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| 标准编号 | GB/T 40432-2021 (GB/T40432-2021) | | 中文名称 | 电动汽车用传导式车载充电机 | | 英文名称 | Conductive on-board charger for electric vehicles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T35 | | 国际标准分类 | 43.040 | | 字数估计 | 26,287 | | 发布日期 | 2021-08-20 | | 实施日期 | 2022-03-01 | | 起草单位 | 北京新能源汽车股份有限公司、苏州汇川联合动力系统有限公司、华为技术有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、杭州富特科技股份有限公司、上海蔚来汽车有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、中汽研汽车检验中心(天津)有限公司、台达电子企业管理(上海)有限公司、深圳威迈斯新能源股份有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、中国第一汽车股份有限公司、东风汽车公司技术中心、重庆长安新能源汽车科技有限公司、丰田汽车(中国)投资有限公司、华晨宝马汽车有限公司、襄阳达安汽车检测中心有限公司、重庆金康新 | | 归口单位 | 全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114) | | 提出机构 | 中华人民共和国工业和信息化部 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 40432-2021
电动汽车用传导式车载充电机
Conductive on-board charger for electric vehicles
1 范围
本文件规定了电动汽车传导式车载充电机的技术要求和试验方法。
本文件适用于标称输入电压为220V(AC)(单相)或380V(AC)(三相)、输出电压不超过1500V
(DC)的电动汽车传导充电用车载充电机,其他类型的车载充电机可参考使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 4824-2019 工业、科学和医疗设备 射频骚扰特性 限值和测量方法
GB/T 12113 接触电流和保护导体电流的测量方法
GB 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值 (设备每相输入电流≤16A)
GB/T 17625.2 电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电
系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制
GB/T 17625.7 电磁兼容 限值 对额定电流≤75A且有条件接入的设备在公用低压供电系统
中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制
GB/T 17625.8 电磁兼容 限值 每相输入电流大于16A小于等于75A连接到公用低压系统
的设备产生的谐波电流限值
GB/T 17626.4-2018 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/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
GB/T 18655-2018 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量
方法
GB/T 19596 电动汽车术语
GB/T 19951 道路车辆 电气/电子部件对静电放电抗扰性的试验方法
GB/T 28046.3-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第3部分:机械负荷
GB/T 28046.4-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分:气候负荷
GB/T 30427-2013 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法
