范围内变化,并测量低压辅助电源的输出电压,应符合6.9条的规定。9.6.5 付费交易功能根据充电堆的产品说明书验证其付费交易功能,应符合6.10条的要求。9.7 协议一致性试验通过模拟进行充电终端与电池管理系统的协议一致性测试,应符合6.3条的要求。9.8 站级监控系统试验检查站级监控系统的显示和记录的信息,应符合6.13条的要求。9.9 功率分配功能通过模拟电池管理系统发出不同的最大允许充电电流值,充电堆的功率分配功能应符合6.5条的要求。9.10 安全防护

49、功能试验9.10.1 输入过压保护试验充电终端连接负载,并设置在额定负载状态下运行。调整输入电源电压超过输入过压保护动作值时,充电堆输入过压保护应启动,且符合6.14.1条的要求。9.10.2 输入欠压保护试验充电终端连接负载,并设置在额定负载状态下运行。调整输入电源电压低于输入欠压保护动作值时,充电堆输入欠压保护应启动,且符合6.14.1条的要求。9.10.3 输出过压保护试验整定输出过压保护动作值,人为模拟充电堆输出过压故障。充电堆应能立即切断直流输出,且符合6.14.2条的要求。9.10.4 输出过载和短路保护试验充电终端连接负载,并设置在额定负载状态下运行。调整负载使输出电流超过115

50、%电流整定值,充电堆应自动进入恒流输出状态或切断直流输出,且符合6.14.3条的要求。充电终端连接负载,并设置在额定负载状态下运行。通过控制电路短接充电终端的直流输出端,充电堆应自动进入恒流输出状态或切断直流输出,且符合6.14.3条的要求。9.10.5 过温保护试验通过热风枪或其他工具模拟充电堆的温度探头检测温度超过了设定的过温保护值,充电堆应进入过温保护状态,且符合6.14.4条的要求。9.10.6 绝缘保护试验整定绝缘接地保护定值,模拟充电终端直流输出发生直流接地故障或绝缘水平下降到保护定值,充电堆应无法启动充电。在充电过程中模拟电池管理系统发出绝缘故障,充电堆应能立即停止充电,且符合6

51、.14.5条的要求。9.10.7 冲击电流试验充电终端连接额定负载,启动充电堆输出,用示波器或数据记录仪分别检测充电堆输入峰值电流、直流输出峰值电流,应符合6.14.8条的要求。9.10.8 软启动试验充电终端连接额定负载,启动充电堆输出,用示波器或数据记录仪检测输出电压变化曲线,输出电压上升时间应符合6.14.9条的要求。9.10.9 电池反接试验将动力电池与充电终端的输出正、负极反置,启动充电堆输出,充电堆应闭锁直流输出并发出告警提示。9.10.10 动力电缆反接试验将充电终端与充电堆本体之间的输出正、负极反置,启动充电堆输出,充电堆应闭锁直流输出并发出报警提示。9.10.11 连接异常试

52、验充电终端连接负载,模拟充电连接装置中连接异常,充电堆的异常处理应符合6.14.6条的要求。9.10.12 急停试验充电终端和充电堆本体的急停开关均能在按下时切断对应的回路,且符合6.14.6条的要求。9.11 控制导引试验按要求对控制导引电路进行试验,不同阶段的各种异常状态,充电堆的响应应符合6.4条的要求。9.12 切换元件故障试验模拟充电堆内部功率分配单元的切换元件故障,充电堆应能自动闭锁该组切换元件对应的充电模块组。9.13 噪声试验各充电终端连接负载,并将负载调整至充电堆额定功率下稳定运行,在背景噪声不大于40dB的条件下,距充电堆的前、后、左、右水平位置1m处,离地面高度1m1.5

53、m处测量噪声,测得的噪声应符合7.11条的规定。9.14 温升试验在充电堆内部被测部位安装测温元件,温度可用融化颗粒、变化指示器或热电偶进行测量,这些测量元件应放置到对被测温度影响可忽略不计的地方,输入额定电压并控制充电堆在额定功率下稳定运行,使各发热元件的温度逐渐升至热稳定,温升试验应满足7.14条的要求。9.15 机械强度试验按照GB/T 2423.55的规定进行试验,剧烈冲击能量为20J,使用撞击元件等效质量为5kg,跌落高度为0.5m。在充电堆的每个支撑部件的垂直面选取3个不同部位分别进行摆锤试验,再在充电堆水平面选择3个不同部位进行垂直落锤试验,应符合7.13条的要求。机械强度试验完

54、成后再进行IP防护和交变湿热试验。9.16 防护等级试验9.16.1 防止固体异物进入试验按照GB4208规定的方法进行防止固体异物进入充电堆壳体试验,应满足7.15.1条的要求。9.16.2 防止水进入试验按照GB 4208规定的方法进行防止水进入充电堆壳体试验,应满足7.15.1条的要求。9.17 低温试验充电堆(可按单元试验)放入环境试验箱,按照GB/T2423.1-2008的“试验Ad:散热试验样品温度渐变的低温试验”,试验温度:-20,待环境试验箱温度稳定后给充电堆通电,检查充电堆各项功能应正常,试验温度持续2h后,在试验环境下按9.5.4条规定测试充电堆稳压精度。9.18 高温试验

55、充电堆(可按单元试验)放入环境试验箱,按照GB/T2423.2-2008的“试验Bd:散热试验样品温度渐变的高温试验”,试验温度:50,待环境试验箱温度稳定后给充电堆通电,检查充电堆各项功能应正常,试验温度持续2h后,在试验环境下按9.5.4条规定测试充电堆稳压精度。9.19 交变湿热试验充电堆(可按单元试验)放入环境试验箱,按照GB/T2423.4-2008的“试验Dd:交变湿热(12h+12h循环)”,湿热条件如下:a) 试验温度:40;b) 循环次数:2次。在湿热试验结束前2h进行绝缘电阻和介电强度复试,绝缘电阻应不小于1M,介电强度按要求的75%施加测量电压。试验结束后,在环境箱内恢复

56、至正常大气条件,通电后检查充电堆各项功能正常。9.20 电子兼容抗扰度试验9.20.1 一般要求以下试验规定了充电堆的电磁兼容抗扰度试验方法。充电堆正常工作状态是指充电堆在外接电源、负载等,并与电池管理系统建立正常的通信连接,功能和性能都正常的状态。9.20.2 试验结果的评价除非特别说明,试验结果的评价适用于所有充电堆,充电堆在电磁兼容抗扰度试验过程中出现以下2类结果均认为合格:A类:试验时和试验后充电堆均能正常工作,不应有任何误动作、损坏、死机、复位现象,数据采集应准确。B类:试验时充电堆可出现短时通信中断和液晶显示瞬间闪屏等,其他功能和性能都应正常,试验后无需人工干预,充电堆应可自行恢复,所有保存数据不应丢失(原则上短时不应超过5min)。9.20.3 静电放电抗扰度试验充电堆正常工作状态下,按GB/T17626.2的规定,并在下述条件下进行试验:a) 严酷等级:3级;b) 接触放电试验电压: 6kV,空气放电试验电压: 8kV;c) 直接放电施加部位: 在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分,包括通信接口;d) 间接放电施加部位: 对于台式设备,在水平耦合板和垂直耦合板;对于落地式设备,在垂直耦合板,垂直耦合板应正对充电堆的各个侧面;e) 如果充电堆的外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电;如充电堆的外

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