《電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)》

ICSXX.XXX.XX

KXX

中華人民共和國國家標準

GB/Txxxx.x—xxxx

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)

Electricvehicletopcontactchargingsystem

征求意見稿

201X-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布1

中國國家標準化管理委員會

目次

前言........................................................錯誤！未定義書簽。

1范圍........................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件....................................................................................................................1

3術語和定義............................................................................................................................1

4分類........................................................................................................................................3

5通用要求................................................................................................................................3

6通信........................................................................................................................................5

7電擊防護................................................................................................................................5

8電動客車和頂部接觸式充電系統(tǒng)之間的連接.....................................................................6

9車輛接口、供電接口的特殊要求.........................................................................................6

10電動客車供電設備結(jié)構要求...............................................................................................7

11電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)性能要求...........................................................................7

12過載保護和短路保護..........................................................................................................8

13急停及異常處理..................................................................................................................8

14使用條件..............................................................................................................................9

15維修......................................................................................................................................9

16標識和說明..........................................................................................................................9

附錄A（規(guī)范性附錄）控制導引電路與控制原理............................................................10

附錄B（資料性附錄）接近識別和無線通訊協(xié)議..............................................................18

附錄C（資料性附錄）充電弓及充電弓對接端接口..........................................................25

I

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)

1范圍

GB/TXXXX的本部分標準規(guī)定了電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)的術語和定義、分類、通

