GB∕T 38775.3-2020 電動汽車無線充電系統(tǒng) 第3部分：特殊要求

K81中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)電動汽車無線充電系統(tǒng)E國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會Ⅰ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4分類 5一般要求 6通信要求 7技術(shù)要求 8測試方法 附錄A（資料性附錄）原、副邊設(shè)備 附錄B（資料性附錄）測試記錄 GB/T38775《電動汽車無線充電系統(tǒng)》分為以下部分：—第1部分：通用要求；—第2部分：車載充電機和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議；—第3部分：特殊要求；—第4部分：電磁環(huán)境限值與測試方法。本部分為GB/T38775的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出并歸口。本部分起草單位：中國電力科學(xué)研究院有限公司、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、中興新能源汽車有限責(zé)任公司、國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院、中國汽車技術(shù)研究中心、浙江萬安科技股份有限公司、中惠創(chuàng)智無線供電技術(shù)有限公司、許繼電源有限公司、國網(wǎng)冀北電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司、上海汽車集團股份有限公司、浙江吉利汽車研究院有限公司、北京新能源汽車股份有限公司、清華大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)、上海電器科學(xué)研究所（集團）有限公司。李妮、董曉帥、楊國勛、李曉偉、王松岑、辛亮、徐長福。ⅢⅣ引言與其對應(yīng)內(nèi)容相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)保證，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得：地址：57WaterStreet,Watertown,MA,USA專利持有人姓名：麻省理工學(xué)院地址：57WaterStreet,Watertown,MA,USA專利持有人姓名：奧克蘭聯(lián)合服務(wù)有限公司地址：57WaterStreet,Watertown,MA,USA專利持有人姓名：中興新能源汽車有限責(zé)任公司地址：廣東省深圳市南山區(qū)中興通訊西麗工業(yè)園研一樓專利持有人姓名：中惠創(chuàng)智無線供電技術(shù)有限公司地址：山東省煙臺市萊山區(qū)明達西路11號專利持有人姓名：廈門新頁科技有限公司／廈門新頁電氣有限公司地址：廈門市思明區(qū)金山路8號和盛大廈11層專利持有人姓名：華為技術(shù)有限公司地址：深圳市龍崗區(qū)坂田華為基地專利持有人姓名：浙江萬安億創(chuàng)電子科技有限公司地址：上海浦東新區(qū)川沙新鎮(zhèn)川大路211號請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。1電動汽車無線充電系統(tǒng)GB/T38775的本部分規(guī)定了電動汽車無線充電系統(tǒng)的特殊要求，包括分類、一般要求、通信要求、技術(shù)要求和測試方法等。1500VDC,額定輸出電壓最大值為1000VAC或1500VDC。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼）GB/T14048.2低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷路器GB/T16895.3—2017低壓電氣裝置第5-54部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝接地配置和保護導(dǎo)體GB/T16916.1家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCCB)第1部分：一般規(guī)則GB/T17625.8電磁兼容限值每相輸入電流大于16A小于等于75A連接到公用低壓系統(tǒng)的設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流限值GB/T22794家用和類似用途的不帶和帶過電流保護的F型和B型剩余電