电动汽车电能供给与保障技术规范非车载充电机 北京市标准化指导性技术文件（DB11/Z752—2010）

　　1范围

　　本指导性技术文件规定了非车载充电机的基本构成、参数、要求、试验方法、标志与标识和安装要求。

　　本指导性技术文件适用于非车载充电机的设计、制造、检验和安装。

　　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/T 2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

　　GB/T 2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

　　GB/T 2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

　　GB/T 2423.5电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则:冲击

　　GB/T 2423.10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/T 2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾

　　GB/T 2900.1电工术语基本术语

　　GB/T 3859.1-1993半导体变流器基本要求的规定

　　GB 4208-2008外壳防护等级（IP代码）

　　GB/T 4365电工术语电磁兼容

　　GB/T 4798.3-2007电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用

　　GB 19596电动汽车术语

　　GB/T 19826电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求

　　GB 50156汽车加油加气站设计与施工规范

　　GB 50217电力工程电缆设计规范

　　JB/T 7665-2007通用机械噪声声功率级现场测定声强法

　　QC/T 841电动汽车传导式充电接口

　　QC/T 842电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议

　　YD/T 731-2008通信用高频开关整流器

　　3术语和定义

　　GB 19596、GB/T 19826、GB/T 2900.1和GB/T 4365中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　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，为电动汽车动力蓄电池等可充电的储能系统提供直流电能的设备。若无特别说明，本标准所述充电机为非车载充电机；本标准所述动力蓄电池系统含其他可充电的储能系统。

　　3.2

　　充电站EV charging station

　　由三台及以上电动汽车非车载充电机和（或）交流充电桩组成（至少有一台非车载充电机），可以为电动汽车进行充电和（或）电池更换服务，并能够在充电过程中对充电机、动力蓄电池进行状态监控的场所。

　　[DB11/Z 728—2010，术语和定义3.1]

　　4基本构成

　　充电机由功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等部分组成。

　　5参数

　　5.1输出电压

　　充电机的输出电压根据常用动力蓄电池系统电压等级分为五级，输出电压范围与标称输出电压优先值见表1。

　　5.2输出电流

　　充电机的输出直流额定电流宜优先采用：10A、20A、30A、60A、100A、120A、200A、400A。

　　6要求

　　6.1环境条件

　　6.1.1工作环境温度

　　-20℃～+50℃。

　　6.1.2相对湿度

　　5%～95%。

　　6.1.3海拔高度

　　海拔高度≤2000m。

　　6.1.4振动和冲击

　　使用场所的振动和冲击环境不应超过GB/T 4798.3-2007中表6规定的3M6级条件等级。

　　6.1.5爆炸与腐蚀

　　使用场所安全距离内不应有有爆炸危险的介质，周围介质不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质。

　　6.2电源

　　6.2.1输入电压

　　输入电压见表2，允许电压波动范围不应超过额定电压的±15%。

　　6.2.2输入电压不平衡度

　　输入电压的不平衡度不应超过5%。

　　6.2.3频率

　　电源频率变化范围不应超过额定工作频率50Hz的2%。

　　6.3功能

　　6.3.1充电功能

　　6.3.1.1充电机应能自动为动力蓄电池系统充电。

　　6.3.1.2充电机可手动设定参数为动力蓄电池系统充电。

　　6.3.2保护功能

　　6.3.2.1连接状态

　　充电机应与动力蓄电池系统进行连接状态确认，并应在进行电池管理系统和充电机绝缘检查后，启动充电过程。当充电机检测到与动力蓄电池系统通信不正常时，应停止直流输出并报警提示。

