电动汽车充电系统关键技术标准规范第部分通用要求.doc

ICS 43.080T 47SZDB/ZSZDB/Z 29.1电动汽车充电系统技术规范第1某些：通用规定Technical specification of electric vehicle charging systemPart 1：General requirements - 05-18发布- 06-01实行深圳市市场监督管理局发布深圳市原则化指引性技术文献 目 次前言II1 范畴12 规范性引用文献13 术语和定义14 总则75 设计规定76 功能规定87 环境与安全防护规定88 标记与标志规定9附录A （规范性附录） 电动汽车充电设施直流计量装置10附录B （规范性附录） 电动汽车充电设施交流计量装置12前言为贯彻贯彻国家节能环保政策，增进电动汽车推广应用，延伸供电服务价值链，指引和规范深圳市电动汽车配套充电设施建设，特制定本指引性技术文献。SZDB/Z 29-电动汽车充电系统技术规范分为九个某些 ： 第1某些：通用规定； 第2某些：充电站及充电桩设计规范； 第3某些：非车载充电机； 第4某些：车载充电机； 第5某些：交流充电桩； 第6某些：充电站监控管理系统； 第7某些：非车载充电机电气接口； 第8某些：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信合同； 第9某些：都市电动公共汽车充电站。本某些为SZDB/Z 29-第1某些。本某些按照GB/T 1.1-给出规则起草。本某些由深圳市发展与改革委员会提出并归口。本某些起草单位：深圳市都市发展研究中心、中华人民共和国南方电网有限责任公司、比亚迪股份有限公司、普天海油新能源动力有限公司、深圳市奥特迅科技有限公司、深圳市五洲龙汽车有限公司、深圳市计量质量检测研究院、深圳市科陆电子有限公司。本某些重要起草人：吴德林、蔡羽、文新民、陆象桢、徐涛、高声敢、余建国、黄志伟、李飞、余南华、蒋浩、王晓毛、孙卫明、柯丽、李涛、邓伟光、张建华、郭彬、邓先泉、傅毅、邵浙海、赵宇、刘金玉、吴志强、王凤仁、李志刚、徐跃飞、雷惠博。电动汽车充电系统技术规范 第1某些：通用规定1 范畴SZDB/Z 29-本某些规定了电动汽车配套充电设施、设备关于设计、功能、技术和电气安全防护等方面通用规定。本某些合用于深圳市电动汽车配套充电设施建设与改造。2 规范性引用文献下列文献对于本文献应用是必不可少。凡是注日期引用文献，仅所注日期版本合用于本文献。凡是不注日期引用文献，其最新版本（涉及所有修改单）合用于本文献。GB 16895.21- 建筑物电气装置GB/T 17215.211- 交流电测量设备 通用规定、实验和实验条件GB 50057 建筑物防雷设计规范DL/T 620 交流电器装置过电保护和绝缘配合DL/T 645- 多功能电能表通信规约DL 5027 电力设备典型消防规程JJG 842 直流电能表检定规程JB/T 9288 外附分流器3 术语和定义下列术语和定义合用于本规范。3.1电动汽车 Electric Vehicle (EV)用于在道路上使用，由电动机驱动汽车，电动机动力电源源于可充电电池或其她易携带能量存储设备。不涉及室内电动车、有轨及无轨电车和工业载重电动车等车辆。3.2充电 Charge从外部电源供应蓄电池直流电，将电能以化学能方式贮存起来过程。3.3充电站 EV Charging Station具备特定控制功能和通信功能，将直流电能量传送到电动汽车上设施总称。3.4车载充电机 On-Board Charger固定安装在电动汽车上充电机。3.5非车载充电机 Off-Board Charger固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，并为电动汽车动力电池提供直流电能充电机。若无特别阐明，本原则所指充电机为电动汽车非车载充电机。3.6充电站监控系统 Charging Station Supervisor System将充电站充电机、配电设备、谐波监测、视频监视、火灾报警及站内其她设备状态信息、参数配备信息、充电过程实时信息等进行集成，实现站内设备监视、保护、控制和管理系统。