ISO 7637-2:2011 道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分:沿电源线的电瞬态传导
ISO 11452-2 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第2部分:电波
暗室法
3 术语和定义
GB/T 19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
车载充电机
固定安装在车辆上,将符合公共电网的电能变换为车载储能装置所要求的直流电,并给车载储能装
置充电的设备。
3.2
功率因数
车载充电机的输入有功功率与输入视在功率的比值。
3.3
充电效率
输出功率与输入有功功率比值的百分数。
3.4
输出电压误差
实际输出电压值和输出电压设定值之间的差值与设定电压值比值的百分数。
3.5
输出电流误差
实际输出电流值和输出电流设定值之间的差值与设定电流值比值的百分数。
3.6
电压纹波因数
车载充电机输出直流脉动电压的峰值与谷值之差的一半,与该直流电压平均值之比。
4 技术要求
4.1 外观要求
4.1.1 电动汽车用传导式车载充电机(以下简称“车载充电机”)外表面应无明显的破损、变形等缺陷。
4.1.2 车载充电机的接线端或引出线应完整无损,紧固件连结应无松脱。
4.1.3 车载充电机易触及的表面应无毛刺、飞边及类似尖锐边缘。
4.2 充电特性要求
4.2.1 交流输入条件
4.2.1.1 车载充电机的交流输入额定电压和频率要求应符合表1的规定。
4.2.1.2 交流电压在额定输入电压值的±15%范围内,应能保持输出。
4.2.1.3 交流电压频率在50Hz±1Hz范围内,应能保持额定负载输出。
4.2.1.4 三相交流电压的相位偏差在±3°范围内,应能保持额定负载输出。
4.2.2 启动输入冲击电流
车载充电机的启动输入冲击电流峰值应不超过额定负载稳定工作时输入电流峰值的120%。
4.2.3 直流输出限压特性
具有恒压输出特性的车载充电机,当直流输出电压达到输出限压设定值时,应自动限制其输出电压
的增加。
4.2.4 直流输出限流特性
具有恒流输出特性的车载充电机,当直流输出电流达到输出限流设定值时,应自动限制其输出电流
的增加。
4.2.5 直流输出限功率特性
4.2.5.1 当车载充电机的输出功率达到额定功率时,应自动限制其输出功率的增加。
4.2.5.2 当车载充电机的输入交流电流达到充电设施及充电连接装置能提供的最大电流值时,应自动
限制其输出功率的增加。
4.2.6 直流输出电压误差
具有恒压输出特性的车载充电机,限压输出状态时其输出电压误差应不超过±1%。
4.2.7 直流输出电流误差
车载充电机为限流输出状态时,当输出电流大于10A时,输出电流误差应不超过±5%;当输出电
流不大于10A时,输出电流的偏差应不超过±0.5A。
4.2.8 输出电压纹波因数
具有恒压输出特性的车载充电机,限压输出状态时其输出电压纹波因数应不大于5%。
4.2.9 启动输出过冲
4.2.9.1 具有恒压输出特性的车载充电机,在限压工作开机启动过程中,输出电压过冲应不大于限压设
定值的10%。
4.2.9.2 车载充电机在限流工作开机启动过程中,当输出限流值大于10A时,其输出电流过冲应不大
于限流设定值的5%;当输出限流值不大于10A时,其输出电流过冲值应不超过限流设定值0.5A。
4.2.10 输出抛载要求
车载充电机在输出抛负载时,其输出电压过冲值应不大于产品技术文件规定的电压值。
4.2.11 功率因数
车载充电机的功率因数应符合表2的要求。
4.2.12 充电效率
车载充电机在输出电压范围内,以额定功率输出或者最大输出电流工作时,按照5.3.13进行
试验。
4.3 保护功能
4.3.1 交流输入过压、欠压保护
车载充电机的交流输入电压大于等于过压保护值或小于等于欠压保护值时,应停止功率输出。故
障排除后,可自动恢复输出或经过必要的人为干预后恢复输出。
交流输入过压保护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。
4.3.2 缺相保护
三相车载充电机,当交流输入且出现任意相电压缺相时,可降额工作或停止功率输出。故障排除
后,可自动恢复输出或经过必要的人为干预后恢复输出。
4.3.3 直流输出过压、欠压保护
车载充电机的直流输出端电压大于等于过压保护值或小于等于欠压保护值时,应停止功率输出。
故障排除后,可自动恢复输出或经过必要的人为干预后恢复输出。
直流输出过压保护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。
4.3.4 输出短路保护
车载充电机输出端应具备短路保护,当直流输出端发生短路,应停止功率输出。故障排除后,可自
