电动汽车电能供给与保障技术规范 第5部分车载直流充电机技术要求报批稿.docx

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电动汽车电能供给与保障技术规范第5部分车载直流充电机技术要求报批稿

ICS

DB11

北京市标准化指导性技术文件

DB11/ZXXXX－2010

电动汽车电能供给与保障技术规范车载充电机

Technicalspecificationsofelectricitysupplyandassuranceforelectricvehicle：

on-boardcharger

2010-XX-XX发布

2010-XX-XX实施

北京市质量技术监督局发布

目  次

前  言

本指导性技术文件按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。

本指导性技术文件由北京市质量技术监督局提出。

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。

本标准主要起草单位：

本标准主要起草人：

电动汽车电能供给与保障技术规范车载充电机

1　范围

本指导性技术文件规定了车载充电机的基本构成、参数、要求、试验方法及标志与标识。

本指导性技术文件适用于纯电动汽车及插电式混合动力汽车。

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。

GB/T2423.1－2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2－2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T2423.3－2006电工电子产品基本环境试验第2部分：

试验方法试验Cab：

恒定湿热试验

GB/T2423.5－1995电工电子产品基本环境试验第2部分：

试验方法试验Ea和导则：

冲击

GB/T2423.10－2008电工电子产品环境试验第2部分:

试验方法试验Fc:

振动（正弦）

GB/T2423.17－2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Ka：

盐雾

GB/T2423.21－2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验M：

低气压

GB4208－2008外壳防护等级（IP代码）

GB/T10069.3旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：

噪声限值

GB/T17619－1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法

GB17625.1－2003电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）

GB/Z17625.6－2003电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电

流的限制

GB/T18384.1－2001电动汽车安全要求第1部分：

车载储能装置

GB/T18387－2008电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带，9kHz～30MHz

GB/T18488.1－2006电动汽车用电机及其控制器第1部分：

技术条件

GB/T19826－2005电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求

QC/T413－2002汽车电气设备基本技术条件

QC/T841－2010电动汽车传导式充电接口

YD/T731－2008通信用高频开关整流器

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

车载充电机on-boardcharger

固定安装在电动汽车上，将公共交流电网标称电压值的电能变换为直流电并给车载储能系统（如动力蓄电池等）充电的装置。

3.2　

充电效率chargingefficiency

车载充电机的直流输出功率与其交流输入有功功率的比值。

3.3　

输出电压误差outputvoltageerror

实际输出电压的有效值与设定值的偏差。

3.4　

输出电流误差outputcurrenterror

实际输出电流值与设定值的偏差。

4　基本构成

车载充电机可由功率单元、控制单元、充电接口等部分组成。

5　参数

5.1　额定输入电压、额定输入电流

额定输入电压、额定输入电流见表1。

表1额定输入电压、额定输入电流

额定输入电压，VAC

额定输入电流，A

额定频率，Hz

单相220

10

50

单相220

16

单相220

32

5.2　输出电压

车载充电机输出电压根据适用车载储能系统（如动力蓄电池等）电压标称值分为4级，见表2。

表2车载充电机输出电压等级

车载充电机输出电压等级

适用车载储能系统电压标称值，VDC

1

48

2

120

3

320

4

384

5.3　

额定功率

车载充电机输出额定功率应在铭牌中标示额定功率值的100%～103%内。

6　要求

6.1　环境条件

工作温度

车载充电机的工作环境温度应满足QC/T413－2002中3.1.3的要求。

湿度

车载充电机应能在相对湿度为5%～95%下正常工作。

大气压力

应能在大气压力为70kPa～106kPa下正常工作。

6.2　电源要求

输入电压波动范围

车载充电机能在输入电压为额定电压的±15%波动范围内正常工作。

频率

车载充电机能在输入电压频率为49Hz～51Hz范围内正常工作。

6.3　功能要求

充电功能

车载充电机与电池管理系统通信，应具有为车载储能系统安全、自动地充电的能力，且充电过程对车载储能系统及人员不造成伤害。

保护功能

过压保护

当车载充电机输出电压大于等于过压保护值时，应报警并关闭输出。

欠压保护

当车载充电机输出电压小于等于欠压保护值时，应报警并关闭输出。

短路保护

当车载充电机输出短路时，应报警并关闭输出。

过温保护

当温度超过过温保护值时，车载充电机应自动进入过温保护状态，并降低功率运行。

当温度恢复正常后，应能通过人工干预恢复工作。

反接保护

当车载充电机直流输出端与车载储能系统的正负极反接时，通电后应能报警并关闭输出。

接地保护

车载充电机中能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻不应大于0.1Ω，接地点应有明显的接地标志。

低压供电功能

车载充电机推荐提供低压输出：

——输出电压为13.5VDC±0.5VDC；

——最大功率不小于150W；

——纹波噪声（杂音电压值）不大于200mV。

6.4　高压电气性能要求

启动冲击电流

车载充电机的启动冲击电流不大于满载功率工作时最大稳态输入电流峰值的150%。

输出电压误差

车载充电机输出电压与设定电压的相对误差应不大于±0.5%。

输出电流误差

车载充电机输出电流与设定电流的相对误差应不大于±3%。

稳压精度

对于恒压输出特性的车载充电机在额定输出电压下的相对误差不大于±0.5%。

稳流精度

对于恒流输出特性的车载充电机在额定输出电流下的相对误差不大于±2%。

纹波系数

车载充电机的纹波系数不应大于±0.2%。

限压特性和限流特性

a）限压特性：

车载充电机在恒流输出特性下运行时，当输出直流电压超过限压整定值时，应能自动限制其输出电压的增加；

b）限流特性：

车载充电机在恒压输出特性下运行时，当车载储能系统的充电电流超过电池的限流整定值时，或者当输出直流电流超过车载充电机的总限流整定值时，应能立即进入限流状态，自动限制其输出电流的增加。

功率因数和充电效率

在规定的环境条件、额定输入电压和连续工作情况下，当车载充电机的输出功率达到满载功率的50%～100%时，输入电压的功率因数应不小于99%，充电效率应不小于90%。

6.5　电气安全要求

绝缘性能

在环境温度为23℃±2℃和相对湿度为80%～90%时，车载充电机应无结霜，车载充电机中带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻，应不小于50MΩ。

耐电压性能

车载充电机中带电电路与地（外壳）之间的耐电压性能，应满足表3中的要求。

表3各带电电路之间耐电压性能

部件

耐电压要求

输入端对输出端

2000VDC（或额定电压+1500VDC）的试验电压1min，漏电流小于3.5mA

输入端对壳体

输入端对控制端

输出端对壳体

输出端对控制端

电气间隙和爬电距离

电气间隙和爬电距离应满足GB/T18488.1－2006中表3的要求。

6.6　电磁兼容

干扰性

车载充电机在运行过程中产生的辐射发射和传导发射限值应符合GB/T18387的规定。

抗扰性

车载充电机在运行过程中抗扰性限值应符合GB/T17619的规定。

谐波电流含量

输入单相电流小于等于16A时，车载充电机产生的谐波电流含量应符合GB17625.1的规定。

输入单相电流大于16A时，车载充电机产生的谐波电流含量应符合GB/Z17625.6的规定。

6.7　接口与通讯协议

通讯接口与通讯协议

具有与电池管理系统等进行信息交互的CAN通信功能（波特率为125kbps、250kbps、500kbps）。

通信协议应由制造商与用户协商，并符合相关行业标准规定。

充电接口

充电接口应符合QC/T841的要求。

6.8　机械强度

车载充电机的壳体按本指导性技术文件7.9所述的方法试验后，不应有明显的塑性变形。

6.9　振动和冲击

振动

车载充电机耐振性应符合QC/T413－2002中3.12的要求。

冲击

车载充电机按7.10.2试验后，其性能、IP等级不应降低，不应因永久或暂时变形而使带电部分和外壳相接触。

6.10　耐环境

腐蚀

车载充电机宜进行工业溶剂试验，对每种溶剂应使用新试件，试验后试件不应出现腐蚀缺陷。

IP防护等级

车载充电机的防护等级应符合GB4208－2008中IP55的要求。

防潮湿、防霉变、防盐雾

车载充电机内印刷线路板、接插件等电路应有防潮湿、防霉变、防盐雾处理，应能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。

