2024電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng) 第1部分：通用要求

1II目 次目 次 I前 言 III電動車態(tài)線電統(tǒng)通要求 1112范引文件 13語定義 24略語 45體5系構成 5一要求 6測準則 6安方式 767功等級 7系結(jié)構 87要能87.1額輸功率 87.2效率 9傳距離 9電汽行速度 9側(cè)偏容9車位檢要求 108操性108.1一要求 108.2功等級 108.3額工頻率 108.4諧電路 108.5系效率 109信1010全11電防要求 11接電要求 11絕電要求 11絕強要求 12沖耐要求 12防等要求 1210.7故保護 12IIII10.8接保護 1210.9漏保護 12動/動位12磁境值12磁容12升防過13載護短受要求 1510.15電1510.16用1510.17作率1510.18用15111511.1備標識 1611電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)通用要求本文件適用于基于磁耦合技術的電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)。（包）GB/T156-2017標準電壓GB/T2423.3-2016CabGB/T2423.4-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T11021-2014電氣絕緣耐熱性和表示方法GB/T11026.1-2016電氣絕緣材料耐熱性第一部分：老化程序和試驗結(jié)果的評定GB/T12113-2003GB/T16895.3低壓電氣裝置第5-54部分：電氣設備的選擇和安裝接地配置和保護導體GB/T16895.5-20124-43GB/T16895.10-2010低壓電氣裝置第4-44部分：安全防護電壓騷擾和電磁騷擾防護GB/T16895.21-2011低壓電氣裝置第4-41部分：安全防護電擊防護GB/T16895.22-2022低壓電氣裝置第5-53部分：電氣設備的選擇和安裝用于安全防護、隔離、通斷、控制和監(jiān)測的電器GB/T16917.1-2014家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器（RCBO）第1部分：一般規(guī)則GB/T17627.1-1998低壓電氣設備的高電壓試驗技術第一部分：定義和試驗要求GB/T19596GB/T33594GB/T38775.1-2020GB/T38775.3-2020GB/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/T39752-2021SAEJ3016道路機動車輛駕駛自動化系統(tǒng)相關術語的分類和定義（TaxonomyandDefinitionsforTermsRelatedtoDrivingAutomationSystemsforOn-RoadMotorVehicles）22IEC60364-7-722-2015低壓電氣裝置第7-722部分：特殊安裝或場所要求電動車輛的供應（Low-voltageelectricalinstallations-Part7-722:Requirementsforspecialinstallationsorlocations-Suppliesforelectricvehicles）GB/T7251.1-2013低壓成套開關設備和控制設備第1部分：總則GB/T38775.1-2020、GB/T38775.3-2020及GB/T19596界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1磁耦合magneticcoupling一個線圈的電流變化，在相鄰的線圈產(chǎn)生感應電動勢，它們在電的方面彼此獨立,之間的相互影響是靠磁場將其聯(lián)系起來的。3.2電動汽車動態(tài)無線充電electricvehicledynamicwirelesspowertransfer在電動汽車行駛過程中，將交流或直流電網(wǎng)(電源)通過無線電能傳輸技術，為電動汽車動力電池提供電能，也可以為車載設備供電。3.3電能發(fā)射線圈陣列powerprimarycoilarray由分段的電能發(fā)射線圈連續(xù)敷設在道路上形成的電能發(fā)射線圈陣列組合。3.4電能接收線圈secondarypowercoil安裝于車輛底盤，通過感應高頻磁場接收電能的線圈。