| 标准编号 | GB/T 42236.1-2022 (GB/T42236.1-2022) | | 中文名称 | 电动自行车集中充电设施 第1部分：技术规范 | | 英文名称 | Electric bicycles centralized charging facilities - Part 1: Technical specification | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K81 | | 国际标准分类 | 29.200 | | 字数估计 | 108,124 | | 发布日期 | 2022-12-30 | | 实施日期 | 2023-07-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 42236.1-2022: 电动自行车集中充电设施 第1部分：技术规范
ICS 29.200
CCSK81
中华人民共和国国家标准
电动自行车集中充电设施
第1部分:技术规范
2022-12-30发布
2023-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 技术要求 3
5 试验方法 16
6 包装、运输与贮存 29
附录A(规范性) 交流充电控制器安装要求 31
附录B(规范性) 充电模块与电池管理系统局域网CAN通信协议规范 33
附录C(规范性) 充电模块与电池管理系统近场通信协议规范 51
附录D(规范性) 充电模块与电池管理系统RS485通信协议规范 66
附录E(规范性) 换电柜硬性连接接口电气参数、功能定义和结构尺寸 78
附录F(规范性) 充换模块与BMS之间的通信协议一致性试验 80
附录G(规范性) 换电柜、充电柜安装要求 99
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 42236《电动自行车集中充电设施》的第1部分。GB/T 42236已经发布以下部分:
---第1部分:技术规范。
本文件由中国电力企业联合会提出并归口。
本文件起草单位:中国电力企业联合会、中国自行车协会、深圳猛犸出行科技有限公司、上海电器科
学研究所(集团)有限公司、应急管理部上海消防研究所、国什能源科技(北京)有限公司、铁塔能源有限
公司、上海市自行车行业协会、无锡市检验检测认证研究院、北京兴达智联科技有限公司、上海钧正网络
科技有限公司、上海电器设备检测所有限公司、深圳易马达科技有限公司、深圳乔合里科技股份有限公
司、中航光电科技股份有限公司、上海顶蛙信息技术服务有限公司、杭州青奇科技有限公司、厦门新能安
科技有限公司。
本文件主要起草人:刘博文、李世隆、王振飞、刘耿、黄昊、徐道行、王超、刘春华、陈轲、袁建平、钱勇生、
赵华韵、沙占祚、沈剑、吴远泽、孔德勇、毛纯华、张卫东、肖质文。
引 言
GB/T 42236《电动自行车集中充电设施》拟分为以下部分。
---第1部分:技术规范。目的在于规范电动自行车集中充电设施的术语和定义、技术要求、试验
方法、包装、运输与贮存等方面内容。
---第2部分:充换电服务信息交换。目的在于规范电动自行车充换电运营服务平台之间的信息
交换以及电动自行车充换电运营服务平台与第三方服务及管理平台之间的信息交换等方面
要求。
---第3部分:安装运维。目的在于规范电动自行车集中充电设施安装、验收、运维等方面要求。
本文件的发布机构提请注意,声明符合本文件时,可能涉及到附录E与其对应内容相关的专利的
使用。
本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。
该专利持有人已向本文件的发布机构承诺,他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下,
就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下
联系方式获得:
专利持有人姓名:北京兴达智联科技有限公司
地址:北京市朝阳区三间房东路1号懋隆文化产业园创意园3栋
请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的
责任。
电动自行车集中充电设施
第1部分:技术规范
1 范围
本文件规定了电动自行车集中充电设施的技术要求、试验方法、包装、运输与贮存。
