電動汽車非車載充電機技術規(guī)范 中國南方電網(wǎng)有限責任公司企業(yè)標準（Q/CSG 11516.3—2010）

1范圍

本規(guī)范規(guī)定了電動汽車用非車載充電機(以下簡稱充電機)的使用條件、技術要求、檢驗試驗項目及要求、標志、包裝和貯運。

本規(guī)范適用于中國南方電網(wǎng)有限責任公司及所屬（含代管）各有關單位電動汽車配套充電設施建設與改造工程的非車載充電機的選型、配置與檢驗。

接入南方電網(wǎng)的用戶電動汽車充電設施可參照執(zhí)行。

　　2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。

GB/T 2900.1-2008電工術語 基本術語

GB/T 2900.33-2004電工術語 電力電子技術

GB/T 19596-2004電動汽車術語

GB/T 4365-2003電工術語 電磁兼容

GB/T 18487.1-2001電動車輛傳導充電系統(tǒng) 一般要求

GB/T 18487.2-2001電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛與交流直流電源的連接要求

GB/T 18487.3-2001電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛交流直流充電機（站）

GB/T 4797.5-2008電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 降水和風

GB/T 4797.6-1995電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 塵、沙、鹽霧

GB 17625.1-2003低壓電器及電子設備發(fā)出的諧波電流限制（設備每相輸入電流不大于16A）

GB/Z 17625.6-2003電磁兼容限值 對額定電流大于16A的設備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限制

GB/T 19826-2005電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求

GB 4208-2008外殼防護等級（IP代碼）

GB/T 13384-2008機電產(chǎn)品包裝通用的技術條件

DL/T 781-2001電力用高頻開關整流模塊

DL/T 856-2004電力用直流電源監(jiān)控裝置

DL/T 5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設計技術規(guī)程

Q/CSG 11516.1-2010電動汽車充電設施通用技術要求

Q/CSG 11516.5-2010電動汽車非車載充電機充電接口規(guī)范

Q/CSG 11516.6-2010電動汽車非車載充電機監(jiān)控單元與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議

Q/CSG 11516.7-2010電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范

　　3名詞術語

3.1電動汽車electric vehicle，（EV）

用于在道路上使用，由電動機驅(qū)動的汽車，電動機的動力電源源于可充電電池或其他易攜帶能量存儲的設備。不包括室內(nèi)電動車、有軌及無軌電車和工業(yè)載重車等車輛。

3.2充電站EV charging station

具有特定控制功能和通信功能，將直流電能量傳送到電動汽車上的設施總稱。

3.3非車載充電機off-board charger

固定安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)相連接，為電動汽車動力電池提供直流電能的充電機。若無特別說明，本規(guī)范所指充電機均為電動汽車非車載充電機。

3.4蓄電池組battery pack

由一個或多個蓄電池模塊組成的單一機械組成。

3.5傳導式充電conductive charging

利用電傳導給蓄電池進行充電的方式。

3.6恒流充電constant current charging

充電電流在充電電壓范圍內(nèi)，維持在恒定值的充電方式。

3.7恒壓充電constant voltage charging

充電電壓在充電電流范圍內(nèi)，維持在恒定值的充電方式。

3.8恒流限壓充電constant-current limit voltage charging

先以恒流方式進行充電，當蓄電池組端電壓上升到限壓值時，充電機自動轉換為恒壓充電，直到充電完畢。

3.9穩(wěn)流精度stabilized current precision

充電機在穩(wěn)流狀態(tài)下，交流輸入電壓在323～437V范圍內(nèi)變化，輸出電壓在充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值20%～100%范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定時其輸出電流穩(wěn)定程度，按以下公式計算：

3.10穩(wěn)壓精度stabilized voltage precision

充電機在穩(wěn)壓狀態(tài)下，交流輸入電壓在323～437V范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0%～100%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定時其輸出電壓穩(wěn)定程度，按以下公式計算：

3.11紋波系數(shù)ripple factor

充電機在穩(wěn)壓狀態(tài)下，交流輸入電壓在323～437V范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0%～100%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)任一數(shù)值上，測得電阻性負載兩端脈動量峰值與谷值之差的一半，與直流輸出電壓平均值之比，按以下公式計算：

