电动汽车非车载充放电装置通用技术要求

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1、Q/ Q/GDWICS 备案号：Q/ 国家电网公司企业标准中华人民共和国国家电网公司 发 布2010 x x 实施2010 x x 发布电动汽车非车载充放电装置 通用技术要求Off-board bi-directional charger for electric vehiclesGeneral technical requirements（报批稿）11前 言在智能电电网体系系中，电电动汽车车的蓄电电池组除除接受电电网充电电外还可可根据电电网需求求向电网网提供电电能。电电动汽车车非车载载充放电电装置是实实现电动动汽车与与电网双双向能量量转换的的关键环环节。通通过本标标准的制制定，为为电动汽汽车

2、非车车载充放放电装置置的研制制和使用用提供技技术依据据。本标准在在Q/GGDW 2333-20009电电动汽车车非车载载充电机机 通用用要求的的基础上上进行编编制。与QQ/GDDW 2233相相比，本本标准定定义了充充放电装装置，对对其功能能做出了了规定，并并提出电电网异常常响应和和孤岛检检测等要要求。本本标准与与Q/GGDW 2333并行使使用，分分别作为为电动汽汽车非车车载充放放电装置置和电动动汽车非非车载充充电机的的一般性性技术要要求。本标准是是国家电电网公司司电动汽汽车充放放电站系系列标准准之一。该该系列标标准目前前包括以以下标准准：Q/GDDW XXXX-20110 电动汽汽车非车车

3、载充放放电装置置通用技技术要求求Q/GDDW XXXX-20110 电动汽汽车非车车载充放放电装置置电气接接口规范范Q/GDDW XXXX-20110 电动汽汽车交流流供电装装置电气气接口规规范Q/GDDW XXXX-20110 电动汽汽车充放放电计费费装置技技术规范范本标准由由国家电电网公司司智能电电网部提提出和归归口。本标准的的起草单单位：中中国电力力科学研研究院、上上海市电电力公司司、湖北北省电力力公司、湖湖南省电电力公司司。本标准的的主要起起草人：吴尚洁洁、武斌斌、廉国国海、罗罗伟明、于于文斌、潘潘景宜、田田立亭、吴吴巍、曹曹基华。本标准由由中国电电力科学学研究院院负责解解释。本标准于

4、于20XXX年XX月首次次公布。电动汽车车非车载载充放电电装置通用用技术要要求1 范围本标准规规定了国国家电网网公司系系统使用用的电动动汽车用用非车载载充放电电装置（以以下简称称充放电电装置）的的基本构构成、功功能要求求、技术术要求、电电网接入入要求、与与电动汽汽车蓄电电池系统统的连接接以及充充放电装装置的标标识。本标准适适用于国国家电网网公司系系统使用用的采用用传导式式充放电方式式的电动动汽车用用非车载载充放电电装置。2 规范性引引用文件件下列文件件中的条条款通过过本标准准的引用用而成为为本标准准的条款款。凡是是注日期期的引用用文件，其其随后所所有的修修改单（不不包括勘勘误的内内容）或或修订

5、版版均不适适用于本本标准，然然而，鼓鼓励根据据本标准准达成协协议的各各方研究究是否可可使用这这些文件件的最新新版本。凡凡是不注注日期的的引用文文件，其其最新版版本适用用于本标标准。GB/TT 38859.2-993 半导体体变流器器 应应用导则则GB 442088 外外壳防护护等级（IIP代码码）GB/TT 47797.5-992 电工电电子产品品自然环环境条件件 降降水和风风GB/TT 47797.6-119955 电电工电子子产品自自然环境境条件 尘、沙沙、盐雾雾GB/TT 1668955.322-20008建建筑物电电气装置置 第77-7112部分分：特殊装装置或场场所的要要求 太太阳能

