电动汽车传导充电用连接装置第2部分 修改稿20111211.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电动汽车传导充电用连接装置 第2部分 修改稿20111211.精品文档.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布××××-××-××实施××××-××-××发布电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口Connection set for conductive charging of electric vehicles Part2: AC charging coupler（报批稿）（本稿完成日期20111211）GB/T xxxxxxxxx中华人民共和国国家标准ICS 43.040.99T35 前言GB/T XXXXX电动汽车传导充电用连接装置分为三个部分：第1部分：通用要求；第2部分：交流充电接口；第3部分：直流充电接口。本部分为GB/T XXXXX的第2部分。本部分按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本部分由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。本部分负责起草单位：中国汽车技术研究中心、国家电网公司、中国电器科学研究院有限公司。本部分参加起草单位：天津清源电动车辆有限责任公司、中国电力企业联合会、南方电网科学研究院、深圳市比亚迪汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、深圳新能电力开发设计院有限公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、广东电网公司电力科学研究院、安费诺精密连接器(深圳)有限公司、南京曼奈柯斯电器有限公司、北京突破电气有限公司、东风电动车辆股份有限公司。本部分主要起草人：赵春明、贾俊国、罗怀平、武斌、刘永东、陈良亮、邓伟光、张建华、孟祥峰、何云堂、王晓毛、倪峰、周光荣、吴尚杰、杨孝伦、方运舟、樊晓松、倪海锦、金卫东、李庆。电动汽车传导充电用连接装置 第2部分：交流充电接口1 范围GB/T XXXX的本部分规定了电动汽车传导充电用交流充电接口的通用要求、功能定义、型式结构、参数和尺寸。GB/T XXXX的本部分适用于电动汽车传导充电用的交流充电接口，其额定电压不超过440V AC，频率50Hz，额定电流不超过32A AC。如果交流充电接口的供电接口使用了符合GB 2099.1的标准化插头插座，则本文件附录B和附录C规定的结构尺寸和安装尺寸不适用于这些插头插座。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T XXXX.1电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求3 术语和定义GB/T XXXX.1界定的术语和定义适用于本文件。4 通用要求交流充电接口的技术要求和试验方法应满足GB/T XXXX.1的要求。5 交流充电接口的额定值交流充电接口的额定值见表1。表1 交流充电接口的额定值额定电压V额定电流A250/44016326 充电接口的功能6.1 电气参数值及功能车辆接口和充电模式3的供电接口分别包含7对触头，其电气参数值及功能定义见表2。表2 触头电气参数值及功能定义触头编号/标识额定电压和额定电流功能定义1-（L） 250V/440V 16A/32A交流电源2-（NC1）备用触头3-（NC2）备用触头4-（N）250V/440V 16A/32A中线5-（）保护接地（PE），连接供电设备地线和车辆底盘地线6-（CC）30V 2A充电连接确认，参见附录A。7-（CP）30V 2A控制确认，参见附录A。6.2 触头布置方式车辆接口和充电模式3的供电接口的触头布置方式如图1和图2所示。图1 车辆/供电插头触头布置图图2 车辆/供电插座触头布置图6.3 充电连接界面在充电连接过程中，首先接通保护接地触头，最后接通控制确认触头与充电连接确认触头。在脱开的过程中，首先断开控制确认触头与充电连接确认触头，最后断开保护接地触头。车辆接口的电气连接界面如图3所示，充电模式3的供电接口的电气连接界面如图4所示。图3 车辆接口电气连接界面示意图图4 充电模式3的供电接口电气连接界面示意图7 结构尺寸和安装尺寸交流充电接口的结构尺寸应符合附录B的规定，安装尺寸参见附录C和附录D。附录A（资料性附录）控制导引电路与控制原理A.1 控制导引电路A.1.1 充电模式3当电动汽车使用充电模式3进行充电时，推荐使用如图A.1（连接方式A）、图A.2（连接方式B）及图A.3（连接方式C）所示的典型控制导引电路进行充电连接装置的连接确认及额定电流参数的判断。该电路由供电控制装置、接触器K、电阻R1、R2、R3、RC、二极管D1、开关S1、S2、S3、车载充电机和车辆控制装置组成，其中车辆控制装置可以集成在车载充电机或其他车载控制单元中。电阻RC安装在车辆插头上。开关S1为供电设备内部开关。开关S2为车辆内部开关，在车辆接口与供电接口完全连接后，如果车载充电机自检测完成后无故障，并且电池组处于可充电状态时，S2闭合（如果车辆设置有“充电请求”或“充电控制”功能，则同时应满足车辆处于“充电请求”或“可充电”状态）。