用要求、通信、電擊防護、電動客車和頂部接觸式充電系統(tǒng)之間的連接、車輛接口和供電

接口的要求、電動客車供電設備結(jié)構要求、電動客車供電設備性能要求、過載保護和短路

保護、急停、使用條件、維修和標識說明。

本部分適用于電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括非車載充電機和充電自動連

接裝置。其供電電源額定電壓最大值1000VAC或1500VDC，額定輸出電壓最大值1500VDC。

本部分也適用于從現(xiàn)場儲能系統(tǒng)（如緩沖蓄電池組等）獲得能量的電動客車頂部接觸

式充電系統(tǒng)。

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（包括所有修改單）適用于本文件。

GB/T18487.1電動汽車傳導充電系統(tǒng)第1部分：通用要求

GB/T27930-2015電動汽車車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議

GB/T29317電動汽車充換電設施術語

NB/T33001-2018電動汽車非車載傳導式充電機技術條件

3術語和定義

GB/T18487、GB/T29317中的術語和定義及下列術語和定義適用于本文件。

3.1連接方式DcaseDconnection

將電動汽車和供電網(wǎng)連接時，使用了充電弓和充電弓對接端組成的自動耦合器。見圖1。

注：a：充電弓；b：充電弓對接端；c：自動耦合器。

圖1連接方式D

1

3.2連接方式EcaseEconnection

將電動汽車和供電網(wǎng)連接時，使用了受電弓和受電弓對接端組成的自動耦合器。見圖2。

注：a：受電弓；b：受電弓對接端；c：自動耦合器。

圖2連接方式E

3.3充電自動連接裝置automatedconnectiondevice（ACD）

一種非車載充電機與電動汽車間的主動式物理連接設備，可實現(xiàn)自動電氣連接。

3.4充電自動連接裝置對接端ACDcounterpart

一種與充電自動連接裝置連接實現(xiàn)非車載充電機與電動汽車電氣連接的被動設備。

3.5自動耦合器automaticcoupler

由充電自動連接裝置和充電自動連接裝置對接端組成的連接系統(tǒng)。

3.6充電弓offboardpantograph

一種非車載充電自動連接裝置，通過下壓方式與車輛頂部的對接端連接，將非車載充

電機的電能傳輸給對接端。

3.7充電弓對接端counterpartofoffboardpantograph

一種車載充電自動連接裝置對接端，安裝在車輛頂部，充電弓與之對接實現(xiàn)非車載充

電機與電動汽車傳導充電。

3.8受電弓onboardpantograph

一種車載充電自動連接裝置，通過上舉方式與對接端連接，接受來自非車載充電機的

電能。

3.9受電弓對接端counterpartofonboardpantograph

一種非車載充電自動連接裝置對接端，固定在專用支架或建筑物上，受電弓與之對接

實現(xiàn)非車載充電機與電動汽車傳導充電。

2

3.10頂部接觸式充電系統(tǒng)topcontactchargingsystem

在電動汽車頂部，采用自動耦合器為電動汽車提供直流電能的充電系統(tǒng)，由非車載充

電機、充電自動連接裝置及其對接端等部分組成。

4分類

4.1按供電設備輸入特性

符合GB/T18487.1-2015中4.1的規(guī)定。

4.2按供電設備輸出特性

符合GB/T18487.1-2015中4.2的規(guī)定。

4.3按使用環(huán)境

符合GB/T18487.1-2015中4.3的規(guī)定。

4.4按供電設備輸出電壓

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)供電設備按照輸出電壓分類(優(yōu)選值)：

直流：200V～750V；

直流：500V～950V；

直流：750V～1500V。

直流充電電流優(yōu)選值：500A,800A,1000A，1500A。

4.5按電擊防護

符合GB/T18487.1-2015中4.6的規(guī)定。

4.6按連接方式

電動客車供電設備按照充電自動連接裝置的安裝位置分類：

連接方式D；

連接方式E。

5通用要求

5.1電動客車充電模式使用條件

充電模式4用于電動客車連接到直流供電設備的情況，應用于永久連接在電網(wǎng)（電源）

的設備和通過電纜與電網(wǎng)（電源）連接為其供電的設備。

模式4可直接連接至交流電網(wǎng)或直流電網(wǎng)。

連接方式D、E適用于模式4?？刂茖бδ芤姼戒汚。

5.2頂部接觸式充電系統(tǒng)提供的功能

5.2.1功能要求

3

5.2.1.1供電設備的控制導引功能

電動客車供電設備至少應提供以下控制導引功能

保護接地導體連續(xù)性的持續(xù)監(jiān)測；

電動客車與供電設備正確連接的確認；

供電控制功能；

斷電控制功能。

符合GB/T18487.1-2015中5.2.1.1的要求。

5.2.1.2保護接地導體連續(xù)性的持續(xù)檢測

在模式4、連接方式D、E下充電時，保護接地導體的電氣連續(xù)性應由電動客車供電設備

持續(xù)監(jiān)測。在失去保護接地導體電氣連續(xù)性的情況下，應在100ms內(nèi)斷開S1開關，在之后的

100ms內(nèi)電流應降到5A以下，在之后的1s內(nèi)斷開電氣連接，并在之后的5s內(nèi)斷開自動耦合器

的機械連接。

5.2.1.3電動客車與供電設備正確連接的確認

供電設備或電動客車應能夠確定

自動耦合器搭接正確而且可靠。

5.2.1.4供電設備供電控制功能

符合GB/T18487.1中5.2.1.4條款。

5.2.1.5供電設備斷電控制功能

符合GB/T18487.1中5.2.1.5條款。

5.2.1.6充電電流的監(jiān)測

供電設備通過數(shù)字通信方式告知電動客車允許最大可用電流值，該值不應超過供電設

備最大電流、充電自動連接裝置、充電自動連接裝置對接端最大電流和電網(wǎng)（電源）額定

電流中的最小值。

5.2.2可選功能

5.2.2.1充電過程中的通風要求

符合GB/T18487.1中5.2.2.1條款。

5.2.2.2電動客車供電設備可用負載電流實時調(diào)節(jié)

符合GB/T18487.1中5.2.2.2條款。

5.2.2.3自動耦合器的連接

自動耦合器連接時，應有相應的措施保證連接可靠。

5.2.2.4避免意外帶電切換

自動耦合器連接時，電動客車應有互鎖機制，確保只有在動力系統(tǒng)關閉或車輛不可移

動時才能充電。以避免意外帶電切換。

4

6通信

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)與電動客車之間的通訊采用WIFI無線通訊方式。

充電過程中的CAN通信協(xié)議應符合GB/T27930-2015。

在自動耦合器的連接與斷開過程中的通訊協(xié)議可參考附錄B的要求。

7電擊防護

7.1一般要求

符合GB/T18487.1中7.1條款。

7.2直接接觸防護

觸及危險部分的防護等級應滿足：

供電設備的防護等級應至少IP54；

自動耦合器斷開狀態(tài)及耦合連接時，充電自動連接裝置及對接端的直流母線電極都不應被

人所觸及（不使用工具）。站臺距離充電自動連接裝置或充電自動連接裝置對接端直流電

極的最短距離d≥3m；客車踏板距離充電自動連接裝置或充電自動連接裝置對接端電極最

短距離≥3m。

注：a：客車踏板；b：站臺；d：表面最短距離d≥3m。

圖3充電系統(tǒng)

