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深圳市市场监督管理局关于发布深圳市标准化指导性技术文件电动汽车充电系统技术规范的通知

  DC-    直流电源负或电池负极
  CP     控制确认1
  PP     控制确认2
  S+     充电通信CAN-H
  S-     充电通信CAN-L
  充电通信CAN屏蔽
  A+     低压辅助电源正(如:12/24V+)
  A-     低压辅助电源负(如:12/24V-)
  IP XX(有关数字)   IP代码(GB 4208规定的防护等级)

5 车辆接口的功能

  5.1 车辆接口的电气参数及功能
  车辆插头、车辆插座包含了9对触头,其电气参数值及功能定义如表1所示。
  表1 触头电气参数值及功能定义(略)
  5.2 触头布置方式
  车辆插头、车辆插座各个触头的布置方式如图1 和图2 所示。
  图1 车辆插头触头布置图(略)
  图2 车辆插座触头布置图(略)
  5.3 充电连接界面
  在车辆插头和车辆插座的连接过程中,触头耦合的顺序为:保护接地,直流电源正与直流电源负,低压辅助电源正与低压辅助电源负,充电通信与充电连接确认;在脱开的过程中则顺序相反。直流充电接口的连接界面如图3 所示。直流充电安全保护的相关设计要求见附录A。
  图3 充电连接界面示意图(略)

6 结构尺寸


  结构尺寸见附录B。

7 要求

  7.1 结构要求
  7.1.1 充电插头和充电插座的易触及表面应无毛刺、飞边及类似尖锐边缘。
  7.1.2 充电插头和充电插座应有配属的保护盖,充电插座的保护盖应有与车辆连接的附件装置。
  7.1.3 制造商的名称或商标、产品型号、出厂编号、充电模式标志等信息应标在充电插头和充电插座的外壳上。
  7.1.4 充电插头和充电插座的触点应按4.2中描述的标识符号加以标注。
  7.1.5 充电插座在车辆上安装后,其额定电压和额定电流标志应清晰可见。
  7.1.6 锁紧装置
  充电插头应有锁紧装置用于防止充电插头与电动汽车连接时意外断开。
  7.1.7 端子
  7.1.7.1 充电接口的端子应满足GB/T 11918-2001 中第11 章的要求。
  7.1.7.2 对于额定电流大于250A 的端子,应使用不可拆线方式,且不应允许用户自行维修。
  7.1.8 充电电缆规格及其连接
  充电连接装置的电缆及其连接应满足GB/T 11918-2001 中第23 章和GB/T 5013 的要求,但部分试验方法和及线缆位移的要求见8.5。
  1.1.1 插拔力
  连接和断开(锁紧装置未启用)操作所用的力应小于140,以免造成充电插头和充电插座的插拔困难。
  7.1.9 防护等级
  充电插头和充电插座的最低防护等级分别为IP44和 IP55,充电过程中的防护等级应达到IP65。在进行8.7规定的试验后,应满足7.2.7的要求。
  7.1.10 机械强度
  充电插座和充电插头应有足够的机械强度,在经受跌落试验后,不得出现损坏,并且能满足7.1.13的要求。
  7.1.11 耐振动性
  充电插座按8.9规定的试验方法进行振动试验后,各零部件应无损坏、变形,紧固件应无松脱。
  7.2 性能要求
  7.2.1 温升
  充电插头和充电插座应能保证其在正常使用时端子的温升不会超过50 ℃。
  7.2.2 耐温性
  充电插头和充电插座按8.11规定的试验方法进行耐温性试验后各零部件不得出现可见变形或损坏,满足7.2.1的要求。
  7.2.3 耐氧老化
  充电插头和充电插座带橡胶或热塑性材料外壳以及弹性材料的部件,诸如密封圈和密封垫,在按8.12规定的试验方法进行耐氧老化试验后不应出现可见变形、裂纹及斑点等现象。
  7.2.4 耐热、耐燃和耐漏电起痕
  7.2.4.1 充电插头和充电插座在进行耐热试验后不得出现不利于继续使用的变化,密封胶不得流动到带电部件。
  7.2.4.2 充电插头和充电插座的绝缘部件应耐受非正常热和耐燃。
  7.2.4.3 充电插头和充电插座的绝缘部件应由具有耐漏电起痕的材料制成。
  7.2.5 耐腐蚀性
  充电插头和充电插座中的金属部件在按8.14规定的试验方法进行耐腐蚀试验后,不应出现锈迹。
  7.2.6 绝缘电阻
  充电插头和充电插座的各端子之间、端子与外壳可触及金属部件之间的绝缘电阻值不小于10 MΩ。
  7.2.7 绝缘耐压性能
  充电插头和充电插座的各端子之间、端子与外壳可触及金属部件之间按8.16的规定进行试验时应无击穿或闪络等破坏性放电现象。
  7.2.8 使用寿命
  供电插头和供电插座、车辆插头和车辆插座按7.12 的规定进行插拔寿命试验。试验结束后,应满足:
  --无不利于附件或互锁装置〔如有)继续使用的损坏;
  --无外壳或隔板的劣化;
  --无不利于插销插入孔正常工作的损坏;
  --无电气连接或机械连接松脱;
  --无密封胶渗漏;
  --保持触点接触之间互配信号的连续性;
  --绝缘耐压性能复试满足7.2.7的相关要求。
  7.2.9 爬电距离、电气间隙和穿透密封胶距离
  充电接口的爬电距离、电气间隙和穿透密封胶距离应满足GB/T 11918-2001 中第26 章的要求。
  7.2.10 车辆碾压
  供电插头和车辆插头,按照8.19 的方法进行车辆碾压试验后,不应出现严重裂纹、破损或变形到一定程度,导致如下现象发生:
  --带电部分用标准试验指可以触及,暴露在外的接线柱或内部配线除外;
  --爬电距离、电气间隙和穿透密封胶距离不满足7.2.9的要求;
  --其他损坏迹象可能会增加着火或电击事件的可能性;
  --不能满足7.2.7的绝缘耐压性能要求。

