《電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)第1部分：通 用要求gbt+40425.1-2021》詳細解讀

《電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)第1部分：通用要求gb/t40425.1-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4分類5通用要求6通信7電擊防護contents目錄8電動客車和頂部接觸式充電系統(tǒng)之間的連接9車輛接口、供電接口的特殊要求10電動客車供電設(shè)備結(jié)構(gòu)要求11電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)性能要求12過載保護和短路檢測13急停及異常處理14使用條件15維修contents目錄16標識和說明附錄A(規(guī)范性附錄)控制導引電路與控制原理附錄B(資料性附錄)接近識別和無線通信協(xié)議附錄C(資料性附錄)充電弓及充電弓對接端接口參考文獻011范圍電動客車本標準適用于采用頂部接觸式充電系統(tǒng)的電動客車。充電系統(tǒng)部件涉及充電接口、充電電纜、充電站等相關(guān)部件和要求。標準適用領(lǐng)域?qū)敳拷佑|式充電系統(tǒng)中使用的專業(yè)術(shù)語進行解釋和定義。術(shù)語和定義包括系統(tǒng)性能、安全保護、電磁兼容等方面的技術(shù)要求。技術(shù)要求提供對頂部接觸式充電系統(tǒng)進行測試和驗證的具體方法。測試方法標準內(nèi)容覆蓋010203022規(guī)范性引用文件國家標準GB/T20234.2電動汽車傳導充電用連接裝置第2部分：交流充電接口：該標準規(guī)定了電動汽車傳導充電用交流充電接口的尺寸、參數(shù)和性能要求，適用于電動汽車交流充電樁和電動汽車之間的連接。GB/T20234.3電動汽車傳導充電用連接裝置第3部分：直流充電接口：該標準規(guī)定了電動汽車傳導充電用直流充電接口的尺寸、參數(shù)和性能要求，適用于快速充電樁和電動汽車之間的連接。GB/T20234.1電動汽車傳導充電用連接裝置第1部分：通用要求：該標準規(guī)定了電動汽車傳導充電連接裝置的一般要求、功能要求、安全要求及試驗方法等，適用于電動汽車傳導充電連接裝置的設(shè)計、生產(chǎn)和使用。030201QC/T895汽車用充電器：該標準規(guī)定了電動汽車用充電器的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等，適用于為電動汽車動力電池充電的充電器。行業(yè)標準電動汽車傳導充電系統(tǒng)：該國際標準主要規(guī)定了電動汽車傳導充電系統(tǒng)的通用要求、電氣和機械接口、通信協(xié)議等方面的內(nèi)容，對于確保電動汽車充電設(shè)施的安全性和互操作性具有重要意義。IEC61851電動汽車充電插頭和插座：該國際標準規(guī)定了電動汽車傳導充電用插頭和插座的尺寸、參數(shù)和性能要求，以促進不同國家和地區(qū)之間的充電設(shè)施兼容性。IEC62196國際標準033術(shù)語和定義電動客車以電動機為動力，由蓄電池提供電能，承載多人乘坐的機動車輛。純電動客車完全由蓄電池提供電能驅(qū)動的電動客車。插電式混合動力客車既可使用內(nèi)燃機，又可通過充電來獲取電能的電動客車。3.1電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)安裝在電動客車頂部，通過與充電設(shè)備頂部的充電接口對接，實現(xiàn)電能傳輸?shù)南到y(tǒng)。充電接口頂部接觸式充電系統(tǒng)中，用于與充電設(shè)備對接，實現(xiàn)電能傳輸?shù)慕涌凇?.2頂部接觸式充電系統(tǒng)充電模式描述電動客車在充電過程中所采用的技術(shù)方式和電流類型，如直流快充、交流慢充等。充電設(shè)備為電動客車提供電能的設(shè)備，包括充電樁、充電站等。充電功率充電設(shè)備為電動客車充電時所提供的電功率，通常以千瓦（kW）為單位。3.3充電模式與充電設(shè)備044分類直流充電系統(tǒng)采用直流電源對電動客車進行充電，充電速度快，適用于快速充電站等場景。交流充電系統(tǒng)4.1電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)類型采用交流電源對電動客車進行充電，雖然充電速度相對較慢，但設(shè)備成本低，適用于住宅小區(qū)、停車場等場所。