7.3電容放電

符合GB/T18487.1中7.3條款。

7.4保護接地導體的尺寸

保護接地導體尺寸不小于35mm2，如電動客車制造商有更高要求，則協(xié)商確定。

7.5補充措施

符合GB/T18487.1中7.5條款。

5

7.6電動客車供電設備和電動客車之間信號電路的安全要求

符合GB/T18487.1中7.6條款。

8電動客車和頂部接觸式充電系統(tǒng)之間的連接

8.1綜述

本部分規(guī)定了電動客車和電動客車供電設備之間物理傳導電氣接口的要求。

8.2供電接口和車輛接口的功能性說明

供電接口和車輛接口應符合附錄A中的要求。

9車輛接口、供電接口的特殊要求

9.1通用要求

充電系統(tǒng)側(cè)的DC+/DC-電極上應配置溫度監(jiān)控裝置，在充電過程中，供電設備應具備溫

度監(jiān)測和過溫保護功能。

9.2電纜加長組件

除了自動耦合器自帶的電纜組件，不應使用電纜加長組件或二次電纜組件連接電動客

車和電動客車供電設備。

9.3分斷能力

充電時，電動客車和電動客車充電設備應具有系統(tǒng)互鎖功能，在充電時電動客車動力

系統(tǒng)應處于關閉狀態(tài)或車輛處于不可移動狀態(tài)。以避免帶載斷開。

當由于故障在充電過程中自動耦合器斷開時，不應有引起著火或觸電的危險。

9.4IP防護等級

自動耦合器在斷開及連接狀態(tài)時的防護等級均為IP00。

9.5連接壓力

自動耦合器在連接后，每一對連接的導電電極之間的壓力應在80-300N之間。

9.6接口的防護

自動耦合器的連接處露天使用宜提供防積水、積雪、冰凍的措施。

9.7沖擊電流

符合GB/T18487.1中9.7條款。

6

10電動客車供電設備結(jié)構要求

10.1概述

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)應符合18487.1中14.1正常使用條件下的要求，裝配應符

合GB7251.1和供電設備制造商的相關要求。

10.2開關和隔離開關

應符合GB/T18487.1中10.2條款。

10.3剩余電流保護器

如充電自動連接裝置固定在地面，且使用了單相或三相交流供電，則需具備防故障電

流保護措施：

A型或AC型的剩余電流保護器，或

滿足符合A型或AC型剩余電流保護功能的相關裝置。

10.4電氣間隙和爬電距離

符合GB/T18487.1中10.4條款。

10.5IP等級

10.5.1防護等級

電動客車供電設備部分防護等級不低于IP54。

10.5.2供電接口防塵和防水等級

自動耦合器在斷開及連接狀態(tài)時的防護等級為IP00。

在充電模式4下，電動汽車供電設備的防護等級應不低于IP32（室內(nèi)）或IP54（室外）。

11電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)性能要求

11.1概述

符合GB/T18487.1中11.1條款。

11.2接觸電流

符合GB/T18487.1中11.2條款。

11.3絕緣電阻

符合GB/T18487.1中11.3條款。

11.4介電強度

符合GB/T18487.1中11.4條款。

11.5沖擊耐壓

符合GB/T18487.1中11.5條款。

7

11.6溫度要求

11.6.1概述

當參考環(huán)境空氣溫度為25°，并根據(jù)GB7251.1-2013的相關要求進行驗證時，供電設備

及其電路應能在特定條件下（GB7251.1-2013的5.3.1和5.3.2）持續(xù)承受最大電流。溫升

極限由GB7251.1-2013的9.2規(guī)定，對于沒有相關標準的組件，溫升極限由11.6.2規(guī)定。

11.6.2極限溫升

電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)在額定負載下持續(xù)運行30min，自動耦合器連接處的最大

溫升應小于80K，線纜和電極連接處最大溫升應小于50K。

11.6.3允許表面溫度

符合GB/T18487.1中11.6.3條款。

11.7雷電防護

符合GB/T18487.1中11.7條款。

11.8防風等級

固定于地面的充電自動連接裝置支架應能承受17.2-24.4米/秒的大風，有特殊要求的，

和客戶協(xié)商決定。

12過載保護和短路保護

12.1概述

符合GB/T18487.1中12.1條款。

12.2充電電纜的過載保護

符合GB/T18487.1中12.2條款。

12.3充電電纜的短路保護

充電系統(tǒng)應具備對直流輸出回路進行短路檢測的功能，充電系統(tǒng)的短路檢測在絕緣檢

測階段進行，當直流輸出回路出現(xiàn)短路故障時，應停止充電過程并發(fā)出告警信息。

13急停及異常處理

13.1概述

充電系統(tǒng)及其附屬控制設備上應安裝急停裝置以切斷供電設備和電動客車之間的聯(lián)

