第2部分：交流充電 接口-報批稿.doc

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會發(fā)布國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 發(fā)布-實施-發(fā)布電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分 交流充電接口Connection set for conductive charging of electric vehicles Part 2: AC charging coupler（報批稿）（本稿完成日期20110128）GB/T xxxxxxxxx中華人民共和國國家標準ICS 43.040.99T35 1前 言GB/T XXXXX電動汽車傳導充電用連接裝置分為三個部分：第1部分：通用要求；第2部分：交流充電接口；第3部分：直流充電接口。本部分為GB/T XXXXX的第2部分。本部分按照GB/T 1.12009給出的規(guī)則起草。本部分的附錄A、附錄C和附錄D為資料性附錄，附錄B為規(guī)范性附錄。本部分由中華人民共和國工業(yè)和信息化部、國家能源局提出。本部分由全國汽車標準化技術委員會（SAC/TC114）歸口。本部分負責起草單位：中國汽車技術研究中心、國家電網(wǎng)公司、中國電器科學研究院。本部分參加起草單位：天津清源電動車輛有限責任公司、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、南方電王科學研究院、深圳市比亞迪汽車有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、上海汽車集團股份有限公司、深圳新能電力開發(fā)設計院有限公司、中國電力科學研究院、深圳新能電力開發(fā)設計院有限公司、國網(wǎng)電力科學研究院、廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院、安費諾精密連接器(深圳)有限公司、南京曼奈柯斯電器有限公司、北京突破電氣有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、東風電動車輛股份有限公司。本部分主要起草人：趙春明、賈俊國、羅懷平、武斌、劉永東、陳良亮、鄧偉光、張建華、何云堂、孟祥峰、王曉毛、倪峰、周光榮、吳尚杰、楊孝倫、方運舟、樊曉松、倪海錦、金衛(wèi)東、李慶。電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分：交流充電接口1 范圍GB/T XXXX的本部分規(guī)定了電動汽車傳導充電用交流充電接口的通用要求、功能定義、結(jié)構尺寸。GB/T XXXX的本部分適用于電動汽車傳導充電用的交流充電接口，其額定工作值滿足如下要求：額定電壓不超過250V AC，頻率50Hz，額定電流不超過32A AC。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所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/T XXXX.1 電動汽車傳導充電用連接裝置 第1部分：通用要求3 術語和定義GB/T XXXX.1確立的術語和定義適用于本文件。4 通用要求交流充電接口的通用要求滿足GB/T XXXX.1的要求。5 交流充電接口的額定值 交流充電接口的額定值見表1。表1 交流充電接口的額定值額定電壓額定電流250V16A32A6 充電接口的功能6.1 電氣參數(shù)值及功能車輛接口和供電接口分別包含7對觸頭，其電氣參數(shù)值及功能定義如表2所示。表2 觸頭電氣參數(shù)值及功能定義觸頭編號/標識額定電壓和額定電流功能定義1-（L） 250V 16A/32A交流電源 2-（NC1）備用觸頭3-（NC2）4-（N）250V 16A/32A中線5-（）保護接地（PE），連接供電設備地線和車輛底盤地線6-（CC）30V 2A充電連接確認，見附錄A7-（CP）30V 2A控制確認，見附錄A6.2 觸頭布置方式車輛接口和供電接口的觸頭布置方式如圖1和圖2所示。