　　6.3.2.2交流输入过/欠压保护

　　电源电压超过或低于额定值的15%时，充电机应停止直流输出，并报警提示。故障排除后，充电机检测电源电压符合充电条件时，应能正常工作。

　　6.3.2.3电源缺相防护

　　当充电机检测到供电电源出现缺相时，应停止直流输出，并报警提示。故障排除后，充电机检测电源符合充电条件时，应能正常工作。

　　6.3.2.4直流输出短路防护

　　当充电机输出端短接时，应停止直流输出，并报警提示。故障排除后，充电机应能正常工作。

　　6.3.2.5过温防护

　　充电过程中，充电机的内部温度达到保护设定值时，应自动停机或降功率运行。当温度恢复正常后，充电机应能正常工作。

　　6.3.2.6反接防护

　　充电机与动力蓄电池系统连接过程中，若正负极反接，启动后充电机应没有直流输出，并报警提示。

　　故障排除后，充电机应能正常工作。

　　6.3.2.7断电重启

　　充电机输入端断电停机重新通电时，应不能自动启动充电。人工启动后，充电机应能正常工作。

　　6.3.2.8输出限流、限压保护

　　充电机应具备直流侧的限流、限压保护功能。

　　6.3.3低压供电功能

　　充电机应能为电动汽车提供低压直流辅助电源，标称电压为12V或24V，低压供电功率不低于50W，纹波系数不应大于1%。

　　6.3.4监控功能

　　6.3.4.1运行事件记录

　　充电机的监控单元应能储存不少于100条事件。充电机故障、报警、充电开始与结束等均应有事件记录。充电机宜具有保存充电过程曲线的功能，事件记录和曲线记录应具有掉电保持功能。

　　6.3.4.2故障报警

　　充电机交流输入过/欠压、直流输出过/欠压、充电机过温、充电机监控单元与充电站监控系统通信中断等，应能报警提示，在故障记录界面可查询故障信息。

　　6.3.4.3参数整定和操作权限管理

　　充电机监控单元应具有参数整定和操作权限管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。

　　6.3.5计量功能

　　充电机宜具有对直流输出电能量进行计量的功能。

　　6.3.6人机交互功能

　　6.3.6.1手动设定方式

　　充电机可由操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数。采用手动设定方式时，应具有明确的操作指示信息。

　　6.3.6.2显示输出功能

　　6.3.6.2.1充电机应显示的信息包括：

　　a)充电时间、充电电压、充电电流；

　　b)出现故障时相应的提示信息。

　　6.3.6.2.2充电机可显示的信息包括：

　　a)在手动设定过程中的人工输入信息；

　　b)电能计量信息；

　　c)电池管理系统传输给充电机的信息。

　　6.4电气性能

　　6.4.1启动冲击电流

　　充电机应具有软启动功能，交流侧的启动冲击电流不应大于设定输出功率所需输入电流的110%。

　　6.4.2输出电压误差

　　输出电压与设定值的相对静态误差不应大于±0.5%。

　　6.4.3输出电流误差

　　6.4.3.1设定的输出直流电流大于等于30A时，输出电流与设定值的相对静态误差不应大于±1%。

　　6.4.3.2设定的输出直流电流小于30A时，输出电流与设定值的相对静态误差不应大于±0.3A。

　　6.4.4稳压精度

　　6.4.4.1充电机输出电压为表1规定的1、2级时，稳压精度不应大于±0.5%。

　　6.4.4.2充电机输出电压为表1规定的3、4、5级时，稳压精度不应大于±0.2%。

　　6.4.5稳流精度

　　在10%～100%额定电流输出范围内，稳流精度不应大于±1%。

　　6.4.6纹波系数

　　6.4.6.1充电机输出电压范围为表1规定的1、2级时，电压纹波系数不应大于±0.5%。

　　6.4.6.2充电机输出电压范围为表1规定的3、4、5级时，电压纹波系数不应大于±0.2%。

　　6.4.7效率和功率因数

　　输出功率为额定功率的50%～100%时，效率不应小于92%，功率因数不应小于0.92。

　　6.5电气安全

　　6.5.1电气绝缘性能

　　6.5.1.1工频耐压

　　按7.7.1.1进行充电机的工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。

　　6.5.1.2冲击耐压

　　按7.7.1.2进行充电机的冲击耐压试验，试验过程中应无击穿放电。

　　6.5.1.3绝缘电阻

　　在表3规定的电压条件下，充电机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）之间的绝缘电阻不应小于10MΩ。

　　6.6电磁兼容

　　充电机的电磁兼容性应符合GB/T 19826-2005中5.4的要求。

　　6.7接口与通信协议

　　充电机的充电接口应符合QC/T 841的要求。产品通信接口应满足现场连接要求，通信协议应符合QC/T 842的要求。

　　6.8机械强度

　　充电机的壳体在运输或承受冲击载荷后，性能和防护等级应没有降低；门的操作和锁止点应没有受损；不因永久或暂时变形而使带电部分和外壳相接触，不应破坏6.5.1规定的充电机电气绝缘性能。