3.5電能發(fā)射線圈陣列引出線powerprimarycoilarrayleadwires電能發(fā)射線圈陣列與逆變箱之間的電氣連接線稱電能發(fā)射線圈陣列引出線。3.6車載功率組件on-boardpowercomponents安裝在車輛上，將副邊設備接收的電能通過功率變換器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，供給電動汽車。[來源:GB/T38775.1-2020，3.6，有修改]3.7非車載功率組件off-boardpowercomponents將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)換成原邊設備所需電能的功率變換單元。33[來源:GB/T38775.1-2020，3.5]3.8位置檢測positiondetection電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)地面端對進入充電區(qū)域的車輛進行位置檢測及判定。3.9動態(tài)無線充電地面設備dynamicwirelesspowertransferoff-boardsupplyequipment電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)地面端設備的統(tǒng)稱。路等。3.10動態(tài)無線充電車載設備dynamicwirelesspowertransferon-boardsupplyequipment電動汽車動態(tài)無線充電車載側(cè)設備的統(tǒng)稱。路等。3.11動態(tài)無線充電網(wǎng)側(cè)設備dynamicwirelesspowertransfergridsupplyequipment電動汽車動態(tài)無線充電網(wǎng)側(cè)設備的統(tǒng)稱注：安裝在網(wǎng)側(cè)的直流電源、網(wǎng)側(cè)通信控制單元等。3.12離地氣隙airgapaboveground[來源:GB/T38775.1-2020，3.10]3.13工作氣隙operationalairgap電能發(fā)射線圈陣列上表面與電能接收線圈下表面之間的距離。[來源:GB/T38775.1-2020，3.11，有修改]3.14傳輸距離powertransferdistance3.15系統(tǒng)效率systemefficiency44電能傳輸從交流（或直流）電源輸入到電動汽車電池/車載設備的效率。[來源:GB/T38775.1-2020，3.14]3.16平均效率averageefficiency（）3.17額定輸出功率ratedoutputpower電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)能夠以持續(xù)的功率向電動汽車傳輸能量的最大功率值。3.18對齊狀態(tài)Alignmentstate電能發(fā)射線圈陣列與電能接收線圈的中心位置正對。3.19forlateralmigration下列縮略語適用于本文件。DWPT：動態(tài)無線充電（DynamicWirelessPowerTransfer）EV：電動汽車（ElectricVehicle）EMC：電磁兼容性（ElectromagneticCompatibility）EMF：電磁輻射（ElectromagneticFields）EMI：電磁干擾（ElectromagneticInterference）RCD：剩余電流保護器（ResidualCurrentDevice）CSU：地面通信控制單元（CommunicationServiceUnit）IVU：車載通信控制單元（In-VehicleUnit）55EVDWPT1EVDWPT2EVDWPT3圖1電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)結(jié)構示意圖電能接收線圈線圈1

