電動汽車充電系統(tǒng)技術規(guī)范通用要求

1、ICS 43.080T 47SZDB/ZSZDB/Z 29.12010電動汽車充電系統(tǒng)技術規(guī)范第1部分：通用要求Technical specification of electric vehicle charging systemPart 1: General requirements 2010- 05-18發(fā)布2010- 06-01實施深圳市市場監(jiān)督管理局發(fā)布深圳市標準化指導性技術文件 目 次前言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術語和定義14 總則75 設計要求76 功能要求87 環(huán)境與安全防護要求88 標識與標志要求9附錄A （規(guī)范性附錄） 電動汽車充電設施直流計量裝置10附錄B （

2、規(guī)范性附錄） 電動汽車充電設施交流計量裝置12前言為貫徹落實國家節(jié)能環(huán)保政策，促進電動汽車推廣應用，延伸供電服務價值鏈，指導和規(guī)范深圳市電動汽車配套充電設施建設，特制定本指導性技術文件。SZDB/Z 29-2010電動汽車充電系統(tǒng)技術規(guī)范分為九個部分 ： 第1部分：通用要求； 第2部分：充電站及充電樁設計規(guī)范； 第3部分：非車載充電機； 第4部分：車載充電機； 第5部分：交流充電樁； 第6部分：充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)； 第7部分：非車載充電機電氣接口； 第8部分：非車載充電機監(jiān)控單元與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議； 第9部分：城市電動公共汽車充電站。本部分為SZDB/Z 29-2010的第1部分。本部分按

3、照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草。本部分由深圳市發(fā)展與改革委員會提出并歸口。本部分起草單位：深圳市城市發(fā)展研究中心、中國南方電網有限責任公司、比亞迪股份有限公司、普天海油新能源動力有限公司、深圳市奧特迅科技有限公司、深圳市五洲龍汽車有限公司、深圳市計量質量檢測研究院、深圳市科陸電子有限公司。本部分主要起草人：吳德林、蔡羽、文新民、陸象楨、徐濤、高聲敢、余建國、黃志偉、李飛、余南華、蔣浩、王曉毛、孫衛(wèi)明、柯麗、李濤、鄧偉光、張建華、郭彬、鄧先泉、傅毅、邵浙海、趙宇、劉金玉、吳志強、王鳳仁、李志剛、徐躍飛、雷惠博。電動汽車充電系統(tǒng)技術規(guī)范 第1部分：通用要求1 范圍SZDB/Z 29-2

4、010的本部分規(guī)定了電動汽車配套充電設施、設備有關設計、功能、技術和電氣安全防護等方面的通用要求。本部分適用于深圳市電動汽車配套充電設施建設與改造。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 16895.21-2004 建筑物電氣裝置GB/T 17215.211-2006 交流電測量設備 通用要求、試驗和試驗條件GB 50057 建筑物防雷設計規(guī)范DL/T 620 交流電器裝置的過電保護和絕緣配合DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約DL 5027

5、 電力設備典型消防規(guī)程JJG 842 直流電能表檢定規(guī)程JB/T 9288 外附分流器3 術語和定義下列術語和定義適用于本規(guī)范。3.1電動汽車 Electric Vehicle (EV)用于在道路上使用，由電動機驅動的汽車，電動機的動力電源源于可充電電池或其他易攜帶能量存儲的設備。不包括室內電動車、有軌及無軌電車和工業(yè)載重電動車等車輛。3.2充電 Charge從外部電源供給蓄電池直流電，將電能以化學能的方式貯存起來的過程。3.3充電站  EV Charging Station具有特定控制功能和通信功能，將直流電能量傳送到電動汽車上的設施總稱。3.4車載充電機  On-Boa