系，以防電擊、起火或爆炸。

13.2急停

在充電自動連接裝置運行過程中按下急停，運動機構應在1s內(nèi)停止，急停開關復位后，

充電自動連接裝置應復位；在充電過程中按下急停，應在100ms內(nèi)斷開S1或S2開關，在之后

8

的100ms內(nèi)電流應降到5A以下，并在之后的1s內(nèi)斷開電氣連接。急停開關復位后，充電自動

連接裝置應復位。

13.3充電過程中的異常處理

a)應符合NB/T33001-2018中6.10中除6.10.6之外的要求；

b)應符合本標準附錄A中A.3.9的要求。

c)充電自動連接裝置應具備應急復位功能。當執(zhí)行機構失去正常電力后，應可采用手動或者自動

的方法使其復位。

14使用條件

符合GB/T18487.1中14章節(jié)條款。

15維修

符合GB/T18487.1中15章節(jié)條款。

16標識和說明

供電設備應清晰標識以下內(nèi)容：

符合GB/T18487.1中16章節(jié)條款。

充電自動連接裝置及對接端在應有高壓警示標志。

9

附錄A

（規(guī)范性附錄）

控制導引電路與控制原理

A.1充電系統(tǒng)原理框圖

如圖A.1所示，電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)采用DC+、DC-、PE、CP四極連接。充電系統(tǒng)

和電動客車之間的數(shù)字通信采用WIFI方式，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層符合IEEE802.11n。

圖A.1頂部接觸式充電系統(tǒng)連接框圖

注1：充電系統(tǒng)的預充電可以采用防逆流二極管的方式實現(xiàn)，也可以采用預充電阻（Rpre和C7）的方式實現(xiàn)，或采

用其他等效電路替代。

注2：自動耦合器應有連接可靠性檢測措施，如壓力檢測。

符號定義備注

C1,C2充電系統(tǒng)DC輸出正負極的接觸器_

C7預充接觸器可選

Rpre預充電阻,配合著C7可以實現(xiàn)預充電可選

充電系統(tǒng)

Vdc1C1,C2前端電壓_

Vdc2C1,C2后端電壓_

Cy1充電系統(tǒng)的DC+,DC-對PE的Y電容<0.5uF

θ充電系統(tǒng)應在DC+、DC-電極上配置溫度傳感器。

F1DC母線上的保險絲，也可采用其他等效電路

充電系統(tǒng)充電系統(tǒng)可配置RFID讀寫器，能夠識別進入充電

PPD

電動客車區(qū)域的電動客車。

10

電動客車可配置無源電子標簽。

控制導引信號。充電系統(tǒng)和電動客車通過CP電壓

CP

信號，可以傳遞請求或停止充電信號。

WIFI充電系統(tǒng)經(jīng)WIFI鏈接到電動客車

C5，C6電動客車DC輸入正負極接觸器

電動客車

Cy2電動客車的DC+,DC-對車身的Y電容<1uF

表A.1頂部接觸式充電系統(tǒng)符號

A.2控制導引電路的參數(shù)

圖A.2控制導引原理圖

注1：S0可選。不選時，此處應短接。

注2：S3和R4可選，R4阻值可自定義。該部分電路可實現(xiàn)待機狀態(tài)時充電系統(tǒng)的PE連續(xù)性檢測。不選時，此處是

斷開狀態(tài)。

對象參數(shù)符號單位最大值標稱值最小值

電源電壓U1V12.61211.4

充電系統(tǒng)R1等效電阻R1Ω10301000970

R1’等效電阻R2kΩ10.3109.7

R2等效電阻R2Ω133913001261

電動客車R3等效電阻R3Ω282227402658

等效二極管壓降D1V0.80.70.5

表A.2控制導引電路參數(shù)

A.3充電控制過程

A.3.1C1和C2的粘連檢測

電動客車?？吭诔潆妳^(qū)域內(nèi)，建立無線通訊鏈接后，在自動耦合器連接之前，充電系統(tǒng)應

完成C1和C2的粘連檢測。

11

A.3.2連接/斷開過程：使車輛處于不可行駛狀態(tài)