动恢复输出或经过必要的人为干预后恢复输出。
4.3.5 过温保护
车载充电机应具备过温保护,当环境温度或冷却液温度达到温度保护值时,应采取降功率输出或停
止功率输出。故障排除后,可自动恢复输出或经过必要的人为干预后恢复输出。
温度保护值应符合产品技术文件规定。
4.3.6 输出反接保护
对于输出端口回路未做任何结构防反处理的车载充电机,直流输出端正负极与车载储能装置的正
负极反接时,通电后应无输出功率。故障排除后,车载充电机应能额定功率工作。
4.4 电气安全
4.4.1 绝缘电阻
车载充电机的绝缘电阻应满足以下要求:
a) 各独立带电端口回路与地(外壳)之间的绝缘电阻不小于10MΩ;
b) 彼此无电气联系的各带电端口回路之间的绝缘电阻不小于10MΩ。
4.4.2 耐电压性
在车载充电机的各独立带电端口回路与地(外壳)之间、彼此无电气联系的各带电端口回路之间的
耐电压性能应满足表4要求,耐电压试验持续时间为1min,无击穿和电弧现象,漏电流限值应符合产
品技术文件规定。
4.4.3 接触电流
车载充电机的交流端口任一相线或中线和可触及金属外壳之间的接触电流应不大于3.5mA。
4.5 电磁兼容
4.5.1 功能特性状态
功能特性状态定义了被测装置(DUT)在试验环境下功能特性的期望目标,适于DUT的每一个独
立功能,描述了试验中和试验后预期功能的工作状态。以下给出了四个功能特性状态:
状态Ⅰ:试验中和试验后能够完成设计功能。
状态Ⅱ:试验中不能完成设计功能,但试验后能够自动恢复到常态。
状态Ⅲ:试验中不能完成设计功能,但试验后在试验人员的简单操作下,可以恢复到常态,例如通过
对DUT开/关,或者重新启动。
状态Ⅳ:试验中不能完成设计功能,试验后需要较复杂的操作才能恢复到常态,对DUT的功能不
应造成任何永久性损坏。
每次试验都应确定最低功能状态,供应商和车辆制造商可以协商附加要求。
4.5.2 电磁抗扰性要求
4.5.2.1 静电放电(ESD)抗扰度
车载充电机应能满足表5中试验项目和对应的功能特性状态要求。
4.5.2.2 电波暗室法抗扰度
车载充电机应能承受在80MHz~2000MHz频段内,电波暗室法抗扰试验严酷等级为75V/m,
其功能特性状态应不低于状态Ⅱ。
4.5.2.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
车载充电机的交流端口应能承受GB/T 17626.4-2018中第5章规定的试验严酷等级3级(重复频
率5kHz)的电快速脉冲群抗扰度试验要求,其功能特性状态应不低于状态Ⅱ。
4.5.2.4 浪涌(冲击)抗扰度
车载充电机的交流端口应能承受浪涌(冲击)抗扰度试验要求,应满足表6中试验项目和对应的功
能特性状态要求。
4.5.2.5 电压暂降和短时中断抗扰度
车载充电机应能承受电网故障导致电压暂降和短时中断抗扰度,应满足表7中试验项目和对应的
功能特性状态要求。
4.5.3 电磁发射骚扰要求
4.5.3.1 交流端口传导发射骚扰要求
车载充电机在充电状态下,交流供电端口传导发射骚扰应满足GB 4824-2019中表4要求的B类
设备电源端传导骚扰电压限值。
4.5.3.2 高压直流端口的传导发射骚扰要求
车载充电机在充电状态下,高压直流输出端口传导发射电压法的限值应满足GB/T 18655-2018
中表I.1中等级2的限值要求。
车载充电机在充电状态下,高压直流输出端口传导发射电流探头法的限值应满足GB/T 18655-
2018表6中等级2的限值要求。
4.5.3.3 沿电源线的电瞬态传导骚扰
车载充电机沿电源线的电瞬态传导骚扰应满足ISO 7637-2:2011附录B中等级Ⅲ的要求。
4.5.3.4 辐射发射骚扰要求
车载充电机辐射发射测试应满足GB/T 18655-2018中表7等级2的限值要求。
4.5.3.5 谐波电流发射要求
车载充电机正常工作时通过输入交流线注入公共电网中谐波电流的限值应符合以下要求:
---若车载充电机的额定输入电流不大于16A,满足GB 17625.1的要求;
---若车载充电机的额定输入电流大于16A,满足GB/T 17625.8的要求。
4.5.3.6 电压波动和闪烁要求
车载充电机正常工作时产生的交流电压波动和闪烁的限值应以下要求:
---若车载充电机的额定输入电流不大于16A,满足GB/T 17625.2的要求;
---若车载充电机的额定输入电流大于16A,满足GB/T 17625.7的要求。
注:若车载充电机需要其他控制器实现控制交流电压波动和闪烁时,试验时需要该控制器同试验。
4.6 环境适应性
4.6.1 环境条件
4.6.1.1 环境温度
若无特殊要求,车载充电机应满足表8规定的环境温度限值,冷却液参数的要求应符合产品技术文