防锈（防氧化）保护

车载充电机铁质外壳和暴露在外的铁质支架，应具有双层防锈措施；车载充电机非铁质的金属外壳，也应具有防氧化保护膜或防氧化处理。

6.11　噪声

车载充电机及其冷却系统的工作噪声应不大于60dB（A）（测量条件为：

距车载充电机外围前、后、左、右各1m处，离地面高度1m～1.5m处）。

6.12　可靠性

车载充电机的平均故障间隔时间应大于等于10000h。

6.13　外观质量

车载充电机外表面应平整，无明显的划伤、变形等缺陷；表面涂镀层应均匀。

铭牌、标志安装端正牢固，字迹清晰。

零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。

7　试验方法

7.1　试验条件

环境条件

无特殊规定时，试验应在下面的环境条件下进行：

1——温度：

18℃～28℃；

2——相对湿度：

45%～75%；

3——大气压力：

86kPa～106kPa。

测量仪器、仪表

无特殊规定时，测量仪器、仪表应符合YD/T731－2008中附录A中的要求。

测量仪器、仪表应有合格证书、在有效期内的计量检定证书。

车载充电机的基本状态

无特殊规定时，车载充电机的通电是指输入额定电压和频率进行工作，并且电气性能参数在输入额定电压和频率下进行测试。

电气性能参数的测试应在车载充电机通电工作30min后进行。

7.2　环境条件试验

温度试验

低温工作试验

车载充电机的低温工作试验应按GB/T2423.1－2008中“试验Ae”的规定执行，通电后调整负载，使其在额定功率下运行。

试验温度选取为最低工作温度±3℃，持续时间不小于12h。

在试验前、条件试验期间和试验结束后，充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件6.1.1的规定。

高温工作试验

车载充电机的高温工作试验应按GB/T2423.2－2001中“试验Be”的规定执行，通电后调整负载，使其在额定功率下运行。

试验温度选取为最高工作温度±3℃，持续时间不小于12h。

在试验前、条件试验期间和试验结束后，车载充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件6.1.1的规定。

湿度试验

车载充电机的高温工作试验应按GB/T2423.3－2006中“试验Ca”的规定执行，试验温度为30℃±2℃，通电后调整负载，使其在额定功率下运行。

持续时间不小于48h。

在试验前、条件试验期间和试验结束后，车载充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件6.1.2的规定。

大气压力

车载充电机的大气压力试验按GB/T2423.21－2008中“试验M”的规定执行，通电后调整负载，使其在额定功率下运行。

气压试验严酷等级选取为70kPa，持续时间不小于12h。

在试验前、条件试验期间和试验结束后，充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件中6.1.3的规定。

7.3　电源试验

输入电压波动范围试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，试验步骤如下：

4——调整输出电压和负载，使输出电压为额定值并输出额定功率。

分别调整输入电压为额定值的85%、100%和115%，测试记录输出电压、输出电流；

5——调整输出电压和负载，使输出电流为额定值并输出额定功率。

分别调整输入电压为额定值的85%、100%和115%，测试记录输出电压、输出电流。

车载充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件中6.2.1的规定。

频率试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，然后通电，车载充电机应能正常工作。

试验步骤如下：

6——调整输出电压和负载，使输出电压为额定值并输出额定功率。

分别调整输入频率为49Hz和51Hz，测试记录输出电压、输出电流；

7——调整输出电压和负载，使输出电流为额定值并输出额定功率。

分别调整输入频率为49Hz和51Hz，测试记录输出电压、输出电流。

车载充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件中6.2.2的规定。

7.4　功能要求试验

充电功能试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，在额定输入频率及额定输入电压条件下，调整输出电压和负载，使输出电压为额定值并输出额定功率，车载充电机应能正常工作，并符合本指导性技术文件中6.3.1的规定。