電動客車?？吭诔潆妳^(qū)域內(nèi)，建立無線通訊鏈接后，確認電動客車處于不可行駛狀態(tài)，充

電自動連接裝置的執(zhí)行機構才能進行連接;充電結(jié)束，執(zhí)行機構完成復位后，電動客車才允許駛

離。

A.3.3連接確認

自動耦合器連接后，充電系統(tǒng)和電動客車電路通過檢測Ucp的電壓來判斷是否已完全

連接。

A.3.4C5和C6的粘連檢測

充電系統(tǒng)通過Ucp電壓確認連接狀態(tài)，檢測C1,C2外側(cè)電壓，當電壓值超過10V，認為

C5與C6粘連。充電流程不可啟動。

A.3.5短路檢測和線纜的絕緣檢測

在完成C5,C6的粘連檢測后，閉合C1,C2，絕緣檢測電壓為通信握手報文內(nèi)的最高允許

充電總電壓和供電設備額定電壓中的較小值。如果C1,C2外側(cè)的DC正負間發(fā)生短路，則停

止輸出，報短路故障；如果沒有短路，則進行絕緣檢測，完成后，將IMD以物理的方式將

其從DC母線上分離，并投入泄放回路將電壓泄放至60V以下后，斷開C1,C2。

A.3.6預充電

在閉合C1，C2前，充電系統(tǒng)應有預充電，可以采用防逆流二極管方式，或預充電阻的

方式，或其他等效方式，避免C1,C2閉合瞬間產(chǎn)生沖擊電流。

A.3.7充電過程中的絕緣檢測

在通訊的配置階段，電動汽車將C5,C6閉合，同時將IMD以物理的方式從DC母線上分

離。當C1和C2閉合進入充電過程中后，充電系統(tǒng)對充電過程中的絕緣做實時監(jiān)測，直到

充電結(jié)束C1,C2斷開。

A.3.8正常條件下的充電結(jié)束

A.3.8.1當車輛電池達到滿充狀態(tài)，向充電系統(tǒng)發(fā)送相應的報文，請求停止充電，同時斷開S2

開關。在確認充電電流<5A后斷開C5和C6。

A.3.8.2充電系統(tǒng)在檢測到Ucp電壓由6V變?yōu)?V或收到相應的停止充電報文，斷開S1開

關，并確定電流在5A以下，然后再斷開C1和C2。

A.3.8.3C1和C2斷開后，自動耦合器開始分離斷開，在充電自動連接裝置沒有完全復位前，

車輛不允許駛離。

A.3.8.4充電自動連接裝置復位后，車輛可以駛離，接近識別會失效，然后無線通訊斷開。

A.3.9非正常條件下的充電結(jié)束

A.3.9.1CP電壓異常

充電過程中，如果Ucp電壓不在6V狀態(tài)，充電系統(tǒng)和車輛會在100ms內(nèi)斷開各自的S1和

S2，充電電流應在100ms內(nèi)降低到5A以下，在之后的1s內(nèi)斷開電氣連接，自動耦合器在之后

的5S內(nèi)斷開機械連接。

A.3.9.2充電中絕緣檢測異常

充電過程中，充電系統(tǒng)檢測到絕緣故障，S1開關應在100ms內(nèi)斷開，充電電流應在S1開

關斷開后100ms內(nèi)降低到5A以下，在之后的1s內(nèi)斷開電氣連接，自動耦合器在之后的5S內(nèi)

斷開機械連接。

A.3.9.3充電過程中自動耦合器接觸異常

充電過程中，自動耦合器接觸的可靠性應實時監(jiān)測，接觸可靠性指標超限，S1或S2開關

應在1s內(nèi)斷開，充電電流要在之后的100ms內(nèi)降至5A以下，在之后的1s內(nèi)斷開電氣連接，

自動耦合器在之后的5S內(nèi)斷開機械連接。

12

A.3.9.4充電過程中溫度超限

充電過程中，充電系統(tǒng)應檢測DC+和DC-的溫度。如果出現(xiàn)溫度指標超限，采取降功率或在

5s內(nèi)斷開S1，充電電流應在S1開關斷開后100ms內(nèi)降低到5A以下，在之后的1s內(nèi)斷開電氣

連接，自動耦合器在之后的5S內(nèi)斷開機械連接。

A.4控制導引電路狀態(tài)圖及時序圖

A.4.1控制導引電路狀態(tài)

UcpUcp

Ucp’(V)連接狀態(tài)S1S2說明

狀態(tài)(V)

閉合無關充電準備就緒

A120斷開

斷開無關充電結(jié)束，ACD復位

自動耦合器連接成功

B9閉合斷開

充電中，電動客車請求停止充電，S2斷開。

Ucp’=Ucp

C6連接閉合閉合充電中

D13斷開斷開電動客車和充電系統(tǒng)雙方確認停止充電

D21.5斷開閉合充電中，充電系統(tǒng)請求停止充電，S1斷開。

表A.3Ucp電壓狀態(tài)

A.4.2控制導引電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖A.3控制導引電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