電能發(fā)射線圈導軌 線圈2 線圈3 線圈42EVDWPT電網(wǎng)電網(wǎng)供電側(cè)氣隙電動汽車111391825111315 91874210351113車載電氣設備電池1596182ABCNPE51214標引序號說明：——非車載功率組件； 9——效率測試點1；66——電能發(fā)射線圈陣列； 10——效率測試點2；——電能接收線圈； ——地面通信控制單元（CSU）；——車載功率組件； 12——車載通信控制單元（IVU）；——地面設備； 13——地面位置檢測；——車載設備； 14——車載位置檢測；——電動汽車動態(tài)無線充； 15——網(wǎng)側(cè)設備?！?EVDWPTGB/T156-201750Hz±1HzDWPTEVDWPTEVDWPT系統(tǒng)使用者以及周邊環(huán)境安全。EVDWPT系統(tǒng)車載設備應符合GB/T38775.1、GB/T38775.2、GB/T38775.3、GB/T38775.4GB/T38775.5GB/T38775.6、GB/T38775.7、GB/T38775.8IP6810MPa。DWPTEMFEMCGB/T38775.4GB/T38775.5DWPT10.4.3（見圖3）3PTCEVDWPT系統(tǒng)的三維坐標系應符合圖4要求。Z：高度Z：高度Y：垂直于行駛方向X：行駛方向77圖4坐標系方向定義DWPT系統(tǒng)Y方向偏移量應符合圖5要求。Y路面軌電能發(fā)射線圈導車頭Y路面軌電能發(fā)射線圈導車頭電能接收線圈5YEVDWPT系統(tǒng)的電能發(fā)射線圈陣列安裝方式應采用地埋安裝。Z注隙。①⑤④①⑤②③ 圖6安裝方式圖6中各序號代表的含義見表1。表1地埋安裝各部分名稱圖中序號名稱①工作氣隙②離地氣隙③電能發(fā)射線圈陣列封裝或保護高度（含蓋板）④電能接收線圈封裝和保護高度⑤路面88EVDWPT系統(tǒng)按照輸出功率等級分為表2中的3類。表2輸入功率等級分類類別功率范圍（kW）DWPT-13.7＜P≤22DWPT-222＜P≤60DWPT-3P＞60長導軌單發(fā)射-單接收結(jié)構的EVDWPT系統(tǒng)結(jié)構宜符合圖7a)要求。長導軌單發(fā)射-多接收結(jié)構的EVDWPT系統(tǒng)結(jié)構宜符合圖7b)要求。短導軌單發(fā)射-單接收結(jié)構的EVDWPT系統(tǒng)結(jié)構宜符合圖7c)要求。短導軌多發(fā)射-多接收結(jié)構的EVDWPT系統(tǒng)結(jié)構宜符合圖7d)要求。a)導單射單結(jié)構 b)導單射多結(jié)構c)導單射單結(jié)構 d)導多射多結(jié)構圖7 系結(jié)分類EVDWPT系統(tǒng)額定輸出功率按照不同車輛類型及規(guī)格設定，不同車型在額定工況下的額定輸出功率應滿足表3的規(guī)定。表3不同車型在額定輸出功率下的額定輸入功率要求電動車輛類型額定輸入功率（kW）電動貨車（N）60＜P≤120電動客車（M2）22＜P≤60電動乘用車（M1）3.7＜P≤22注1：電動貨車是指以車載電源為動力，選配合適的車載蓄電池以提供電能驅(qū)動行駛的貨車；99注注2：電動客車是指以車載電源為動力，選配合適的車載蓄電池以提供電能驅(qū)動行駛的客車；注3：電動乘用車是指以車載電源為動力，選配合適的車載蓄電池以提供電能驅(qū)動行駛的乘用車。效率不同車型EVDWPT系統(tǒng)在額定工況及線圈位置正對條件下，動態(tài)無線充電系統(tǒng)效率應滿足表4的規(guī)定。在Y偏移15%-20%的情況下，系統(tǒng)最低效率應不低于80%。表4不同車型電動汽車在額定輸出功率下的動態(tài)無線充電效率電動車輛類型系統(tǒng)效率（額定功率運行）（%）平均效率（額定功率運行）（%）電動貨車（N）≥85≥75電動客車（M2）≥85≥75電動乘用車（M1）≥85≥75EVDWPTh8表5車輛類型及傳輸距離電動車輛類型傳輸距離h（mm）電動貨車（N）140~300電動客車（M2）140~300電動乘用車（M1）Z1：100~150Z2：140~210Z3：140~210移動方向車載端電能接收線圈高頻交變磁場 h：傳輸距離地面端電能發(fā)射線圈導軌圖8 地發(fā)端圈在滿足EVDWPT系統(tǒng)額定功率輸出與整體效率規(guī)定條件下，不同車型電動汽車的行駛速度要求宜支持道路的相應最高限速要求。EVDWPT3680%。表6不同功率等級下車輛側(cè)向偏移容忍度額定輸出功率（kW）車輛側(cè)向偏移容忍度（%）60＜P≤120≥20%22＜P≤60≥15%3.7＜P≤22≥15%1010注：車倆側(cè)向偏移容忍度（注：車倆側(cè)向偏移容忍度（%）=側(cè)向偏移量/發(fā)射線圈導軌寬度×100%。EVDWPTEVDWPT車輛位置信號至啟動完成的響應時間應不超過10ms，同時應確保線圈電流達到線圈正常運90%。EVDWPT系統(tǒng)地面設備和車載設備應滿足GB/T38775.1-2020條款7.1的相關規(guī)定。各功率等級的地面設備和車載設備之間的互操作性應符合表7的要求。注：本部分目前只規(guī)定了不同車型間地面設備和車載設備的兼容，而在不同車型間的互操作性，將在后續(xù)標準中補充制定。