01024.2電動客車頂部接觸式充電連接器類型感應式連接器通過電磁感應原理實現(xiàn)電能傳輸，無需物理接觸，具有磨損小、使用壽命長等特點。插針式連接器通過插針和插孔的連接方式進行電能傳輸，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點。固定式充電設(shè)備安裝在固定位置的充電設(shè)備，適用于充電站等場所。移動式充電設(shè)備可隨時移動的充電設(shè)備，適用于應急救援、臨時充電等場景。4.3電動客車頂部接觸式充電設(shè)備類型自動充電模式通過自動識別、自動對接等技術(shù)實現(xiàn)無人值守的充電模式，提高充電效率和用戶體驗。手動充電模式需要人工進行充電設(shè)備的對接和啟動，適用于一些特殊場景和需求。4.4電動客車頂部接觸式充電模式類型055通用要求電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)是一種通過車頂接觸方式進行充電的系統(tǒng)。系統(tǒng)定義該系統(tǒng)主要由充電樁、充電連接器、充電電纜以及車載充電接口等組成。系統(tǒng)組成通過充電樁輸出的直流電，經(jīng)過充電連接器和電纜，傳輸?shù)杰囕d充電接口，為電動客車提供充電服務。工作原理5.1系統(tǒng)概述系統(tǒng)應具有良好的電氣安全性能，包括防電擊、防雷擊等措施。電氣安全機械安全環(huán)境安全充電連接器和車載充電接口應具有足夠的機械強度，防止意外斷裂或損壞。系統(tǒng)應能在各種環(huán)境條件下正常工作，且不會對環(huán)境造成污染或危害。5.2安全要求系統(tǒng)應具有高充電效率，以減少充電時間和能源消耗。充電效率系統(tǒng)在充電過程中應保持穩(wěn)定，避免因電壓波動等原因?qū)е鲁潆娭袛嗷蛟O(shè)備損壞。穩(wěn)定性系統(tǒng)應能與不同品牌、型號的電動客車進行充電連接，具有良好的兼容性。兼容性5.3性能要求系統(tǒng)應能有效抵抗外界電磁干擾，確保充電過程的穩(wěn)定性和安全性。電磁干擾系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的電磁輻射應符合相關(guān)標準，避免對周圍環(huán)境和人身健康造成影響。電磁輻射5.4電磁兼容性要求066通信電動客車與充電系統(tǒng)之間的通信主要采用CAN總線通信協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、準確傳輸。CAN通信協(xié)議規(guī)定了通信的速率以及數(shù)據(jù)幀的具體格式，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。通信速率與數(shù)據(jù)幀格式6.1通信協(xié)議VS詳細闡述了充電系統(tǒng)如何發(fā)送充電請求，以及電動客車如何應答這一請求的過程。數(shù)據(jù)校驗與糾錯在數(shù)據(jù)傳輸過程中，采用特定的校驗方法，確保數(shù)據(jù)的完整性和準確性，同時具備糾錯能力。充電請求與應答機制6.2數(shù)據(jù)傳輸與接收抗干擾能力通信系統(tǒng)具備強大的抗干擾能力，能夠在復雜的電磁環(huán)境中保持穩(wěn)定的通信質(zhì)量。數(shù)據(jù)加密與解密為確保通信安全，重要數(shù)據(jù)在傳輸前會進行加密處理，接收端再進行相應的解密操作。6.3通信安全與可靠性6.4通信接口與硬件要求硬件配置要求為保證通信的穩(wěn)定性和效率，對通信硬件的配置提出了一定的要求，包括處理器的性能、存儲器的容量等。接口定義與規(guī)范明確了通信接口的物理特性、電氣特性以及信號定義等，確保不同設(shè)備之間的兼容性。077電擊防護電擊防護設(shè)計電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)應設(shè)計有防止電擊的保護措施，確保操作人員和乘客的安全。017.1一般要求標識與警示在系統(tǒng)的相關(guān)部位應設(shè)置明顯的電擊危險標識和警示說明，以便人員識別并采取相應的防護措施。027.2直接接觸防護系統(tǒng)設(shè)置應確保人員與帶電部分保持足夠的安全距離，減少觸電風險。安全距離充電系統(tǒng)的帶電部分應采用絕緣材料進行保護，防止人員直接接觸。絕緣保護7.3間接接觸防護接地保護充電系統(tǒng)應設(shè)置可靠的接地保護，確保設(shè)備金屬外殼和其他可能帶電的金屬部件安全接地。