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ICS备案号国家电网公司企业标准Q/-电动汽车非车载充放电装置通用技术要求Off-boardbi-directionalchargerforelectricvehiclesGeneraltechnicalrequirements(报批稿)2010xx发布2010xx实施Q/
8.4功率因数当充放电装置输出功率大于额定输出功率的50%时,功率因数应大于
0.95o9充放电装置与电动汽车蓄电池系统的连接91功能要求将直流电能在充放电装置和电动汽车蓄电池系统之间双向传递实现充放电装置与电动汽车蓄电池系统之间的通信连接为检测充放电装置与电动汽车蓄电池系统可靠连接提供回路2安全要求
9.
2.1充放电装置应能够判断连接器、电缆是否正确连接
9.
2.2当充放电装置与电动汽车蓄电池系统正确连接后,充放电装置才能允许启动充放电过程当充放电装置检测到与电动汽车蓄电池系统的连接不正常时,必须立即停止充放电10标识在充放电装置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;直流侧额定电压,额定电流;交流侧额定电压,额定电流;额定交流输入功率;生产厂名称;生产批号或日期在充放电装置的相应位置上应具有接线、接地及安全标识,其标识应正确、完整、清晰、牢固在智能电网体系中,电动汽车的蓄电池组除接受电网充电外还可根据电网需求向电网提供电能电动汽车非车载充放电装置是实现电动汽车与电网双向能量转换的关键环节通过本标准的制定,为电动汽车非车载充放电装置的研制和使用提供技术依据本标准在Q/GDW233-2009《电动汽车非车载充电机通用要求》的基础上进行编制与Q/GDW233相比,本标准定义了充放电装置,对其功能做出了规定,并提出电网异常响应和孤岛检测等要求本标准与Q/GDW233并行使用,分别作为电动汽车非车载充放电装置和电动汽车非车载充电机的一般性技术要求本标准是国家电网公司电动汽车充放电站系列标准之一该系列标准目前包括以下标准Q/GDWXXX-2010电动汽车非车载充放电装置通用技术要求Q/GDWXXX-2010电动汽车非车载充放电装置电气接口规范Q/GDWXXX-2010电动汽车交流供电装置电气接口规范Q/GDWXXX-2010电动汽车充放电计费装置技术规范本标准由国家电网公司智能电网部提出和归口本标准的起草单位中国电力科学研究院、上海市电力公司、湖北省电力公司、湖南省电力公司本标准的主要起草人吴尚洁、武斌、廉国海、罗伟明、于文斌、潘景宜、田立亭、吴巍、曹基华本标准由中国电力科学研究院负责解释本标准于20XX年X月首次公布电动汽车非车载充放电装置通用技术要求1范围本标准规定了国家电网公司系统使用的电动汽车用非车载充放电装置(以下简称充放电装置)的基本构成、功能要求、技术要求、电网接入要求、与电动汽车蓄电池系统的连接以及充放电装置的标识本标准适用于国家电网公司系统使用的采用传导式充放电方式的电动汽车用非车载充放电装置2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准GB/T
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17625.2电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制GB/Z
17625.3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电压波动和闪烁的限制GB/T
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18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电机(站)GB/T19596-2004电动汽车术语3术语和定义GB/T
18487.1-2001和GB/T19596-2004中确立的以及下列术语和定义适用于本标准
3.1充放电装置bi-directionalcharger实现电动汽车蓄电池系统与电网之间双向电能转换的装置4总则充放电装置应具有为蓄电池系统安全、自动的充电的能力和按照使用要求将蓄电池的电能向电网回馈放电的能力充放电装置应具有在充电状态和放电状态之间自动转换的能力充电和放电的过程应对蓄电池不造成伤害或少伤害,并且也不会给周围的环境和人带来伤害5基本构成充放电装置的基本构成包括功率单元、控制单元、电气接口和通信接口等6功能要求适用电池种类充放电装置应能对下述电池中的一种或多种充电和放电锂离子蓄电池、镇氢蓄电池、铅酸蓄电池充放电运行模式
2.1充电模式只允许充放电装置向蓄电池充电的工作状态称之为充电模式在这种模式下,充放电装置作为单纯的充电机运行
2.2充放电模式Q/在充放电模式下,充放电装置依据电网运行需要和蓄电池管理系统提供的信息,自动转换充放电状态和调整充放电运行参数,以实现电动汽车蓄电池和电网之间电能的双向传递
6.3人机交互功能
6.
