充电桩2023新国标解读

电动汽车充电桩国家标准GB/T 18487.1-2023于2023年9月7日正式发布,将于2024年4月1日实施,新标准既保持了技术的连续性和一致性,也针对未来的发展进行了系统性的规划,国际标准和国内标准协同推进。

电动汽车充电桩国家标准GB/T 18487.1-2023于2023年9月7日正式发布,将于2024年4月1日实施,新标准既保持了技术的连续性和一致性,也针对未来的发展进行了系统性的规划,国际标准和国内标准协同推进。

1、新国标的主要内容

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2、新国标适用范围:

适用于可外接充电的电动汽车,包括纯电动汽车、可外接充电式混合动力汽车及燃料电池混合动力电动汽车。将 “充 电” → “单向 / 双向能量流动”,拓展了标准适用范围,包括充电和充放电,且充放电电压跟 IEC 保持一致,额定电压交流 1000V 或直流 1500V;增加了车辆适配器。

3、关键术语和定义

(1)充电/充放电

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在完全连接条件下,可能包含多次能量传输过程(单向或双向),除非充电连接装置断开;

根据不同触发条件和安 全要求 ,结束停机分为紧急停机、故障停机、正常停机。

(2)充电系统范围

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明确车桩交互过程中电气测量值、需求量位置都在车辆接口处;

交直流充电系统范围,包含车辆控制器中通信及导引等充电相关的功能,不涉及车辆内部(如可充电储能系统 / 电池包)。

(3)车辆适配器

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车辆适配器用于符合不同接口标准的车辆插头与车辆插座之间作连接界面转换的组件单元,可包含控制导引电路、检测电路、附加功能等,且不允许从一种模式转换到另一种模式。

车辆适配器是产品兼容过渡的产物,不会长期存在;

不允许从一种模式转换到另一种模式;

GB/T 20234.4 规定的包含电缆的车辆适配器不是电缆加长组件。

(4)标准插头插座

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(5)电压和电流

制造商规定的在正常工作条件下可持续运行的参数。

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对于带有主动冷却功能的充电连接组件 的直流供电设备,其正常工作条件为冷却系统开启状态,

电缆冷却工况最大工作电流 I cooling max 、非冷却工况最大工作电流 I no cooling max 的定义见 GB/T  20234.4-2023 中的 3.4 ;

制造商规定产品 booster 电流,短时持续输出超过额定持续电流 -TBD

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4、 电动汽车供电设备输出电压和电流

系统在稳定输出时的参数,均为推荐优选值。

交流额定电压:单相220V、三相380V;

交流额定电流:8A、10A、16A、32A、63A;

直流额定最大电压:500V、750V、1000V、1250V;

直流工作电压范围 :200V~500V、200V~750V、200V~1000V、500V~1250V;

直流额定持续电流: 10A 、 20A 、 30A 、 50A 、 80A 、 100A 、 125A 、 160A 、 200A 、 250A 、 315A 、 400A 、 500A 、 630A 、 800A 。

5、充电模式

模式2:

为保证模式 2 充电安全,电源侧使用 GB/T 2099.1 和 GB/T 1002 定义的标准插头插座进行单相供电应不超过 8A ;使用 GB/T 11918.1 和 GB/T 11918.2 定义的标准插头插座时输出不应超过 32A ;不应使用GB/T 1002规定的单相两极插头插座。

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模式4:

固定连接,或通过标准插头电缆组件或通过交流车辆插座与供电网;

仅连接方式C适用于V2G。

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6、车辆唤醒功能

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(1)模式2和模式3,休眠的电动汽车应具备被唤醒的功能:

充电桩通过控制导引电路输出 PWM 信号,从“状态 2 ”变为“状态 2 ’”,处于休眠状态的电动汽车在检测到该信号后,应闭合开关 S2 。

(2) 模式 4 且符合附录 B ,休眠的电动汽车应具备被唤醒的功能: 新增插枪 唤醒功能, 完全连接后辅助电源供电回路或CAN通信报文 ;

(3)模式 4 且符合附录 C ,休眠的电动汽车应具备被唤醒的功能: 新增插枪 唤醒功能, 完全连接后通过检测点 2 或检测点 3 ( Sv 开关常闭)被唤醒;预约中通过检测点2被唤醒。

7、 通信

增加了充电模式2和3使用数字通信的适用性要求

数字通信对于模式 2 、 3 为可选项。 模式 2 、 3 下的数字通信可用于有限制场所使用的设备,用于非有限制场所使用的设备数字通信要求正在考虑中。

8、电击防护

电击防护从一般要求、直接防护接触、电容放电、基本防护、故障保护、保护接地导体的尺寸、补充措施、电动汽车供电设备和电动汽车之间信号电路的安全要求、接触器粘连接地保护等方面。