开关S3为车辆插头的内部常闭开关，与插头上的下压按钮（用以触发机械锁止装置）联动，按下按钮解除机械锁止功能的同时，S3处于断开状态。对于充电电流不大于16A的车辆（由所配置车载充电机输入功率决定），控制导引电路中也可以不配置开关S2。本附录中的功能和控制逻辑分析基于配置了开关S2的控制导引电路，对于未配置开关S2的控制导引电路，等同于开关S2为常闭状态。A.1.2 充电模式2当电动汽车使用充电模式2的连接方式B进行充电时，推荐使用如图A.4所示的控制导引电路进行充电连接装置的连接确认及额定电流参数的判断。A.1.3 充电模式1当电动汽车使用充电模式1的连接方式B进行充电时，推荐使用如图A.5所示的电路进行充电。注：开关S3在不同状态切换时，供电设备和车载充电机可做出响应动作。以下和开关S3相关的响应动作可作为参考，具体响应动作由供电设备制造商和车辆制造商设置的控制策略决定。图A.1 充电模式3连接方式A的典型控制导引电路原理图图A.2 充电模式3连接方式B的典型控制导引电路原理图图A.3 充电模式3连接方式C的典型控制导引电路原理图图A.4 充电模式2连接方式B的控制导引电路原理图图A.5 充电模式1连接方式B的电路原理图A.2 控制导引电路的基本功能A.2.1 连接确认车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头与车辆插座是否完全连接（对于连接方式B和C）。供电控制装置通过测量检测点1的电压值或检测点4来判断供电插头和供电插座是否完全连接（对于连接方式A和B）。A.2.2 充电连接装置载流能力和供电设备供电功率的识别车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来确认当前充电连接装置（电缆）的额定容量；通过测量检测点2的PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流。振荡器电压如图A.6所示。图A.6 振荡器电压A.2.3 充电过程的监测充电过程中，车辆控制装置可以对检测点3与PE之间的电阻值（对于连接方式B和C）及检测点2的PWM信号占空比进行监测，供电控制装置可以对检测点4及检测点1（对于充电模式3的连接方式A和B）的电压值进行监测。A.2.4 充电系统的停止在充电过程中，当充电完成或因为其他原因不能满足继续充电的条件时，车辆控制装置和供电控制装置分别停止充电的相关控制功能。A.3 充电过程的工作控制程序A.3.1 车辆插头与车辆插座插合，使车辆处于不可行驶状态当车辆插头与车辆插座插合后，车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件（如打开充电门、车辆插头与车辆插座连接或者对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置），通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。A.3.2 确认供电接口已完全连接（对于充电模式3的连接方式A和B）供电控制装置通过测量检测点1或检测点4来判断供电插头与供电插座是否完全连接。A.3.3 确认车辆接口已完全连接（对于连接方式B和C）车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头与车辆插座是否完全连接。A.3.4 确认充电连接装置是否已完全连接在操作人员对供电设备完成充电启动设置后，如供电设备无故障，并且供电接口已完全连接（对于充电模式3的连接方式A和B），则开关S1从连接12V+状态切换至PWM连接状态，供电控制装置发出PWM信号。供电控制装置通过测量检测点1的电压值或检测点4来判断充电连接装置是否完全连接。车辆控制装置通过测量检测点2的PWM信号，判断充电连接装置是否已完全连接。A.3.5 车辆准备就绪在车载充电机自检完成没有故障的情况下，并且电池组处于可充电状态时，车辆控制装置闭合开关S2（如果车辆设置有“充电请求”或“充电控制”功能时，则同时应满足车辆处于“充电请求”或“可充电”状态）。A.3.6 供电设备准备就绪供电控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆是否准备就绪。当检测点1的峰值电压为表A.2中状态3对应的电压值时，则供电控制装置通过闭合接触器K使交流供电回路导通。A.3.7 充电系统的启动A.3.7.1 当电动汽车和供电设备建立电气连接后，车辆控制装置通过判断检测点2的PWM信号占空比确认供电设备的最大可供电能力，并且通过判断检测点3与PE之间的电阻值来确认电缆的额定容量。车辆控制装置对供电设备当前提供的最大供电电流值、车载充电机的额定输入电流值及电缆的额定容量进行比较，将其最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流。当车辆控制装置判断充电连接装置已完全连接，并完成车载充电机最大允许输入电流设置后，车载充电机开始对电动汽车进行充电。A.3.7.2 当车辆接口处于完全连接状态，并且车辆控制装置没有接收到检测点2的PWM信号时，如果车辆控制装置接收到驾驶员的强制充电请求信号（要求车辆设置充电请求的手动触发装置）时，则车载充电机的功率设置按照输入电流不大于13A的模式对电动汽车进行充电。