电动汽车电能供给与保障技术规范 计量系统.docx

电动汽车电能供给与保障技术规范 计量系统.docx

《电动汽车电能供给与保障技术规范 计量系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动汽车电能供给与保障技术规范 计量系统.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电动汽车电能供给与保障技术规范计量系统

ICS

DB11

北京市标准化指导性技术文件

DB11/ZXXX—2010

电动汽车电能供给与保障技术规范计量系统

Technicalspecificationsofelectricitysupplyandassuranceforelectricvehicle:

metrologysystem

征求意见稿

北京市质量技术监督局发布

2010-XX-XX发布

目  次

前言II

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4构成与分类2

5功能3

6要求3

附录A电动汽车充电站内直流电能表技术要求及试验方法6

附录B外附分流器技术要求与试验方法16

附录C电动汽车充电站内交流电能表技术要求及试验方法19

前  言

本指导性技术文件按照GB/T1.1-2009给出的规则编写。

本指导性技术文件由北京市科学技术委员会提出

本指导性技术文件由……归口

本指导性技术文件由北京市发展改革委员会组织实施。

本指导性技术文件建议和意见，向北京市质量技术监督局反映。

本指导性技术文件的主要起草单位：

北京市计量检测科学研究院

本指导性技术文件的参与起草单位：

本指导性技术文件的主要起草人：

本指导性技术文件的参与起草人：

电动汽车电能供给与保障技术规范计量系统

1　范围

本指导性技术文件规定了电动汽车充电站电能计量系统的构成与分类、功能要求和技术要求。

本指导性技术文件适用于北京市电动汽车充电站（以下简称充电站）内用交直流充电设施对电动汽车或动力蓄电池充放电的电能计量系统的建设。

分散或集中建设的交流充电桩等其他形式的充电设施可参照本标准执行。

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，仅所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。

GB1207-1997电压互感器

GB1208-2006电流互感器

GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Db：

交变湿热（12h＋12h循环）

GB4793.1-2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：

通用要求

GB/T7676.1-1998直接作用模拟指示电测量仪表及其附件

GB/T5169.11-2006电工电子产品着火危险试验第11部分：

灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法

GB9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

GB/T15284-2002多费率电能表特殊要求

GB/T17215.211-2006交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部分：

测量设备

GB/T17215.301-2007多功能电能表特殊要求

GB/T17215.321-2008交流电测量设备特殊要求第21部分：

静止式有功电能表（1级和2级）

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

JJF1001通用计量术语及定义

JJG842-1993直流电能表检定规程

DL/T645-2007多功能电能表通信协议

DB11/Z728—2010电动汽车电能供给与保障技术规范充电站

3　术语和定义

GB/T17215.211-2006、GB/T17215.301-2007、JJF1001和DB11/Z728—2010等规范和标准中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

计量系统meteringsystem

用于计量电动汽车充电站内最终用户电能交易点上电动汽车或动力蓄电池充放电电能的全套计量装置和其他设备，下文简称为计量系统。

4　构成与分类

4.1　构成

计量系统包括安装在交直流充电设施之外的电能计量装置或集成在交直流充电设施内的计量单元，还可连接打印机、数据存储、显示装置等外围设备。

计量系统构成见图1。

计量装置或计量单元包括各种类型的电能表、二次回路、附件以及之间的连接装置。

图1：

电动汽车充电站电能计量系统结构图

4.2　分类

按安装方式分类

外接计量装置：

在交直流充电设施壳体之外安装电能计量装置。

内置计量单元：

在交直流充电设施壳体之内集成计量单元。

按连接端电源的性质分类

外接交流计量装置或内置交流计量单元：

设置在交流充电桩的交流输出端。

外接直流计量装置或内置直流计量单元：

设置在非车载充电机的直流输出端。

5　功能

5.1　计量功能

计量系统应能够计量充电设施各电能交易点单次的交流或直流电能。

计量系统应能够计量充电设施各电能交易点的累计交流或直流电能；

若充电设施具有充放电功能，计量系统应能够计量其双向（充电、放电）电能。

5.2　存储功能

计量系统应能够存储电能计量信息。

存储的计量数据不应受到外界影响而丢失或改变。

5.3　通信功能

计量系统能够向监控系统提供充电设施各电能交易点的单次和累计交流或直流电能、充放电电能等电能计量信息。

计量系统应具有数据冻结命令的接收功能。

5.4　时钟同步和授时功能

计量系统应设置时钟同步和授时功能，系统当前时刻与北京标准时刻误差不超过5min。

6　要求

6.1　工作条件

工作环境应满足如下要求:

a）工作温度范围：

-25℃～55℃

b）湿度范围5%RH-95%RH

c）交流电额定频率：

50Hz±1Hz

d）海拔高度：

2000m

6.2　技术要求与试验方法

直流电能表的技术要求与试验方法见附录A，与直流电能表配套使用的分流器的技术要求与试验方法见附录B。

交流电能表的技术要求与试验方法见附录C；

6.3　准确度

电能表的准确度等级应不低于2.0级。

电子式交流电能表应符合GB/T17215.321-2008中表6和表7的要求。

直流电能表应符合JJG842-1993中表1的要求，其附件（包括分流器、分压器、互感器及附加电阻）基本误差应不大于相配电能表等级值的1/5。

交流电能表若连接电压、电流互感器，其准确度等级不低于0.5/0.5S级。

与交流电能表配套使用的电压互感器应符合GB1207-1997中5.3的要求，电流互感器应符合GB1208-2006中13.2要求。

直流电能表的最大标定电流大于等于非车载充电机的额定电流时，应使用直接接入式电能表；直流电能表的最大标定电流小于非车载充电机的额定电流时，应使用经外附分流器等附件接入的电能表。

直流电能表准确度等级为1.0时，选用不低于0.2级的分流器，直流电能表准确度等级为2.0级时，选用不低于0.3级的分流器。

分流器的准确度应符合GB/T7676.1-1998中4.2.1的要求。

电能计量装置准确度配置见表1。

表1电能计量装置准确度配置表

用户形式

准确度等级

有功电能表

电压互感器

电流互感器

分流器

交流电能计量装置

1.0

0.5

0.5S

/

2.0

0.5

0.5S

/

直流电能计量装置

1.0

/

/

不低于0.2

2.0

/

/

不低于0.3

6.4　电源回路

计量系统应有工作电源回路，工作电源回路应安装于计量装置前端。

计量系统应能够提供电源失电或电源运行状态信号。

电能表输入回路应装设仪表用专用电压、电流试验端子。

输入回路电缆宜采用屏蔽电缆，电缆的屏蔽层一侧接地。

6.5　二次回路

装有电能表的测量点，电流互感器应采用专用二次绕组，电压互感器应采用专用二次回路其中不得接入与电能计量无关的设备，不得与继电保护、测量共用电气回路。

电压互感器连接导线应采用铜质单芯绝缘线，导线截面应按允许的电压降计算确定。

对电流、电压二次回路，导线截面至少不应小于4.0mm

电能表用电流互感器，工作电流宜在其额定电流的2/3以上。

对工作电流变化范围较大的计量用电能表，应采用S类电流互感器。

互感器实际二次负荷应在25%-100%额定二次负荷范围内，电流互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8-1.0，电压互感器二次功率因数应与实际二次负荷的功率因数接近。

电能表专用电压互感器二次回路应设置失压、失流报警装置，提供失压、失流及电源消失等现场报警信号。

6.6　接口与通信协议

计量系统中内置计量单元应有现场检定计量装置的接口。

交直流充电设备应配置能与配套使用的电能表进行通信的RS485接口。

通信协议应符合DL/T645-2007的要求。

6.7　设置与安装

计量系统应设置在最终用户电能交易点上。

充电时，计量装置、计量单元与计量数据采样点之间不得接入与电能计量无关的设备。

附录A

（规范性附录）

电动汽车充电站内直流电能表技术要求及试验方法

7　技术要求

7.1　功能要求

电能表应能计量、保存和显示累计的电能，还可具有显示电压、电流、功率等功能。

与充放电装置连接的电能表应能计量充放电双向电能。

电能表应具有自检功能，如失压、失流、电源失常、自检故障等，错误故障一旦出现，显示器必须立即停滞在其错误代码上，并输出报警信息。

电能表应具有内部时钟，能接受对时命令。

电能表应具有数据冻结命令的接收、事件记录、操作密码设置、权限管理等功能。

电能表应具有脉冲和数据接口两种输出型式：

采用脉冲信号输出，应符合JJF1245.1-2010中8.1.11的要求；当以数据通信方式输出时，应配备RS485或CAN接口，通信协议符合DL/T645-2007标准。