6、rd Charger固定安裝在電動汽車上的充電機。3.5非車載充電機 Off-Board Charger固定安裝在電動汽車外，與交流電網連接，并為電動汽車動力電池提供直流電能的充電機。若無特別說明，本標準所指充電機為電動汽車非車載充電機。3.6充電站監(jiān)控系統(tǒng) Charging Station Supervisor System將充電站的充電機、配電設備、諧波監(jiān)測、視頻監(jiān)視、火災報警及站內其他設備的狀態(tài)信息、參數配置信息、充電過程實時信息等進行集成，實現站內設備監(jiān)視、保護、控制和管理的系統(tǒng)。3.7交流充電樁 AC Charging Point固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，為電動汽車車載充

7、電機提供交流電源的供電裝置。3.8直流充電樁 DC Charging Point固定安裝在電動汽車外、與交流電網連接，為電動汽車動力電池提供小功率直流電源的供電裝置。3.9充電樁 Charging Point交流充電樁與直流充電樁的統(tǒng)稱。3.10充電機效率 Charging Efficiency充電機的直流輸出功率與交流輸入有功功率之比。3.11充電區(qū) Charging Area充電站內為電動汽車進行充電的停車區(qū)域。3.12配電站 Distribution Station在中低壓配電網中，用于接受并分配電力、并將10（20）kV變換為380 V電壓的供電設施的總稱。3.13諧波 Harmoni

8、c電力系統(tǒng)的電流和電壓中非正弦周期分量所含的頻率為基波頻率整數倍的正弦周期分量。3.14脈波數 Pulse Number在一個基波周期內，換流器的換相次數。3.15諧波含有率 Harmonic Ratio (HR)周期性交流量中含有的第h次諧波分量方均根值與基波分量方均根值之比（用百分數表示）。3.16總諧波畸變率 Total Harmonic Ratio（THD）周期性交流量中諧波分量方均根值與其基波分量方均根值之比（用百分數表示）。3.17蓄電池組 Battery Pack由一個或多個蓄電池模塊組成的單一機械組成。3.18傳導式充電 Conductive Charging利用電傳導給蓄電池

9、進行充電的方式。3.19恒流充電 Constant Current Charging 充電電流在充電電壓范圍內，維持在恒定值的充電方式。3.20恒壓充電 Constant Voltage Charging充電電壓在充電電流范圍內，維持在恒定值的充電方式。3.21恒流限壓充電 Constant-Current Limit Voltage Charging先以恒流方式進行充電，當蓄電池組端電壓上升到限壓值時，充電機自動轉換為恒壓充電，直到充電完畢。3.22穩(wěn)流精度 Stabilized Current Precision 充電機在穩(wěn)流狀態(tài)下，交流輸入電壓在323 V437 V范圍內變化，輸出電壓在

10、充電電壓調節(jié)范圍內變化，輸出電流在其額定值20%100%范圍內任一數值上保持穩(wěn)定時其輸出電流穩(wěn)定程度，按以下公式計算：式中：I穩(wěn)流精度；IM輸出電流波動極限值；IZ輸出電流整定值。3.23穩(wěn)壓精度 Stabilized Voltage Precision 充電機在穩(wěn)壓狀態(tài)下，交流輸入電壓在323 V437 V范圍內變化，輸出電流在其額定值的0%100%范圍內變化，輸出電壓在其電壓調節(jié)范圍內任一數值上保持穩(wěn)定時其輸出電壓穩(wěn)定程度，按以下公式計算：式中：U穩(wěn)壓精度；UM輸出電壓波動極限值；UZ輸出電壓整定值。3.24紋波系數 Ripple Factor 充電機在穩(wěn)壓狀態(tài)下，交流輸入電壓在323 V

11、437 V范圍內變化，輸出電流在其額定值的0%100%范圍內變化，輸出電壓在其電壓調節(jié)范圍內任一數值上，測得電阻性負載兩端脈動量峰值與谷值之差的一半，與直流輸出電壓平均值之比，按以下公式計算：式中：紋波系數；Uf直流電壓中脈動峰值；Ug直流電壓中脈動谷值；Up直流電壓平均值。3.25效率 Efficiency 充電機的直流輸出功率與交流輸入有功功率之比，按以下公式計算：效率；WD 直流輸出功率；WA 交流輸入有功功率。3.26均流及均流不平衡度 Equalizing Current and Unbalance 采用同型號同參數的高頻開關電源模塊，為使每一個模塊都能均勻地承擔總的負荷電流，稱為均