3.1显示输出功能a)充放电装置应显示的信息—充放电状态;—电池类型、蓄电池组充放电电压、充放电电流、荷电状态(SOC);—交流侧电压、电流、功率;—在手动设定参数过程中应显示人工输入信息;—在出现故障时应有相应的提示信息b)可选显示信息电池温度、充放电时间、设定参数等
3.2手动输入功能充放电装置应具有实现外部手动输入和控制的功能
6.4参数设定
4.1设定要求充放电参数设定包括充电参数的设定和放电参数的设定,具有自动设定方式和手动设定方式充放电装置采用任何设定方式,均应具有明确的操作指示信息
4.2充电参数设定
4.
2.1手动设定方式操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数,充放电装置根据设定参数执行相应操作,对蓄电池进行充电
4.
2.2自动设定方式在充电过程中,充放电装置依据电网运行信息和蓄电池管理系统提供的数据动态调整充电运行参数、执行相应动作,对蓄电池进行充电
4.3放电参数设定在放电过程中,充放电装置依据电网运行信息和蓄电池管理系统提供的数据动态调整放电运行参数、执行相应动作,对电网输出电能在充放电模式下,可设定如下放电限制条件放电时间、放电电流限值/放电功率限值、放电终止条件(包括蓄电池组电压、荷电状态等)等5通信功能充放电装置应具有与蓄电池管理系统通信的功能,判断充放电装置是否与电动汽车蓄电池系统正确连接,获得电动汽车蓄电池系统参数和蓄电池实时数据充放电装置应具有与上级监控系统通信的功能,获得充放电参数和命令充放电装置与蓄电池管理系统及上级监控系统的通信协议将另行制定7技术要求境条件作环境温度-20℃~+50℃o对湿度5%〜95%拔海拔高度<1000叱海拔高度>1000m时,应设计高原型设备;若使用标准型设备,应按GB/T
3859.2-93中
5.
11.2规定降容使用围环境要求使用地点不得有爆炸危险介质,周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质构要求
2.1充放电装置壳体应坚固
27.
2.2结构上应防止人体轻易触及带电导体
7.3电源要求
3.1电压和电流交流接入电压和电流要求见表lo表1充放电装置交流侧接入电压/电流要求充放电装置的交流侧功率主回路应能承受的电压波动范围为额定电压±15%
3.2频率50Hz±lHzo
7.4耐环境要求
7.
4.1IP防护等级充放电装置应遵守IP32(在室内)或IP54(在室外),必要时按照GB4208的规定确定是否提高防护等级
7.
4.2三防(防潮湿,防霉变,防盐雾)保护充放电装置内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理,其中防盐雾腐蚀能力满足GB/T
4797.6-1995中表9的要求,使充放电装置能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行
7.
4.3防锈(防氧化)保护充放电装置铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施,非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理
7.
4.4防风保护安装在平台上的充放电装置以及暴露在外的部件应能承受GB/T
4797.5-92中表9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭
7.
4.5防盗保护充放电装置外壳门应装防盗锁,固定充放电装置的螺栓必须是在打开外壳的门后才能安装或拆卸
7.5温升要求充放电装置在额定负载下长期连续运行,内部各发热元器件及各部位的温升应不超过表2中的规定表2充放电装置各部件极限温升
7.6电气绝缘性能
7.
6.1工频耐压充放电装置非电气连接的各带电回路之间、各独立带电电路与地(金属外壳)之间,按其工作电压应能承受表3所规定历时Imin的工频耐压试验试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象
7.
6.2冲击耐压充放电装置非电气连接的各带电回路之间、各独立带电电路对地(金属外壳)之间,按其工作电压应能承受表3所规定标准雷电波的短时冲击电压试验试验过程中应无击穿放电
7.
6.3绝缘电阻Q/-用开路电压为表3规定电压的测试仪器测量,充放电装置非电气连接的各带电回路之间、各独立带电电路与地金属外壳之间绝缘电阻应不小于10M表3绝缘试验的试验等级
6.4漏电流在湿热试验后,用
1.1倍额定电压测试漏电流,充放电装置对地漏电流应不大于
3.5mAo
7.7防护要求
7.1允许温度在40C环境温度下,充放电装置可用手接触部分允许最高温度应是——金属部分,50℃;非金属部分,60℃o可以用手接触但不必紧握的部分,在同样条件下允许的最高温度应为——金属部分,60℃;非金属部分,85℃o
7.2电击防护充放电装置的电击防护要求应符合GB/T
18487.1-2001中第9章的要求8安全要求
8.1充放电装置应具备直流侧的限流保护功能
7.
8.2充放电装置应具备急停开关,通过手动或远方通信指令紧急停止充放电
7.
8.3充放电装置在启动时应需人工确认启动
7.
8.4充放电装置应具有联锁功能,以保证与电动汽车分开以前车辆不能启动
7.
8.5在充电和放电过程中,充放电装置应保证电压和电流不超出允许值
7.
8.6在充电和放电过程中,在蓄电池的温度超出允许限值时,充放电装置应停止充放电
7.