件规定。
4.6.1.2 相对湿度
相对湿度5%~95%。
4.6.1.3 海拔
海拔高度不高于2000m或者符合产品技术文件规定。
4.6.2 耐高、低温性能
高、低温性能应能满足GB/T 28046.4-2011中5.1的要求。
4.6.3 耐湿热性能
4.6.3.1 湿热循环
车载充电机的耐湿热循环能力应能满足GB/T 28046.4-2011中5.6的要求。
4.6.3.2 稳态湿热
车载充电机的耐稳态湿热能力应能满足GB/T 28046.4-2011中5.7的要求。
4.6.4 耐盐雾性能
车载充电机的抗盐雾能力应能满足GB/T 28046.4-2011中5.5的要求。
4.6.5 耐振动性能
车载充电机的耐振性应能满足GB/T 28046.3-2011中4.1的要求。
4.6.6 耐机械冲击性能
车载充电机的耐机械冲击能力应能满足GB/T 28046.3-2011中4.2的要求,试验后车载充电机不
应因永久或暂时变形而使带电部分和外壳相接触。
4.7 噪声
对于强制风冷的车载充电机,其额定功率工作时声功率级的测量噪声最大值应不大于65dB(A)。
4.8 耐久性
对于液冷散热的车载充电机,在环境温度65℃,冷却液40℃条件下,冷却液流速按照产品技术文
件规定,满功率持续运行应不小于1000h;对于风冷散热的车载充电机,在其最高允许工作温度,满功
率持续运行应不小于1000h,或符合产品技术文件规定。
4.9 逆变输出功能要求
具有逆变输出功能的车载充电机,其逆变输出的技术要求和试验方法应符合附录A。
5 试验方法
5.1 试验条件
5.1.1 环境条件
无特殊环境规定时,试验应按如下环境条件进行:
---温度:18℃~28℃;
---相对湿度:25%~75%;
---气压:86kPa~106kPa;
---液冷散热的车载充电机的冷却液入口温度:40℃±2℃。
5.1.2 仪器设备要求
试验用设备应采用比受试设备技术指标至少高一个等级,且具有足够的分辨率、准确度和稳定度。
若无特殊规定,应满足下列要求:
a) 一般使用的仪表精度应根据被测量的误差等级按照表9进行选择;
b) 测量温度用仪表误差为±1℃;
c) 测量时间用仪表相对误差为1%;
d) 恒温、恒湿试验箱要求温度控制误差为±2℃,相对湿度控制误差为±3%,容积不小于5倍被
测样品的体积;
e) 其他测试仪表的精度应符合有关仪表的要求,并在计量认证的有效期内。
5.2 外观试验
目测以及表面触摸检查。
5.3 充电特性试验方法
5.3.1 充电试验基本原理图
充电试验基本原理图见图1。
5.3.2 交流输入条件试验
5.3.2.1 交流输入电压试验
试验方法及步骤:
a) 按照图1接好试验电路,电子负载设置为恒压负载模式,电压设置为车载充电机的额定输出
电压;
b) 在额定输入条件下开启车载充电机,使其工作在额定输出负载下;
c) 调节交流输入电压分别为额定电压值的85%和115%,保持额定负载或允许的最大负载输出
状态持续运行不少于1min,观察车载充电机输出状态。
注:允许的最大负载输出状态为车载充电机85%额定交流电压输入时,输入电流限流状态。
5.3.2.2 交流电压频率试验
试验方法及步骤:
a) 按照图1接好试验电路,电子负载设置为恒压负载模式,电压设置为车载充电机的额定输出
电压;
b) 在额定输入条件下开启车载充电机,使其工作在额定输出状态下;
c) 调节交流输入频率分别为49Hz和51Hz,保持额定输出状态持续运行1min,观察车载充电
机工作状态。
5.3.2.3 三相交流电压相位偏差试验
试验方法及步骤:
a) 按照图1接好试验电路,电子负载设置为恒压负载模式,电压设置为车载充电机的额定输出
电压;
b) 在额定输入条件下开启车载充电机,使其工作在额定输出状态下;
c) 调节任意一相交流电压的相位在±3°范围内,保持额定输出状态持续运行1min,观察车载充
电机工作状态。
5.3.3 启动输入冲击电流试验
试验方法及步骤:
a) 按照图1接好试验电路,电子负载设置为恒压负载模式,电压设置为车载充电机的额定输出
电压;
b) 在额定输入条件下开启车载充电机,输出设置为额定负载,使用示波器测量开启过程中的输入
电流峰值,和稳定工作后的交流输入电流峰值;
c) 对被测车载充电机反复启动3次,相邻两次测试间隔不小于2min,测量启动输入冲击电流。
注:由于电磁干扰(EMI)电路所产生的μs级冲击电流不考虑。
5.3.4 直流输出限压特性试验
试验方法及步骤:
a) 按照图1接好试验电路,电子负载设置为恒阻性负载模式;
b) ......
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