3.12效率efficiency

充電機的直流輸出功率與交流輸入有功功率之比，按以下公式計算：

3.13均流及均流不平衡度equalizing currentAnd unbalance

采用同型號同參數(shù)的高頻開關電源模塊，為使每一個模塊都能均勻地承擔總的負荷電流，稱為均流。

模塊間負荷電流的差異，稱均流不平衡度，在總輸出（30%～100%）額定電流條件下，按以下公式計算：

　　4總則

充電機應具有為蓄電池系統(tǒng)安全、自動地充滿電的能力。充電過程應對電池不造成傷害，并且也不會給周圍的環(huán)境和人帶來傷害。

　　5使用條件

5.1正常使用的環(huán)境條件

5.1.1溫度

設備運行期間周圍環(huán)境溫度不高于50℃，不低于–20℃。

5.1.2濕度

日平均相對濕度不大于95%，月平均相對濕度不大于90%。

5.1.3振動、沖擊和磁場干擾

設備安裝使用地點無強烈振動和沖擊，無強電磁干擾，外磁場感應強度不得超過0.5mT。

5.1.4安裝垂直傾斜度

不超過5%。

5.1.5周圍介質(zhì)

設備安裝地點不得有爆炸危險介質(zhì)，周圍介質(zhì)不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電介質(zhì)。

5.2交流輸入電氣條件

5.2.1頻率

頻率變化范圍不超過工頻的±2%。

5.2.2交流輸入電壓波動范圍

323～437V。

5.2.3交流輸入電壓不對稱度

不超過5%。

5.2.4交流輸入電壓畸變率

交流輸入電壓應為正弦波，在非正弦含量不超過額定值10%時，充電機應能正常工作。

　　6技術要求

6.1基本組成

充電機包括：高頻開關電源模塊、監(jiān)控單元、人機操作界面、與電動汽車電氣接口、計量系統(tǒng)和通訊接口等組成。

6.2結構要求

6.2.1充電機應采用金屬外殼。

6.2.2充電機殼體應堅固。

6.2.3結構上防止手輕易觸及露電部分。

6.3適用電池

鋰離子蓄電池、鎳氫蓄電池、閥控鉛酸蓄電池。

6.4低壓輔助電源電壓

充電機應為電動汽車提供低壓輔助電源，用于在充電過程中為電動汽車蓄電池管理系統(tǒng)供電。低壓輔助電源為直流12V和24V，可分檔切換。

6.5基本技術參數(shù)

6.5.1輸出電壓范圍

320～500V DC，500～750V DC。

6.5.2輸入電壓

三相380VAC。

6.5.3額定輸出電流

10A、20A、50A、100A、150A、200A、300A、500A。

6.5.4諧波電流含有率

高頻開關電源模塊2-25次諧波電流含有率<30%。

6.5.5功率因數(shù)

大于0.9。

6.5.6穩(wěn)流精度

不大于±1%（在20%～100%輸出額定電流時）。

6.5.7穩(wěn)壓精度

不大于±0.5%（在0%～100%輸出額定電流時）。

6.5.8均流不平衡度

不大于5%。

6.5.9紋波系數(shù)

不大于0.5%。

6.5.10效率

大于90%。

6.5.11噪聲

不大于60dB（距裝置1m處）。

6.5.12電磁兼容

應達到GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》5.4的要求。

6.5.13各部件的溫升

應達到GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》5.3.5的要求。

6.6防護及保護

6.6.1 IP防護等級

IP30（室內(nèi)），IP54（室外）。

6.6.2三防（防潮濕，防霉變，防鹽霧）保護

充電機內(nèi)印刷線路板、接插件等電路應進行防潮濕、防霉變、防鹽霧處理，其中防鹽霧腐蝕能力滿足GB/T 4797.6-1995《電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 塵、沙、鹽霧》中表9的要求，使充電機能在室外潮濕、含鹽霧的環(huán)境下正常運行。

