GB/T 38775.8-2023 電動汽車無線充電系統(tǒng) 第8部分：商用車應(yīng)用特殊要求（正式版）

ICS43.040.99電動汽車無線充電系統(tǒng)第8部分：商用車應(yīng)用特殊要求國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T38775.8—2023 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號和縮略語 24.1符號 24.2縮略語 2 25.1系統(tǒng)架構(gòu) 2 3 46.1充電前準(zhǔn)備階段要求 46.2充電啟動階段要求 46.3充電傳輸階段要求 46.4充電停止階段要求 5 57.1頻率設(shè)置 57.2對準(zhǔn)容忍區(qū)域與中心對準(zhǔn)點設(shè)置 5 67.4測試裝置布置 7 78.1充電前準(zhǔn)備階段測試 78.2充電啟動階段測試 78.3充電傳輸階段測試 8附錄A(資料性)商用車MF-WPT系統(tǒng)-地面設(shè)備 A.1地面設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) A.2地面設(shè)備電路設(shè)計 附錄B(資料性)商用車MF-WPT系統(tǒng)-車載設(shè)備 B.1車載設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) B.2車載設(shè)備電路設(shè)計 附錄C(資料性)系統(tǒng)效率測試記錄表 ⅢGB/T38775.8—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T38775《電動汽車無線充電系統(tǒng)》的第8部分。GB/T38775已經(jīng)發(fā)布了以下部分：--—第1部分：通用要求；-—第2部分：車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議； 第4部分：電磁環(huán)境限值與測試方法；—-—第6部分：互操作性要求及測試地面端；——第7部分：互操作性要求及測試車輛端；——第8部分：商用車應(yīng)用特殊要求。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出并歸口。本文件起草單位：中國電力科學(xué)研究院有限公司、國家電網(wǎng)有限公司、中興新能源科技有限公司、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司、許繼電源公司電力科學(xué)研究院、廈門新頁科技有限公司、合肥有感科技有限責(zé)任公司。GB/T38775.8—2023——第1部分：通用要求。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)的總體要求?！?部分：車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)地面通信控制單元(CSU)與車載通信控制單元(IVU)之間實現(xiàn)無線充電控制的通信協(xié)—-—第3部分：特殊要求。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)所特有的安全要求及測試方法?！?部分：電磁環(huán)境限值與測試方法。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)在充電時，電動汽———第5部分：電磁兼容性要求和試驗方法。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)電磁兼容性要——第6部分：互操作性要求及測試地面端。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)地面參考設(shè)—-——第7部分：互操作性要求及測試車輛端。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)車載參考設(shè)——第8部分：商用車應(yīng)用特殊要求。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)商用車應(yīng)用所特有的要求及測試方法?！?部分：車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議(應(yīng)用層及數(shù)據(jù)鏈路層)。