更改了电击防护的一般要求概述(见 7.1.1) ,

增加了“预期使用和合理可预见的误用”(见 7.1.2) 、接触电流或接触电压的限值(见 7.1.3 )、感知阈和惊跳反应(见 7.1.4) 、基本保护(见 7.2) ;

修改了故障防护(见7.3);

增加了充电模式3和模式4的保护接地导体要求(见7.4);

将“电容放电”更改为“存储能量”(见7.7),更改了“标准插头的断开”(见7.7.1),增加了“车辆接口的断开”(见7.7.2),对于充电模式3连接方式B的供电接口的断开(见7.7.3);

增加了“供电网断电”(见7.7.4)中对交流电压要求;

增加了“接触器粘连”(见7.9)

(1)保护接地导体

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对于模式4且采用附录B控制导引功能的供电设备,如果车辆插头内未安装熔断器(或类似具备过流、短路保护特性的装置),保护导体的最小截面积应至少为16mm2。

9、电动汽车和供电设备之间的连接

规范了包括中性线、接触顺序、接口功能说明等内容。

(1)增加了适用于单个车辆插头与一辆电动汽车进行充电,对于多个车辆插头与同一辆电动汽车进行充电应由用户与制造商另行协商确定。当供电设备同时连接多辆电动汽车时,应有设计机制保证在任一时刻每辆电动汽车对应的各电气供电回路保持电气隔离。(见8.1);

(2)更改了连接方式B中的中性线连接车辆插头(见8.2);

(3)更改了模式1、2采用标准插头/插座功能要求(见8.4)

(3)增加了GB/T 20234.4车辆接口功能性说明(见8.6);

(4)增加了附录F多充电接口直流供电设备。

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10、车辆适配器

规范了车辆适配器的要求

对于模式4,可使用车辆适配器连接车辆插头和车辆插座。车辆适配器应符合GB/T 20234.4中附录D的规定,对应的控制导引电路应符合附录G的规定,车辆适配器应明确标注电动汽车制造商或运营商允许其使用的条件。

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11、车辆接口和供电接口的特殊要求

规范了通用要求、电缆加长组件、分断能力、IP防护等级、插拔力、锁止装置及冲击电流等内容。

增加了GB/T 20234.4车辆接口具备热管理功能(见10.1);

删除了不应使用二次电缆组件连接电动汽车和供电设备(见10.2);

将“锁紧装置”更改为“锁止装置”(见10.6),增加了GB/T 20234.4-2023的车辆接口锁止装置要求;

增加了模式2、3冲击电流要求(见10.7)。

(1)电缆加长组件:以case C 为例,在电动汽车和供电设备之间除了使用电缆组件(见3.5.1)外,不能使用电缆加长组件:

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(2)模式4充电接口的锁止装置

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从绝缘自检开始到能量传输结束,直流供电设备或电动汽车应使电子锁保持锁止状态。 能量传输结束后且车辆接口电压降至 DC 60V 以下时,电子锁可解锁。

12、电动汽车供电设备结构要求

规范了供电设备的机械开关、剩余电流保护器、电气间隙和爬电距离、IP等级、电缆管理及贮存方式等方面的内容。

增加了GB/T 20234.4-2023车辆接口要求(见11.1);

更改了开关和隔离开关、接触器的额定电流(见11.2.1和11.2.2);

增加了模式2的缆上控制与保护装置(IC-CPD)的防护等级(见11.5.1);

增加了电涌保护器(SPD)选配和安装要求(见11.7)

更改了剩余电流保护器要求,分别规定交流和直流供电设备剩余电流保护器的要求(见11.3);

更改了不同连接方式下供电设备的电气间隙和爬电距离要求(见11.4)。

删除了计量(见GB/T 18487.1-2015中10.2.5);

删除了电动汽车供电设备性能要求的概述(见GB/T 18487.1-2015中11.1)

(1)剩余电流保护器

A型+6mA及以上平滑直流剩余电流保护(整体设计);

A型+6mA及以上平滑直流剩余电流保护(配合设计);

B型,仅当前级供电回路配置低于B型剩余电流保护器或未安装剩余电流保护器时。

额定剩余动作电流I△n不应超过30mA。

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直流供电设备交流侧主回路和控制电源交流回路或具备以下加强电气防护措施之一:

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13、 电动汽车供电设备性能要求

规范了对接触电流、绝缘电阻、介电强度、冲击耐压、温度要求、雷电防护等方面的内容。

更改了 “接触电流”(见 12.1 )、绝缘电阻(见 12.2 )、介电强度(见 12.3 )、冲击耐压(见 12.4 )的试验要求;