保护功能试验

过压保护试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，在额定输入电压、额定频率条件下，调节负载使输出电压大于设定过压保护值，车载充电机应符合本指导性技术文件中6.3.2.1的规定。

欠压保护试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，在额定输入电压、额定频率条件下，调节负载使输出电压小于设定欠压保护值，车载充电机应符合本指导性技术文件中6.3.2.2的规定。

短路保护试验

按照YD/T731－2008中的图1搭建试验电路，在额定输入电压、额定频率条件下，将输出电路进行短接，通过直流电流测试装置测量输出电流后去掉短接电路，车载充电机应符合本指导性技术文件6.3.2.3的规定。

过温保护试验

按照YD/T731－2008中的图1搭建试验电路，模拟环境温度超过设定值，车载充电机应符合本指导性技术文件6.3.2.4的规定。

反接保护试验

将车载充电机与车载储能装置的正负极反接后通电，车载充电机应符合本指导性技术文件6.3.2.5的规定；按照规定正常连接车载充电机与车载储能装置，车载充电机应能正常工作。

接地保护

用精度为1/1000Ω的万用表（或其它具有相同功能和精度等级的仪器）测量车载充电机中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻，测量结果应符合本指导性技术文件6.3.2.6的规定。

低压供电功能试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，在低压输出模块上搭建可调节阻性负载（可满足电压及电流范围的0～100%负载条件）的电路，试验步骤如下：

——调整输入电压为额定值，高压输出电路中加载额定负载，使车载充电机在额定功率下运行，调节低压输出模块的负载，使其满载功率运行。

车载充电机带电稳定运行30min后，用直流数字电压表测试低压输出模块输出电压，用直流电流测试装置测试低压输出模块输出电流，记录低压输出模块输出电压、输出电流，并根据输出电压、输出电流的乘积计算出输出功率。

——在低压输出模块输出端连接20MHz示波器，选择适当的量程，示波器扫描速度低于0.5s，读取并记录20MHz示波器所显示的最大峰-峰值幅值，即为纹波噪声值（杂音电压值）。

低压输出模块的电气性能要求应符合本指导性技术文件6.3.3的规定。

7.5　高压电气性能要求试验

启动冲击电流试验

按YD/T731－2008中5.10的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.1的规定。

输出电压误差试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，分别设定车载充电机的输出电压值UzO为范围最小电压值，额定电压值、范围最大电压值，通过直流数字电压表测量实际输出值Uz，按公式

（1）计算输出电压误差。

计算结果应符合本指导性技术文件6.4.2的规定。

（1）

式中：

——输出电压误差；

Uz——实际输出电压值，V；

Uzo——输出电压设定值，V。

输出电流误差试验

按YD/T731－2008中图1搭建试验电路，设定车载充电机的输出电流值IZ0为额定值，通过直流电流测试装置测量实际输出值IZ，按公式

（2）计算输出电流误差。

计算结果应符合本指导性技术文件6.4.3的规定。

（2）

式中：

——输出电流误差；

Iz——实际输出电流值，A；

Izo——输出电流设定值，A。

稳压精度试验

按GB/T19826－2005中6.3.3的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.4的规定。

稳流精度试验

按GB/T19826－2005中6.3.2的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.5的规定。

纹波系数试验

按GB/T19826－2005中6.3.4的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.6的规定。

限压特性和限流特性试验

车载充电机的限压特性和限流特性按GB/T19826－2005中6.5的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.7的规定。

功率因数和充电效率试验

按YD/T731－2008中5.4的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.4.8的规定。

7.6　电气安全试验

绝缘性能试验

车载充电机未工作，在环境温度为23℃±2℃和相对湿度为80%～90%时，用1000V兆欧表（或其它具有相同功能和精度等级的仪器）对车载充电机中带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻进行测量。

测量结果应符合本指导性技术文件6.5.1的规定。

耐电压性能试验

车载充电机未工作，在环境温度为23℃±2℃和相对湿度为80%～90%时，用量程为2000VDC（或额定电压+1500VDC）的耐电压测试仪对接线端子对地（外壳）和彼此无电连接的电路的漏电流进行测量。