本文件适用于电动自行车集中充电设施的三种类型:交流充电控制器、换电柜和充电柜。
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/T 2099.1 家用和类似用途插头插座 第1部分:通用要求
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 2423.4 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)
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 2423.24 环境试验 第2部分:试验方法 试验S:模拟地面上的太阳辐射及太阳辐射试验
和气候老化试验导则
GB/T 2423.55 电工电子产品环境试验 第2部分:环境测试 试验Eh:锤击试验
GB/T 4025 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则
GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 4857.23-2021 包装 运输包装件基本试验 第23部分:垂直随机振动试验方法
GB 4943.1-2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求
GB/T 5095.7-1997 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第7部分:机械操作试
验和密封性试验
GB/T 5169.16-2017 电工电子产品着火危险试验 第16部分:试验火焰 50W 水平与垂直火
焰试验方法
GB/T 11918.1-2014 工业用插头插座和耦合器 第1部分:通用要求
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 17045 电击防护 装置和设备的通用部分
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 17761-2018 电动自行车安全技术规范
GB/T 18380.22 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第22部分:单根绝缘细电线电缆火焰
垂直蔓延试验 扩散型火焰试验方法
GB/T 18487.2-2017 电动汽车传导充电系统 第2部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求
GB/T 19582.1 基于 Modbus协议的工业自动化网络规范 第1部分:Modbus应用协议
GB 26851 火灾声和/或光警报器
GB/T 28046.3 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 50016 建筑设计防火规范
GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范
GB 50140 建筑灭火器配置设计规范
GB/T 51313 电动汽车分散充电设施工程技术标准
ISO 11898-1 道路车辆 控制器局域网络 第1部分:数据链路层和物理信令[Roadvehicles-
ISO/IEC 14443-3 个人识别卡和安全装置 非接触邻近物体 第3部分:初始化和防撞(Cards
ISO/IEC 14443-4 个人识别卡和安全装置 非接触邻近物体 第4部分:传输协议(Cardsand
tocol)
callayer,250Kbits/s,twistedshieldedpair)
tics)
3 术语和定义
GB 17761-2018和GB/T 51313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电动自行车 electricbicycle
以车载电池作为辅助电源,具有脚踏骑行能力,能实现电助动或/和电驱动功能的两轮自行车。
[来源:GB 17761-2018,3.1]
3.2
为电动自行车或蓄电池组集中提供电能的相关设施的总称。
注:包括交流充电控制器、换电柜和充电柜。
3.3
蓄电池组 galvanicbattery