3.7交流充电桩 AC Charging Point固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源供电装置。3.8直流充电桩 DC Charging Point固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源供电装置。3.9充电桩 Charging Point交流充电桩与直流充电桩统称。3.10充电机效率 Charging Efficiency充电机直流输出功率与交流输入有功功率之比。3.11充电区 Charging Area充电站内为电动汽车进行充电停车区域。3.12配电站 Distribution Station在中低压配电网中，用于接受并分派电力、并将10（20）kV变换为380 V电压供电设施总称。3.13谐波 Harmonic电力系统电流和电压中非正弦周期分量所含频率为基波频率整数倍正弦周期分量。3.14脉波数 Pulse Number在一种基波周期内，换流器换相次数。3.15谐波具有率 Harmonic Ratio (HR)周期性交流量中具有第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比（用百分数表达）。3.16总谐波畸变率 Total Harmonic Ratio（THD）周期性交流量中谐波分量方均根值与其基波分量方均根值之比（用百分数表达）。3.17蓄电池组 Battery Pack由一种或各种蓄电池模块构成单一机械构成。3.18传导式充电 Conductive Charging运用电传导给蓄电池进行充电方式。3.19恒流充电 Constant Current Charging 充电电流在充电电压范畴内，维持在恒定值充电方式。3.20恒压充电 Constant Voltage Charging充电电压在充电电流范畴内，维持在恒定值充电方式。3.21恒流限压充电 Constant-Current Limit Voltage Charging先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电机自动转换为恒压充电，直到充电完毕。3.22稳流精度 Stabilized Current Precision 充电机在稳流状态下，交流输入电压在323 V437 V范畴内变化，输出电压在充电电压调节范畴内变化，输出电流在其额定值20%100%范畴内任一数值上保持稳定期其输出电流稳定限度，按如下公式计算：式中：I稳流精度；IM输出电流波动极限值；IZ输出电流整定值。3.23稳压精度 Stabilized Voltage Precision 充电机在稳压状态下，交流输入电压在323 V437 V范畴内变化，输出电流在其额定值0%100%范畴内变化，输出电压在其电压调节范畴内任一数值上保持稳定期其输出电压稳定限度，按如下公式计算：式中：U稳压精度；UM输出电压波动极限值；UZ输出电压整定值。3.24纹波系数 Ripple Factor 充电机在稳压状态下，交流输入电压在323 V437 V范畴内变化，输出电流在其额定值0%100%范畴内变化，输出电压在其电压调节范畴内任一数值上，测得电阻性负载两端脉动量峰值与谷值之差一半，与直流输出电压平均值之比，按如下公式计算：式中：纹波系数；Uf直流电压中脉动峰值；Ug直流电压中脉动谷值；Up直流电压平均值。3.25效率 Efficiency 充电机直流输出功率与交流输入有功功率之比，按如下公式计算：效率；WD 直流输出功率；WA 交流输入有功功率。3.26均流及均流不平衡度 Equalizing Current and Unbalance 采用同型号同参数高频开关电源模块，为使每一种模块都能均匀地承担总负荷电流，称为均流。