圖1 車輛/供電插頭觸頭布置圖圖2 車輛/供電插座觸頭布置圖6.3 充電連接界面在充電連接過程中，首先連接保護接地觸頭，最后連接控制確認觸頭與充電連接確認觸頭。在脫開的過程中，首先斷開控制確認觸頭與充電連接確認觸頭，最后斷開保護接地觸頭。充電連接界面如圖3所示。圖3 充電連接界面示意圖7 結(jié)構尺寸結(jié)構尺寸圖見附錄B。10附錄A（資料性附錄）控制導引電路A.1 控制導引電路的功能當電動汽車使用充電模式3進行充電時，推薦使用如圖A1（連接方式A）、圖A2（連接方式B）或者圖A3（連接方式C）所示的典型控制導引電路作為充電連接裝置的連接狀態(tài)及額定電流參數(shù)的判斷裝置。該電路由供電控制裝置、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、二極管D1、開關S1、S2、S3、車載充電機和車輛控制裝置組成，其中車輛控制裝置可以集成在車載充電機中。開關S1為供電設備內(nèi)部開關。電阻R3、R4安裝在供電插頭和車輛插頭上。開關S2為供電插頭或者車輛插頭的內(nèi)部開關，與插頭上的下壓按鈕（用以觸發(fā)機械鎖止裝置）聯(lián)動，按下按鈕時，可以解除機械鎖止功能，并且S2為斷開狀態(tài)。開關S3為車輛控制裝置內(nèi)部開關，在車輛接口完全連接后，如果車載充電機自檢測完成后無故障情況，并且電池組處于可以充電狀態(tài)時，S3為閉合狀態(tài)（如果車輛設置有充電請求或者充電控制功能，則同時應滿足車輛處于“充電請求”或者“可以充電”狀態(tài)）。對于供電電流不大于16A的車輛（由所配置車載充電機輸入功率決定），控制導引電路中也可以不配置開關S3。以下功能和控制邏輯分析基于配置了S3的控制導引電路，對于未配置S3的控制導引電路，等同于S3為常閉狀態(tài)。充電模式2所用控制導引電路如圖A4所示，充電模式1所用電路如圖A5所示。圖A1 連接方式A典型控制導引電路原理圖圖A2 連接方式B典型控制導引電路原理圖圖A3 連接方式C典型控制導引電路原理圖圖A4 充電模式2控制導引電路原理圖圖A5 充電模式1電路原理圖圖A6 振蕩器電壓控制導引電路具有以下基本功能：A.1.1 連接確認電動汽車的車輛控制裝置能夠通過測量檢測點4的電壓值判斷車輛插頭與車輛插座是否已充分連接（對于連接方式B和C）。供電設備的供電控制裝置能夠通過測量檢測點2的電壓值判斷供電插頭與供電插座是否已充分連接（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B）。供電控制裝置通過測量檢測點1的電壓值可以判斷充電連接裝置的連接狀態(tài)。A.1.2 供電功率及充電連接裝置載流能力的識別車輛控制裝置通過測量檢測點4的電壓值來確認充電連接裝置的額定電流（對于連接方式B和C），并通過判斷檢測點3的PWM信號占空比確認當前供電設備的最大供電電流。A.1.3 充電過程的監(jiān)測充電過程中，車輛控制裝置可以對檢測點4的電壓值（對于連接方式B和C）及檢測點3的PWM信號占空比進行監(jiān)測，供電控制裝置可以對檢測點2（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B）和檢測點1的電壓值進行監(jiān)測。A.1.4 充電系統(tǒng)的停止在充電過程中，當充電完成或者因為其他原因不能滿足繼續(xù)充電的條件時，車輛控制裝置和供電控制裝置分別完成停止充電的相關控制功能。A.2 充電過程的工作控制程序A.2.1 車輛插頭與車輛插座插合，使車輛處于不可行駛狀態(tài)將車輛插頭與車輛插座插合后，車輛的總體設計方案可以自動啟動某種觸發(fā)條件（如打開充電門、車輛插頭與車輛插座連接或者對車輛的充電按鈕、開關等進行功能觸發(fā)設置），通過互鎖或者其他控制措施使車輛處于不可行駛狀態(tài)。A.2.2 確認供電接口已完全連接（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B）供電設備的供電控制裝置通過測量檢測點2的電壓值判斷供電插頭與供電插座是否已完全連接。