8.7充放电装置应具有软启动功能,电网侧的启动冲击电流不大于额定电流的110%
7.
8.8充放电装置应具备电网侧的过/欠压保护在放电状态下,充放电装置检测到电网电压异常,应能延时自动切断主回路如果在要求的延时内电网电压恢复到正常,则无需响应电压条件和延时如表4o表4异常电压的响应
7.
8.9充放电装置在电网侧应具备过/欠频保护在放电状态下,充放电装置检测到电网频率低于
49.5Hz或高于
50.2Hz时,应延时
0.2s自动切断主回路如果在要求的延时内频率恢复到正常,则无需响应
7.
8.10充放电装置在电网侧应具备孤岛效应保护充放电装置必须在电网失压2s内停止向电网线路送电,并自动切断主回路
7.
8.11由于超限状态导致充放电装置停止充放电后,在电网工作电压和频率恢复到正常范围后20s至5min充放电装置根据电网需要恢复充放电恢复充放电运行时必须执行软启动
7.
8.12充放电装置电网侧接口应按照GB/T
16895.32-2008要求的接地/接保护线
7.
8.13充放电装置电网侧应具有符合GB/T
16895.32-2008要求的短路保护.
8.14充放电装置电网侧应具有符合GB/T
16895.32-2008要求的隔离和开关的方式.
8.15在充放电过程中,充放电装置应具有明显的警示标志和文字提示,防止人员误操作电磁兼容性充放电装置应能承受GB/T
18487.3-2001中
11.3规定的电磁环境测试直流输出要求输出电压和电流范围a)输出电压充放电装置输出电压根据适用蓄电池系统电压等级的范围分为三级150V〜350V300V-500V450V-700Vob)输出电流输出额定电流优选值(A)
10、
20、
50、
100、
160、200输出电压和电流误差在
7.3规定的交流电源波动范围内、在充电负载波动范围内、以及输出不超出
7.
10.1规定的调节范围内时,充放电装置输出电压与设定值的相对静态误差应不大于±1%;在设定的输出直流电流大于等于30A时,充放电装置输出电流与设定值的相对静态误差应不大于±1%;在设定的输出直流电流小于30A时,充放电装置输出电流与设定值的相对静态误差应不大于±
0.3A交流输出要求在
7.3规定的交流电源波动范围及供电蓄电池电压限值允许范围内,当所设定的输出交流电流为额定电流的20%〜100%时,充放电装置输出的交流电流与设定值的相对静态误差应不大于±2%充放电效率对于功率大于3kW的充放电装置,当充放电装置输出功率大于额定输出功率的50%时,效率应大于等于90%;对于功率小于等于3kW的充放电装置,当输出功率大于额定输出功率的50%时,效率应大于等于80%o低压辅助电源要求充放电装置应为电动汽车提供低压辅助电源,用于在充放电过程中为电动汽车蓄电池管理系统供电低压辅助电源输出的纹波系数应小于等于1%可靠性指标平均故障间隔时间(MTBF)应大于等于3000h(置信度为85%)其他要求机械强度充放电装置应能承受GB/T
18487.3-2001中
11.2条规定的机械环境测试噪声在额定负载和周围环境噪声不大于40dB的条件下,距充放电装置水平位置1m处,测得的噪声最大值应不大于60dB(A)8电网接入要求闪变充放电装置运行造成的电压闪变不应超出GB
17625.2(小于16A的系统)或GB/Z
17625.3(16A及以上的系统)相关章节规定的限值直流注入分量充放电装置向电网交流接口注入的直流电流不应大于基波电流的1%O谐波和波形畸变充放电装置向电网注入的总谐波电流应小于额定交流输出的5%o各次谐波应限制在表5所列的百分比之内此范围内偶次谐波限值应小于更低奇次谐波的25%o表5电流畸变限值23次至33次小于
0.6%偶次谐波2次至8次小于
1.0%10次至32次小于
0.5%接入方式交流电流额定值In(A)交流电压额定值(V)11W16单相220216VLW32单相/三相220/3803Ix32三和380部件或器件极限温升(K)功率开关器件70整流变压器、电抗器B级绝缘绕组80与半导体器件的连接处55与半导体器件连接处的塑料绝缘线25母线连接处铜与铜铜搪锡一一铜搪锡5060额定绝缘电压UI额定工作电压交流均方根值或直流V绝缘电阻测试仪器的电压等级V工频耐压试验电压kV冲击耐压试验电压kVW
602501.0160UiW
3005002.05300VUW
70010002.512电压电网连接端响应时间U50%Un
0.Is50%UnU85%Un
2.Os85%UWUW110%Un继续运行110%UnU135%Un
2.Os135%UU
0.05s谐波次数畸变限值奇次谐波3次至9次小于
4.0%11次至15次小于
2.0%17次至21次小于
1.5%。