6、光光伏(PPV)电电源供电电系统GB1776255.2电电磁兼容容限值 对对额定电电流不大大于166A的设设备在低低压供电电系统中中产生的的电压波波动和闪闪烁的限限制GB/ZZ176625.3电磁磁兼容限限值 对对额定电电流大于于16AA的设备备在低压压供电系系统中产产生的电电压波动动和闪烁烁的限制制GB/TT 1884877.1-20001 电动车车辆传导导充电系系统 一般要要求GB/TT 1884877.3-20001 电动车车辆传导导充电系系统 电动车车辆交流流/直流流充电机机（站）GB/TT 1995966-20004 电动动汽车术术语3 术语和定定义GB/TT 1884877.1-2

7、0001和GGB/TT 1995966-20004中中确立的的以及下下列术语语和定义义适用于于本标准准。3.1 充放电装装置 bbi-diirecctioonall charrgerr实现电动动汽车蓄蓄电池系系统与电电网之间间双向电能能转换的的装置。4 总则充放电装装置应具具有为蓄蓄电池系系统安全全、自动动的充电的的能力和和按照使使用要求求将蓄电电池的电电能向电电网回馈馈放电的的能力。充放电装置应具有在充电状态和放电状态之间自动转换的能力。充电和放电的过程应对蓄电池不造成伤害或少伤害，并且也不会给周围的环境和人带来伤害。5 基本构成成充放电装装置的基基本构成成包括：功率单单元、控控制单元元、电

8、气气接口和和通信接接口等。6 功能要求求6.1 适用电池池种类充放电装装置应能能对下述述电池中中的一种种或多种种充电和和放电：锂离子子蓄电池池、镍氢氢蓄电池池、铅酸蓄蓄电池。6.2 充放电运运行模式式6.2.1 充电模式式只允许充充放电装装置向蓄蓄电池充充电的工工作状态态称之为为充电模模式。在在这种模模式下，充放电装置作为单纯的充电机运行。6.2.2 充放电模模式在充放电电模式下下，充放放电装置置依据电电网运行行需要和和蓄电池池管理系系统提供供的信息息，自动动转换充充放电状状态和调调整充放放电运行行参数，以实现电动动汽车蓄蓄电池和和电网之之间电能能的双向向传递。6.3 人机交互互功能6.3.1

9、 显示输出出功能a）充放放电装置置应显示示的信息息：充放放电状态态；电池池类型、蓄蓄电池组组充放电电电压、充充放电电电流、荷荷电状态态（SOOC）；交流流侧电压压、电流流、功率率；在手手动设定定参数过过程中应应显示人人工输入入信息；在出出现故障障时应有有相应的的提示信信息。b）可选选显示信信息：电池温度度、充放放电时间间、设定定参数等等。6.3.2 手动输入入功能充放电装装置应具具有实现现外部手手动输入入和控制制的功能能。6.4 参数设定定6.4.1 设定要求求充放电参参数设定定包括充充电参数数的设定定和放电电参数的的设定，具具有自动动设定方方式和手手动设定定方式。充放电电装置采采用任何何设定

10、方方式，均均应具有有明确的的操作指指示信息。6.4.2 充电参数数设定6.4.2.1 手动设定定方式操作人员员设置充充电方式式、充电电电压、充充电电流流等参数数，充放放电装置置根据设设定参数数执行相相应操作作，对蓄蓄电池进进行充电电。6.4.2.2 自动设定定方式在充电过过程中，充放电装置依据电网运行信息和蓄电池管理系统提供的数据动态调整充电运行参数、执行相应动作，对蓄电池进行充电。6.4.3 放电参数数设定在放电过过程中，充放电装置依据电网运行信息和蓄电池管理系统提供的数据动态调整放电运行参数、执行相应动作，对电网输出电能。在充放电电模式下下，可设设定如下下放电限限制条件件：放电电时间、放放

11、电电流流限值/放放电功率率限值、放放电终止止条件（包包括蓄电电池组电电压、荷荷电状态态等）等等。6.5 通信功能能充放电装装置应具具有与蓄蓄电池管管理系统统通信的的功能，判判断充放放电装置置是否与与电动汽汽车蓄电电池系统统正确连连接，获获得电动动汽车蓄蓄电池系系统参数数和蓄电电池实时时数据。充放电装装置应具有与上级监控控系统通通信的功功能，获获得充放放电参数数和命令令。充放电装装置与蓄蓄电池管管理系统统及上级级监控系系统的通通信协议议将另行行制定。7 技术要求求7.1 环境条件件7.1.1 工作环境境温度-20+50。7.1.2 相对湿度度5995。7.1.3 海拔海拔高度度10000mm；海