A.2.3 確認車輛接口完全連接（對于連接方式B和C）電動汽車車輛控制裝置通過測量檢測點4的電壓值判斷車輛插頭與車輛插座是否完全連接。A.2.4 確認充電連接裝置是否已完全連接在操作人員對供電設備完成充電啟動設置后，如供電設備無故障，并且供電接口已完全連接（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B），則閉合S1，供電控制裝置發(fā)出PWM信號。供電控制裝置通過測量檢測點1的電壓值判斷充電連接裝置是否已完全連接。電動汽車車輛控制裝置通過測量檢測點3的PWM信號，判斷充電連接裝置是否已完全連接。A.2.5 車輛準備就緒在車載充電機自檢完成后無故障情況下，并且電池組處于可以充電的狀態(tài)時，車輛控制裝置閉合S3（如果車輛設置有充電請求或者充電控制功能，則同時應滿足車輛處于“充電請求”或者“可以充電”狀態(tài)）。A.2.6 供電設備準備就緒供電控制裝置通過測量檢測點1的電壓值判斷車輛是否準備就緒。當檢測點1的峰值電壓為表A2中狀態(tài)3對應的電壓值時，則供電控制裝置通過閉合K使交流供電回路導通。A.2.7 充電系統(tǒng)的啟動A.2.7.1 在電動汽車和供電設備建立電氣連接后，車輛控制裝置通過測量檢測點4的電壓值（對于連接方式B和C），確認充電連接裝置的額定電流。表A1說明了充電接口連接狀態(tài)及額定電流與檢測點4電壓值的對應關系。A.2.7.2 車輛控制裝置通過判斷檢測點3 的PWM信號占空比確認供電設備的最大可供電能力。車輛控制裝置對供電設備當前供電能力決定的最大供電電流值、充電連接裝置的額定電流值以及車載充電機的額定輸入電流值進行比較，將其最小值設定為車載充電機當前最大允許輸入電流。當判斷充電連接裝置已完全連接，并完成車載充電機最大允許輸入電流設置后，車載充電機開始對電動汽車進行充電。A.2.7.3 車輛接口處于完全連接狀態(tài)，當車輛控制裝置沒有接收到檢測點3的PWM信號時，如果車輛控制裝置接收到駕駛員的強制充電請求信號（要求車輛設置充電請求的手動觸發(fā)裝置），則車載充電機的功率設置按照輸入電流不大于13A對電動汽車進行充電。在該充電過程中，如果接收到檢測點3的PWM信號時，則車載充電機最大允許輸入電流設置考慮供電設備的可供電能力和充電連接裝置的額定電流。A.2.8 檢查充電接口的連接狀態(tài)及供電設備的供電能力變化情況A.2.8.1 在充電過程中，車輛控制裝置和供電控制裝置分別對檢測點4（對于連接方式B和C）和檢測點2（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B）的電壓進行不間斷檢測，確認供電接口和車輛接口的連接狀態(tài)。檢測周期不大于50ms。A.2.8.2 在充電過程中，供電控制裝置對檢測點1的電壓進行不間斷檢測，確認充電連接裝置的連接狀態(tài)和車輛是否處于可充電狀態(tài)。檢測周期不大于50ms。A.2.8.3 車輛控制裝置對檢測點3的PWM信號進行不間斷檢測，當占空比有變化時，車輛控制裝置實時調(diào)整車載充電機的輸出功率。檢測周期不大于5s。A.2.9 正常條件下充電結(jié)束或停止A.2.9.1 在充電過程中，當達到車輛設置的結(jié)束條件或者駕駛員對車輛實施了停止充電的指令，車輛控制裝置斷開S3，并使車載充電機處于停止充電狀態(tài)。A.2.9.2 在充電過程中，當達到操作人員設置的結(jié)束條件、操作人員對供電裝置實施了停止充電的指令或者檢測到S3斷開，則供電控制裝置斷開S1，并通過斷開K切斷交流供電回路。A.2.10 非正常條件下充電結(jié)束或停止A.2.10.1 在充電過程中，車輛控制裝置通過對檢測點4的電壓進行檢測（對于連接方式B和C），如果判斷開關S2由閉合變?yōu)閿嚅_（狀態(tài)B），并在一定時間內(nèi)（如300ms）持續(xù)保持，則控制車載充電機停止充電，并斷開S3。