流動作斷路器GB/T38775.1—2020電動汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T38775.4—2020電動汽車無線充電系統(tǒng)第4部分：電磁環(huán)境限值與測試方法中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定（中華人民共和國工業(yè)和信息化部令第46號）3術(shù)語和定義GB/T38775.1—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1以磁場為介質(zhì)，通過磁耦合方式從電源向電力負載進行無線電能傳輸?shù)某潆姺绞?，電源和電力負載的物理位置為靜止?fàn)顟B(tài)。3.2無線充電系統(tǒng)進行功率傳輸?shù)念l率范圍。23.3系統(tǒng)設(shè)計的工作頻率。對于可調(diào)頻率系統(tǒng)，當(dāng)原邊設(shè)備、副邊設(shè)備對齊且所有部件都以設(shè)計參數(shù)穩(wěn)定工作時，系統(tǒng)將工作于標(biāo)稱頻率。3.4副邊設(shè)備下表面與地面之間的最小垂直距離。注：副邊設(shè)備下表面可能為非平面結(jié)構(gòu)，副邊設(shè)備也可能為非垂直地面安裝。3.5在充電過程中，無線充電系統(tǒng)依據(jù)電動汽車提供的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整充電參數(shù)、執(zhí)行相應(yīng)操作，完成充電過程。3.6負責(zé)一個或多個電動汽車無線充電系統(tǒng)的充電協(xié)調(diào)控制、運維監(jiān)控管理、業(yè)務(wù)運營管理和系統(tǒng)管理等功能。3.7地面設(shè)備在某一段設(shè)置的固定時間內(nèi)未接收到車載設(shè)備的數(shù)據(jù)或車載設(shè)備未收到地面設(shè)備數(shù)據(jù)，則認(rèn)為地面設(shè)備與車載設(shè)備通信中斷。3.8電能傳輸從交流（或直流）電源輸入到電動汽車電池或車載電氣設(shè)備的效率。注：測試點見GB/T38775.1—2020中的圖2及表1。MF-WPT系統(tǒng)按磁極分類如圖1所示。一對一多對多多對一副邊線圈機械氣隙原邊線圈4.2按諧振補償拓撲MF-WPT系統(tǒng)諧振電路如圖2所示，原邊、副邊均可采用這些諧振拓撲。3諧振拓撲串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)復(fù)合補償副邊補償機械氣隙原邊補償串聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)復(fù)合補償圖2諧振補償拓撲注：原邊、副邊補償方式不限于以上諧振補償拓撲。4.3按輸入功率等級按輸入功率等級的分類應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中6.2的規(guī)定。4.4按使用環(huán)境按使用環(huán)境的分類應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中6.3的規(guī)定。4.5按安裝方式按安裝方式的分類應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中5.4.1的規(guī)定。5一般要求MF-WPT系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率應(yīng)滿足表1所示要求。內(nèi)容MF-WPT系統(tǒng)頻率功率等級MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3MF-WPT4MF-WPT5MF-WPT6MF-WPT7標(biāo)稱頻率f0A系統(tǒng)頻率范圍f~f2A注1:A表示待定，在后續(xù)版本中確定。fff。fff規(guī)定。45.3機械氣隙MF-WPT系統(tǒng)原邊和副邊的機械氣隙應(yīng)滿足表2所示要求。表2機械氣隙類型機械氣隙S80±30M130±30L190±40MF-WPT系統(tǒng)副邊設(shè)備的離地間隙應(yīng)滿足表3所示要求。表3離地間隙類型離地間隙100~150140~210170~250≥2505.5偏移范圍MF-WPT系統(tǒng)原邊設(shè)備和副邊設(shè)備在如表4所示的偏移范圍內(nèi)應(yīng)滿足GB/T38775.1—2020中表4偏移范圍等級MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3MF-WPT4MF-WPT5MF-WPT6MF-WPT7x方向±75±75±75AAAAY方向±100±100±100AAAA注：A表示待定，在后續(xù)版本中確定。