12、流。模塊間負荷電流的差異，叫均流不平衡度，在總輸出（30%100%）額定電流條件下，按以下公式計算：均流不平衡度；I實測模塊輸出電流的極限值；IPN個工作模塊輸出電流的平均值；IN 模塊的額定電流值。3.27插頭與插座 Plug and Socket-Outlet把活動電纜和固定的電線連接起來的一種裝置，它由插頭和插座兩部分構成。3.28鎖緊裝置 Retaining Device防止插頭或連接器從正確的連接位置意外脫落的設備。3.29幀 Frame組成一個完整消息的一系列數據位。3.30CAN 數據幀 CAN Data Frame組成傳輸數據的CAN協(xié)議所必需的有序位域，以幀起始（SOF）開始

13、，幀結束（EOF）結尾。3.31報文 Messages一個或多個具有相同參數組編號的“CAN數據幀”。3.32標識符 IdentifierCAN 仲裁域的標識部分3.33標準幀 Standard FrameCAN總線2.0B版本中定義的使用11位標識符的CAN數據幀。3.34擴展幀 Extended FrameCAN總線2.0B版本中定義的使用29位標識符的CAN數據幀。3.35優(yōu)先權 Priority在標識符中一個3位的域，設置傳輸過程的仲裁優(yōu)先級，最高優(yōu)先級為0級，最低優(yōu)先級為7級。3.36參數組 Parameter Group (PG)在一報文中傳送參數的集合。參數組包括：命令、數據、請

14、求、應答和否定應答等。3.37參數組編號 Parameter Group Number (PGN)用于唯一標識一個參數組的一個24位值。參數組標號包括：保留為、數據頁位、PDU格式域（8位）、組擴展域（8位）。3.38可疑參數編號 Suspect Parameter Number (SPN)應用層通過參數描述信號，給每個參數分配的一個19位值。3.39協(xié)議數據單元 Protocol Data Unit (PDU)一種特定的CAN數據幀格式。3.40傳輸協(xié)議 Transport Protocol數據鏈路層的一部分，為傳送數據在9字節(jié)或以上的PGN提供的一種機制。3.41單體蓄電池 Cell構成蓄

15、電池的最小單元，一般由正極、負極及電解質等組成，其標稱電壓為電化學偶的標稱電壓。3.42蓄電池模塊 Battery Module一組相聯(lián)的單體蓄電池的組合。3.43蓄電池組 Battery Pack由一個或多個蓄電池模塊組成的單一機械總成。3.44診斷故障代碼 Diagnostic Trouble Code（DTC）一種用于識別故障類型、相關故障模式以及發(fā)生次數的4字節(jié)數值。3.45停幀 Freeze Frame 診斷故障代碼發(fā)生時截取的一部分運行參數。3.46分層式 Hierarchical一種將元素按不同級別組織起來的方式。其中，較上級的元素對較下級的元素具有控制關系。3.47分布式 Di

16、stributed指充電站監(jiān)控系統(tǒng)的構成在資源邏輯或拓撲結構上的分布（未強調地理分布），強調從系統(tǒng)結構的角度來研究處理功能上的分布問題。3.48間隔層Bay Level由監(jiān)控裝置、繼電保護裝置、間隔層網絡設備以及站控層網絡的接口設備等構成，面向單元設備的就地監(jiān)測控制層3.49站控層Station Level由主機或/和操作員站、遠動裝置及其他功能站構成，面向充電站進行運行管理的中心控制層。4 總則充電站、充電樁為電動汽車提供充電電源，應確保充電過程的安全可靠。即使出現異常情況，也能及時將危險控制、消除,不給周圍環(huán)境和人帶來危險。5 設計要求5.1 充電站充電站基本構成包括：充電機、監(jiān)控系統(tǒng)、安