测量结果应符合本指导性技术文件6.5.2的规定。

电气间隙和爬电距离试验

电气间隙试验

使用千分尺或塞规，测量两相邻导体或一个导体与相邻壳表面的最短距离，测量结果应符合本指导性技术文件6.5.3的规定。

爬电距离试验

按GB/T18384.1－2001中6.2的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.5.3的规定。

7.7　电磁兼容要求试验

干扰性试验

按GB/T18387－2008中第5章的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.6.1的规定。

抗扰性试验

按GB/T17619－1998中的测量方法和规定的抗扰性电平要求测试，测试结果应符合本指导性技术文件6.6.2的要求。

谐波电流含量试验

输入单相电流小于等于16A时，车载充电机产生的谐波电流含量应按GB17625.1－2003中6.2的规定执行，试验结果应符合本指导性技术文件6.6.3.1的规定。

输入单相电流大于16A时，车载充电机产生的谐波电流含量试验应按GB/Z17625.6－2003中第7章的规定执行，试验结果应符合本指导性技术文件6.6.3.2的规定。

7.8　接口与通讯协议试验

通讯接口与通讯协议试验

试验方法由制造商与用户协商确定，试验结果应符合本指导性技术文件6.7.1的规定。

充电接口试验

充电接口应按QC/T841－2010中第9章的规定进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.7.2的规定。

7.9　机械强度试验

在车载充电机壳体各表面任意300mm×300mm的面积上均匀地施加相当于100kg质量重物的力，观测表面的塑性变形情况，试验结果应符合本指导性技术文件6.8的规定。

7.10　振动和冲击试验

振动试验

车载充电机的振动应按GB/T2423.10－2008中“试验Fc”的规定进行，严酷等级按照QC/T413-2002中表3的规定选用。

试验结束后，车载充电机应能正常工作，试验结果应符合本指导性技术文件6.9.1的规定。

冲击试验

车载充电机的冲击应按GB/T2423.5－1995中“试验Ea”的规定进行，试验严酷等级选取峰值加速度为500m/s2对应的试验条件。

试验结束后，充电机应能正常工作，试验结果应符合本指导性技术文件中6.9.2的规定。

7.11　耐环境试验

腐蚀试验

车载充电机在不工作状态下，分别将50ml试剂用300mm×300mm的棉布沾溶剂润湿后，涂抹充电机外表面。

溶剂种类、试件存放温度及润渍持续时间按表4的规定。

试验结果应符合本指导性技术文件中6.10.1的规定。

表4溶剂种类、试件存放温度及润渍持续时间

溶剂种类

试件存放温度，℃

润渍持续时间，h

制动液

65

48

防冻液

65

48

室内清洁剂

65

48

玻璃清洗剂

室温

48

IP防护等级试验

防尘试验

按GB4208－2008中第13章的规定的试验方法进行试验，车载充电机应符合本指导性技术文件6.10.2的规定。

防水试验

按GB4208－2008中第14章的规定进行试验，充电机应符合本指导性技术文件6.10.2的规定。

盐雾试验

盐雾试验按GB/T2423.17－2008中的规定进行试验。

车载充电机应处于正常安装状态。

推荐试验持续时间为48h。

试验结束后，车载充电机在QC/T413－2002中3.1.2规定的环境条件下放置1h～2h后，应能正常工作，试验结果应符合本指导性技术文件6.10.3的规定。

7.12　噪声试验

工作噪声测定按GB/T10069.3中的规定进行试验，车载充电机应符合本指导性技术文件6.11的规定。

7.13　可靠性试验

由制造商和用户协商制定可靠性循环工况进行试验，试验结果应符合本指导性技术文件6.12的规定。

7.14　外观质量检查

目测检查，外观质量应符合本指导性技术文件6.13的规定。

8　标志与标识

车载充电机上应标识输入/输出极性符号标志，接线、接地标志和“高压危险”标志。