MF-WPT系統(tǒng)架構(gòu)參見GB/T38775.1—2020附錄A。55.7原邊設(shè)備原邊設(shè)備的安裝方式見GB/T38775.1—2020中5.4的規(guī)定。原邊設(shè)備的線圈安裝位置參見附錄A的A.1。MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)具備自動充電方式。MF-WPT系統(tǒng)在待機狀態(tài)時地面設(shè)備應(yīng)可被喚醒。根據(jù)初始化階段交互的信息，檢測原邊設(shè)備和副邊設(shè)備之間的互操作性參數(shù)，應(yīng)至少包括：cMF-WPT系統(tǒng)車載設(shè)備應(yīng)具備對位檢測功能，能夠反饋副邊設(shè)備是否在設(shè)備廠商規(guī)定的偏移范圍內(nèi)。若檢測到超出偏移范圍，則MF-WPT系統(tǒng)發(fā)出警告，并停止充電或不啟動充電。MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備應(yīng)具備異物檢測功能，能夠識別原邊設(shè)備上方影響無線電能傳輸?shù)漠愇铮Ｒ?guī)異物見表7。若檢測到異物，則MF-WPT系統(tǒng)發(fā)出警告，并停止充電或不啟動充電。MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備宜具備活體保護功能，能夠判斷GB/T38775.4—2020保護區(qū)域1和2內(nèi)是否存在活體，若檢測到活體，則MF-WPT系統(tǒng)發(fā)出警告，并停止充電或不啟動充電。正在充電狀態(tài)與車輛可行駛模式應(yīng)為互鎖關(guān)系。5.8.8人機交互功能MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)顯示下列信息或狀態(tài)：6cMF-WPT系統(tǒng)宜顯示下列信息：MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備、車載設(shè)備都應(yīng)具備異常保護功能，具體要求如下：止運行。其中溫度采集點應(yīng)至少包括原邊設(shè)備、副邊設(shè)備、非車載功率組件的環(huán)境溫度以及車載功率組件的環(huán)境溫度。止充電。GB/T14048.2、GB/T16916.1和GB/T22794的相關(guān)要求。6通信要求6.1命令和控制通信MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)具備地面設(shè)備和車載設(shè)備之間的無線通信能力，通過信令實現(xiàn)無線電能傳輸過程的控制以及相關(guān)必要信息的交互，確保MF-WPT系統(tǒng)的安全、可靠運行。高層通信時，MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)具備地面設(shè)備、車載設(shè)備以及無線充電控制管理系統(tǒng)的無線通信能力，通過信令實現(xiàn)無線電能傳輸控制、運行數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)必要信息的交互。7技術(shù)要求MF-WPT系統(tǒng)效率應(yīng)滿足5.1的規(guī)定，本條適用于功率等級MF-WPT1、MF-WPT2和MF-WPT3。注：其他功率等級的測試在后續(xù)版本中確定。7.2功率因數(shù)在額定輸入、額定輸出條件下，MF-WPT系統(tǒng)輸入功率因數(shù)值應(yīng)不低于0.98。7.3輸入諧波電流僅適用于下列類別中的無線充電設(shè)備：7每相輸入電流小于或等于16A且連接到公共低壓交流配電系統(tǒng)的供電設(shè)備應(yīng)符合GB/T17625.1中相關(guān)規(guī)定，所有供電設(shè)備為A類設(shè)備。注：上述A類設(shè)備的定義不同于GB4824—2013中8.1.2詳細說明的環(huán)境分類。每相輸入電流大于16A,小于或等于75A且連接到公共低壓交流配電系統(tǒng)的供電設(shè)備應(yīng)符合GB/T17625.8中相關(guān)規(guī)定。對于每相輸入電流大于75A的供電設(shè)備，由于限值和測量方法尚在考慮中，其測量宜在每相輸入電流不大于75A的最大模塊數(shù)量配置下進行。7.4電磁環(huán)境限值MF-WPT系統(tǒng)的電磁環(huán)境限值應(yīng)滿足GB/T38775.4—2020中第5章的要求。