8 试验方法

  8.1 一般规定
  8.1.1 环境条件
  无特殊说明时,试验应在温度为18 ℃~28 ℃、相对湿度为45%~75%、大气压力为86 kPa~106 kPa环境中进行。
  8.1.2 试验用仪表
  所有测试仪表、设备应具有足够的精度和稳定度,其精度应高于被测指标精度一个数量级或误差小于被测参数允许误差的三分之一。
  8.2 结构外观检查
  对充电插头和充电插座的结构外观进行检查,其结果应符合7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、
  7.1.6的要求。
  8.3 锁紧装置试验
  将充电插头与充电插座插合时检验锁紧装置的功能,其结果应符合7.1.6条的要求。
  8.4 端子试验
  按照GB/T 11918-2001中第11章进行试验,其中GB/T 11918-2001中的表3用下表代替,试验结果应满足7.1.7条的要求。
  表2 端子应能连接的导线的横截面积(略)
  8.5 电缆及其连接试验
  按GB/T 11918-2001 第23 章的规定的方法进行试验,但是部分试验方法和要求用下述内容代替:
  --对于不可拆线供电插头和车辆插头,应配有制造商所要求的和额定工作值相适应的电缆,且作为电缆组件进行试验。
  --经受的拉力和力矩值,以及试验后电缆的位移最大允许值见表3(代替GB/T 11918 -2001 的表11)。
  试验结果应符合7.1.8条的要求。
  表3 电缆固定件的拉力、扭矩测试值和电缆允许最大位移值(略)
  8.6 插拔力试验
  将充电插头均匀插入和拔出充电插座时分别测试所施加的外力,检验结果应符合7.1.9的要求。
  8.7 防护等级试验
  充电插头和充电插座应按GB 4208的规定进行防护等级试验,应在插合和不插合两种状态下进行试验。试验之后,应立即经受8.16规定的绝缘耐压性能试验,试验结果应符合7.1.10条的要求。
  8.8 机械强度试验
  将充电插头的端子接上充电电缆,长度不少于2.5 m。将充电电缆的自由端固定于墙上高出地板75cm之处。使充电电缆保持水平,充电插头端面与地面垂直,然后让其跌落于混凝土地板上。共进行8次试验,每次均在电缆固定点处使电缆转动45o,同时将充电插头和电缆之间的相对位置保持固定不变。
  试验结果应符合7.1.11的要求。
  8.9 耐振动性试验
  振动试验按QC/T 413规定进行。充电插座应经受上下、左右、前后三个方向的扫频振动试验,每一方向试验时间为8 h。将充电插座固定在振动试验台上并处于正常安装状态,在不工作状态下进行试验。振动试验机的振动波形为正弦波,加速度波形失真应不超过25%,测试传感器安装在产品上或安装在产品的夹具上。试验结果应符合7.1.12的要求。
  扫频试验条件见表4。
  表4 扫频试验条件(略)
  8.10 温升试验
  试验电流采用交流电,电流值为额定电流。试验期间,试验电流应流经相触点。如有中性触点,则要单独试验:试验电流流经中性触点及最靠近的相触点。
  测试应持续进行直到达到端子热稳定值。
  注1:连续3次读数,每次读数间隔不少于10 min,读数值的变动幅度未超过2℃时,为热稳定值已达到。
  温度可用融化颗粒、变色指示器或热电偶进行测量。这些测量装置应选择放置到对被测定温度的影响可忽略不计的地方,温升测试电流为额定电流值。
  试验结果应符合7.2.1条的要求。
  8.11 耐温性试验
  将充电插头和充电插座放入恒温箱内,温度从室温逐渐升至120 ℃±2 ℃,保温8 h;然后取出在空气中冷却至室温。再将其放入低温箱内,逐渐降温至-40 ℃±2 ℃保温8 h;然后取出待升温至室温后观察其变化,并按8.10进行温升试验。试验结果应符合7.2.2条的要求。