17、全防護設施和其他配套設施等。其中充電機通過一定規(guī)格接口與電動汽車進行連接，為電動汽車提供一定規(guī)格電源；監(jiān)控系統(tǒng)實現對充電機、配電設備等進行監(jiān)控，并實現對站內視頻監(jiān)視、火災報警及其他設備進行管理。5.1.1 充電機充電機基本構成包括：高頻開關電源模塊、監(jiān)控單元、人機操作界面、與電動汽車電氣接口、計量系統(tǒng)和通訊接口等。5.1.2 充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)基本構成包括：網元層、站級監(jiān)控層和網絡管理層三部分。從三個方面界定充電站的管理，即管理層次、管理功能和管理業(yè)務。5.2 充電樁充電樁基本構成包括：樁體、電氣模塊和計量模塊。交流充電樁通過一定規(guī)格接口為車載充電機提供交流電能，直流充電樁通

18、過一定規(guī)格接口為電動汽車電池組提供小容量直流電能。5.3 其他5.3.1 充電站、充電樁的設計應考慮合理的措施來避免大量同時充電任務對配電網電能質量產生的影響。5.3.2 充電站、充電樁的選址布點按相關規(guī)劃要求進行設計。5.3.3 電動汽車非車載充電機計量裝置要求見附錄A和附錄B，電動汽車交流充電樁計量裝置要求見附錄B。6 功能要求6.1 充電站充電站的基本功能包括直流充電、計量計費、充電過程監(jiān)控、配電設備監(jiān)控與站內設備管理。6.1.1 充電機充電機的基本功能包括直流充電、計量計費。6.1.2 充電站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能包括站內設備的監(jiān)視、保護、控制、數據記錄、安全管理和事故情況下的緊急

19、處理。6.2 充電樁6.2.1 交流充電樁的基本功能包括交流供電、計量計費與監(jiān)控。6.2.2 直流充電樁的基本功能包括直流供電、計量計費與監(jiān)控。7 環(huán)境與安全防護要求7.1 環(huán)境條件7.1.1 充電站充電機和監(jiān)控室的環(huán)境條件應符合以下要求：a) 充電機溫度：-2050；濕度：日平均濕度不大于95%，月平均相對濕度不大于90%。b) 監(jiān)控室溫度：1628；濕度：45%75%。7.1.2 充電樁充電樁的環(huán)境條件應符合以下要求：溫度：-2050；濕度：不大于95%。7.2 防雷與接地充電站、充電樁的防雷要求應符合GB 50057、DL/T 620的有關規(guī)定，接地要求應滿足相關電氣設備要求。7.3 防

20、火與消防7.3.1 建筑物構件、電力設備消防安全要求應符合DL 5027的有關規(guī)定。7.3.2 充電站、充電樁場所應采取防火的消防設計，配置必要的防火、消防設施，并滿足國家有關規(guī)定。7.4 安全防護、電擊防護充電站、充電樁場所應配置安全防護、電擊防護的電氣裝置，應符合GB 16895.21-2004的有關規(guī)定。7.5 圖像監(jiān)控充電站建立的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，應接入全站監(jiān)控系統(tǒng)，對全站場所進行圖像監(jiān)控。7.6 通風充電站設置的通風方式應確保充電站相關電氣設備在設計工況下安全運行。7.7 照明充電站的照度標準、照明方式、照明類型和照明光源應充分滿足充電站使用需要，并適當配置應急照明裝置。7.8 其他7.

21、8.1 應具備便于監(jiān)控室、辦公室及充電區(qū)工作人員安全撤離的通道。7.8.2 應盡可能提高充電站設施以及充電操作過程中被充電汽車、動力蓄電池和操作人員的安全性。8 標識與標志要求充電站應在醒目地方明確提供以下信息：導向標志、充電位置引導標志與安全警告標識等。附錄A （規(guī)范性附錄）電動汽車充電設施直流計量裝置A.1 配置、連接和安裝方式A.1.1 應選用電子式多費率直流電能表進行電能計量。A.1.2 當電能表的最大標定電流大于等于充電機的額定電流時，選用直接接入式電能表；當電能表的最大標定電流小于充電機的額定電流時，選用經外附分流器接入式電能表。A.1.3 計量裝置應連接在充電機直流輸出端和被充電