将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合,并作为电源使用的组合体。
注:蓄电池组包括锂离子蓄电池和铅酸蓄电池两种类型。
3.4
交流充电桩 ACchargingfacility
由交流充电控制器和配电线路及插座组成,可为多辆电动自行车或蓄电池组同时进行充电提供
220V交流电源并进行管理的设施。
3.5
交流充电控制器 ACchargingcontroler
将单路220V交流电源分成多路220V输出支路,并对输出进行管理的设备。
3.6
换电柜 batteryswapcabinet
采用柜体结构,将交流电转换为直流电,具有为多个电动自行车用锂离子蓄电池组进行充电,能实
现蓄电池组租赁和交换的设备。
3.7
充电柜 chargingcabinet
采用柜体结构,通过充电控制器,提供多路220V交流电,为多个电动自行车用蓄电池组进行充电
的设备。
3.8
充电接口 chargingcoupler
换电柜为蓄电池组进行充电的连接装置,由蓄电池组充电插座与换电柜的充电插头组成。
注:充电插头电气部分由正负极电源、通信及备用通信插口组成。充电接口分软性连接接口和硬性连接接口。
3.9
充电器通过软性电缆连接的插头向蓄电池组进行充电的一种接口方式。
3.10
充电器通过输出端底座插头直接向蓄电池组进行充电的一种接口方式。
4 技术要求
4.1 总则
本章规定了交流充电控制器、换电柜、充电柜的技术要求。
4.2 交流充电控制器要求
4.2.1 基本结构和输出性能
交流充电控制器由外壳、输入保护、电气保护、充电控制、电量监测、人机交互和通信部分组成。其
示意图见图1,输入输出要求见表1。
图1 交流充电控制器示意图
表1 交流充电控制器的输入输出性能要求
额定输入电压/V 额定最大输出电流 输出回路 频率/Hz
220×(1±15%) 3A,单路 2路~20路 50±1
4.2.2 外壳要求
4.2.2.1 性能要求
交流充电控制器外壳结构应满足以下要求:
a) 采用全封闭结构,密封性好,整体无明显锐角;
b) 表面涂覆色泽层应均匀光洁,不起泡、不龟裂、不脱落;
c) 防护等级,室外使用不低于IP54,室内使用不低于IP32;
d) 塑料外壳应采用抗冲击力强、抗老化的材质;
e) 金属外壳的防锈要求,按5.2.1.1中d)规定的方法进行试验后,表面应无任何锈迹;
f) 结构应满足落地或壁挂安装。
4.2.2.2 标识和标志
交流充电控制器外壳应在明显位置进行标识,并明示以下(但不仅限于)内容:
a) 生产厂家;
b) 产品型号;
c) 设备编号或序列号或生产批次号;
d) 生产日期;
e) 额定输入电压(V);
f) 额定输入功率(kW);
g) 输出电压范围(V);
h) 最大总输出电流及单路最大输出电流(A);
i) 额定输出功率及单路额定输出功率(kW);
j) 室内使用或室外使用(外壳防护等级IP代码)。
4.2.3 输入保护要求
交流充电控制器的输入保护应达到以下要求:
a) 剩余电流保护功能:剩余电流保护器应安装在交流电源进线端,其额定剩余电流不应超过
30mA;
b) 充电监测功能:实时监测每个输出回路充电电流、电压的变化;
c) 自动断开功能:充满电或充电8h自动断开。
4.2.4 电气保护要求
交流充电控制器的电气保护应达到以下要求:
a) 输出过流保护功能;
b) 在充电状态下充电负载移除,输出回路电压不大于12V。
4.2.5 输出开关要求
交流充电控制器的输出开关应具备短路保护功能。
4.2.6 电量监测要求
交流充电控制器每个负载回路都应有电量监测功能,在额定最大输出电流范围内,其监测误差宜控
制在±2%以内。
4.2.7 通信要求
4.2.7.1 通信范围
交流充电控制器应支持联网功能,具有与上级监控系统或运营管理系统通信提供监控数据,并具备
与外部通信的相关接口。此通信接口可是有线、无线,局域网或者广域网的任意一种。
4.2.7.2 网络连接与数据传输要求
交流充电控制器与上级监控系统或运营管理系统通信内容应包括:
a) 设备登陆及实时信息;
b) 负载的数量及充电状态;
c) 故障告警信息。
4.2.7.3 外部接口通信功能
交流充电控制器与外部通信的相关接口应达到以下要求:
a) 刷卡和移动端进行注册和充电功能;
b) 刷卡和移动端充电付费功能;
c) 充电状况提示功能;
d) 支持远程升级功能。
4.2.8 人机交互功能
交流充电控制器的人机交互功能应达到以下要求:
a) 显示功能:以字符或图形表达交流充电控制器各状态下的完整信息,图样清晰、无缺损,对比度
高,达到不依靠环境光源可明显辨识的要求;
b) 输入功能:设备端或用户APP设置充电参数的功能;
c) 按充电电量、充电功率或充电时间计费功能。
4.2.9 安全要求
4.2.9.1 接地要求
交流充电控制器如采用金属外壳,其接地应符合以下要求:
a) 接地端子(螺栓)的尺寸应符合GB 4943.1-2022中5.6.5.1的要求,并应有接地标志;
b) 金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件,应采用铜质保护导体将这些部件和集中充电设施的
结构主体框架连接,且保护导体的截面积不应小于2.5mm2;
c) 所有作为隔离带电导体的金属外壳、隔板,电气装置的金属外壳以及金属手柄等,均应有效等
电位连接,且接地连续性电阻不应大于0.1Ω;
d) 工作接地与保护接地应连接到接地导体(铜排)上,不应在一个接地线中串接多个需要接地的
电气装置。
4.2.9.2 电气绝缘性能
交流充电控制器电气绝缘性能应达到以下要求。
a) 绝缘电阻
在集中充电设施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2
规定施加直流电压,绝缘电阻应不小于10MΩ。
表2 绝缘试验的试验等级
额定绝缘电压UI
绝缘电阻测试仪器的电压等级
介电强度试验电压
冲击耐压试验电压
kV
UI≤60 250 1000(1400) 1
60< UI≤300 500 2000(2800) ±2.5
300< UI≤700 1000 2400(3360) ±6
注1:括号内数据为直流介电强度试验值。
注2:出厂试验时,介电强度试验允许试验电压高于表中规定值的10%,试验时间1s。
b) 工频耐压
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2规定
施加1min工频交流电压(也可采用直流电压,试验电压为交流电压有效值的1.4倍)。试验
过程中,试验部位不应出现绝缘击穿或闪络现象,并且漏电流不超过10mA。
c) 冲击耐压
在集中充电设施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2
规定施加标准雷电波的短时冲击电压。试验过程中,试验部位不应出现击穿放电。
4.2.9.3 防火阻燃要求
交流充电控制器所使用的材料应有防火阻燃性能,其要求如下:
a) 非金属材料:满足 GB/T 5169.16-2017中规定的 V-0要求,但辅料如:扎线带、密封件等
除外;
b) 主电流回路的线缆:满足GB/T 18380.22的要求。
4.2.9.4 防雷要求
交流充电控制器的防雷性能,应满足GB/T 17626.5中3级或以上的要求。
4.2.9.5 电击防护要求
交流充电控制器的电击防护性能,应满足GB/T 17045的要求。
4.2.10 适应环境要求
交流充电控制器应保证在以下环境中能正常工作:
a) 工作环境温度范围:-20℃~50℃;
b) 相对湿度:5%~95%。
4.2.11 电磁兼容性
4.2.11.1 抗干扰度要求
交流充电控制器抗干扰度性能应符合GB/T 18487.2-2017中第7章的规定。
4.2.11.2 发射要求
交流充电控制器发射限制要求如下:
a) 输入电压波动和闪烁发射要求,应符合GB/T 18487.2-2017中8.2.3的规定;
b) 产生的谐波电流要求,应符合GB/T 18487.2-2017中8.2.2的规定;
c) 射频骚扰限值的要求,应符合GB/T 18487.2-2017中8.3的规定。
4.2.12 噪声
交流充电控制器在额定负载下工作,其噪声不大于60dB。
4.2.13 安装要求
交流充电控制器安全运行,需要进行输入线、输出端的配置和现场安装,组成交流充电桩供用户使
用。其安装要求应符合附录A的规定。
4.3 换电柜要求
4.3.1 基本结构和输出性能
换电柜仅适用于对额定电压48V锂离子蓄电池组充电和换电。换电柜柜体的结构主要由壳体、充
电仓、充电模块、显示屏、通信、温度控制和安全防护7部分组成。其柜体示意图见图2,输入电压要求
见表3。
图2 柜体示意图
表3 输入电压要求
换电柜输入方式 输入电压额定值/V 输入电源频率/Hz
交流 220×(1±15%)或380×(1±7%) 50±2