A.2.10.2在充電過程中，車輛控制裝置通過對檢測點4的電壓進行檢測（對于連接方式B和C），如果判斷車輛接口由完全連接變?yōu)閿嚅_（狀態(tài)A），則控制車載充電機停止充電，并斷開S3。A.2.10.3 在充電過程中，車輛控制裝置對檢測點3 的PWM信號進行檢測，當信號中斷時，則控制車載充電機停止充電。A.2.10.4 在充電過程中，如果檢測點1的電壓值為12V（狀態(tài)1）、9V(狀態(tài)2) 或者0V（狀態(tài)4），則供電控制裝置控制斷開S1和交流供電回路。A.2.10.5 在充電過程中，供電控制裝置通過對檢測點2的電壓進行檢測（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B），如果判斷開關S2由閉合變?yōu)閿嚅_（狀態(tài)B），并在一定時間內(nèi)（如300ms）持續(xù)保持，則斷開S1，并在一定時間后（如100ms）斷開交流供電回路。A.2.10.6 在充電過程中，供電控制裝置通過對檢測點2的電壓進行檢測（對于充電模式3，并且采用連接方式A和B），如果判斷供電接口斷開連接（狀態(tài)A），則供電控制裝置控制斷開S1和交流供電回路。A.2.10.7 在充電過程中，如果剩余電流動作斷路器（漏電斷路器）動作，則車載充電機處于欠壓狀態(tài)，車輛控制裝置斷開S3。注：控制引導電路的推薦參數(shù)如表A3所示。如果供電控制裝置因充電連接裝置由完全連接變?yōu)閿嚅_（狀態(tài)A、狀態(tài)1）的原因而切斷供電回路并結(jié)束充電時，重新啟動充電需要操作人員進行完整的充電啟動設置。表A1 充電接口連接狀態(tài)及額定電流（檢測點2、4電壓判斷）狀態(tài)電壓值VR2R3R4S2充電接口連接狀態(tài)及額定電流狀態(tài)A121000供電接口或車輛接口未完全連接狀態(tài)B10R3+R4=5000斷開機械鎖止裝置處于功能失效狀態(tài)狀態(tài)C820003000閉合充電連接裝置額定電流為16A狀態(tài)D610004000閉合充電連接裝置額定電流為32A表A2 充電過程狀態(tài)的定義（檢測點1電壓判斷）充電過程狀態(tài)充電連接裝置是否連接S3車輛是否可以充電檢測點1峰值電壓（穩(wěn)定后測量） V說明狀態(tài)1否斷開否12S1閉合，車輛接口未完全連接，檢測點3的電壓為0狀態(tài)2是斷開否9R6被檢測到狀態(tài)3是閉合可6車載充電機及供電設備處于正常工作狀態(tài)狀態(tài)4是斷開否0檢測點3的電壓為0；導引線路對地短路表A3 控制引導電路的推薦參數(shù)參數(shù)1）符號單位標稱值最大值最小值供電設備要求輸出高電壓+VccV12.0012.6011.40輸出低電壓-VccV-12.00-12.60-11.40輸出頻率fHz1000.001050.00950.00輸出占空比Dco+1%-1%信號設置時間2）Tssn.a.3n.a.信號上升時間（10%90%）Trsn.a.2n.a.信號下降時間（90%10%）Tfsn.a.2n.a.R1等效電阻R110001030970R2等效電阻R210001030970上拉電壓U1V1212.611.4狀態(tài)A（檢測點2電壓）U1aV1212.811.2狀態(tài)B（檢測點2電壓）U1bV1010.89.2狀態(tài)C（檢測點2電壓）U1cV88.87.2狀態(tài)D（檢測點2電壓）U1dV66.85.2狀態(tài)1（檢測點1電壓）V1aV1212.811.2狀態(tài)2（檢測點1電壓）V1bV99.88.2狀態(tài)3（檢測點1電壓）V1cV66.85.2狀態(tài)4（檢測點1電壓）V1dV00.80插頭要求R3等效電阻R310001030970200020601940R4等效電阻R4300030902910400041203880電動汽車要求R2等效電阻R210001030970R5等效電阻R5130013391261R6等效電阻R6274028222658等效二極管壓降Vd1V0.700.850.55輸入占空比Dci+1%-1%上拉電壓U2V1212.611.4狀態(tài)A（檢測點4電壓）U2aV1212.811