模块间负荷电流差别，叫均流不平衡度，在总输出（30%100%）额定电流条件下，按如下公式计算：均流不平衡度；I实测模块输出电流极限值；IPN个工作模块输出电流平均值；IN 模块额定电流值。3.27插头与插座 Plug and Socket-Outlet把活动电缆和固定电线连接起来一种装置，它由插头和插座两某些构成。3.28锁紧装置 Retaining Device防止插头或连接器从对的连接位置意外脱落设备。3.29帧 Frame构成一种完整消息一系列数据位。3.30CAN 数据帧 CAN Data Frame构成传播数据CAN合同所必须有序位域，以帧起始（SOF）开始，帧结束（EOF）结尾。3.31报文 Messages一种或各种具备相似参数组编号“CAN数据帧”。3.32标记符 IdentifierCAN 仲裁域标记某些3.33原则帧 Standard FrameCAN总线2.0B版本中定义使用11位标记符CAN数据帧。3.34扩展帧 Extended FrameCAN总线2.0B版本中定义使用29位标记符CAN数据帧。3.35优先权 Priority在标记符中一种3位域，设立传播过程仲裁优先级，最高优先级为0级，最低优先级为7级。3.36参数组 Parameter Group (PG)在一报文中传送参数集合。参数组涉及：命令、数据、祈求、应答和否定应答等。3.37参数组编号 Parameter Group Number (PGN)用于唯一标记一种参数组一种24位值。参数组标号涉及：保存为、数据页位、PDU格式域（8位）、组扩展域（8位）。3.38可疑参数编号 Suspect Parameter Number (SPN)应用层通过参数描述信号，给每个参数分派一种19位值。3.39合同数据单元 Protocol Data Unit (PDU)一种特定CAN数据帧格式。3.40传播合同 Transport Protocol数据链路层一某些，为传送数据在9字节或以上PGN提供一种机制。3.41单体蓄电池 Cell构成蓄电池最小单元，普通由正极、负极及电解质等构成，其标称电压为电化学偶标称电压。3.42蓄电池模块 Battery Module一组相联单体蓄电池组合。3.43蓄电池组 Battery Pack由一种或各种蓄电池模块构成单一机械总成。3.44诊断故障代码 Diagnostic Trouble Code（DTC）一种用于辨认故障类型、有关故障模式以及发生次数4字节数值。3.45停帧 Freeze Frame 诊断故障代码发生时截取一某些运营参数。3.46分层式 Hierarchical一种将元素按不同级别组织起来方式。其中，较上级元素对较下级元素具备控制关系。3.47分布式 Distributed指充电站监控系统构成在资源逻辑或拓扑构造上分布（未强调地理分布），强调从系统构造角度来研究解决功能上分布问题。3.48间隔层Bay Level由监控装置、继电保护装置、间隔层网络设备以及站控层网络接口设备等构成，面向单元设备就地监测控制层3.49站控层Station Level由主机或/和操作员站、远动装置及其她功能站构成，面向充电站进行运营管理中心控制层。4 总则充电站、充电桩为电动汽车提供充电电源，应保证充电过程安全可靠。虽然浮现异常状况，也能及时将危险控制、消除,不给周边环境和人带来危险。5 设计规定5.1 充电站充电站基本构成涉及：充电机、监控系统、安全防护设施和其她配套设施等。其中充电机通过一定规格接口与电动汽车进行连接，为电动汽车提供一定规格电源；监控系统实现对充电机、配电设备等进行监控，并实现对站内视频监视、火灾报警及其她设备进行管理。5.1.1 充电机充电机基本构成涉及：高频开关电源模块、监控单元、人机操作界面、与电动汽车电气接口、计量系统和通讯接口等。5.1.2 充电站监控管理系统充电站监控管理系统基本构成涉及：网元层、站级监控层和网络管理层三某些。从三个方面界定充电站管理，即管理层次、管理功能和管理业务。5.2 充电桩充电桩基本构成涉及：桩体、电气模块和计量模块。交流充电桩通过一定规格接口为车载充电机提供交流电能，直流充电桩通过一定规格接口为电动汽车电池组提供小容量直流电能。