增加了电涌保护器的安装与选型在连接交流电网时的要求(见 12.6 )。

14、过载保护和短路保护

规范了充电电缆的过载、短路保护等方面的内容

更改了对连接点的过载保护和短路保护要求(见13.1)

(1)接触电流

交流(有效值)和直流接触电流不应超出下表规定的值:

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I类设备的接触电流超过3.5mA(有效值):

采用隔离如栅栏,避免一般人员接触危险带电部分,

采取有效可靠永久接地方式,如选择更大横截面的保护接地导体、增加1个保护接地导体等。

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在试验前可断开以下装置:

通过固定电阻连接至保护导体的回路,

以接地连续性为监测目的的电路,

在供电设备正常工作期间保护导体不产生电流的电路。

(2)绝缘性能

绝缘电阻:与IEC61851-1:2017保持一致

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(外壳)之间施加500V DC直流电压1 min,绝缘电阻不应小于10MΩ。

介电强度:GB/T 7251.1-2013中表8

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按表规定施加1min工频交流电压(也可采用直流电压)。不同防护措施下的介电强度试验可参考IEC62477-1,且不应低于表中的要求。

(3)冲击耐压

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地(金属外壳)之间按 表 规定施加 3 次正极性和 3 次负极性标准雷电波的短时冲击电压(每次间隙不小于 5s ,脉冲波形 1.2/50 μs , 电源阻抗 500 Ω)。 不同防护措施下的冲击耐压试验可参考 IEC62477-1 ,且不应低于表 中 的要求。

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15、急停

规范了急停及恢复等方面的内容

将急停装置安装作为可选功能。

急停开关是属于主令控制电器的一种,当设备处于危险的状态时,通过急停开关去切断其电源,停止设备运转,达到保护人身和设备上的安全;(无法避免安全事故蔓延)

设备故障造成的急停的恢复应由专业人员确认故障排除、安全后进行恢复。

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16、使用条件

规范了正常使用条件、特殊使用条件、运输和存储中的特殊条件等方面的内容。

将室内设施的周围空气温度(见 GB/T 18487.1-2015 中 14.1.1.1 )和室外设施的周围空气温度(见 GB/T 18487.1-2015 中 14.1.1.2 )合并成周围空气温度(见 15.1.1 ),修改了工作温度上限; 更改了湿度条件描述(见 15.1.2 ); 增加了污染等级描述(见 15.1.3 ); 特殊使用条件(见 15.2 )。

2015 版 2023 版
14.1.1.2 室内设施的周围空气温度 15.1.1 周围空气温度
周围空气温度不超过 +50 ℃ , 24 小时平均温度不超过 +35 ℃,周围空气温度的下限值为-5℃。 供电设备应至少满足以下正常工作温度范围:室外使用 -25 ℃ ~ +40℃,室内使用: -5 ℃ ~ +40℃
14.1.1.3 室外设施的周围空气温度 15.1.2.1 室内设备的湿度条件
周围空气温度不超过 +50 ℃, 24 小时平均温度不超过 +35 ℃,周围空气温度的下限值为-20℃。 在最高温度为 +40 ℃时,其相对湿度不超过50%。在较低温度下允许有较大的相对湿度,如+20℃为90%。宜考虑由于温度的变化,有可能会偶尔产生适度冷凝。
14.1.2.1 室内设备的湿度条件(非操作模式) 15.1.2.2 室外设备的湿度条件
在最高温度为 +40 ℃时空气的相对湿度不超过50%,在较低温度下允许有更高的相对湿度,如+20℃为90%,由于温度的变化,应考虑偶尔出现的适度冷凝。 最高温度为 +25 ℃时,相对湿度短时可高达100%
14.1.2.2 室外设备的湿度条件
室外设备的相对湿度为 5%-95% 。

标准下载:GB/T 18487.1-2023 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求 – CN知EV (cnzev.com)

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标准解读 | 推荐性国家标准GB/T 20234.1-2023《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》、GB/T 20234.3-2023《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》

2024-4-23 20:51:33

技术分享电子电气车载通讯

UDS基础知识介绍

2024-4-24 20:26:53

5 条回复 A文章作者 M管理员
  1. user402

    👍👍👍

  2. Amo

    good

  3. user721

    厉害了

  4. user725

    厉害

  5. user771

    目有了国家标准 ,做到电动汽车充电桩产品标准化,那手机充电对比吧,这样电动车充电桩充电接口就会标准化,通用性强,各电动汽车企业和充电桩企业都遵循国标,生产的产品能够在各个电动汽车品牌使用,方便广大电动汽车消费者。

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