漏電保護系統(tǒng)中應安裝漏電保護裝置，當發(fā)生漏電時能夠及時切斷電源，防止電擊事故發(fā)生。電氣隔離在必要的情況下，應采取電氣隔離措施，減少電氣故障對人員和設(shè)備的影響。絕緣監(jiān)測定期對充電系統(tǒng)的絕緣性能進行監(jiān)測，確保絕緣效果良好，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的電擊隱患。7.4電氣隔離與絕緣監(jiān)測088電動客車和頂部接觸式充電系統(tǒng)之間的連接通信連接建立電動客車與充電系統(tǒng)之間的通信連接，實現(xiàn)充電狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)的實時交互。機械連接通過機械裝置實現(xiàn)電動客車與充電系統(tǒng)之間的穩(wěn)固連接，確保充電過程中連接穩(wěn)定可靠。電氣連接通過導電裝置實現(xiàn)電動客車與充電系統(tǒng)之間的電氣連接，保障充電電流順暢傳輸。8.1連接方式01安全性連接裝置應具有良好的絕緣性能和防護措施，確保充電過程中人員和車輛的安全。8.2連接要求02可靠性連接裝置應經(jīng)受住惡劣環(huán)境條件和長時間使用的考驗，確保充電連接的穩(wěn)定可靠。03易用性連接裝置應設(shè)計合理，操作簡單方便，降低用戶使用難度。連接狀態(tài)檢測通過傳感器等技術(shù)手段實時監(jiān)測連接狀態(tài)，確保充電連接正常。連接狀態(tài)顯示通過指示燈、顯示屏等設(shè)備直觀展示連接狀態(tài)，便于用戶了解充電情況。8.3連接狀態(tài)檢測與顯示8.4異常處理與保護措施系統(tǒng)應具備過流、過壓、欠壓、短路等保護功能，確保充電過程中設(shè)備和人員的安全。保護措施當連接出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)應及時采取相應措施，如切斷電源、發(fā)出警報等，以防止事故擴大。異常處理099車輛接口、供電接口的特殊要求車輛接口的特殊要求車輛接口應符合國家標準規(guī)定的尺寸和形狀，確保與供電接口的良好匹配。接口尺寸與形狀車輛接口應具有良好的電氣性能，包括耐電壓、耐電流和接觸電阻等方面的要求，以確保充電過程中的安全性和穩(wěn)定性。車輛接口應達到一定的防護等級，防止水分、灰塵等外部物質(zhì)進入接口內(nèi)部，影響充電效果和安全性。電氣性能車輛接口應具備足夠的機械強度和耐磨性，能夠承受頻繁插拔和惡劣環(huán)境條件下的使用。機械性能01020403防護等級接口類型與配置供電接口應根據(jù)電動客車的充電需求和國家標準規(guī)定，選擇合適的接口類型和配置方式。供電接口的特殊要求01電氣安全供電接口應滿足電氣安全要求，包括防電擊保護、接地保護等方面的措施，確保充電過程中的人員和設(shè)備安全。02兼容性供電接口應具備良好的兼容性，能夠適應不同品牌、型號的電動客車充電需求，提高充電設(shè)施的通用性和便利性。03標識與警示供電接口應設(shè)置清晰的標識和警示信息，包括接口類型、電壓電流等級、安全警示等，方便用戶正確使用并避免誤操作。041010電動客車供電設(shè)備結(jié)構(gòu)要求供電設(shè)備應設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，確保在各種環(huán)境條件下均能安全可靠地運行。穩(wěn)固性與安全性設(shè)備應具有一定的防護等級，以防止惡劣天氣、塵土等對設(shè)備造成損害。防護等級供電設(shè)備應具備良好的絕緣性能，以防止電擊等安全事故的發(fā)生。絕緣保護10.1供電設(shè)備整體結(jié)構(gòu)10.2連接器及接口設(shè)計安全防護連接器應設(shè)計有防觸電、防誤插等安全防護措施。耐用性與可靠性連接器應具備較高的耐用性和可靠性，以承受頻繁插拔和惡劣環(huán)境條件的影響。標準化與兼容性連接器及接口應符合相關(guān)標準，確保與不同品牌、型號的電動客車兼容。10.3電纜及線路布局010203電纜質(zhì)量電纜應選用高質(zhì)量材料制成，具有良好的導電性能和耐磨損、耐腐蝕特性。線路布局合理性電纜及線路的布局應合理，避免產(chǎn)生過大的電壓降和損耗，同時便于維護和檢修。安全防護措施電纜及線路應設(shè)置必要的保護措施，如過載保護、短路保護等，以確保供電系統(tǒng)的安全運行。設(shè)備標識清晰供電設(shè)備上應有清晰的標識，包括設(shè)備名稱、型號、生產(chǎn)廠家等信息，便于用戶識別和使用。