电能表测量值显示位数不小于6位，其中包含1-2位小数，小数点可移。

计量单位：

kWh。

电能表宜具有复费率功能，表中存储的费率应与使用收费规定完全一致。

7.2　标准电量值要求

直流电能表的参比电压、标准电流和最大电流应与非车载充电机的规格相匹配。

7.3　标志和标识要求

必须在仪表的铭牌明显部位标注计量器具标识，其标志和标识必须清晰可辨、牢固可靠。

计量器具标识的内容

——仪表的生产厂名；

——仪表的名称、规格（型号）；

——准确度等级；

——法制计量单位：

kWh；

——执行标准号；

——参比电压；对直接接入仪表，标示基本电流和最大电流，对经附件工作的仪表，标示仪表的额定电流、最大电流以及与仪表连接的附件的参比值；

——需要限制使用场合的特殊说明（可在使用说明书中说明）；

——顺序号和制造年份；

——仪表常数；

——Ⅱ类防护绝缘包封仪表应有双方框符号

；

——接线图和端子标志（如无可能，则应制作说明书以提供接线图）

若仪表端子加以标记，则此标记应在接线图中出现。

安装标志要求

仪表应有安装说明的标志，该标志也可在使用说明书中明示。

7.4　外部结构要求

仪表应具有防护装置及不经破坏不能打开的封印，不使用工具，表盖应不能被拆下，只有在破坏铅封后才能触及仪表内部部件。

7.5　环境条件要求

直流电能表应能在下列环境中正常工作：

温度：

-25℃~55℃；相对湿度：

≤95%。

仪表应能耐阳光辐射。

7.6　机械要求

通用机械要求

仪表应被设计并制成在正常条件下正常工作时不至引起任何危险。

尤其应确保抗电击的人身安全、防过高温度的人身安全、防止火焰蔓延、防止固体异物、灰尘和水的进入。

在正常工作条件下可能经受腐蚀的所有部件应受有效防护。

在正常工作条件下，任何防护层既不应在一般的操作时会受损，也不应由于暴露在空气中而受损。

外壳

一般要求

仪表应有一个能被铅封的外壳，只有在破坏铅封后才能触及仪表内部部件。

不使用工具，表盖应不能被拆下。

弹簧锤试验

仪表外壳的机械强度应能承受0.2J±0.02J的弹簧锤试验。

如果仪表的外壳和端子盖没有出现影响仪表功能及可能触及带电部件的损伤，此试验的结果是合格的。

不减弱对间接接触的防护或不影响防止固体异物、灰尘和水进入的轻微损伤是允许的。

冲击试验

试验后，仪表应无损坏或信息改变，并能正确工作。

振动试验

试验后，仪表应无损坏或信息改变，并能正确工作。

窗口

如果表盖不是透明的，为抄读显示器和观察工作指示器（如装设时），应提供一个或几个窗口。

这些窗口应由透明材料制成，不拆去铅封、未被破坏不能被取下。

端子-端子座-保护接地端子

端子座应有足够的绝缘性能和机械强度，成为端子孔延伸的绝缘材料中的孔应能同时容纳导线的绝缘层。

导线与端子的固定方式应确保充分和持久的接触，端子应具有抗腐蚀性，端子、固定螺钉以及导体不应与金属端子盖接触。

对于具有保护接地端子的仪表，其保护接地端子应与可接触的金属部件作电气连接，端子孔能容纳一个导线，其截面至少等于主干电流导线的截面（铜导线6mm2-16mm2）。

保护接地端子应尽可能成为仪表底座的部件，并尽量靠近端子座；采用保护接地图形符号

清晰标识。

安装后，不使用工具应不能松开保护接地端子。

端子盖

仪表的端子如果被组装在端子座中且无任何其它方法保护，应有一个独立于表盖的可铅封的盖。

端子盖应盖住端子、导线固定螺钉，还应盖住适当长度的外接导线及其绝缘层。

当仪表为挂壁式安装时，不拆除端子盖铅封应不能触及端子。

间隙和爬电距离

产品的间隙和爬电距离应符合表1的规定。

表1仪表的间隙和爬电距离

额定工作电压

V

电气间隙

mm

爬电距离

mm

Ui≤63

3.0

3.0

63＜Ui≤300

5.0

6.0

300＜Ui≤500

8.0

10.0

500＜Ui≤750

12.0

16.0

小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间，以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm，爬电距离不小于20mm。