12、拔高度度10000m时时，应设计高高原型设设备；若若使用标标准型设设备，应应按GBB/T 38559.22-933中5.111.22规定降降容使用。7.1.4 周围环境境要求使用地点点不得有有爆炸危危险介质质，周围围介质不不含有腐腐蚀金属属和破坏坏绝缘的的有害气气体及导导电介质质。7.2 结构要求求7.2.1 充放电装装置壳体体应坚固固。7.2.2 结构上应应防止人人体轻易易触及带带电导体体。7.3 电源要求求7.3.1 电压和电电流交流接入入电压和和电流要要求见表表1。表1 充放电装装置交流流侧接入入电压/电流要要求接入方式式交流电流流额定值值IN（A）交流电压压额定值值（V）1IN116单

13、相2220216IIN322单相/三三相 2220/38003IN332三相3880充放电装装置的交交流侧功功率主回回路应能能承受的的电压波波动范围围为额定定电压15%。7.3.2 频率50 HHz1Hz。7.4 耐环境要要求7.4.1 IP防护护等级充放电装装置应遵遵守IPP32（在在室内）或或IP554（在在室外），必必要时按按照GBB 42208的的规定确确定是否否提高防防护等级级。7.4.2 三防(防防潮湿，防防霉变，防防盐雾)保护充放电装装置内印印刷线路路板、接接插件等等电路应应进行防防潮湿、防防霉变、防防盐雾处处理，其其中防盐盐雾腐蚀蚀能力满满足GBB/T 47997.66-199

14、95中中表9的要求求，使充充放电装装置能在在室外潮潮湿、含含盐雾的的环境下下正常运运行。7.4.3 防锈(防防氧化)保护充放电装装置铁质质外壳和和暴露在在外的铁铁质支架架、零件件应采取取双层防防锈措施施，非铁铁质的金金属外壳壳也应具具有防氧氧化保护护膜或进进行防氧氧化处理理。7.4.4 防风保护护安装在平平台上的的充放电电装置以以及暴露露在外的的部件应应能承受受GB/T 47797.5-992中表表9规定的的不同地地区、不不同高度度处相对对风速的的侵袭。7.4.5 防盗保护护充放电装装置外壳壳门应装装防盗锁锁，固定定充放电电装置的的螺栓必必须是在在打开外外壳的门门后才能能安装或或拆卸。7.5

15、温升要求求充放电装装置在额额定负载载下长期期连续运运行，内内部各发发热元器器件及各各部位的的温升应应不超过过表2中中的规定定。表2 充放电装装置各部部件极限限温升部件或器器件极限温升升（K）功率开关关器件70整流变压压器、电电抗器B级绝缘缘绕组80与半导体体器件的的连接处处55与半导体体器件连连接处的的塑料绝绝缘线25母线连接接处铜与铜铜搪锡铜搪搪锡50607.6 电气绝缘缘性能7.6.1 工频耐压压充放电装装置非电电气连接接的各带带电回路路之间、各各独立带带电电路路与地（金金属外壳壳）之间间，按其其工作电电压应能能承受表表3所规规定历时时1miin的工工频耐压压试验。试试验过程程中应无无绝缘

16、击击穿和闪闪络现象象。7.6.2 冲击耐压压充放电装装置非电电气连接接的各带带电回路路之间、各各独立带电电电路对对地（金金属外壳壳）之间间，按其其工作电电压应能能承受表表3所规规定标准准雷电波波的短时时冲击电电压试验验。试验验过程中中应无击击穿放电电。7.6.3 绝缘电阻阻用开路电电压为表表3规定定电压的的测试仪仪器测量量，充放放电装置置非电气气连接的的各带电电回路之之间、各各独立带带电电路路与地（金金属外壳壳）之间间绝缘电电阻应不不小于110M。表3 绝缘试验验的试验验等级额定绝缘缘电压UUI额定工作作电压交交流均方方根值或或直流（V）绝缘电阻阻测试仪仪器的电电压等级级（V）工频耐压压试验电