在充电过程中，如果接收到检测点2的PWM信号时，则车载充电机最大允许输入电流设置取决于供电设备的可供电能力和车载充电机的额定电流的最小值。A.3.8 检查充电接口的连接状态及供电设备的供电能力变化情况A.3.8.1 在充电过程中，车辆控制装置通过周期性监测检测点2和检测点3，供电控制装置通过周期性监测检测点1和检测点4，确认供电接口和车辆接口的连接状态，监测周期不大于50ms。A.3.8.2 车辆控制装置对检测点2的PWM信号进行不间断检测，当占空比有变化时，车辆控制装置实时调整车载充电机的输出功率，检测周期不大于5s。A.3.9 正常条件下充电结束或停止A.3.9.1 在充电过程中，当达到车辆设置的结束条件或者驾驶员对车辆实施了停止充电的指令时，车辆控制装置断开开关S2，并使车载充电机处于停止充电状态。A.3.9.2 在充电过程中，当达到操作人员设置的结束条件、操作人员对供电装置实施了停止充电的指令或检测到开关S2断开时，则供电控制装置控制开关S1切换到+12V连接状态，并通过断开接触器K切断交流供电回路。A.3.10 非正常条件下充电结束或停止A.3.10.1 在充电过程中，车辆控制装置通过检测PE与检测点3之间的电阻值（对于连接方式B和C）来判断车辆插头和车辆插座的连接状态，如判断开关S3由闭合变为断开（状态B），并在一定时间内（如300ms）持续保持，则车辆控制装置控制车载充电机停止充电，并断开S2。A.3.10.2 在充电过程中，车辆控制装置通过检测PE与检测点3之间的电阻值（对于连接方式B和C）来判断车辆插头和车辆插座的连接状态，如判断车辆接口由完全连接变为断开（状态A），则车辆控制装置控制车载充电机停止充电，并断开S2。A.3.10.3 在充电过程中，车辆控制装置通过对检测点2的PWM信号进行检测，当信号中断时，则车辆控制装置控制车载充电机停止充电。A.3.10.4 在充电过程中，如果检测点1的电压值为12V（状态1）、9V(状态2) 或者其他非6V（状态3）的状态，则供电控制装置断开交流供电回路。A.3.10.5 在充电过程中，供电控制装置通过对检测点4进行检测（对于充电模式3的连接方式A和B），如检测到供电接口由完全连接变为断开（状态A），则供电控制装置控制开关S1切换到与+12V连接状态并断开交流供电回路。A.3.10.6 在充电过程中，如果漏电流保护器（漏电断路器）动作，则车载充电机处于欠压状态，车辆控制装置断开开关S2。注：如供电控制装置因充电连接装置由完全连接变为断开（状态A和状态1）的原因而切断供电回路并结束充电时，则操作人员需要检查和恢复连接，并重新启动充电设置才能进行充电。表A.1 车辆接口连接状态及RC的电阻值状态RCS3车辆接口连接状态及额定电流状态A车辆接口未完全连接。状态B断开机械锁止装置处于解锁状态。状态C680/0.5Wa闭合车辆接口已完全连接,充电电缆容量为16A。状态D220/0.5Wa闭合车辆接口已完全连接,充电电缆容量为32A。a电阻RC的精度为±3%。6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666表A.2 检测点1的电压状态充电过程状态充电连接装置是否连接S2车辆是否可以充电检测点1峰值电压（稳定后测量）V说明状态1否断开否12S1切换至与PWM连接状态，车辆接口未完全连接，检测点2的电压为0。状态2是断开否9R3被检测到。状态3是闭合可6车载充电机及供电设备处于正常工作状态。表A.3 控制引导电路的推荐参数对象参数a符号单位标称值最大值最小值供电设备输出高电压+VccV12.0012.6011.40输出低电压-VccV-12.00-12.60-11.40输出频率fHz1000.001030.00970.00输出占空比Dco+1%-1%信号设置时间bTssn.a.3n.a.信号上升时间（10%90%）Trsn.a.2n.a.信号下降时间（90%10%）Tfsn.a.2n.a.R1等效电阻R110001030970状态1（检测点1电压）V1aV1212.811.2状态2（检测点1电压）V1bV99.88.2状态3（检测点1电压）V1cV66.85.2电动汽车R2等效电阻R2130013991261R3等效电阻R3270027812619等效二极管压降Vd1V0.700.850.55输入占空比Dci+1%-1%a在使用环境条件下和可用寿命内都要达到精度要求。b从开始转变到达稳定值的95%时所用的时间。附录B（规范性附录）充电接口结构尺寸B.1 车辆接口结构尺寸图B.1 车辆插头结构尺寸图B.2 车辆插座结构尺寸B.2 充电模式3的供电接口结构尺寸图B.3 充电模式3的供电插头结构尺寸图B.4 充电模式3的供电插座结构尺寸附录C（资料性附录）车辆插座及充电模式3的供电插座安装尺寸示例C.1 车辆插座安装要求C.1.1 前安装方式图C.1 车辆插座前安装方式安装示例C.1.2 后安装方式图C.2 车辆插座后安装方式安装示例C.2 充电模式3的供电插座安装示例C.2.1 前安装方式图C.3 充电模式3的供电插座前安装方式安装示例C.2.2 后安装方式图C.4 充电模式3的供电插座后安装方式安装示例附录D（资料性附录）车辆插头及充电模式3的供电插头空间尺寸示例注：本图仅表示车辆插头与车辆或充电模式3的供电插头与供电装置的尺寸关系,不表示具体产品的外形结构。图D.1 车辆插头及充电模式3的供电插头空间尺寸示例