1、 Q/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准 Q/CSG 11516.32010电动汽车非车载充电机技术规范 Technical specification for electric vehicle off-board charger 2010 - 04 - 19 发布 2010 - 04 - 19 实施中国南方电网有限责任公司 发 布 Q/CSG 11516.32010 I 目 次 前言 . II 1 范围. 1 2 规范性引用文件 . 1 3 名词术语 . 2 4 总则. 3 5 使用条件 . 3 5.1 正常使用的环境条件 . 3 5.2 交流输入电气条件 . . 4 6 技术要求 .
2、4 6.1 基本组成 . . 4 6.2 结构要求 . . 4 6.3 适用电池 . . 4 6.4 低压辅助电源电压 . . 4 6.5 基本技术参数 . . 4 6.6 防护及保护 . . 5 6.7 充电机及各部件要求 . 6 7 检验和试验项目 . 8 8 标志、包装、运输和储存 . 11 8.1 标志 . 11 8.2 包装 . 11 8.3 运输 . 12 8.4 储存 . 12 附录 A(规范性附录) 充电机遥测、遥信、遥控量表 . 13 II 前 言 为贯彻落实国家节能环保政策，促进电动汽车推广应用，延伸供电服务价值链，指导和规范南方电网电动汽车配套充电设施建设，特制定本标准。
3、 本标准是中国南方电网有限责任公司电动汽车充电技术系列标准之一。该系列标准目前包括以下标准： Q/CSG 11516.1-2010 电动汽车充电设施通用技术要求 Q/CSG 11516.2-2010 电动汽车充电站及充电桩设计规范 Q/CSG 11516.3-2010 电动汽车非车载充电机技术规范 Q/CSG 11516.4-2010 电动汽车交流充电桩技术规范 Q/CSG 11516.5-2010 电动汽车非车载充电机充电接口规范 Q/CSG 11516.6-2010 电动汽车非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议 Q/CSG 11516.7-2010 电动汽车充电站监控系统技术规范 Q
4、/CSG 11516.8-2010 电动汽车充电站及充电桩验收规范 本标准由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。 本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口、组织编写并解释。 本标准起草单位：广东电网公司、广东电网公司电力科学研究院、深圳供电局、广东省电力设计研究院、深圳供电规划设计院有限公司、深圳新能电力开发设计院有限公司 本标准主要起草人：王晓毛、李飞、黄志伟、曾强、邱野、李锐、徐柏榆、邓伟光、李涛、郭晓斌。 本标准主要审查人：余建国、刘映尚、钟连宏、吴宇宁、丁钊、殷承良、姜久春、韩晓东、张建华、王凤仁、张建侠、杨忠亮、余新。 Q/CSG 11516.32010 1 电动汽
5、车非车载充电机技术规范 1 范围 本规范规定了电动汽车用非车载充电机(以下简称充电机)的使用条件、技术要求、检验试验项目及要求、标志、包装和贮运。 本规范适用于中国南方电网有限责任公司及所属（含代管）各有关单位电动汽车配套充电设施建设与改造工程的非车载充电机的选型、配置与检验。 接入南方电网的用户电动汽车充电设施可参照执行。 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规范的条款。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规范，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规范
6、。 GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语 GB/T 2900.33-2004 电工术语 电力电子技术 GB/T 19596-2004 电动汽车术语 GB/T 4365-2003 电工术语 电磁兼容 GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统 一般要求 GB/T 18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源的连接要求 GB/T 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/T 4797.5-2008 电工电子产品自然环境条件 降水和风 GB/T 4797.6-1995 电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾
7、 GB 17625.1-2003 低压电器及电子设备发出的谐波电流限制（设备每相输入电流不大于 16A） GB/Z 17625.6-2003 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谐波电流的限制 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求 GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 13384-2008 机电产品包装通用的技术条件 DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块 DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置 DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程 Q/CSG 11516
8、.1-2010 电动汽车充电设施通用技术要求 Q/CSG 11516.32010 2 Q/CSG 11516.5-2010 电动汽车非车载充电机充电接口规范 Q/CSG 11516.6-2010 电动汽车非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议 Q/CSG 11516.7-2010 电动汽车充电站监控系统技术规范 3 名词术语 3.1 电动汽车 electric vehicle， （EV） 用于在道路上使用，由电动机驱动的汽车，电动机的动力电源源于可充电电池或其他易携带能量存储的设备。不包括室内电动车、有轨及无轨电车和工业载重车等车辆。 3.2 充电站 EV charging station
9、 具有特定控制功能和通信功能，将直流电能量传送到电动汽车上的设施总称。 3.3 非车载充电机 off-board charger 固定安装在电动汽车外、与交流电网相连接，为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。若无特别说明，本规范所指充电机均为电动汽车非车载充电机。 3.4 蓄电池组 battery pack 由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械组成。 3.5 传导式充电 conductive charging 利用电传导给蓄电池进行充电的方式。 3.6 恒流充电 constant current charging 充电电流在充电电压范围内，维持在恒定值的充电方式。 3.7 恒压充电 cons
10、tant voltage charging 充电电压在充电电流范围内，维持在恒定值的充电方式。 3.8 恒流限压充电 constant-current limit voltage charging 先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电机自动转换为恒压充电，直到充电完毕。 3.9 稳流精度 stabilized current precision 充电机在稳流状态下，交流输入电压在323437V范围内变化，输出电压在充电电压调节范围内变化，输出电流在其额定值20%100%范围内任一数值上保持稳定时其输出电流稳定程度，按以下公式计算： ()%100IIIZZMI =式中： I
11、稳流精度； IM输出电流波动极限值； IZ输出电流整定值。 3.10 稳压精度 stabilized voltage precision 充电机在稳压状态下，交流输入电压在323437V 范围内变化，输出电流在其额定值的0% 100%Q/CSG 11516.32010 3 范围内变化，输出电压在其电压调节范围内任一数值上保持稳定时其输出电压稳定程度，按以下公式计算： ()%100UUUZZMU =式中： U稳压精度； UM输出电压波动极限值； UZ输出电压整定值。 3.11 纹波系数 ripple factor 充电机在稳压状态下，交流输入电压在323437V 范围内变化，输出电流在其额定值的
12、0% 100%范围内变化，输出电压在其电压调节范围内任一数值上，测得电阻性负载两端脉动量峰值与谷值之差的一半，与直流输出电压平均值之比，按以下公式计算： ( )%100U2UUpgf =式中： 纹波系数；U f直流电压中脉动峰值； Ug直流电压中脉动谷值； Up直流电压平均值。 3.12 效率 efficiency 充电机的直流输出功率与交流输入有功功率之比，按以下公式计算： %100WWAD= 效率； WD 直流输出功率； WA 交流输入有功功率。 3.13 均流及均流不平衡度 equalizing current and un balance 采用同型号同参数的高频开关电源模块，为使每一个
13、模块都能均匀地承担总的负荷电流，称为均流。模块间负荷电流的差异，称均流不平衡度，在总输出（30%100%）额定电流条件下，按以下公式计算： ()%100IIINP = 均流不平衡度； I实测模块输出电流的极限值； IPN个工作模块输出电流的平均值； IN 模块的额定电流值。 4 总则 充电机应具有为蓄电池系统安全、自动地充满电的能力。充电过程应对电池不造成伤害，并且也不会给周围的环境和人带来伤害。 5 使用条件 5.1 正常使用的环境条件 5.1.1 温度 设备运行期间周围环境温度不高于 50，不低于 20。 Q/CSG 11516.32010 4 5.1.2 湿度 日平均相对湿度不大于 95