6.6.3防銹（防氧化）保護

充電機鐵質(zhì)外殼和暴露在外的鐵質(zhì)支架、零件應采取雙層防銹措施，非鐵質(zhì)的金屬外殼也應具有防氧化保護膜或進行防氧化處理。

6.6.4防風保護

安裝在平臺上的充電機以及暴露在外的部件應能承受GB/T 4797.5-9《電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件降水和風》中表9規(guī)定的不同地區(qū)、不同高度處相對風速的侵襲。

6.6.5防盜保護

室外充電機外殼門應裝防盜鎖，固定充電機的螺栓必須是在打開外殼的門后才能安裝或拆卸。

6.6.6電擊防護要求

充電機的電擊防護要求應符合GB/T 18487.1-2001《電動車輛傳導充電系統(tǒng) 一般要求》中第9章的要求。

6.6.7電氣絕緣性能

6.6.7.1工頻耐壓

充電機非電氣連接的各帶電回路之間、各獨立帶電電路與地（金屬外殼）之間，按其工作電壓應能承受表1所規(guī)定歷時1min的工頻耐壓試驗。試驗過程中應無絕緣擊穿和閃絡現(xiàn)象。

6.6.7.2沖擊耐壓

充電機各帶電回路、各帶電電路對地（金屬外殼）之間，按其工作電壓應能承受表1所規(guī)定標準雷電波的短時沖擊電壓試驗，試驗過程中應無擊穿放電。

6.6.7.3絕緣電阻

充電機輸入回路對地、輸出回路對地、輸入對輸出之間絕緣電阻應不小于10MΩ。

6.6.7.4漏電流

充電機對地漏電流應小于3.5mA。

6.7充電機及各部件要求

6.7.1充電機和高頻開關電源模塊

6.7.1.1高頻開關電源模塊的主要功能是將交流電源變換為高品質(zhì)的直流電源，應采用脈沖寬度調(diào)制方式原理。模塊應由全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器等組成。

6.7.1.2每個高頻開關電源模塊內(nèi)部應具有監(jiān)控功能，顯示輸出電壓/電流值，當監(jiān)控單元故障或退出工作時，高頻開關電源模塊應停止輸出電壓。正常工作時，模塊應與直流充電機監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控單元的指令。

6.7.1.3高頻開關電源模塊應具有交流輸入過電壓保護、交流輸入欠電壓報警、交流輸入缺相告警、直流輸出過電壓保護、直流輸出過電流保護、限流及短路保護、模塊過熱保護及模塊故障報警功能。模塊應具有報警和運行指示燈。任何異常信號應上送到監(jiān)控單元。

6.7.1.4充電機不同相位的兩路或多路交流輸入進線應均勻接入充電機高頻開關電源模塊上,以實現(xiàn)12或以上脈波整流。

6.7.1.5高頻開關電源模塊應具有帶電插拔更換功能，具有軟啟動功能，軟啟動時間3～8秒，以防開機電壓沖擊。

6.7.1.6充電機應具有限壓限流特性、當模塊輸出電流小于其設置電流時，模塊工作在恒壓狀態(tài)；當模塊輸出電流大于其設置電流時，模塊工作在恒流狀態(tài)。

6.7.1.7充電機應具有恒流充電→恒壓充電→停止充電自動切換功能。

6.7.1.8充電機啟動和停電恢復應人工確認后才能恢復功能。

6.7.1.9充電機應具有急停開關。

6.7.2直流充電機監(jiān)控單元

監(jiān)控單元應具有完善的監(jiān)控功能，至少應具有以下監(jiān)控功能：

6.7.2.1模擬量測量顯示功能：測量顯示充電機交流輸入電壓、充電機輸出電壓/電流、各個高頻電源模塊輸出電流等。監(jiān)控單元電流測量精度在（20%～100%）額定電流范圍內(nèi)，其誤差應不超過±1%；電壓測量精度在（90%～120%）額定電壓范圍內(nèi)，其誤差應不超過±0.5%。