表7不同功率等級裝置的互操作性動態(tài)無線充電車載設備動態(tài)無線充電地面設備DWPT1DWPT2DWPT3DWPT1支持支持支持DWPT2A支持支持DWPT3AA支持注：A表示待定，待后續(xù)版本修訂或在其它標準中制定?？苫ゲ僮鞯牡孛嬖O備和車載設備應使用相同的額定工作頻率。額定傳輸功率不超過22kW120kW的電動汽車無線充電設備工作頻率為19-21kHz頻段。EVDWPT系統(tǒng)地面設備與車載設備應增加相應的諧振補償電路。系統(tǒng)效率在額定工作點上及偏移條件下應不小于制造商標定的最低效率限值。電動汽車無線充電系統(tǒng)的額定工作點應滿足以下條件：（Y）1111EVDWPT系統(tǒng)的地面設備、車載設備與網(wǎng)側(cè)設備之間應具備通信能力，通過通信指令實現(xiàn)動態(tài)無線充電運行數(shù)據(jù)以及相關必要信息的交互，確保EVDWPT系統(tǒng)的安全、可靠運行。電擊防護的一般要求包括：IEC60364-7-722-2015。。GB/T12113-20038DbGB/T2423.4Cab40±2℃、93%4GB/T2423.3表8接觸電流分類等級I等級II帶電電極和可接觸金屬零件之間任一交流相線和連接在一起的及外部絕緣的金屬箔之間3.5mA0.25mA帶電電極和不可接觸不帶電金屬零件之間任一交流相線和通常為激活（雙層絕緣）的可接觸金屬零件（固定）之間不適用3.5mA不可接觸和可接觸的不帶電金屬零件之間不可接觸的及可接觸的固定連接在一起的金屬零件和外部絕緣的金屬箔（附加絕緣）之間不適用0.5mA注：帶電電極不包括系統(tǒng)工作狀態(tài)下的原邊設備中的線圈及原邊設備中線圈的接插件和連接線纜。EVDWPT系統(tǒng)非電氣連接的各帶電回路之間、各獨立帶電回路與地（金屬外殼）之間絕緣電阻不應小于10M。表9絕緣試驗的試驗電壓等級標稱電壓Ui/V絕緣電阻試驗電壓等級/V介電強度試驗電壓/kV沖擊耐壓試驗電壓/kV≤60250DC1.414/AC1.0160<Ui≤300500DC2.828/AC2.0±2.51212300<Ui≤7001000DC3.535/AC2.5±6700<Ui≤9501000AC2×Ui+1000DC2.8×Ui+1400±6EVDWPT（1EVDWPT5s，試驗時75％。EVDWPTIP67。故障保護模式應按GB/T16895.21-2011規(guī)定進行。GB/T16895.3-2017地面設備應采用A型或者B型剩余電流保護器（RCD），漏電保護安裝在地面設備電網(wǎng)側(cè)輸入總進線，RCD應滿足GB/T16917.1-2014的相關規(guī)定。/斷路器、RCD和其它提供人身保護防止電擊的設備不應自動復位。EVDWPTGB/T38775.4-2020EVDWPTGB/T38775.4-202045EVDWPT系統(tǒng)垂直于行駛方向電磁兼容要求應滿足GB/T38775.5-2021相關規(guī)定；由1313EVDWPT概述EVDWPT系統(tǒng)溫升和防止過熱應考慮以下3類情況：EVDWPTEVDWPTGB/T38775.1202540℃±2℃。表10臂展范圍測量值年齡從地面開始測量的垂直方向臂展范圍（m）低于2歲1.002歲到6歲1.506歲到14歲1.80成年人2.30注：表中的數(shù)值為平均值。表11最高表面溫度位置金屬表面℃非金屬表面℃提拿、攜帶或持握的把手或旋鈕5565接觸但非提拿、攜帶或持握的把手或旋鈕；接觸表面和用戶維護時需要觸及的表面7080偶爾接觸的表面8090材料的溫升應根據(jù)GB/T7251.1-2013測得，溫升為該零部件的溫度與設備外的環(huán)境溫度的溫差，溫升不應對電流承載部件或相鄰部件造成危害。絕緣材料應滿足絕緣溫度指數(shù)（絕緣溫度指數(shù)通過GB/T11026.1-2016的方法確定）或符合GB/T11021-2014的規(guī)定。材料的溫升試驗應持續(xù)到熱穩(wěn)定。注：達到熱穩(wěn)定是指，在時間間隔不少于10min的連續(xù)3次溫度讀數(shù)，溫度變化不大于2K。當設備在額定環(huán)境溫度（35℃）運行時，測試中溫度不應超過表12中顯示的上限。1414表12在正常使用中的溫升部件a環(huán)境溫度35℃時的溫升（GB/T7251.1-2013）K繞組，如果絕緣系統(tǒng)（線軸，以及與繞組接觸的其他絕緣材料）是：———A類b65——E類b80——B類b2.3850——F類b105——H類b130——其他類c—外部導