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)實現(xiàn)無線充電控制的通信協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層的定義?！?0部分：通信協(xié)議一致性測試。目的在于規(guī)定電動汽車無線充電系統(tǒng)實現(xiàn)無線充電控制的1GB/T38775.8—2023電動汽車無線充電系統(tǒng)第8部分：商用車應(yīng)用特殊要求本文件規(guī)定了電動汽車無線充電系統(tǒng)商用車應(yīng)用特殊要求。本文件適用于功率等級超過22kW的電動商用車靜態(tài)磁耦合無線充電系統(tǒng)，其供電電源額定電壓最大值為1500V(DC),額定輸出電壓最大值為1500V(DC),其他額定輸出電壓參考執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T19596電動汽車術(shù)語GB/T38775.1—2020電動汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T38775.3—2020電動汽車無線充電系統(tǒng)第3部分：特殊要求GB/T38775.4—2020電動汽車無線充電系統(tǒng)第4部分：電磁環(huán)境限值與測試方法GB/T38775.5—2021電動汽車無線充電系統(tǒng)第5部分：電磁兼容性要求和試驗方法GB/T38775.6—2021電動汽車無線充電系統(tǒng)第6部分：互操作性要求及測試地面端3術(shù)語和定義GB/T19596、GB/T38775.1—2020、GB/T38775.3—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。在設(shè)計和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車。車載設(shè)備下表面與地面之間的最小垂直距離。車載設(shè)備輸出功率與地面設(shè)備輸入功率的比值。3.4當(dāng)副邊設(shè)備的離地間隙確定時，MF-WPT系統(tǒng)可以在X軸和Y軸方向上滿足互操作性要求進(jìn)行2GB/T38775.8—2023無線電能傳輸?shù)膮^(qū)域。中心對準(zhǔn)點centeralignmentpoint對準(zhǔn)容忍區(qū)域的幾何中心點。Uotom:負(fù)載需求的額定電壓，即MF-下列縮略語適用于本文件。CSU:地面通信控制單元(CommunicationServiceUnit)IVU:車載通信控制單元(In-VehicleUnit)MF-WPT:以磁場為介質(zhì)的無線電能傳輸(WirelessPowerTransferThroughMagneticField)PFC:功率因數(shù)校正(PowerFactorCorrection)圖1所示為MF-WPT系統(tǒng)架構(gòu)及組件。3GB/T38775.8—2023ba22200標(biāo)引序號說明：1———MF-WPT系統(tǒng)；12——非車載功率組件；24—--車載功率電路；a——無線充電功率傳輸；b——通信。圖1MF-WPT系統(tǒng)架構(gòu)及組件5.2分類商用車MF-WPT系統(tǒng)輸入功率等級分類見表1。表1輸入功率等級分類類別MF-WPT5MF-WPT6MF-WPT7功率(P)22<P≤3333<P≤66P>66商用車MF-WPT系統(tǒng)車載設(shè)備的離地間隙分類見表2。車載設(shè)備的額定離地間隙由設(shè)備制造商4GB/T38775.8—2023指定，且在該分類級別中的最大離地間隙和最小離地間隙之間。表2離地間隙分類離地間隙分類支持的副邊設(shè)備離地間隙(H)商用車地面設(shè)備可采用地埋安裝或地上安裝方式，安裝方式應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中5.4的規(guī)定。在一個車位內(nèi)，商用車MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備安裝數(shù)量可為多個，且車載設(shè)備安裝位置應(yīng)與地面設(shè)備的中心對準(zhǔn)點對齊。6要求商用車MF-WPT系統(tǒng)的安全測試結(jié)果應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中第10章、12.3,GB/T38775.3—2020中5.8.6,GB/T38775.4—2020中第4章、第5章以及GB/T38775.5—2021中的第6章、第7章的相商用車MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)滿足以下條件才可進(jìn)入充電狀態(tài)：a)初始對位預(yù)檢完成，原邊設(shè)備和副邊設(shè)備在可充電區(qū)域b)配對預(yù)檢通過；c)兼容性檢測預(yù)檢通過；d)通過異物檢測、活體保護(hù)功能的測試。