  8.12 耐氧老化试验
  将充电插头和充电插座的非金属部件,在压力为2.0 MPa、温度为70±2 ℃的氧气中放置168 h,目测其变化状态,试验结果应符合7.2.3条的要求。
  8.13 耐热、耐燃和耐漏电起痕的试验
  8.13.1 充电插头和充电插座应在温度为110±5 ℃的高温试验箱里进行1 h的耐热试验,试验结果应符合7.2.4.1条的要求。
  8.13.2 绝缘部件按GB/T 11918-2001中27.4规定的试验方法进行耐燃试验,试验结果应符合7.2.4.2条的要求。
  8.13.3 绝缘部件按GB/T 4207-2003规定的试验方法进行耐漏电起痕试验,试验结果应符合7.2.4.3条的要求。
  8.14 耐腐蚀性能试验
  将充电插头和充电插座的金属部件浸入四氯化碳、三氯乙烷或等效脱脂剂中10 min,以去除所有油脂。然后,将部件放入温度为20±5 ℃、含10%水溶液的氯化铵中10 min。
  将金属部件上的液滴甩掉后放进装有温度为(120±5)℃的饱和水汽的空气的盒子里10 min。
  在温度为100±5℃的加热箱里烘10 min后,试验结果应满足7.2.5的要求。
  8.15 绝缘电阻试验
  在各部件之间施加1000 V的直流电压进行绝缘电阻测量。试验结果应满足7.2.6条的规定。
  8.16 绝缘耐压性能试验
  按照GB/T 11918-2001 中第19 章进行绝缘耐压性能试验,其中介电强度试验的测试电压按表5选取,试验结果应符合7.2.7条的要求。
  表5  绝缘耐压试验的测试电压(略)
  8.17 使用寿命试验
  将固定部件(供电插座或车辆插座)固定,使活动部件(供电插头或车辆插头)往复运动,进行空载带电(额定电压、无电流)插拔循环10000 次。试验结束后,按8.16进行介电强度试验,但对于绝缘电压超过50V 的附件,试验电压应降低500V。试验结果应符合7.2.8条的要求。
  8.18 爬电距离、电气间隙和穿透密封胶距离
  按GB/T 11918-2001 第26 章的规定的方法进行试验,结构应满足7.2.9条的要求。
  8.19 车辆碾压
  将制造商推荐的带有最短长度电缆的供电插头和车辆插头随意地放在水泥地上。用P225/75R15 或同等负载的传统汽车轮胎以(5000±250)N 的压力,以(8±2)km/h 的速度压过供电插头或车辆插头(轮胎装在钢轮缘上,充气压力220±10 kPa)。当车轮从试件的不同方向压过之前,每一个试件均应随意地以正常方式放在地上。测试中的试件应保持或固定在某一固定位置,当受到压力作用时,无明显移动。被施加压力的试件不应放置在突出物上。
  试验结果应符合7.2.10条的要求。

9 检验规则

  9.1 检验项目
  检验项目见表6。
  9.2 出厂检验
  产品出厂前应按表6规定项目进行逐只检验。
  9.3 抽查检验
  9.3.1 抽查检验项目应按表6的规定进行
  9.3.2 抽查试件,应从近期生产、经出厂检验合格的批次中抽取,抽样基数不少于100件或根据需要突击随机抽样,抽样数量不少于3件。
  9.4 型式检验
  在下列情况之一,充电插头和充电插座必须按表9规定的项目进行型式检验:
  a) 新设计或设计参数、工艺、材料有重大变更时;
  b) 停车半年以上,重新恢复生产;
  c) 连续生产满一年。
  9.5 其他
  经检验或试验合格后的试件,若检验项目会影响其使用性能或使用寿命者,不能作为合格产品出
  厂。
  表6 检验项目(略)

附录A(资料性附录)