I类、Ⅱ类防护绝缘包封仪表

I类防护绝缘包封仪表的防电击措施不仅依靠基本绝缘而且还依靠附加的安全措施，即导体可触及部分与设施的固定线路中的保护接地导体相连。

在参比条件下接入对地电压超过250V的供电干线的仪表，且当其外壳全部或部分由金属材料制成，应提供一个保护接地端子。

Ⅱ类防护仪表应具有一个耐用的且完全由绝缘材料制成的外壳，包括端子盖也应由绝缘材料制成。

除一些小部件，如铭牌、螺钉、挂攀和铆钉外，外壳应包容所有的金属部件。

其防电击措施不仅依靠基本绝缘，而且还依靠附加的安全措施，如双重绝缘或加强绝缘，既无保护接地措施也不依赖安装条件。

耐热和阻燃

端子座、端子盖应具备合适的安全性以防止火焰蔓延。

不应因与之接触的带电部件的过热而着火。

防尘和防水

仪表应符合GB4208规定的防护等级：

IP54。

灰尘和水的进入量以不影响仪表的工作为度。

7.7　输入电压影响

应符合JJG842-1993直流电能表检定规程第5章的规定。

7.8　耐过负载性能

直流电能表在经受下列试验后，仍应符合JJG842-1993中2.1、3、4的要求。

过电流

直流电能表电流线路应能承受十倍额定电流值的短时过载，时间为500ms。

过电压

直流电能表电压线路应能承受持续时间为500ms，间隔时间为15s，1.5倍额定电压的5次冲击。

7.9　绝缘要求

对直流电能表的要求见JJG842-1993第6章。

7.10　辅助交流电源要求

带有辅助交流电源的仪表，辅助交流电源应对脉冲输出无影响。

7.11　日计时要求

7.11.1　时钟日计时准确度

参比温度下，内部时钟计时准确度应不大于0.5s/d。

启动工作储备36h后，计时准确度应优于1s/d。

7.11.2　时钟日计时准确度随温度变化影响

时钟计时准确度随温度的改变量每24h应小于0.1s/℃。

7.12　电磁兼容要求

仪表应能保证在电磁骚扰影响下无损坏或信息改变，并能够正确工作，且各等级仪表误差改变极限满足表3要求。

且仪表不应发生能干扰其它设备的传导和辐射骚扰。

表2影响量误差改变极限

影响量

电流值

各等级仪表百分数误差改变极限

1

2

射频电磁场抗扰度

Ib

2.0

3.0

射频场感应的传导骚扰抗扰度

Ib

2.0

3.0

电快速瞬变脉冲群抗扰度

Ib

4.0

6.0

7.12.1　静电放电抗扰度

在试验中，允许仪表功能暂时丧失或性能暂时降低，但在骚扰停止后仪表能自行恢复，无需操作者干预。

射频电磁场辐射抗扰度

在试验时仪表的工作状况不受干扰且误差满足表2的要求。

电快速瞬变脉冲群抗扰度

在试验时仪表的工作状况不受干扰且误差满足表2的要求。

浪涌抗扰度

在试验中，允许仪表功能暂时丧失或性能暂时降低，但在骚扰停止后仪表能自行恢复，无需操作者干预。

射频场感应的传导骚扰抗扰度

在试验时仪表的工作状况不受干扰且误差满足表2的要求。

无线电干扰抑制

试验结果应该低于以下限值要求：

a）当频率在0.15MHz-30MHz范围内，电源端子传导骚扰限值（B级）见表3。

b）当频率在30MHz-1000MHz范围内，测量距离为10m的辐射骚扰限值（B级）见表4。

表3电源端子传导骚扰限值（B级）

频率范围

（MHz）

准峰值限值

（dBμV）

平均值限值

（dBμV）

0.15～0.50

66～56

56～46

0.50～5.00

56

46

5.00～30.0

60

50

注：

1在过渡频率处（0.50MHz和5MHz）应采用较低的限值。

2在0.15MHz-0.50MHz频率范围内，限值随频率的对数呈线性减小。

表410m测量距离处的辐射骚扰限值（B级）

频率范围（MHz）

准峰值限值

dB（μV/m）

30～230

30

230～1000

37

注：

1在过渡频率处（230MHz）应采用较低的限值。

22当出现环境干扰时，可以采取附加措施。

7.13　起动

仪表应在接入额定电压后5s内进入工作状态。

在规定的起动电流条件下，仪表应能起动并连续记录。

1级表起动电流为0.004Ib，2级表起动电流为0.005Ib。

若为双向计量仪表，应对每个计量方向进行试验。

7.14　潜动

当仪表只加电压而电流线路中没有电流时，其测试输出不应产生多于一个的脉冲。

7.15　仪表常数

测试输出与显示器指示之间的关系，应与铭牌标志一致。

8　试验方法

8.1　功能要求

试验设备：

电能表校验装置，准确度：

0.05级。

试验方法：

仪表通电后，目视检查显示器及发光元器件，显示是否清晰；显示的内容、测量单位等是否符合规定。