MF-WPT系統(tǒng)電擊防護要求應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中10.2的規(guī)定。7.6絕緣強度特性MF-WPT系統(tǒng)絕緣強度特性要求應(yīng)滿足GB/T38775.1—2020中10.2.3和10.2.4的規(guī)定。7.7過流保護和短路保護MF-WPT系統(tǒng)的過流保護和短路保護功能應(yīng)滿足GB/T38775.1—2020中10.3的要求。7.8溫升和防止過熱MF-WPT系統(tǒng)的溫升和防止過熱功能應(yīng)滿足GB/T38775.1—2020中10.4的要求。對于地上安裝的原邊設(shè)備應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中12.3的要求。8測試方法8.1測試條件及環(huán)境無線充電試驗系統(tǒng)示意圖如圖3所示：圖3無線充電試驗系統(tǒng)示意圖8試驗平臺可容納：應(yīng)在以下環(huán)境條件下進行：試驗時供電電源條件為：b)交流電源電壓：220V/380V,允許偏差±5%;c5%5%;除另有規(guī)定外，試驗中所使用的儀器儀表精度應(yīng)滿足下列要求：差不大于0.1%;表5測試儀表精度的選擇內(nèi)容儀表精度相對誤差<0.5%0.5%~1.5%1.5%~5%儀表準(zhǔn)確度數(shù)字儀表分辨率6位半5位半4位半4位半試驗中所述的負載應(yīng)選用電阻負載或電子負載。1MF-PT額定輸入條件下，MF-WPT系統(tǒng)在不同功率段、不同機械氣隙下的無偏移條件下的系統(tǒng)效率測試參見附錄B的表B.1。92MF-PT系統(tǒng)效率測試點如圖4所示。有偏移條件下系統(tǒng)效率測試點要求及記錄參見表B.2。測量點選取時，應(yīng)隨機選擇坐標(biāo)系中任意一個象限，測試結(jié)果中應(yīng)包含偏移狀態(tài)下效率最差的點。圖4系統(tǒng)效率測試點分布圖3MF-PT圖5偏轉(zhuǎn)示意圖額定輸入條件下，MF-WPT系統(tǒng)在不同功率段、不同機械氣隙下的無偏移條件下的功率因數(shù)測試參見表B.4。額定輸入、額定輸出條件下，MF-WPT系統(tǒng)在標(biāo)稱氣隙、無偏移條件下的諧波電流限值測試參見8.5電磁環(huán)境限值MF-WPT系統(tǒng)的電磁環(huán)境限值測試方法按GB/T38775.4—2020中第6章的要求。電擊防護分直接接觸防護和間接接觸防護。直接接觸防護通過IPXXB試驗試具進行試驗，MF-WPT系統(tǒng)不用工具就能打開的外殼部分被打開后，試指應(yīng)不易觸及到危險帶電部件；間接接觸防護通過電橋、接地電阻試驗儀或數(shù)字式低電阻試驗儀測量，MF-WPT系統(tǒng)地面設(shè)備內(nèi)任意接地的點至總接地之間的電阻不應(yīng)大于0.1Ω,車載設(shè)備中人體可直接接觸的可導(dǎo)電部分與電位均衡點之間的電阻不應(yīng)大于0.1Ω,測量點不應(yīng)少于3個，如果測量點涂敷防腐漆，應(yīng)將防腐漆刮去，露出非絕緣材料后再進行試驗，接地端子應(yīng)有明顯的標(biāo)志。8.6.2外殼的IP等級充電柜、冷源柜體外殼IP防護等級應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中10.2.5.2的要求，試驗方法按照GB/T4208—2017中第13章和第14章的規(guī)定進行。車載設(shè)備各模塊IP防護等級應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中10.2.5.4的要求，試驗方法按照GB/T4208—2017中第13章和第14章規(guī)定進行。8.6.3原邊設(shè)備的IP等級原邊設(shè)備的IP防護等級應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中10.2.5.3的要求，試驗方法按照GB/T4208—2017中第13章和第14章的規(guī)定進行。8.6.4副邊設(shè)備的IP等級副邊設(shè)備的IP防護等級應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中10.2.5.4的要求，試驗方法按照GB/T4208—2017中第13章和第14章的規(guī)定進行。8.6.5設(shè)備內(nèi)電容器的放電試驗設(shè)備內(nèi)電容器的放電試驗應(yīng)采用以下兩種方法之一進行：的測試。8.6.6保護導(dǎo)體尺寸MF-WPT系統(tǒng)的保護導(dǎo)體尺寸應(yīng)符合GB/T16895.3—2017中第543章的規(guī)定。