14、%，月平均相对湿度不大于 90%。 5.1.3 振动、冲击和磁场干扰 设备安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过 0.5mT。 5.1.4 安装垂直倾斜度 不超过 5%。 5.1.5 周围介质 设备安装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。 5.2 交流输入电气条件 5.2.1 频率 频率变化范围不超过工频的2%。 5.2.2 交流输入电压波动范围 323437V 。 5.2.3 交流输入电压不对称度 不超过 5%。 5.2.4 交流输入电压畸变率 交流输入电压应为正弦波，在非正弦含量不超过额定值 10%时，充电机应能正常工作
15、。 6 技术要求 6.1 基本组成 充电机包括：高频开关电源模块、监控单元、人机操作界面、与电动汽车电气接口、计量系统和通讯接口等组成。 6.2 结构要求 6.2.1 充电机应采用金属外壳。 6.2.2 充电机壳体应坚固。 6.2.3 结构上防止手轻易触及露电部分。 6.3 适用电池 锂离子蓄电池、镍氢蓄电池、阀控铅酸蓄电池。 6.4 低压辅助电源电压 充电机应为电动汽车提供低压辅助电源，用于在充电过程中为电动汽车蓄电池管理系统供电。低压辅助电源为直流 12V 和 24V，可分档切换。 6.5 基本技术参数 6.5.1 输出电压范围 Q/CSG 11516.32010 5 320500V DC
16、，500750 V DC。 6.5.2 输入电压 三相 380V AC。 6.5.3 额定输出电流 10A、20 A、50 A 、100 A 、150 A 、200 A 、300 A 、500 A 。 6.5.4 谐波电流含有率 高频开关电源模块 2-25 次谐波电流含有率 63(A) 额定工作电压(V) 电气间隙(mm) 爬电距离(mm) 电气间隙(mm) 爬电距离(mm) 60 Ui 300 5.0 6.0 6.0 8.0 300 Ui 600 8.0 12.0 10.0 12.0 注：小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间，以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于 1
17、2mm，爬电距离不小于 20mm。 7.3 工频耐压试验 柜内各带电回路，应能承受表 1 所规定的 1min 工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。 试验部位如下： a) 非电连接的各带电电路之间。 b) 各独立带电电路与地(金属框架)之间。 c) 柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时对地之间。 7.4 冲击耐压试验 柜内各带电电路与地( 金属框架) 之间，按表 1 所规定施加 3 次正极性和 3 次负极性雷电波的短时冲击电压，每次间隙时间不小于 5s，试验过程中应无击穿放电。 7.5 防护等级 Q/CSG 11516.32010 10 柜体外壳 IP 防护等级应应符
18、合 6.6.1 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.18.7 规定进行。 7.6 稳压精度试验 充电机及高频开关电源模块稳压精度应达到 6.5.7 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.3.3 规定进行。 7.7 稳流精度试验 充电机及高频开关电源模块稳流精度应达到 6.5.6 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.3.2 规定进行。 7.8 纹波系数试验 充电机及高频开关电源模块纹波系数应达到
19、6.5.9 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.3.4 规定进行。 7.9 并机均流试验 充电机均流不平衡度应达到 6.5.8 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.7 规定进行。 7.10 限流及限压特性试验 充电机及高频开关电源模块限流及限压特性应达到 6.7.1.6 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.5 规定进行。 7.11 保护及告警功能试验 充电机和高频开关电源模块保护及告警功能应达