17、压压（kV）冲击耐压压试验电压压（kV）602501.0160UUI30005002.05300UI700100002.5127.6.4 漏电流在湿热试试验后，用用1.11倍额定定电压测测试漏电电流，充充放电装装置对地地漏电流流应不大大于3.5mAA。7.7 防护要求求7.7.1 允许温度度在40环境温温度下，充放电装置可用手接触部分允许最高温度应是： 金属部分分，500； 非金属部部分，660。可以用手手接触但但不必紧紧握的部部分，在在同样条条件下允允许的最最高温度度应为： 金属部分分，600； 非金属部部分，885。7.7.2 电击防护护充放电装装置的电电击防护护要求应应符合GGB/TT

18、1884877.1-20001中第第9章的的要求。7.8 安全要求求7.8.1 充放电装装置应具备直流流侧的限限流保护护功能。7.8.2 充放电装装置应具具备急停停开关，通通过手动动或远方方通信指指令紧急急停止充充放电。7.8.3 充放电装装置在启启动时应应需人工工确认启启动。7.8.4 充放电装装置应具具有联锁锁功能，以以保证与与电动汽汽车分开开以前车车辆不能能启动。7.8.5 在充电和和放电过过程中，充放电装置应保证电压和电流不超出允许值。7.8.6 在充电和和放电过过程中，在蓄电池的温度超出允许限值时，充放电装置应停止充放电。7.8.7 充放电装装置应具具有软启启动功能能，电网网侧的启启

19、动冲击击电流不不大于额额定电流流的1110%。7.8.8 充放电装装置应具备电网网侧的过过/欠压压保护。在在放电状状态下，充放电装置检测到电网电压异常，应能延时自动切断主回路。如果在要求的延时内电网电压恢复到正常，则无需响应。电压条件和延时如表4。表4 异常电压压的响应应电压（电电网连接接端）响应时间间U500%UNN0.1ss50%UUNU85%UN2.0ss85%UUNU1100%UNN继续运行行110%UNU1355%UNN2.0ss135%UNU0.055s7.8.9 充放电装装置在电电网侧应应具备过过/欠频频保护。在在放电状状态下，充放电装置检测到电网频率低于49.5Hz或高于50.

20、2Hz时，应延时0.2s自动切断主回路。如果在要求的延时内频率恢复到正常，则无需响应。7.8.10 充放电装装置在电电网侧应应具备孤孤岛效应应保护。充放电装置必须在电网失压2s内停止向电网线路送电，并自动切断主回路。7.8.11 由于超限限状态导导致充放放电装置置停止充充放电后后，在电电网工作作电压和和频率恢恢复到正正常范围围后200s至55minn，充放放电装置置根据电电网需要要恢复充充放电。恢恢复充放放电运行行时必须须执行软软启动。7.8.12 充放电装装置电网网侧接口口应按照照GB/T 1168995.332-220088要求的的接地/接保护护线。7.8.13 充放电装装置电网网侧应具具

21、有符合合GB/T 1168995.332-220088要求的的短路保保护。7.8.14 充放电装装置电网网侧应具具有符合合GB/T 1168995.332-220088要求的的隔离和和开关的的方式。7.8.15 在充放电电过程中中，充放放电装置置应具有有明显的的警示标标志和文文字提示示，防止止人员误误操作。7.9 电磁兼容容性充放电装装置应能能承受GGB/TT 1884877.3-20001中111.33规定的的电磁环环境测试试。7.10 直流输出出要求7.10.1 输出电压压和电流流范围a) 输出电压压充放电装装置输出出电压根根据适用用蓄电池池系统电电压等级级的范围围分为三三级：1550V3

22、500V，3300VV5000V，4450VV7000V。b) 输出电流流输出额定定电流优选选值（AA）：110、220、550、1100、1160、2200。7.10.2 输出电压压和电流流误差在7.33规定的的交流电电源波动动范围内内、在充充电负载载波动范范围内、以以及输出出不超出出7.110.11规定的的调节范范围内时时，充放放电装置置输出电电压与设设定值的的相对静静态误差差应不大大于1；在设定定的输出出直流电电流大于于等于330A时时，充放放电装置置输出电电流与设设定值的的相对静静态误差差应不大大于1；在设定定的输出出直流电电流小于于30AA时，充放放电装置置输出电电流与设设定值的的相