對于額定電流大于16A時的MF-WPT系統(tǒng)，宜采用游標(biāo)卡尺量測保護連接導(dǎo)體的尺寸，保護導(dǎo)體最小尺寸見表6要求。表6保護連接導(dǎo)體的最小尺寸電路電流額定值A(chǔ)截面積>16~≤255>25~≤3225>32~≤404>40~≤636>63~≤80>80~≤100>100~≤125>125~≤160>160~≤190>190~≤230>230~≤260>260~≤300>300~≤340>340~≤400>400~≤4608.7絕緣強度特性8.7.2絕緣耐壓強度試驗8.8過流保護和短路保護MF-WPT系統(tǒng)輸出連接負載，并設(shè)置在額定負載狀態(tài)下運行，緩慢增加輸出負載功率，負載功率增出告警提示。8.8.2短路保護試驗MF-WPT系統(tǒng)輸出連接負載，并設(shè)置在額定負載狀態(tài)下運行，短接MF-WPT系統(tǒng)的直流輸出端，MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)切斷直流輸出，并由地面設(shè)備發(fā)出告警提示。8.8.3溫升及灼熱試驗MF-WPT系統(tǒng)的可觸及零部件的允許表面溫度測試方法見GB/T38775.1—2020中10.4.2規(guī)定，材料的溫度限值測試見GB/T38775.1—2020中10.4.3規(guī)定。MF-WPT系統(tǒng)的原、副邊之間的異物檢測試驗，需要測試異物外殼溫度，以及水平距離異物的驗和灼熱試驗布置圖見圖6。表7異物檢測的溫升試驗和灼熱試驗異物類型溫升測試灼熱測試備注回形針√√回形針，長度29mm硬幣√一元、五角、一角硬幣螺釘√參考尺寸：M5易拉罐√330mL鋁片√50mm×75mm×1mm鋼片√50mm×75mm×1mm鋼絲球√√標(biāo)準(zhǔn)鋼絲球（如刷鍋用）鋁箔紙√√食物包裝和香煙包裝的錫箔紙規(guī)格：25mm×25mm;300mm×300mm延長線纜√30m長，16號線纜繞成25圈以上圖6異物檢測的溫升試驗和灼熱試驗圖應(yīng)符合GB/T38775.1—2020中12.3的要求。附錄A（資料性附錄）A.1原邊設(shè)備安裝位置心和停車位后端參考線之間的最小距離；兩個模塊安裝時，X1為后模塊的原邊線圈中心和停車位后端參考線之間最小距離，X2為前模塊的原邊線圈中心點和停車位后端參考線之間的最小距離。圖A.1圖A.1無線充電停車位示意圖原邊設(shè)備在無線充電停車位中的安裝位置宜符合表A.1的要求。表A.1原邊設(shè)備安裝位置功率等級方向安裝位置坐標(biāo)軸MF-WPT1行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT2行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT3行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT4行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT5行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT6行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZMF-WPT7行駛方向AX垂直于行駛方向0Y高度方向AZ注：A表示本版本不做規(guī)定。A.2原、副邊設(shè)備偏移量圖A.2所示為原、副邊設(shè)備偏移示意圖。圖A.2原、副邊設(shè)備偏移示意圖附錄B（資料性附錄）B.1系統(tǒng)效率測試無偏移條件下，系統(tǒng)效率測試記錄見表B.1。表B.1不同功率段、不同氣隙下的系統(tǒng)效率測試輸出功率原、副邊氣隙系統(tǒng)效率標(biāo)稱值標(biāo)稱值標(biāo)稱值最小機械氣隙值最小機械氣隙值最小機械氣隙值最大機械氣隙值最大機械氣隙值最大機械氣隙值額定輸入、額定輸出條件下，MF-WPT系統(tǒng)在X／Y軸偏移條件下的系統(tǒng)效率測試見表B.2。表B.2X／Y／Z軸偏移條件下的系統(tǒng)效率測試X軸偏移/mmY軸偏移/mm偏轉(zhuǎn)角度Z軸偏移系統(tǒng)效率0最小機械氣隙值0最小機械氣隙值0最小機械氣隙值0最小機械氣隙值0標(biāo)稱值0標(biāo)稱值0標(biāo)稱值0標(biāo)稱值0最大機械氣隙值0最大機械氣隙值0最大機械氣隙值0最大機械氣隙值最小機械氣隙值X軸偏移/mmY軸偏移/mm偏轉(zhuǎn)角度Z軸偏移系統(tǒng)效率最小機械氣隙值最小機械氣隙值最小機械氣隙值標(biāo)稱值標(biāo)稱值標(biāo)稱值標(biāo)稱值最大機械氣隙值最大機械氣隙值最大機械氣隙值最大機械氣隙值注1：X軸以25mm為步