20、到 6.7.1.3、 6.7.2.3 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求5.3.2 规定进行。 7.12 控制程序试验 充电机控制程序功能应达到 6.7.1.7、6.7.2.2 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.5 规定进行。 7.13 噪声试验 充电机及高频开关电源模块噪声应达到 6.5.11 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.12 规定进行。 7.14 效率及功率因数试验 充电机及高频开
21、关电源模块效率及功率因数应达到 6.5.10 和 6.5.5 规定 的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.6.2 和 6.6.3 规定的进行。 7.15 温升试验 充电机及高频开关电源模块温升应达到 6.5.13 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.18.5 规定进行。 7.16 谐波电流测量试验 Q/CSG 11516.32010 11 充电机及高频开关电源模块谐波电流应达到 6.5.4 规定的要求，试验方法按照 GB 17625.1-2003低压电器及电子设备发
22、出的谐波电流限制（设备每相输入电流不大于 16A）6.2 和 GB/Z 17625.6-2003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谐波电流的限制第 7 条规定进行。 7.17 电磁兼容试验 充电机及高频开关电源模块、监控单元、人机操作界面电磁兼容应达到 6.5.12 规定的要求，试验方法按照 GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求6.20 规定进行。 8 标志、包装、运输和储存 8.1 标志 8.1.1 每套充电机柜应有铭牌，并装设在明显位置，铭牌上应标明以下内容： a） 设备名称。 b） 型号。 c） 技术参数： 额定交流输
23、入电压，V 。 额定直流输出电流，A 。 直流标称电压，V 。 d） 质量， kg。 e） 出厂编号。 f） 制造年月。 g） 制造厂名。 8.1.2 充电机柜各种开关、仪表、信号灯等应有相应的文字符号作为标志，并与接线图上的文字符号一致，要求字迹清晰易辨、不褪色、不脱落、布置均匀、便于观察。 8.2 包装 8.2.1 柜的包装应符合 GB/T 13384-2008机电产品包装通用的技术条件的规定，并有以下标识： a） 设备名称。 b） 小心轻放。 c） 防雨。 d） 重量。 e） 起吊位置。 8.2.2 充电机柜装箱资料应有： a） 装箱清单。 b） 出厂试验报告。 Q/CSG 11516.
24、32010 12 c） 合格证。 d） 电气原理图和接线图。 e） 安装使用说明书。 f） 随机附件及备件清单。 8.3 运输 设备在运输过程中不应有剧烈震动冲击，不得倾倒放置。 8.4 储存 设备在贮存期间，应放在空气流通、温度在25 55之间、月平均相对湿度不大于 90%、无腐蚀性和爆炸气体的仓库内，在贮存期间不应淋雨、曝晒、凝露和霜冻。 Q/CSG 11516.32010 13 附录 A (规范性附录) 充电机遥测、遥信、遥控量表 充电机需进行遥测、遥信、遥控的信息见表 A.1。 表 A.1 充电机遥测、遥信、遥控量表 遥测量 遥信量 遥控量 1 蓄电池 1.1 蓄电池组标识 送至监控单
25、元和后台监控系统 1.2 蓄电池组类型 送至监控单元和后台监控系统 1.3 蓄电池组容量 送至监控单元和后台监控系统 1.4 蓄电池组状态 送至监控单元和后台监控系统 1.5 蓄电池组故障代码 送至监控单元和后台监控系统 1.6 蓄电池组电压 送至监控单元和后台监控系统 1.7 蓄电池组充电电流 送至监控单元和后台监控系统 1.8 蓄电池组充电功率 送至监控单元和后台监控系统 1.9 蓄电池组充电时间 送至监控单元和后台监控系统 1.10 蓄电池组充电电能 送至监控单元和后台监控系统 1.11 单体蓄电池电压 送至监控单元和后台监控系统 1.12 单体蓄电池荷电 送至监控单元和后台监控系统 1
26、.13 蓄电池温度 送至监控单元和后台监控系统 2 充电机 2.1 充电机状态 送至监控单元和后台监控系统 2.2 充电机故障代码 送至监控单元和后台监控系统 2.3 充电机交流侧开关状态 送至监控单元和后台监控系统 2.5 充电机直流输出电压 送至监控单元和后台监控系统 2.6 充电机直流输出电流 送至监控单元和后台监控系统 2.7 充电机直流侧开关状态 送至监控单元和后台监控系统 2.8 充电机直流侧开关跳闸/熔断器熔 送至监控单元和后台监控系统 3 监控单元 3.1 监控单元故障 送至后台监控系统 3.2 充电机与后台监控系统通讯中断 送至后台监控系统 4 后台监控系统 4.1 充电机开/关机 送至充电机 4.2 充电机紧急停机 送至充电机 4.3 充电机参数设置 送至充电机