　　6.9耐环境

　　6.9.1IP防护等级

　　6.9.1.1安装在室内的充电机的IP防护等级应为IP32。

　　6.9.1.2安装在室外的充电机的IP防护等级应为IP55。

　　6.9.2三防（防潮湿、防霉变、防盐雾）保护

　　充电机应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理。

　　6.9.3防锈（防氧化）保护

　　充电机铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取防锈措施；非铁质的金属外壳应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。

　　6.9.4温升要求

　　按照7.13进行温升试验时，内部各发热元器件及各部位的温升应不超过表5中的规定。

　　6.10噪声

　　按照7.14进行充电机噪声测试时，测得充电机噪声最大值应不大于60dB。

　　6.11可靠性

　　平均故障间隔时间不应小于10000h（置信度为85%）。

　　6.12外观质量

　　6.12.1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。

　　6.12.2铭牌、标志安装应端正牢固，字迹清晰。

　　6.12.3零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。

　　7试验方法

　　7.1试验条件

　　7.1.1试验环境条件

　　除另有规定外，试验应在正常环境条件下进行：

　　——环境温度：+15℃～+35℃；

　　——相对湿度：45%～75%；

　　——大气压力：86kPa～106kPa。

　　7.1.2仪器仪表

　　试验中所使用的仪器仪表精度应符合GB/T 19826-2005中6.1.4的要求。

　　7.1.3充电机的配置与要求

　　7.1.3.1按本指导性技术文件、使用说明规定的安装方法，连接输入、输出、保护接地等相应的线路。

　　7.1.3.2受试充电机温度在通电前应与环境温度平衡。

　　7.2环境试验

　　7.2.1高温试验

　　充电机连接电阻性负载，并设置使充电机工作在满载状态。高温工作试验应按GB/T 2423.2-2008中“试验Bd：散热试验样品温度渐变的高温试验—试验样品在升温调节期不通电”的规定进行。试验中，取高温试验温度为6.1.1规定的最高工作环境温度，试验持续时间为16h。在试验期间和试验结束后，充电机应能正常工作。

　　注：正常工作是指充电机的充电、通信、显示及各项保护功能都应正常，不允许有功能丧失。

　　7.2.2低温试验

　　充电机连接电阻性负载，并设置使充电机工作在满载状态。低温工作试验应按GB/T 2423.1-2008中“试验Ad：散热试验样品温度渐变的低温试验—试验样品在温度开始稳定后通电”的规定进行。试验中，取低温试验温度为6.1.1规定的最低工作环境温度，试验持续时间为16h。在试验期间和试验结束后，充电机应能正常工作。

　　7.2.3恒定湿热试验

　　将试验充电机置于恒定湿热试验箱内，试验按GB/T 2423.3规定的方法进行，在温度40℃±2℃，相对湿度为93%±3%的环境下连续试验48h后，充电机在7.1.1规定的正常环境条件下放置2h，试验结束后，充电机应能正常工作。

　　7.3保护功能试验

　　7.3.1连接状态试验

　　充电机连接动力蓄电池系统，设置充电机与动力蓄电池系统连接不正确，通电后，充电机不应启动充电过程；在充电过程中断开充电机与负载连接的充电线路，充电机应立即切断直流输出。设置动力蓄电池系统的绝缘或充电机的绝缘破坏后，充电机不应启动充电过程。

　　7.3.2交流输入过/欠压保护试验

　　充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。调整输入电源电压，使其高于输入电压额定值15%或低于输入电压额定值15%时，检测充电机的状态，测试结果应符合6.3.2.2的要求。

　　7.3.3直流输出短路防护试验

　　在充电机不连接负载的条件下将输出端短接，开启充电机的电源开关，充电机应有报警提示。试验后，断开短接设备，重新开启充电机的电源开关，充电机应能正常工作。

　　7.3.4过温防护试验

　　充电机连接电阻性负载，关闭冷却系统或人工降低冷却效能，启动充电机工作，充电机应符合6.3.2.5的要求。

　　7.3.5反接防护试验

　　将充电机输出端与动力蓄电池系统正负极反接，启动后充电机应符合6.3.2.6的要求。

　　7.3.6断电重启试验

　　充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。切断充电机输入电源重新通电后，充电机不应自动启动充电。人工启动充电机后，充电机应能正常工作。