安全警示標識10.4供電設(shè)備標識與警示在供電設(shè)備的顯眼位置應設(shè)置必要的安全警示標識，以提醒用戶注意安全事項。01021111電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)性能要求系統(tǒng)應具備過電流和過電壓保護功能，以防止設(shè)備損壞和火災風險。過流與過壓保護系統(tǒng)應能在高溫環(huán)境下正常工作，不會因溫度升高而影響性能。耐高溫性能系統(tǒng)應設(shè)計有良好的接地保護措施，以防止人員觸電。防電擊保護11.1安全性能要求充電效率系統(tǒng)應具有高充電效率，減少能源損耗，提高充電速度。充電穩(wěn)定性在充電過程中，系統(tǒng)應保持穩(wěn)定，避免因電壓波動等原因?qū)е碌某潆娭袛?。充電兼容性系統(tǒng)應能與多種不同品牌和型號的電動客車進行充電連接。11.2充電性能要求11.3機械性能要求結(jié)構(gòu)強度系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度，以承受正常使用過程中的各種力。耐磨性系統(tǒng)的接觸部分應具有良好的耐磨性，以確保長期使用下的穩(wěn)定性。防水防塵性能系統(tǒng)應具備一定的防水和防塵性能，以適應各種惡劣環(huán)境。電磁干擾抑制系統(tǒng)應采取有效措施抑制電磁干擾，以避免對周圍環(huán)境和其他設(shè)備造成影響。抗電磁干擾能力系統(tǒng)應具有一定的抗電磁干擾能力，以確保在復雜電磁環(huán)境下的正常工作。11.4電磁兼容性要求1212過載保護和短路檢測電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)應具備過載保護功能，當電流超過預定值時，系統(tǒng)應能自動切斷電源，以防止設(shè)備損壞和火災等安全事故的發(fā)生。過載保護機制系統(tǒng)中應安裝過載保護設(shè)備，如熱繼電器、熔斷器等，這些設(shè)備能夠在電流過大時自動斷開電路，保護系統(tǒng)免受損壞。過載保護設(shè)備過載保護短路檢測短路檢測設(shè)備為實現(xiàn)短路檢測功能，系統(tǒng)中應配備相應的檢測設(shè)備，如電流互感器、電壓互感器等，這些設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)測電路狀態(tài)并發(fā)現(xiàn)異常情況。短路檢測原理系統(tǒng)應具備短路檢測功能，通過檢測電路中是否存在異常的低阻抗路徑來判斷是否發(fā)生短路。一旦檢測到短路，系統(tǒng)應立即切斷電源，以確保安全。1313急停及異常處理急停裝置配置電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)應配備易于操作和識別的急停裝置。急停功能實現(xiàn)在緊急情況下，急停裝置應能迅速切斷充電電源，確保人員和設(shè)備安全。急停狀態(tài)顯示急停裝置啟動后，應有明顯的狀態(tài)顯示，以便操作人員了解當前系統(tǒng)狀態(tài)。03020113.1急停功能要求異常保護措施當識別到異常情況時，充電系統(tǒng)應自動采取保護措施，如切斷充電電源、發(fā)出警報等。異常記錄與提示充電系統(tǒng)應能記錄異常情況并提供相應的提示信息，以便后續(xù)故障排查和維修。異常識別充電系統(tǒng)應具備識別異常情況的能力，如充電過程中出現(xiàn)的過壓、過流、過熱等。13.2異常處理要求防電擊保護充電系統(tǒng)的設(shè)計和制造應符合相關(guān)電氣安全標準，確保操作人員在接觸充電設(shè)備時不會遭受電擊。防機械傷害保護充電系統(tǒng)的機械部件應設(shè)計合理，防止操作人員在正常使用過程中受到機械傷害。防火災保護充電系統(tǒng)應采取有效的防火措施，如使用阻燃材料、設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)等，以降低火災風險。13.3安全防護要求應急預案制定針對可能出現(xiàn)的緊急情況，應制定相應的應急處理預案，包括人員疏散、現(xiàn)場救援、事故報告等流程。應急演練實施為確保應急預案的有效性，應定期組織相關(guān)人員進行應急演練，提高應對突發(fā)事件的能力。應急資源保障應確保應急處理所需的設(shè)備、器材和物資等資源的充足性和有效性，以便在緊急情況下能夠及時投入使用。