22、電動汽車之間。直流電能計量裝置和被充電電動汽車蓄電池之間不得接入與電能計量無關的設備。A.1.4 計量裝置的安裝可以采用兩種方式：分體式（安裝在充電機輸出端之外）和集成式（計量裝置集成在充電機殼體之內）。A.1.5 計量裝置必須有獨立的操作和顯示界面。A.1.6 計量裝置和電能表應配備標準的通信接口。A.2 技術要求A.2.1 標準的電量值計量裝置標準的電量值應與充電機的額定電壓、額定電流相匹配。a) 電能表的額定電壓（DC）：380 V、600 V；b) 電能表的標定電流（DC）：10 A、20 A、50 A、(100A)；c) 外附分流器的額定電流（DC）：(100A)、150A、200A

23、、500A；d) 外附分流器的額定電壓（DC）：50mV、60mV、75mV、100mV、300mV；e) 電能表的輔助電源電壓（AC）：220 V。注：括弧內的數值為可選值。A.2.2 準確度要求準確度要求如下：a) 電能表的準確度等級：1級；b) 外附分流器的準確度等級：0.2級。c) 在JJG 842規(guī)定的參比條件下，電能表的誤差不應超過表A.1的規(guī)定值。d) 電能表的起動、潛動、電壓影響等要求見JJG 842-1993第35章。e) 外附分流器的準確度要求見JB/T 9288-1999第4章。表A.1 電能表的誤差極限電流0.05Ib£ I< 0.1Ib0.1Ib &#

24、163; I< 0.2Ib0.2Ib £ I < 1.2Ib誤差(%)31.51注：Ib是直接接入式電能表的標定電流或外附分流器的額定電流。A.2.3 其他電的和機械的要求a) 對電能表絕緣的要求見JJG 842-1993 第6章。b) 對外附分流器其他電的和機械的要求見JB/T 9288-1999 第4.4條。A.3 功能要求A.3.1 電能表應能計量和保存累計的充電機充電電能和各費率電能；計量和保存每臺電動汽車充電的電能和各費率電能。A.3.2 電能表應具有費率時段編程功能，并有防止未授權人操作的措施。A.3.3 計量裝置應定時讀取電能表的電能數據；保存累計的充電機充

25、電電能和各費率電能及收取的費用；保存每臺電動汽車充電的電能和各費率電能及收取的費用。A.3.4 電源失電后，所有數據都不應丟失，且保存時間應不小于180天。A.3.5 測量值顯示位數：不小于6 位(含12 位小數)，并可通過編程選定；計量單位：kWh。A.3.6 有自檢功能的報警信息碼。報警碼應在正常循環(huán)顯示項目中第一項顯示。A.3.7 有自檢功能的出錯信息碼。出錯故障一旦出現，顯示器必須立即停滯在某一信息碼上。A.3.8 計量裝置應能顯示累計的充電機充電電能和各費率電能、收取的費用及費率時段等參數；應能顯示本次充電的電能和各費率電能及收取的費用。A.3.9 計量裝置和電能表應具有數據通信功能

26、；電能表的通信規(guī)約應符合DL/T 645-2007的要求。A.4 其他要求8.1.1 電能表應滿足JJG 842直流電能表檢定規(guī)程中的相關要求。8.1.2 外附分流器應滿足JB/T 9288外附分流器中的相關要求。附錄B （規(guī)范性附錄）電動汽車充電設施交流計量裝置B.1 配置、連接B.1.1 電能計量裝置設置在為車載充電機提供電能的電源插座進線側。B.1.2 在電能表和充電電源插座之間不應接入其他與電動汽車充電無關的設備。B.1.3 按照DL/T 448-2000第5.1節(jié)的分類標準，根據車載充電機的負荷等級，該計量裝置應屬于V類電能計量裝置。B.1.4 按照DL/T 448-2000 第5.2條的規(guī)定，對于低壓供電，負荷電流小于50A的用戶，電能計量裝置采用直接接入式的接線方式。B