满足充电模式4 的直流充电安全保护原理

  A.1 直流充电安全保护系统方案
  如图A1 为满足充电模式4 的直流充电安全保护系统基本方案的示意图,包括非车载充电机控制装置、电阻R1、R2、R3、R4、R5、开关S、直流供电回路接触器K1 和K2(可以仅设置一个)、低压辅助供电回路接触器K3 和K4(可以仅设置K3)、充电回路接触器K5 和K6(可以仅设置一个)、车辆控制装置组成,其中车辆控制装置可以集成在电池管理系统中。电阻R2、R3 安装在车辆插头上,电阻R4 安装在车辆插座上。开关S 为车辆插头的内部开关,与插头上的下压按钮(用以触发机械锁止装置)联动,按下按钮时,可以解除机械锁止功能,并且S 为断开状态。

  A.2 充电过程的操作与控制程序
  A.2.1 车辆插头与插座插合:使车辆处于不可行驶状态 将插头与插座插合,车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件(如打开充电门、插头与插座连接或者对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置),通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。
  A.2.2 进行充电人机交互设置:控制装置对车辆接口完全连接状态进行确认(状态3) 操作人员对非车载充电机进行充电设置后,非车载充电机控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接,如检测点1 电压值为4V,则判断车辆接口完全连接。
  A.2.3 非车载充电机完成自检(状态4)
  在充电接口完全连接后,如非车载充电机完成自检,则闭合K3 和K4,使低压辅助供电回路导通。
  同时开始周期发送“充电机辨识报文”。在得到非车载充电机提供的低压辅助电源供电后,电动汽车的车辆控制装置通过测量检测点2 的电压值判断充电接口是否已经连接。如检测点2 电压值为6V,则车辆控制装置开始周期发送“车辆控制装置(或者电池管理系统)辨识报文”。该信号也可作为车辆处于不可行驶状态的触发条件。
  A.2.4 充电准备就绪(状态5)
  车辆控制装置与非车载充电机控制装置通过通讯完成握手和配置后,车辆控制装置闭合K5 和K6,使充电回路导通;非车载充电机控制装置闭合K1 和K2,使直流供电回路导通。
  A.2.5 进入充电阶段(状态5)
  在整个充电阶段,车辆控制装置通过实时向非车载充电机控制装置发送电池充电级别需求来控制整个充电过程。非车载充电机控制装置根据电池充电级别需求来调整充电电压和充电电流以确保充电过程正常进行,此外,车辆控制装置和非车载充电机控制装置还相互发送各自的状态信息。
  A.2.6 正常条件下充电结束
  车辆控制装置根据电池系统是否达到满充状态或者是否收到非车载充电机中止充电报文(因一般故障)来判断是否结束充电。在满足以上充电结束条件时,车辆控制装置开始周期发送“车辆控制装置(或者电池管理系统)中止充电报文”,在一定时间(如100ms)后断开K5 和K6。当达到操作人员设定的充电结束条件、收到操作人员的停止充电命令或者收到“车辆控制装置中止充电报文”时,非车载充电机控制装置开始周期发送“充电机中止充电报文”,并控制充电机停机,之后断开K1 和K2。
  A.2.7 严重故障条件下结束停止的安全保护
  A.2.7.1 在充电过程中,如果车辆发生不可以继续进行充电的严重故障,车辆控制装置开始周期发送“车辆控制装置(或者电池管理系统)中止充电报文”,在一定时间(如100ms)后断开K5 和K6。
  A.2.7.2 在充电过程中,如果非车载充电机发生不可以继续进行充电的严重故障,非车载充电机控制装置开始周期发送“充电机中止充电报文”,并控制充电机停机,之后断开K1、K2、K3 和K4。
  A.2.7.3 在充电过程中,如果在一定时间(如100ms)内,非车载充电机控制装置没有收到车辆控制装置周期发送的“充电级别需求报文”,则确认通讯中断(状态6),断开K3 和K4,并控制车载充电机停机,之后断开K1 和K2。
  A.2.7.4 在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1 的电压进行检测,如果判断开关S 由闭合变为断开(状态7),并在一定时间内(如200ms)持续保持,则非车载充电机控制装置开始周期发送“充电机中止充电报文”,并控制车载充电机停机,之后断开K1、K2、K3 和K4。
  A.2.7.5 在充电过程中,车辆控制装置通过对检测点2 的电压进行检测,如果判断车辆接口由完全连接变为断开(状态8),则开始周期发送“充电机中止充电报文”,在延时一定时间(100ms)后,断开K5 和K6。
  A.2.7.6 在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1 的电压进行检测,如果判断车辆接口由完全连接变为断开(状态8),则断开K3 和K4,并开始周期发送“充电机中止充电报文”,延时一定时间(50ms)后,控制非车载充电机停机,并断开K1 和K2。


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