6.7.2.2控制功能：監(jiān)控單元應能適應充電機各種運行方式，能夠控制充電機自動進行恒流限壓充電→恒壓充電→停止充電運行狀態(tài)。

6.7.2.3告警功能：充電機交流輸入異常、電源模塊告警/故障、直流輸出過/欠壓、直流輸出過流、充電機直流側開關跳閘/熔斷器熔斷、充電機故障、充電機監(jiān)控單元與充電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊中斷、監(jiān)控單元故障時,監(jiān)控單元應能發(fā)出聲光報警，并應以硬接點形式和通訊口輸出到監(jiān)控系統(tǒng)。

6.7.2.4事件記錄功能：監(jiān)控單元應能儲存不少于100條事件。充電機告警、充電開始/結束時間等均應有事件記錄，應能保存至少20次充電過程曲線，事件記錄和曲線具有掉電保持功能。

6.7.2.5參數(shù)整定和操作權限管理：監(jiān)控單元應具有充電機參數(shù)整定和操作權限密碼管理功能，任何改變運行方式和運行參數(shù)的操作均需要權限確認。

6.7.2.6對時功能：監(jiān)控單元至少應滿足PPS(秒脈沖)、PPM（分脈沖）對時要求，宜能接受IRIG-B（DC）碼來滿足對時要求，且GPS標準時鐘的對時誤差應不大于1ms。

6.7.3人機操作界面

6.7.3.1充電設定方式：可分為自動設定方式和手動設定方式兩種。

a）自動設定方式是在充電過程中，充電機依據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整充電參數(shù)、執(zhí)行相應動作，完成充電過程。

b）手動設定方式是由操作人員設置充電方式、充電電壓、充電電流等參數(shù)，在電動汽車與充電機連接正常且充電參數(shù)不應超過電動汽車蓄電池管理單元最大許可范圍時，充電機根據(jù)設定參數(shù)執(zhí)行相應操作，完成充電過程。充電機采用手動設定方式時，應具有明確的操作指示信息。

6.7.3.2顯示輸出功能：應顯示下列信息：

a)電池類型、充電電壓、充電電流、充電功率、充電時間、電能量計量和計費信息。

b)在手動設定過程中應顯示人工輸入信息。

c)在出現(xiàn)故障時應有相應的提示信息。

d)電池最高和最低溫度。

6.7.4計量

應設置計量裝置，計量裝置應滿足Q/CSG 11516.1-2010《電動汽車充電設施通用技術技術要求》附錄A或附錄B規(guī)定的要求。

6.7.5充電機與電動汽車電氣接口

電動汽車電氣接口應達到Q/CSG 11516.5-2010《電動汽車非車載充電機充電接口規(guī)范》相關規(guī)定的要求。

6.7.6通信接口與協(xié)議

充電機與電動汽車通信接口與協(xié)議應達到Q/CSG 11516.6-2010《電動汽車非車載充電機監(jiān)控單元與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議》相關規(guī)定的要求，與充電站監(jiān)控系統(tǒng)應達到Q/CSG 11516.7-2010《電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》相關規(guī)定的要求，上傳信息見附錄A充電機遙測、遙信、遙控量表。

　　7檢驗和試驗項目

出廠試驗和型式試驗項目見表2。表中帶“√”號為應做試驗項目，帶“–”號為有條件進行的試驗項目。

7.1一般檢查

a）柜體結構及安裝、外形尺寸應符合6.2、6.6.3、6.6.5規(guī)定的要求。

b）電氣間隙、爬電距離的檢查結果應符合表3的規(guī)定。

7.2絕緣電阻測量

柜內(nèi)直流匯流排和電壓小母線，在斷開所有其他連接支路時，對地的絕緣電阻應符合6.6.7.3規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.18.2規(guī)定進行。

7.3工頻耐壓試驗

柜內(nèi)各帶電回路，應能承受表1所規(guī)定的1min工頻耐壓試驗，試驗過程中應無絕緣擊穿和閃絡現(xiàn)象。

試驗部位如下：

a)非電連接的各帶電電路之間。

b)各獨立帶電電路與地(金屬框架)之間。

c)柜內(nèi)直流匯流排和電壓小母線，在斷開所有其他連接支路時對地之間。

7.4沖擊耐壓試驗

柜內(nèi)各帶電電路與地(金屬框架)之間，按表1所規(guī)定施加3次正極性和3次負極性雷電波的短時沖擊電壓，每次間隙時間不小于5s，試驗過程中應無擊穿放電。