　　7.3.7输出限流/限压保护试验

　　7.3.7.1充电机在恒流状态下运行，当输出电压达到限压整定值时，增加负载电阻值，应能自动限制输出直流电压的增加。

　　7.3.7.2充电机在稳压状态下运行，当输出电流达到限流整定值时，减小负载电阻值，应能自动限制直流输出电流的增加。

　　7.4低压供电试验

　　7.4.1功率测试

　　按YD/T 731－2008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。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，测

　　试结果符合6.3.3的要求。

　　7.4.2纹波系数试验

　　低压辅助电源输出纹波系数试验方法与7.6.6的规定一致，测试结果符合6.3.3的要求。

　　7.5监控功能

　　7.5.1运行事件记录

　　充电机连接电阻性负载进行工作，完成充电过程后，查询运行事件，应符合6.3.4.1的要求。充电过程中断开输入电源，充电机重启后，时间记录和曲线记录没有丢失。

　　7.5.2故障报警

　　在交流输入过/欠压、短路、充电机监控单元与充电站监控系统通信中断等试验中，充电机应准确报警，在故障记录界面可查询故障的详细信息，应符合6.3.4.2的要求。

　　7.5.3参数整定和操作权限管理

　　充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作，对运行方式和运行参数进行改变时，充电机应准确提示需要权限的确认，符合6.3.4.3的要求。

　　7.6电气性能

　　7.6.1启动冲击电流

　　充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作，启动充电机，检测交流侧输入电流，交流侧启动冲击电流应符合6.4.1的要求。

　　7.6.2输出电压误差

　　按充电机输入电源要求连接电源，输出连接电阻性负载，并按半载配置，在充电机输出端安装电压测量装置。调节充电机输出电压，分别以充电机使用说明规定的电压输出范围的上限值、下限值、上限值和下限值的平均值为测试点，测试充电机输出电压误差。充电机输出电压误差应符合6.4.2的要求。

　　按公式（1）计算输出电压误差：

　　7.7电气安全

　　7.7.1电气绝缘性能试验

　　7.7.1.1工频耐压试验

　　试验前对充电机的预处理应按照GB/T 3859.1-1993中6.4.1的规定执行。充电机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，按其工作电压应能承受表3所规定历时1min的工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。

　　7.7.1.2冲击耐压试验

　　将冲击电压分别加在充电机各带电回路之间、各带电回路对地（金属外壳）之间，其他电路和外露的导电部分连在一起接地。按表3规定的试验电压，加3次正极性和3次负极性雷电波冲击电压，每次间隔时间不小于5s。试验部位在试验过程中应无击穿放电。

　　7.7.1.3绝缘电阻试验

　　使用表3规定的电压等级的兆欧表测定充电机各带电回路之间、各带电回路对地（金属外壳）之间的绝缘电阻，在测试电压加载1min后进行测量，其结果应符合6.5.1.3的要求。

　　7.7.1.4漏电流试验

　　7.7.1.4.1充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。在充电机输入端提供1.1倍标称电压时分别测量输入相线、中线与保护地之间的漏电流值。试验结果应符合6.5.1.4的要求。

　　7.7.1.4.2在湿热试验进行后，充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。在充电机输入端提供1.1倍标称电压时分别测量输入相线、中线与保护地之间的漏电流值。试验结果应符合6.5.1.4的要求。