02030113.4應急處理預案1414使用條件溫度范圍電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)的使用應在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進行，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。濕度要求海拔高度環(huán)境條件系統(tǒng)應在規(guī)定的濕度條件下運行，以防止電氣元件受潮或損壞?？紤]到空氣稀薄對電氣性能的影響，系統(tǒng)應在規(guī)定的海拔高度范圍內(nèi)內(nèi)使用。系統(tǒng)應能在規(guī)定的電源電壓波動范圍內(nèi)正常工作，保證充電的穩(wěn)定性和效率。電壓波動范圍電源頻率應符合系統(tǒng)設(shè)計要求，以確保電氣元件的正常運行和壽命。頻率要求電源條件系統(tǒng)應能在規(guī)定的充電電流范圍內(nèi)為電動客車提供穩(wěn)定的充電服務。充電電流范圍根據(jù)充電設(shè)施及電動客車的實際情況，系統(tǒng)應有一定的充電功率限制，以保障充電過程的安全性和效率。充電功率限制負載條件1515維修在電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，首先應進行故障診斷，確定故障類型和位置。故障診斷按照維修手冊或相關(guān)技術(shù)文檔進行具體的維修操作。維修操作根據(jù)故障診斷結(jié)果，準備相應的維修工具和替換部件。維修準備維修完成后，應進行驗證以確保系統(tǒng)恢復正常工作。維修驗證維修流程安全操作保持清潔使用合適的工具記錄維修過程在進行維修操作時，應遵守相關(guān)安全規(guī)定，確保人員和設(shè)備安全。在維修過程中，應保持工作區(qū)域清潔，避免灰塵和雜物對設(shè)備和維修工作造成影響。選擇適合的維修工具，避免因工具不當造成設(shè)備損壞或人身傷害。對維修過程進行詳細記錄，以便后續(xù)分析和總結(jié)經(jīng)驗。維修注意事項1616標識和說明標識內(nèi)容標識應位于易于觀察和不易磨損的位置，確保用戶能夠方便地識別相關(guān)信息。標識位置標識耐久性標識應具有足夠的耐久性，能夠抵抗惡劣天氣和環(huán)境條件的影響，確保長期使用不會模糊或脫落。電動客車頂部接觸式充電系統(tǒng)的標識應包括產(chǎn)品名稱、型號、制造商信息、充電接口標識等。16.1標識使用說明應提供詳細的使用說明，包括充電前的準備工作、充電操作步驟、充電過程中的注意事項等，以確保用戶能夠正確、安全地使用充電系統(tǒng)。16.2說明安全警示應在說明書中明確標注安全警示信息，如禁止在充電過程中打開或關(guān)閉車輛電源、禁止在充電接口附近放置易燃物品等，以保障用戶的人身安全。維護保養(yǎng)說明應提供充電系統(tǒng)的維護保養(yǎng)說明，包括定期檢查、清潔和維修等建議，以延長充電系統(tǒng)的使用壽命并確保其正常運行。17附錄A(規(guī)范性附錄)控制導引電路與控制原理供電控制裝置用于控制充電電源的開關(guān)，確保充電過程的安全與穩(wěn)定。控制導引線連接供電控制裝置與車輛控制單元，實現(xiàn)信號的傳輸與控制功能。車輛控制單元負責接收供電控制裝置的指令，并控制車載充電設(shè)備的工作狀態(tài)?？刂茖б娐方M成供電控制裝置與車輛控制單元通過控制導引線進行信號交互，實現(xiàn)充電過程的監(jiān)控與控制。信號交互充電模式識別故障診斷與處理根據(jù)車輛需求及供電設(shè)備狀態(tài)，自動識別并選擇合適的充電模式，確保充電效率與安全性。在充電過程中，實時監(jiān)測各關(guān)鍵參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時進行故障診斷與處理，保障充電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。控制原理概述18附錄B(資料性附錄)接近識別和無線通信協(xié)議VS利用射頻信號進行自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別過程無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。紅外感應技術(shù)通過紅外線傳感器感應物體的存在，常用于自動門、安防系統(tǒng)等，在充電系統(tǒng)中可用于檢測車輛的接近。RFID技術(shù)接近識別技術(shù)Wi-Fi通信協(xié)議一種無線網(wǎng)絡通信技術(shù)，可以實現(xiàn)較長距離的無線通信，適用于充電