23、对静静态误差差应不大大于0.33A。7.11 交流输出出要求在7.33规定的的交流电电源波动动范围及及供电蓄蓄电池电电压限值值允许范范围内，当当所设定定的输出出交流电电流为额额定电流流的200%1100%时，充放电电装置输输出的交交流电流流与设定定值的相相对静态态误差应应不大于于2。7.12 充放电效效率对于功率率大于33kW的的充放电电装置，当当充放电电装置输输出功率率大于额定定输出功率率的500%时，效率应大于等于90%；对于功率小于等于3kW的充放电装置，当输出功率大于额定输出功率的50%时，效率应大于等于80%。7.13 低压辅助助电源要要求充放电装装置应为为电动汽汽车提供供低压辅辅助

24、电源源，用于于在充放放电过程程中为电电动汽车车蓄电池管管理系统统供电。低低压辅助助电源输输出的纹纹波系数数应小于于等于11%。7.14 可靠性指指标平均故障障间隔时时间（MMTBFF）应大大于等于于30000h（置置信度为为85%）。7.15 其他要求求7.15.1 机械强度度充放电装装置应能能承受GGB/TT 1884877.3-20001中111.22条规定定的机械械环境测测试。7.15.2 噪声在额定负负载和周周围环境境噪声不不大于440dBB的条件件下，距距充放电电装置水水平位置置1m处，测测得的噪噪声最大大值应不不大于660dBB(A)。8 电网接入入要求8.1 闪变充放电装装置运行

25、行造成的的电压闪闪变不应应超出GGB1776255.2（小小于166A的系系统）或或GB/ZZ 1776255.3（166A及以以上的系系统）相相关章节节规定的的限值。8.2 直流注入入分量充放电装装置向电电网交流流接口注注入的直直流电流流不应大大于基波波电流的的1%。8.3 谐波和波波形畸变变充放电装装置向电电网注入入的总谐谐波电流流应小于于额定交交流输出出的5%。各次次谐波应应限制在在表5所列的的百分比比之内。此此范围内内偶次谐谐波限值值应小于于更低奇奇次谐波波的255%。表5 电流畸变变限值谐波次数数畸变限值值奇次谐波波3次至99次小于4.0%11次至至15次次小于2.0%17次至至21

26、次次小于1.5%23次至至33次次小于0.6%偶次谐波波2次至88次小于1.0%10次至至32次次小于0.5%8.4 功率因数数当充放电电装置输输出功率率大于额定定输出功率率的500%时，功率因数应大于0.95。9 充放电装装置与电电动汽车车蓄电池池系统的的连接9.1 功能要求求9.1.1 将直流电电能在充充放电装装置和电电动汽车车蓄电池池系统之之间双向向传递。9.1.2 实现充放放电装置置与电动动汽车蓄蓄电池系系统之间间的通信信连接。9.1.3 为检测充充放电装装置与电电动汽车车蓄电池池系统可可靠连接接提供回回路。9.2 安全要求求9.2.1 充放电装装置应能能够判断断连接器器、电缆缆是否正正确连接接。9.2.2 当充放电电装置与与电动汽汽车蓄电电池系统统正确连连接后，充放电电装置才才能允许许启动充放放电过程程。当充充放电装装置检测测到与电电动汽车车蓄电池池系统的的连接不不正常时时，必须须立即停停止充放放电。10 标识在充放电电装置的的外表面面应具有有永久性性铭牌，其其主要内内容包括括：产品品名称；产品型型号；直直流侧额额定电压压，额定定电流；交流侧侧额定电电压，额额定电流流；额定定交流输输入功率率；生产产厂名称称；生产产批号或或日期。在充放电电装置的的相应位位置上应应具有接接线、接接地及安安全标识识，其标标识应正正确、完完整、清清晰、牢牢固。