初始對位預(yù)檢、配對預(yù)檢、兼容性檢測預(yù)檢的要求及測試方法見GB/T38775.6—2021異物檢測、活體保護(hù)測試方法應(yīng)符合8.2的規(guī)定。商用車MF-WPT5系統(tǒng)的功率上升速度不應(yīng)低于0.5kW/s,不宜高于5kW/s;商用車MF-WPT6、MF-WPT7系統(tǒng)的功率上升速度不應(yīng)低于1kW/s,不宜高于10kW/s。商用車MF-WPT系統(tǒng)效率測試應(yīng)按照8.3.2規(guī)定的測試方法進(jìn)行。系統(tǒng)效率應(yīng)滿足表3的規(guī)5GB/T38775.8—2023對準(zhǔn)情況系統(tǒng)效率中心對準(zhǔn)點對準(zhǔn)容忍區(qū)域6.4充電停止階段要求以下情況下，商用車MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備應(yīng)停止充電：a)車載設(shè)備發(fā)出停止充電請求；b)地面設(shè)備發(fā)出停止充電請求；c)無線充電控制管理系統(tǒng)發(fā)出停止充電請求；d)CSU和IVU之間的通信斷開；e)地面設(shè)備檢測到異物；f)地面設(shè)備檢測到活體；g)檢測到故障。商用車MF-WPT5系統(tǒng)，傳輸功率下降速度不應(yīng)低于5kW/s;商用車MF-WPT6、MF-WPT7系統(tǒng)，傳輸功率下降速度不應(yīng)低于10kW/s。地面設(shè)備應(yīng)具備執(zhí)行急停的功能，如安裝停止充電按鈕，執(zhí)行急停功能時，地面設(shè)備應(yīng)在1s內(nèi)停止功率傳輸。7試驗準(zhǔn)備7.1頻率設(shè)置商用車MF-WPT系統(tǒng)在工作狀態(tài)時，應(yīng)采用定頻工作模式，工作頻率應(yīng)按照表4中規(guī)定的標(biāo)稱頻率設(shè)置。表4頻率頻率類型頻率值標(biāo)稱頻率fo(±0.05)注1:fo為固定的標(biāo)稱頻率值。注2:±0.05為允許的偏差值。fo的值見《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》以及國際電信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)定。7.2對準(zhǔn)容忍區(qū)域與中心對準(zhǔn)點設(shè)置商用車MF-WPT系統(tǒng)原邊設(shè)備和副邊設(shè)備的對準(zhǔn)容忍區(qū)域的X軸、Y軸至少滿足表5的要求。6GB/T38775.8—2023表5對準(zhǔn)容忍區(qū)域設(shè)置坐標(biāo)MF-WPT5MF-WPT6MF-WPT7—100～100—100～100—100～100—100～100—150～150—150～150圖2所示為原邊線圈和副邊線圈的中心對準(zhǔn)點示意圖。地面設(shè)備的中心對準(zhǔn)點應(yīng)在設(shè)備表面進(jìn)行標(biāo)記，在測試時中心對準(zhǔn)點的坐標(biāo)應(yīng)為X=0、Y=0。商用車MF-WPT系統(tǒng)的地面設(shè)備和車載設(shè)備設(shè)計見附錄A和附錄B。原邊線圈原邊線圈原邊線圈原邊線圈原邊線圈1——中心對準(zhǔn)點；原邊線圈圖2中心對準(zhǔn)點示意圖7.3輸出電壓測量點選擇商用車MF-WPT系統(tǒng)車載設(shè)備的輸出電壓測試點至少包括：---系統(tǒng)滿功率輸出的最小輸出電壓測試點，該測試點的輸出電壓值由設(shè)備制造商提供；-——系統(tǒng)滿功率輸出的最大輸出電壓測試點，該測試點的輸出電壓值由設(shè)備制造商提供；7GB/T38775.8—2023測試裝置布置應(yīng)符合GB/T38775.6—2021中7.4的規(guī)定。