4.3.2 尺寸要求
换电柜允许配置适当大小的雨棚、摄像头等配件,其尺寸要求应符合表4的规定要求。
表4 柜体尺寸要求
名称 尺寸要求/mm
最上仓门下沿离地高度 ≤1600
总高(包括配件) ≤2600
柜体离地高度 ≥50
4.3.3 壳体要求
4.3.3.1 表面要求
换电柜壳体表面应符合以要求:
a) 整体无明显锐角;
b) 表面涂覆色泽层应均匀光洁,不起泡、不龟裂、不脱落;
c) 防护等级室外不低于IP54要求,室内不低于IP32要求;
d) 金属外壳具备防锈要求,其防锈性能应具备48h的盐雾试验要求;
e) 显示屏(如有)和摄像头(如有)无异色、无白斑、无脏污、无划伤等现象。
4.3.3.2 机械强度
柜体应有足够的机械强度,按GB/T 2423.55规定的IK10等级方法进行试验后性能不应降低柜体
仓门的操作和锁止点不受损坏,不会因变形而使带电部分和外壳相接触。
4.3.3.3 标识和标志
柜体外壳应在明显位置进行标识,除了应满足4.2.2.2中a)~f)中标明的内容,还应明示以下(但不
仅限于)内容:
a) 单仓充电电压(V);
b) 单仓最大充电电流(A);
c) 外壳防护等级IP代码;
d) 整机最大输入功率(kW)。
4.3.4 充电仓要求
4.3.4.1 尺寸要求
充电仓应有方便蓄电池取放和接插件准确对位的导向、限位(或定位)功能,其尺寸应符合以下
要求:
a) 软性接口仓体尺寸要求:宽≤220mm,高≤190mm,深≤350mm;
b) 硬性接口仓体尺寸要求:宜满足以下任一规格蓄电池组的使用要求,见表5。
表5 蓄电池组外壳尺寸代号及尺寸要求
尺寸代号 截面长度/mm 截面宽度/mm 总高度/mm 总高度系列/mm
A1 165 110
A2 176 153
A3 180 130
≤350 350、300、280、260、210
4.3.4.2 仓门要求
充电仓可选择有仓门和无仓门的结构形式,其性能应分别达到以下要求。
a) 有仓门的应符合以下要求:
1) 开关功能正常,不发生无法开仓门、关仓门等故障;
2) 材料采用金属材料,板材厚度不小于1.0mm;
3) 边缘光滑平整;
4) 与壳体间隙≤4mm;
5) 强度满足600N静压力测试要求;
6) 打开时,具备自动断电功能。
b) 无仓门的应符合以下要求:
1) 有防止蓄电池通过重力滑出仓体的结构,如设置档块,或者蓄电池内低外高倾斜放置;
2) 有蓄电池锁止功能。
4.3.5 充电模块要求
4.3.5.1 充电性能要求
换电柜每个充电仓具备可独立的充电控制功能,其性能要求如下:
a) 充电电压应根据蓄电池组类型、规格自动识别和调整,充电截止电压< DC60V;
b) 充电电流≤1C,且不大于蓄电池组BMS允许的充电电流;
c) 空载电压不应超过12V;
d) 输出过电压保护;
e) 输出短路保护;
f) 过流保护;
g) 蓄电池组充满电后能自动断开;
h) 故障解除后的电路自恢复功能;
i) 稳流、稳压精度要求:
1) 稳流精度
当输入电源电压在额定值±15%范围内变化、输出直流电压在规定的范围内变化时,输出
直流电流在额定值的20%~最大输出电流值范围内任一数值上,电流稳流精度不应超过
±10%。
2) 稳压精度
当输入电源电压在额定值±15%范围内变化、输出直流电流在0~最大输出电流值范围内
变化时,输出直流电压在规定的相应调节范围内任一数值上,电压稳压精度不应超过±5%。
4.3.5.2 充电接口
4.3.5.2.1 类型和规格
充电接口可采用软性连接接口或硬性连接接口,接口类型应满足附录B、附录C、附录D任一种的
通信要求。如采用硬性连接接口其插头的插针功能、电气参数及尺寸要求及相配合的插头尺寸要求应
符合附录E的规定。
4.3.5.2.2 性能要求
充电接口性能应达到以下要求:
a) 易触及的表面应无毛刺、飞边及类似尖锐边缘;
b) 触头材料成分分析满足GB/T 11918.1-2014中11.1.4的要求;
c) 插入拔出全过程的力满足:插入力小于110N,拔出力大于20N小于75N;
d) 插合后,其防护等级应达到IP55;
e) 防触电保护(仅针对软连接)满足GB/T 11918.1-2014中第9章的要求;
注:插头和插座的电源端子视作带电部件,信号端子不视为带电部件。
f......
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