7.5防護等級

柜體外殼IP防護等級應應符合6.6.1規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.18.7規(guī)定進行。

7.6穩(wěn)壓精度試驗

充電機及高頻開關電源模塊穩(wěn)壓精度應達到6.5.7規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.3.3規(guī)定進行。

7.7穩(wěn)流精度試驗

充電機及高頻開關電源模塊穩(wěn)流精度應達到6.5.6規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.3.2規(guī)定進行。

7.8紋波系數(shù)試驗

充電機及高頻開關電源模塊紋波系數(shù)應達到6.5.9規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.3.4規(guī)定進行。

7.9并機均流試驗

充電機均流不平衡度應達到6.5.8規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.7規(guī)定進行。

7.10限流及限壓特性試驗

充電機及高頻開關電源模塊限流及限壓特性應達到6.7.1.6規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.5規(guī)定進行。

7.11保護及告警功能試驗

充電機和高頻開關電源模塊保護及告警功能應達到6.7.1.3、6.7.2.3規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》5.3.2規(guī)定進行。

7.12控制程序試驗

充電機控制程序功能應達到6.7.1.7、6.7.2.2規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.5規(guī)定進行。

7.13噪聲試驗

充電機及高頻開關電源模塊噪聲應達到6.5.11規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.12規(guī)定進行。

7.14效率及功率因數(shù)試驗

充電機及高頻開關電源模塊效率及功率因數(shù)應達到6.5.10和6.5.5規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.6.2和6.6.3規(guī)定的進行。

7.15溫升試驗

充電機及高頻開關電源模塊溫升應達到6.5.13規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.18.5規(guī)定進行。

7.16諧波電流測量試驗

充電機及高頻開關電源模塊諧波電流應達到6.5.4規(guī)定的要求，試驗方法按照GB 17625.1-2003《低壓電器及電子設備發(fā)出的諧波電流限制（設備每相輸入電流不大于16A）》6.2和GB/Z 17625.6-2003《電磁兼容限值對額定電流大于16A的設備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限制》第7條規(guī)定進行。

7.17電磁兼容試驗

充電機及高頻開關電源模塊、監(jiān)控單元、人機操作界面電磁兼容應達到6.5.12規(guī)定的要求，試驗方法按照GB/T 19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》6.20規(guī)定進行。

　　8標志、包裝、運輸和儲存

8.1標志

8.1.1每套充電機柜應有銘牌，并裝設在明顯位置，銘牌上應標明以下內(nèi)容：

a）設備名稱。

b）型號。

c）技術參數(shù)：

額定交流輸入電壓，V。

額定直流輸出電流，A。

直流標稱電壓，V。

d）質(zhì)量，kg。

e）出廠編號。

f）制造年月。

g）制造廠名。

8.1.2充電機柜各種開關、儀表、信號燈等應有相應的文字符號作為標志，并與接線圖上的文字符號一致，要求字跡清晰易辨、不褪色、不脫落、布置均勻、便于觀察。

8.2包裝

8.2.1柜的包裝應符合GB/T 13384-2008《機電產(chǎn)品包裝通用的技術條件》的規(guī)定，并有以下標識：

a）設備名稱。

b）小心輕放。

c）防雨。

d）重量。

e）起吊位置。

8.2.2充電機柜裝箱資料應有：

a）裝箱清單。

b）出廠試驗報告。

c）合格證。

d）電氣原理圖和接線圖。

e）安裝使用說明書。

f）隨機附件及備件清單。

8.3運輸

設備在運輸過程中不應有劇烈震動沖擊，不得傾倒放置。

8.4儲存

設備在貯存期間，應放在空氣流通、溫度在–25℃～55℃之間、月平均相對濕度不大于90%、無腐蝕性和爆炸氣體的倉庫內(nèi)，在貯存期間不應淋雨、曝曬、凝露和霜凍。

附錄A

(規(guī)范性附錄)

充電機遙測、遙信、遙控量表

充電機需進行遙測、遙信、遙控的信息見表A.1。