時序條件備注

1.11)A狀態(tài)，充電系統(tǒng)就緒。準備響應充電連接命令。傳導充電開始連接

A→B2)充電連接后，Ucp電壓由12V轉(zhuǎn)為9V狀態(tài)由A轉(zhuǎn)為B。

1.21)B狀態(tài)，充電連接成功。等待電動客車充電允許。開始充電

B→C2)電動客車檢測到Ucp=9V后，閉合S2開關，傳遞允許充電

命令，Ucp=6V，狀態(tài)由B轉(zhuǎn)為C。

2.11)C狀態(tài)，充電中。電動客車停止充電。

B←C2)電動客車斷開S2開關，傳遞停止充電信號，Ucp電壓由

6V變?yōu)?V，狀態(tài)由C轉(zhuǎn)為B。

2.2充電系統(tǒng)檢測到Ucp電壓6V到跳變到9V。停止充電確認

D1←B充電系統(tǒng)斷開S1開關，對停止充電予以響應。Ucp電壓由

13

9V變?yōu)?V，狀態(tài)由B轉(zhuǎn)為D1。

3.1C狀態(tài)為充電中。充電系統(tǒng)停止充電

D2←C2)充電系統(tǒng)斷開S1開關，傳遞急停信號，Ucp電壓由6V轉(zhuǎn)

為1.5V，狀態(tài)由C轉(zhuǎn)為D2

3.21)電動客車檢測到Ucp電壓6V跳變到1.5V。停止充電確認

D1←D22)電動客車斷開S2開關，對停止充電予以響應。Ucp電壓由

1.5V變?yōu)?V，狀態(tài)由D2轉(zhuǎn)為D1

4.11)充電系統(tǒng)、電動客車均確認停止充電。斷開充電連接

A←D12)執(zhí)行機構斷開充電連接，Ucp=12V；Ucp’=0V

狀態(tài)由D1轉(zhuǎn)為A。

表A.4控制時序轉(zhuǎn)換表

A.5充電時序

A.5.1充電狀態(tài)