5.3 其她5.3.1 充电站、充电桩设计应考虑合理办法来避免大量同步充电任务对配电网电能质量产生影响。5.3.2 充电站、充电桩选址布点按有关规划规定进行设计。5.3.3 电动汽车非车载充电机计量装置规定见附录A和附录B，电动汽车交流充电桩计量装置规定见附录B。6 功能规定6.1 充电站充电站基本功能涉及直流充电、计量计费、充电过程监控、配电设备监控与站内设备管理。6.1.1 充电机充电机基本功能涉及直流充电、计量计费。6.1.2 充电站监控系统监控系统基本功能涉及站内设备监视、保护、控制、数据记录、安全管理和事故状况下紧急解决。6.2 充电桩6.2.1 交流充电桩基本功能涉及交流供电、计量计费与监控。6.2.2 直流充电桩基本功能涉及直流供电、计量计费与监控。7 环境与安全防护规定7.1 环境条件7.1.1 充电站充电机和监控室环境条件应符合如下规定：a) 充电机温度：-2050；湿度：日平均湿度不不不大于95%，月平均相对湿度不不不大于90%。b) 监控室温度：1628；湿度：45%75%。7.1.2 充电桩充电桩环境条件应符合如下规定：温度：-2050；湿度：不不不大于95%。7.2 防雷与接地充电站、充电桩防雷规定应符合GB 50057、DL/T 620关于规定，接地规定应满足有关电气设备规定。7.3 防火与消防7.3.1 建筑物构件、电力设备消防安全规定应符合DL 5027关于规定。7.3.2 充电站、充电桩场合应采用防火消防设计，配备必要防火、消防设施，并满足国家关于规定。7.4 安全防护、电击防护充电站、充电桩场合应配备安全防护、电击防护电气装置，应符合GB 16895.21-关于规定。7.5 图像监控充电站建立图像监控系统，应接入全站监控系统，对全站场合进行图像监控。7.6 通风充电站设立通风方式应保证充电站有关电气设备在设计工况下安全运营。7.7 照明充电站照度原则、照明方式、照明类型和照明光源应充分满足充电站使用需要，并恰当配备应急照明装置。7.8 其她7.8.1 应具备便于监控室、办公室及充电区工作人员安全撤离通道。7.8.2 应尽量提高充电站设施以及充电操作过程中被充电汽车、动力蓄电池和操作人员安全性。8 标记与标志规定充电站应在醒目地方明确提供如下信息：导向标志、充电位置引导标志与安全警告标记等。附录A （规范性附录）电动汽车充电设施直流计量装置A.1 配备、连接和安装方式A.1.1 应选用电子式多费率直流电能表进行电能计量。A.1.2 当电能表最大标定电流不不大于等于充电机额定电流时，选用直接接入式电能表；当电能表最大标定电流不大于充电机额定电流时，选用经外附分流器接入式电能表。A.1.3 计量装置应连接在充电机直流输出端和被充电电动汽车之间。直流电能计量装置和被充电电动汽车蓄电池之间不得接入与电能计量无关设备。A.1.4 计量装置安装可以采用两种方式：分体式（安装在充电机输出端之外）和集成式（计量装置集成在充电机壳体之内）。A.1.5 计量装置必要有独立操作和显示界面。A.1.6 计量装置和电能表应配备原则通信接口。A.2 技术规定A.2.1 原则电量值计量装置原则电量值应与充电机额定电压、额定电流相匹配。a) 电能表额定电压（DC）：380 V、600 V；b) 电能表标定电流（DC）：10 A、20 A、50 A、(100A)；c) 外附分流器额定电流（DC）：(100A)、150A、200A、500A；d) 外附分流器额定电压（DC）：50mV、60mV、75mV、100mV、300mV；e) 电能表辅助电源电压（AC）：220 V。注：括弧内数值为可选值。A.2.2 精确度规定精确度规定如下：a) 电能表精确度级别：1级；b) 外附分流器精确度级别：0.2级。c) 在JJG 842规定参比条件下，电能表误差不应超过表A.1规定值。d) 电能表起动、潜动、电压影响等规定见JJG 842-1993第35章。e) 外附分流器精确度规定见JB/T 9288-1999第4章。