按键操作是否灵活可靠，自检项目是否正常。

程序设置、数据通信安全是否正确，基本功能是否符合1.1的规定。

对仪表输出装置的试验按GB/T15284-2002中6.7的规定。

8.2　标准电量值要求

目测，检查直流电能表的标准电量标定值与非车载直流充电机的额定电压、额定电流标定值。

试验结果应满足

8.3　标志和标识要求

试验方法：

目测，结果应满足1.3的要求。

8.4　外部结构要求

试验方法：

目测，结果应满足1.4的要求。

8.5　环境条件要求

高温试验

应按GB/T2423.2规定，在下列条件下进行：

温度：

+70℃±2℃；试验时间：

72h。

试验后，仪表应无损坏或信息改变，并能正确工作，满足1.5的要求。

低温试验

应按GB/T2423.1规定，在下列条件下进行：

温度：

-40℃±3℃；试验时间：

16h

试验后，仪表应无损坏或信息改变，并能正确工作，满足1.5的要求。

交变湿热试验

应按GB/T2423.4规定，在下列条件下进行：

交变方式：

1；上限温度：

+55℃±2℃；不采取特殊的措施来排除表面潮气；试验周期数：

6个周期；

试验后24h，仪表应无损坏或信息改变并能正确工作，满足1.5的要求，并应通过1.9规定的绝缘试验。

阳光辐射防护

应按GB/T2423.24规定，在下列条件下进行：

仪表在非工作状态；试验程序A（照光8h，遮暗16h）；上限温度：

+55℃；试验时间：

3个周期或3天。

试验后，仪表外观应无明显变化，标志的清晰度不应改变，各功能正常，满足1.5的要求。

8.6　机械要求

外壳

一般要求

试验方法：

目测，结果应满足1.6.2.1的要求。

弹簧锤试验

试验设备：

弹簧锤，准确度：

±0.02J。

试验方法：

将仪表安装在其正常工作位置，使其不得前后左右移动，弹簧锤以0.2J的动能垂直作用在仪表表壳的各外表面、窗口及端子盖上，仪表的轻微损伤可通过防尘、防水试验进一步验证。

试验结果应满足1.6.2.2的要求。

冲击试验

试验设备：

冲击试验台。

测量范围：

按GB/T2423.5进行，半正弦脉冲；峰值加速度30gn（300m/s2）；脉冲周期为18ms。

准确度：

速度变化量：

在标称脉冲值的±15%以内，横向运动比≤30%。

试验方法：

仪表为非工作状态，无包装。

使用刚性夹具将仪表紧固在试验台的安装表面上，确保仪表所有的接触面与试验设备间有良好的机械接触，仪表不能出现变形，且试验台产生的应力能通过试验夹具如实地传递给仪表。

试验按照1.6.2.3的要求进行。

应对仪表的三个互相垂直的方向的每一个方向连续施加3次冲击，即共18次。

试验过程中，仪表应始终保持与试验台之间的刚性接触。

试验后，应满足1.6.2.3的要求。

振动试验

试验设备：

振动台，

测量范围：

按GB/T2423.10进行，频率范围为10Hz~150Hz；交越频率：

60Hz；f＜60Hz，恒定振幅0.075mm；f＞60Hz，恒定加速度9.8m/s2；单点控制；每轴扫描周期数：

10。

（注：

10个扫描周期=75min。

）

准确度：

频率响应：

±0.5dB，台面加速度波形失真度：

1020Hz：

≤25%，20150Hz：

≤10%。

试验方法：

仪表为非工作状态，无包装。

使用刚性夹具将仪表紧固在试验台的安装表面上，确保仪表所有的接触面与试验设备间有良好的机械接触，仪表不能出现变形，且试验台产生的应力能通过试验夹具如实地传递给仪表。

试验应在三个互相垂直的轴向上进行。

试验过程中，仪表应始终保持与试验台之间的刚性接触。

试验后，应满足1.6.2.4要求。

窗口

试验方法：

目测，结果应满足1.6.3的要求

端子—端子座—保护接地端子

试验方法：

目测，结果应满足1.6.4要求。

端子盖

试验方法：

目测，结果应满足1.6.5要求。

间隙和爬电距离

试验设备：

游标卡尺等，准确度：

0.02mm。

试验方法：

测量电压线路端子、电流线路端子以及参比电压超过40V的辅助线路端子与地以及与参比电压小于或等于40V的辅助线路端子之间的间隙和爬电距离。

测量电压线路端子、电流线路端子以及参比电压超过40V的辅助线路端子之间的间隙和爬电距离。

端子盖如用金属制成，测量其与拧入所固定的最大导线后的螺钉端面的间隙。

结果应满足1.6.6的要求。

I类、Ⅱ类防护绝缘包封仪表

试验方法：

目测检查仪表的防护绝缘包封，结果应满足1.6.7的要求。

耐热和阻燃

试验设备：

灼热丝试验装置。

测量范围：

试验应按G