表A.5定義了充電系統(tǒng)的充電狀態(tài)。

表A.5充電狀態(tài)表

14

A.5.2充電時序圖

15

圖A.4充電時序圖（充電系統(tǒng)停止）

圖A.5充電時序圖（電動客車停止）

16

T0待機（空閑）狀態(tài)，接近識別無效，無線通訊未鏈接，自動耦合器未連接

T1已識別到對方

T2無線通訊建立

T3在此時刻之前，充電系統(tǒng)已完成C1,C2的粘連檢測，充電準備就緒，閉合S1，準備傳導充電連接

T3->T3’自動耦合器連接過程

T3’->T4檢測車輛C5,C6是否粘連

T5觸發(fā)啟動充電

T6-T6’絕緣檢測（C5，C6斷開）

T7C5,C6閉合，車輛IMD檢測停止

T8-T8’-T8”預充電

T8”-T9充電中

T9S2斷開，電動客車請求停止充電

T10電流降至5A以下，斷開C5,C6

T11響應電動客車停止充電請求，充電系統(tǒng)S1斷開

T12電流降至5A以下，斷開C1,C2

T13自動耦合器開始斷開

T13-T14自動耦合器斷開（復位）的過程

T15接近識別失效

T16無線通訊斷開鏈接

T8”-T9*充電中

T9*S1斷開，充電系統(tǒng)請求停止充電

T10*電流降至5A以下，斷開C1,C2

T11*響應充電系統(tǒng)停止充電請求，電動客車S2斷開

T12*電流降至5A以下，斷開C5,C6

T13*自動耦合器開始斷開

T13*-T14*自動耦合器斷開（復位）的過程

T15*接近識別失效

T16*無線通訊斷開鏈接

表A.6充電控制時序表

注1：T10,T11,T12三個時刻點有可能是同時，T11和T12的時刻也可能超前于T10。

注2：C1，C2的粘連檢測開始時刻不做要求，完成時刻是在自動耦合器連接前，即自動耦合器連接后不應有>10V的

電壓。

17

附錄B

（資料性附錄）

接近識別和無線通訊協(xié)議

本部分僅適用于采用了充電弓及其對接端；接近識別采用了充電弓側(cè)RFID讀寫器、對接端側(cè)電子標簽的充電系統(tǒng)。

0、引用規(guī)范性文件

IEEE802.2(IEEE802part2)LogicalLinkControl

IEEE802.11(IEEE802part11)WirelessLANMediumAccessControl(MAC)andPhysical

Layer(PHY)Specifications

EPC?Radio-FrequencyIdentityProtocolsGeneration-2UHFRFIDStandard

SpecificationforRFIDAirInterfaceProtocolforCommunicationsat860MHz–960MHz

B.1接近識別

B.1.1接近識別原理

如圖B1所示，RFID識別裝置由讀寫器和標簽兩部分組成。RFID讀寫器安裝在充電弓

端，RFID標簽貼裝在電動客車車頂上。RFID讀寫器向下定向發(fā)送超高頻電磁波915MHz

（860-960MHz），電動客車?？吭诔潆姽旅嬷付ǔ潆妳^(qū)域內(nèi)時，讀寫器可以讀到車頂?shù)?/p>

RFID標簽，并將識別到測車輛信息傳遞至充電弓控制器。

圖B.1RFID接近識別原理框圖

B.1.2RFID讀寫器及標簽遵從的協(xié)議

18

RFID讀寫器及標簽適用于超高頻頻段，860MHz-960MHz。應符合EPCCLASS1Gen2標

準或ISO18000-6C協(xié)議。

B.1.3RFID讀寫器讀標簽的最大有效距離應不小于2m。

B.2無線通訊參數(shù)設置

B.2.1電動客車端無線設置

B.2.1.1電動客車端無線模式為STA。IP地址固定為172.0.0.10，端口號固定為：30002

B.2.1.2電動客車端STA的目標SSID及密碼，是根據(jù)綁定在本車上的充電電子標簽EPC區(qū)

中的內(nèi)容來確定的。對應規(guī)則符合B.2.2.4。

B.2.2充電弓端的無線設置

B.2.2.1充電弓端無線模式為AP,僅允許一個STA連接。IP地址固定為172.0.0.11，端口

號固定為：30001。

B.2.2.2充電弓端RFID搜索到車端電子標簽后根據(jù)B2.2.4規(guī)則調(diào)整為對應的SSID及密碼。

和對應車輛上STA綁定的SSID及密碼一致。

B.2.2.3無線通訊的安全機制是WPA2，加密類型為AES。

B.2.2.4電動客車端的RFID標簽應符合EPCCLASS1Gen2標準，SSID及密碼生成規(guī)則，應

符合如下要求：

字節(jié)長度內(nèi)容說明

0xAA這兩個字節(jié)為標簽類型區(qū)別碼，表示

0-12字節(jié)

0xBB為充電專用電子標簽

2-32字節(jié)保留用于擴展信息

可采用8個大小寫字母或數(shù)字的

4-118字節(jié)有效數(shù)據(jù)區(qū)

ASCII碼。

-RFID標簽的位數(shù)不應少于96bit，按上表規(guī)則進行寫入。其中低64bit轉(zhuǎn)化為8個Byte，每個Byte

按照ASCII碼規(guī)則對應為英文字母大小寫及數(shù)字。

-EPC區(qū)的所表征的信息應具有唯一性，宜對應車牌或車載控制器序列號。

B.2.3無線傳輸協(xié)議及幀格式

B.2.3.1無線傳輸協(xié)議采用UDP（UserDatagramProtocol）

B.2.3.2幀格式

一個UDP幀包含一個CAN幀，一個CAN幀包含20個字節(jié)。

幀頭發(fā)幀信幀ID數(shù)據(jù)時間戳校驗

送息(ms)

模

式

0XF0XF0X0

ED0

幀頭：長度2個字節(jié)，標識一個幀的開始，固定為0xFE,0xFD。

發(fā)送模式：默認為0x00。

幀信息：長度1個字節(jié)，用于標識該CAN幀的一些信息，如類型、長度等。

19

Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0

標識RTR保留保留D3D2D1D0

1000

Bit3-0:標識該CAN幀的數(shù)據(jù)長度，如二進制0100，標識本CAN幀尾4字節(jié)數(shù)據(jù)段

幀ID:長度4個字節(jié)，擴展幀有效位是29位。（如擴展幀ID號為0x12345678）

幀ID

高字節(jié)……低字節(jié)