商用車MF-WPT系統(tǒng)的地面設(shè)備和車載設(shè)備可能由多個設(shè)備并聯(lián)構(gòu)成，測試臺架應(yīng)具備足夠的8測試方法商用車MF-WPT系統(tǒng)的安全測試應(yīng)按照GB/T38775.1—2020中第10章及12.3的規(guī)定執(zhí)行，地面設(shè)備的IP等級應(yīng)按照GB/T38775.3—2020中8.6.2及8.6.3規(guī)定執(zhí)行，電磁環(huán)境限值的測試應(yīng)按照GB/T38775.4—2020中第6章、第7章的規(guī)定執(zhí)行，電磁兼容性的測試應(yīng)按照GB/T38775.5—2021中第6章、第7章的規(guī)定執(zhí)行。異物檢測測試方法通則應(yīng)符合GB/T38775.6—2021中8.2.1.1的規(guī)定，異物檢測區(qū)域應(yīng)包括GB/T38775.3—2020中圖6所示的區(qū)域，異物檢測測試過程中，測試對象應(yīng)平放在原邊設(shè)備的上表面，對于測試對象平放在原邊設(shè)備上表面的異物檢測測試，應(yīng)分為如圖3所示的n×m個區(qū)域。?n和m的取值應(yīng)使每個測試區(qū)域“ij”的面積(S;;)滿足：25cm2≤S,;≤45cm2,每個測試區(qū)域應(yīng)設(shè)置5個測試點，見圖4,測試對象的物理中心點應(yīng)于測試點的中心點重合，異物檢測測試方法的測試步驟應(yīng)符合GB/T38775.6—2021中8.2.1.3的規(guī)定。8GB/T38775.8—2023圖4每個測試區(qū)域的測試點設(shè)置活體保護(hù)測試方法應(yīng)符合GB/T38775.6—2021中8.2.2的規(guī)定。商用車MF-WPT的測試點應(yīng)以25mm作為步長，見表5,若設(shè)備制造商提供的對準(zhǔn)容忍區(qū)域的XY/Y/mmX/mm25Y?！猋軸增加的測試點，Y?=100+n×25(見a)]或Y。=150+n×25(見b)],其中n為正整數(shù)；Ymax——設(shè)備制造商提供的對準(zhǔn)容忍區(qū)域的Y軸最大值；Xm——X軸增加測試點，Xm=100+m×25,其中m為正整數(shù)；Xmax——設(shè)備制造商提供的對準(zhǔn)容忍區(qū)域的X軸最大值。9GB/T38775.8—2023測試步驟應(yīng)按以下進(jìn)行：a)系統(tǒng)輸出電壓為Uoutmax,測試MF-WPT系統(tǒng)在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測試點在無偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)效率；b)系統(tǒng)輸出電壓為Uoutnom,測試MF-WPT系統(tǒng)在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測試點在無偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)效率；c)系統(tǒng)輸出電壓為Uoutmin,測試MF-WPT系統(tǒng)在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測試點在無偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)效率；d)系統(tǒng)輸出電壓為Uoutmin且MF-WPT系統(tǒng)無法實現(xiàn)設(shè)計的100%輸出功率時，則按照設(shè)備制造商提供的可實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的100%輸出功率的最低輸出電壓進(jìn)行測試，測試MF-WPT系統(tǒng)在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測試點在無偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)效率。系統(tǒng)效率測試記錄表見附錄C。GB/T38775.8—2023(資料性)商用車MF-WPT系統(tǒng)-地面設(shè)備A.1地面設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)由兩個對稱線圈組成，即前線圈A和后線圈B,如圖A.1所示。線圈為矩形平面線圈，繞組均勻分布，繞組放在高磁導(dǎo)率材料(如鐵氧體)的磁芯面板上，磁芯采用邊沿擴(kuò)展型結(jié)構(gòu)。在任一時刻，通過前線圈A的電流和通過后線圈B的電流應(yīng)是反向的(一個順時針，另一個逆時針)。功率等級MF-WPT6由多個功率等級MF-WPT5的模塊并聯(lián)構(gòu)成，如圖A.2所示，兩個功率等級較小的原邊線圈前后并聯(lián)構(gòu)成功率等級更大的原邊線圈。