表A.1 电能表误差极限电流0.05Ib I 0.1Ib0.1Ib I 0.2Ib0.2Ib I 1.2Ib误差(%)31.51注：Ib是直接接入式电能表标定电流或外附分流器额定电流。A.2.3 其她电和机械规定a) 对电能表绝缘规定见JJG 842-1993 第6章。b) 对外附分流器其她电和机械规定见JB/T 9288-1999 第4.4条。A.3 功能规定A.3.1 电能表应能计量和保存合计充电机充电电能和各费率电能；计量和保存每台电动汽车充电电能和各费率电能。A.3.2 电能表应具备费率时段编程功能，并有防止未授权人操作办法。A.3.3 计量装置应定期读取电能表电能数据；保存合计充电机充电电能和各费率电能及收取费用；保存每台电动汽车充电电能和各费率电能及收取费用。A.3.4 电源失电后，所有数据都不应丢失，且保存时间应不不大于180天。A.3.5 测量值显示位数：不不大于6 位(含12 位小数)，并可通过编程选定；计量单位：kWh。A.3.6 有自检功能报警信息码。报警码应在正常循环显示项目中第一项显示。A.3.7 有自检功能出错信息码。出错故障一旦浮现，显示屏必要及时停滞在某一信息码上。A.3.8 计量装置应能显示合计充电机充电电能和各费率电能、收取费用及费率时段等参数；应能显示本次充电电能和各费率电能及收取费用。A.3.9 计量装置和电能表应具备数据通信功能；电能表通信规约应符合DL/T 645-规定。A.4 其她规定8.1.1 电能表应满足JJG 842直流电能表检定规程中有关规定。8.1.2 外附分流器应满足JB/T 9288外附分流器中有关规定。附录B （规范性附录）电动汽车充电设施交流计量装置B.1 配备、连接B.1.1 电能计量装置设立在为车载充电机提供电能电源插座进线侧。B.1.2 在电能表和充电电源插座之间不应接入其她与电动汽车充电无关设备。B.1.3 按照DL/T 448-第5.1节分类原则，依照车载充电机负荷级别，该计量装置应属于V类电能计量装置。B.1.4 按照DL/T 448- 第5.2条规定，对于低压供电，负荷电流不大于50A顾客，电能计量装置采用直接接入式接线方式。B.1.5 宜选用电子式三相四线有功电能表。B.1.6 如果具备计费规定，应采用多费率电能表。B.1.7 计费宜采用IC卡付费系统。B.1.8 计量装置和电能表应配备原则通信接口。B.2 技术规定B.2.1 原则电量值计量装置原则电量值应与充电桩额定电压、额定电流相匹配。a) 电能表额定电压（AC）：3220V/380V；b) 电能表标定电流（AC）：5A；c) 电能表最大电流（AC）：40A；d) 电能表辅助电源电压（AC）：220V。B.2.2 精确度规定a) 电能表精确度级别：2级；b) 电能表精确度规定见GB/T 15284-和GB/T 17215.321-。B.2.3 机械规定、气候条件和电气规定电能表机械规定、气候条件和电气规定见GB/T 17215.211-。B.3 功能规定B.3.1 电能表应能计量和保存合计充电桩充电电能和各费率电能；计量和保存每台电动汽车充电电能和各费率电能。B.3.2 电能表应具备费率时段编程功能，并有防止未授权人操作办法。B.3.3 计量装置应定期读取电能表电能数据；保存合计充电电能和各费率电能；保存每台电动汽车充电电能和各费率电能。如具备计费功能，还应保存收取费用。B.3.4 电源失电后，所有数据都不应丢失，且保存时间应不不大于180天。B.3.5 测量值显示位数：不不大于6 位(含12 位小数)，并可通过编程选定；计量单位：kWh。B.3.6 有自检功能报警信息码。报警码应在正常循环显示项目中第一项显示。B.3.7 有自检功能出错信息码。出错故障一旦浮现，显示屏必要及时停滞在某一信息码上。B.3.8 计量装置应能显示合计充电电能和各费率电能、本次充电电能和各费率电能及费率时段等参数。如具备计费功能，还应能显示收取费用。B.3.9 计量装置和电能表应具备数据通信功能；电能表通信规约应符合DL/T 645-规定。B.4 检定条件与办法电能表检定条件和检定办法见JJG 596-1999。