0x120x340x560x78

數(shù)據(jù)幀：長度8個字節(jié)。有效長度由幀信息的D3~D0的值決定，無效的字節(jié)補OxOO。

數(shù)據(jù)傳輸采用低字節(jié)先傳送的格式。

8個字節(jié)有效數(shù)據(jù)的表示方式，如

DATA1……DATA8

0x7

0x110x220x330x440x550x6670x88

6個字節(jié)有效長度的表示方式，如

DATA1……DATA8

0x0

0x110x220x330x440x550x6600x00

幀接收時間戳：單位（ms），含3個字節(jié)，上電開始計時，溢出后歸0，繼續(xù)計時。

校驗字節(jié)：1個字節(jié)，為從幀頭到接收時間戳的所有字節(jié)的異或值，byte0^byte1^……

^byte18。

B.3充電狀態(tài)流程

B.3.1充電狀態(tài)流程基于GB/T18487.1-2015附錄B圖B.3做擴展更改。在握手階段之前，

增加WIFI連接流程，控制充電弓下降操作；在結(jié)束階段之后，增加控制充電弓上升操作，

并最終斷開WIFI鏈接。

B.3.2充電狀態(tài)流程圖

20

圖B.2充電弓充電狀態(tài)流程圖

21

B.3.2.1無線通訊鏈接成功后，充電弓系統(tǒng)和電動客車周期性互發(fā)彼此狀態(tài)，5s內(nèi)收不到

對方狀態(tài)信息，則報超時中止。

B.3.2.2車輛請求降弓后，車輛內(nèi)部應有數(shù)字鎖定措施保障車輛處于不可移動狀態(tài)。直到充

電完畢，充電弓復位后，車輛的數(shù)字鎖才能解鎖。

B.3.2.3車輛駛離充電車位后，無線鏈接斷開。

B.4通訊協(xié)議

B.4.1通訊協(xié)議基于GB/T27930-2015進行擴展，所有沿用GB/T18487.1-2015的充電流程環(huán)

節(jié)的交互，全部延用GB/T27930-2015的通訊協(xié)議。

B.4.2擴展的協(xié)議指令如下表

報文報文描述PGNPGN優(yōu)先數(shù)據(jù)長度報文周期源地址-

代號（Dec）（Hex）權Bytems目的地址

ACS充電弓系統(tǒng)狀態(tài)32768008000H63250弓端控制器

-車端控制器

VCS電動客車狀態(tài)33024008100H61250車端控制器

-弓端控制器

AVIN充電弓申請VIN碼33280008200H61250

充電機-BMS

VVINBMS回復VIN碼33536008300H617250

BMS-充電機

VRP充電請求33792008400H68500車端控制器

-弓端控制器

ARR充電請求應答34048008500H68500弓端控制器

-車端控制器

弓端控制器固定地址：0x6B；車端控制器固定地址：0x6C

B.4.2.1PGN32768(008000H)ACS充電弓系統(tǒng)狀態(tài)

報文功能：無線通訊建立鏈接后，充電弓以250ms周期向電動客車發(fā)送狀態(tài)。

起始字節(jié)長度SPNSPN定義發(fā)送選項

或位

11字節(jié)3524充電系統(tǒng)狀態(tài)必須項

21字節(jié)3525充電系統(tǒng)故障原因可選項

32字節(jié)3526實時充電電量必須項

SPN3524充電系統(tǒng)狀態(tài)

第1-2位：充電系統(tǒng)狀態(tài)

<00>：=正常；<01>：=故障；<10>：=不可信狀態(tài)；

第3-5位：充電弓狀態(tài)

<000>：=充電弓復位完成；<001>：=充電弓下壓中；<010>：=充電弓下壓完成；

<011>：=充電弓上升中；<100>：=充電弓狀態(tài)未知

第6-8位：充電機狀態(tài)

<000>：=待機;<001>：=啟動中;<010>：=充電中；<011>：=故障；<100>：=不可信。

22

SPN3525充電系統(tǒng)故障原因

第1位：電極溫度

<0>：=正常；<1>：=溫度異常

第2位：電極壓力

<0>：=正常；<1>：=電極壓力異常

第3位：位置狀態(tài)

<0>：=正常；<1>：=位置異常

第4位：運動機構

<0>：=正常；<1>：=運動機構異常

第5位：充電系統(tǒng)內(nèi)部通訊

<0>：=充電系統(tǒng)內(nèi)部通訊正常；<1>：充電系統(tǒng)內(nèi)部通訊故障

第6位：C1,C2粘連

<0>：=正常；<1>：=粘連

第7位：C5,C6粘連

<0>：=正常；<1>：=粘連

第8位：C1,C2外側(cè)短路

<0>：=正常；<1>：=粘連

SPN3526

數(shù)據(jù)分辨率：0.1kWh/位，0kWh偏移量。

B.4.2.2PGN33024(008100H)VCS電動客車狀態(tài)

報文功能：無線通訊建立鏈接后，電動客車以250ms周期向充電設備發(fā)送狀態(tài)。

起始字節(jié)或位長度SPNSPN定義發(fā)送選項

11字節(jié)3514電動客車狀態(tài)：必須項

21字節(jié)3515電動客車故障原因可選項

SPN3514電動客車狀態(tài)

第1-2位：電動客車狀態(tài)

<00>：=正常；<