　　7.7.2电气间隙和爬电距离

　　用测量工具测量充电机的电气间隙和爬电距离，测量结果应符合表4的要求。

　　7.8电磁兼容试验

　　按照GB/T 19826-2005中6.20的规定进行电磁兼容试验，试验结果应符合6.6的要求。

　　7.9接口和通信功能

　　7.9.1充电接口

　　充电接口应按QC/T 841-2010中第9章规定的方法进行，结果符合6.7的要求。

　　7.9.2通信接口

　　充电机的通信接口试验应按相关国家标准和行业标准的规定执行，结果应符合6.7的要求。

　　7.10机械强度

　　7.10.1振动试验

　　按GB/T 2423.10中规定的方法测试充电机的抗机械振动能力。充电机在包装状态下通过包装底部固定在振动试验机台面上。试验中，振动频率范围为5Hz～100Hz，加速度10m/s2,扫频速率0.1oct/min，沿相互垂直的三个轴线分别进行10次扫频循环。试验后充电机应能正常工作，充电机和外包装不应有机械损坏、变形和紧固部位的松动现象。

　　7.10.2冲击试验

　　按GB/T 2423.5中规定的方法测试充电机的抗机械冲击能力。充电机在包装状态下通过包装底部固定在冲击试验机台面上。试验中，冲击脉冲采用半正弦形脉冲波形，峰值加速度为150m/s2，持续时间为11ms。试验后充电机应能正常工作，充电机和外包装不应有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象。

　　7.11IP防护试验

　　7.11.1防尘试验

　　7.11.1.1在室内使用的防护等级为IP32的充电机，按GB 4208-2008中13.2及13.3的规定进行防尘试验，试验结果应符合GB 4208-2008中表2的要求。

　　7.11.1.2在室外使用的防护等级为IP55的充电机，按GB 4208-2008中13.4及13.5的规定进行防尘试验，试验结果应符合GB 4208-2008中表2的要求。

　　7.11.2防水试验

　　按GB 4208-2008中第14章的规定进行防水试验，试验结果应符合GB 4208-2008中表3的要求。

　　7.12防盐雾试验

　　按GB/T 2423.17规定的方法进行试验。推荐试验持续时间为24h，充电机清洗干燥后在7.1.1规定的试验环境条件下放置2h后，充电机应能正常工作。

　　7.13温升试验

　　充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。在额定输入电压稳定状态下连续运行时，关好柜门，使各发热元件的温度逐渐上升至稳定。测得各发热元件的温升不应超过6.9.4的规定。

　　7.14噪声测试

　　按照JB/T 7665-2007规定的噪声测试方法进行充电机的噪声测定，采用高频开关整流技术的充电机按YD/T 731-2008中5.12规定的噪声测定方法进行噪声测试，试验结果应符合6.10的要求。

　　7.15外观质量

　　检测充电机的外表面、铭牌和标志的安装以及零部件的紧固，应符合6.12的要求。

　　8标志与标识

　　8.1在充电机的外表面应具有永久性铭牌，其主要内容包括：产品名称、产品型号或规格、额定输入电压、额定输出电压范围、最大输出电流、额定功率、交流输入功率、厂名、厂址、执行标准号、生产批号、生产日期。

　　8.2在充电机的醒目位置，应具有高压危险警告标识。

　　8.3在充电机的相应位置，应具有接线、接地安全标志。

　　8.4充电机的标志与标识应完整、清晰、牢固。

　　9安装要求

　　9.1安装位置

　　9.1.1落地安装

　　9.1.1.1充电机竖直安装于地平面，允许误差为偏离竖直位置任一方向5°。

　　9.1.1.2充电机应安装在专设的底座上，底座高出地坪200mm以上，并大于充电机长宽外廓尺寸200mm以上。

　　9.1.1.3充电机安装位置不应设在地势低洼和可能积水的场所。

　　9.1.2壁挂式安装

　　充电机竖直安装于与地平面垂直的墙面，墙面应符合承重要求，充电机固定可靠，安装高度应便于充电过程的人工操作。

　　9.2进线铺设方式

　　充电电缆布置和铺设应符合GB 50217的要求。

　　9.3接地要求

　　充电机应安全接地，充电机金属底座或外壳不应对人体造成电击伤害。

　　9.4室外安装要求

　　安装于室外的充电机，应采用防水壳体或加设防护装置。

　　9.5室内安装要求

　　安装于室内的充电机，与墙面距离应大于300mm。

　　9.6充电机设置在加油站内的安装要求

　　安装于加油加气站内的充电机，其安装位置应距离危险性设备爆炸危险区域边界线外不小于3m，距离柴油设备外缘不小于3m，危险性设备爆炸危险区域应符合GB 50156的要求。