a)俯視圖b)側(cè)視圖圖A.1原邊線圈結(jié)構(gòu)GB/T38775.8—2023H——鋁板厚度；dxi——前線圈A中心至內(nèi)匝線圈X軸方向距離；dx?——前線圈A中心至外匝線圈X軸方向距離；dx?——磁芯面板O中心至鋁板X軸方向邊界距離；dxFEi——前線圈A中心至鐵氧體X軸方向邊界距離；dxFE?——磁芯面板O中心至鐵氧體X軸方向邊界距離；d——前線圈A中心至磁芯面板O中心距離；dyi——前線圈A中心至內(nèi)匝線圈Y軸方向距離；dy?——前線圈A中心至外匝線圈Y軸方向距離；dy3——磁芯面板O中心至鋁板Y軸方向邊界距離；dyFE1—-—前線圈A中心至鐵氧體Y軸方向邊界距離；dYFE2——磁芯面板O中心至鐵氧體Y軸方向邊界距離。圖A.1原邊線圈結(jié)構(gòu)(續(xù))GB/T38775.8—2023圖A.2多個線圈并聯(lián)結(jié)構(gòu)(兩個線圈前后并聯(lián))GB/T38775.8—2023標(biāo)引序號說明：A--—前線圈中心點；O原邊線圈中心點；B--—后線圈中心點；X——車輛行駛平行方向；dxi——前線圈A中心至內(nèi)匝線圈X軸方向距離；dx?——前線圈A中心至外匝線圈X軸方向距離；dx?——磁芯面板O中心至鋁板X軸方向邊界距離；d---—前線圈A中心至磁芯面板O中心距離；dyi——前線圈A中心至內(nèi)匝線圈Y軸方向距離；dy?——前線圈A中心至外匝線圈Y軸方向距離；dy?——磁芯面板O中心至鋁板Y軸方向邊界距離；dYFE?——前線圈A中心至鐵氧體Y軸方向邊界距離；dYFE2——磁芯面板O中心至鐵氧體Y軸方向邊界距離。圖A.2多個線圈并聯(lián)結(jié)構(gòu)(兩個線圈前后并聯(lián))(續(xù))對于單個原邊線圈的物理參數(shù)本文件不做規(guī)范；對于MF-WPT5功率等級的原邊線圈，采用表A.1表A.1原邊線圈參數(shù)參數(shù)取值參數(shù)取值繞線規(guī)格φ0.1mm×2800匝繞線匝數(shù)12匝繞線方式單股鐵氧體磁芯厚度鋁板厚度A.2地面設(shè)備電路設(shè)計諧振補(bǔ)償電路以及原邊線圈。GB/T38775.8—2023標(biāo)引序號說明：1—--三相輸入電源；4——諧振補(bǔ)償電路及原邊線圈；C?——原邊線圈諧振電容；L?——原邊線圈諧振電感。圖A.3地面設(shè)備電路地面設(shè)備電路并聯(lián)使用采用圖A.4所示進(jìn)行設(shè)計。GB/T38775.8—20232——三相PFC電路；4——諧振補(bǔ)償電路及原邊線圈。圖A.4地面設(shè)備并聯(lián)電路地面設(shè)備與車載設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)時，在工作間隙為200mm典型值下，地面設(shè)備的電氣規(guī)格參數(shù)按表A.2設(shè)計。參數(shù)取值參數(shù)取值互感/μH耦合系數(shù)GB/T38775.8—2023(資料性)B.1車載設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)車載設(shè)備副邊線圈的機(jī)械結(jié)構(gòu)見圖B.1。O——副邊線圈中心點；dx?——線圈外匝X軸方向長度；dyi——單塊磁芯面板Y軸方向長度；dy?——線圈外匝Y軸方向長度；8γtx?0O——副邊線圈中心點；X——車輛行駛平行方向；Y——車輛行駛垂直方向；dx?——單塊磁芯面板X軸方向長度；dx?——線圈外匝X軸方向長度；dx3——鋁板X軸方向長度；dxi——兩塊磁芯面板X軸方向最小間距；dyi——單塊磁芯面板Y軸方向長度；圖B.2副邊多個線圈并聯(lián)結(jié)構(gòu)(兩個線圈前后并聯(lián))GB/T38775.8—2023車載設(shè)備副邊線圈參數(shù)按照表B.1所示設(shè)計。表B.1車載設(shè)備副邊線圈參數(shù)參數(shù)取值參數(shù)取值鋁板厚度磁芯厚度繞線規(guī)格φ0.1mm×900匝繞線匝數(shù)2匝繞線方式16股并繞B.2車載設(shè)備電路設(shè)計車載設(shè)備的諧振電路架構(gòu)按照圖B.3所示電路進(jìn)行設(shè)計。副邊采用P(并聯(lián))結(jié)構(gòu)的諧振補(bǔ)償電路，采用Boost升壓電路進(jìn)行副邊的電壓調(diào)節(jié)。結(jié)合附錄A的原邊電路，該副邊電路用于單個副邊線圈進(jìn)行無線充電的場景。圖B.3車載設(shè)備電路車端設(shè)備與地面設(shè)備構(gòu)成MF-WPT