3-《电动汽车无线充电系统第3部分电磁感应技术》-(征

ICS43.040.10T35DB44广东省地方标准DBXX/XXXXX—XXXX电动汽车无线充电系统第3部分电磁感应技术ElectricvehiclewirelesspowertransfersystemPart3:Requirementsforelectromagneticinductionforwirelesspowertransfer点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（征求意见稿）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施广东省质量技术监督局发布DBXX/XXXXX—XXXXI目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语、定义和缩略语................................................................14概述..............................................................................25分类..............................................................................26互操作性..........................................................................37系统总体要求......................................................................58通讯..............................................................................79电击防护..........................................................................710磁场无线充电系统的特殊要求.......................................................811电力电缆组件要求.................................................................812结构要求.........................................................................813材料和部件的强度.................................................................814服务和测试条件...................................................................815电磁兼容性（EMC）...............................................................1116标记和说明......................................................................11附录A（资料性附录）磁场无线充电系统A（MF-WPT系统A）.............................12附录B（资料性附录）磁场无线充电系统B（MF-WPT系统B）.............................21附录C（资料性附录）磁场无线充电系统C（MF-WPT系统C）.............................29附录D（资料性附录）参数定义.......................................................32附录E（资料性附录）WPT系统磁场无线充电系统E（MF-WPT系统E）......................36附录F（资料性附录）控制环路.......................................................41DBXX/XXXXX—XXXXII前言DB44/TXXXX-201X《电动汽车无线充电系统》分为十个部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：通信协议；——第3部分：电磁感应技术；——第4部分：接口；——第5部分：安全；——第6部分：管理系统；——第7部分：电能计量；——第8部分：地面设施；——第9部分：车载设备；——第10部分：充电站。本部分为DB44/TXXXX-201X的第3部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。本部分主要起草单位：本部分主要起草人：DBXX/XXXXX—XXXX1电动汽车无线充电系统第3部分电磁感应技术1范围本标准规定了磁场无线充电系统的特点和工作条件，电气安全要求，功率等级要求，对齐要求，以及电磁兼容性要求。本标准适用于采用磁耦合方式向电动汽车进行无线充电的设备。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB4208-2008外壳防护等级(IP代码)DB44/TXXXX.1-201X电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求DB44/TXXXX.2-201X电动汽车无线充电系统第2部分：通信协议IEC62196-1:2014Plugs,socket-outlets,vehiclecouplersandvehicleinlets–Conductivechargingofelectricvehicles–Part1:GeneralrequirementsISO534:2011Paperandboard–Determinationofthickness,densityandspecificvolume3术语、定义和缩略语3.1术语和定义3.1.1磁场无线充电MagneticFieldWirelessPowerTransfer(MF-WPT)通过磁耦合方式从电源向电力负载进行无线电能传输的充电方式。3.1.2原边线圈primarycoil原边设备包含一个或多个绕组，该绕组生成感应磁场进行磁场无线输电。3.1.3副边线圈secondarycoil副边设备包含一个或多个绕组，该绕组与原边线圈生成的磁场进行感应耦合，完成磁场无线输电。3.1.4工作频率systemfrequencyDBXX/XXXXX—XXXX2指无线充电系统进行功率传输的频率范围，其带宽覆盖标称频率，但带宽中心不一定为标称频率。谐波不包括在工作频率带宽内。3.1.5标称频率nominalfrequency系统设计的最优工作频率。对于可调频率系统，当原副边对齐且所有部件都以设计参数稳定工作时，系统将工作于标称频率。3.2缩略语MF-WPT：磁场无线充电(MagneticFieldWirelessPowerTransfer)4概述本标准描述磁场无线充电系统，基于原边设备和副边设备之间的交变磁场进行电源至电动汽车的电能传输。附录A、附录B、附录C和附录E给出了四种不同的磁场无线充电系统设计例子。5分类5.1磁极结构MF-WPT系统根据磁极结构分为如图1所示的类型。一对一多对多多对一副边线圈………气隙原边线圈图1磁极结构5.2谐振电路拓扑MF-WPT谐振电路图例如图2所示，原边、副边均可采用这些谐振拓扑。DBXX/XXXXX—XXXX3谐振拓扑串联并联并联串联串并联串并联副边绕组气隙原边绕组串联并联串联并联串并联并联图2谐振电路拓扑结构5.3传输功率等级根据MF-WPT系统的输入功率等级，MF-WPT系统按如表1进行分类。电网输入的功率不应该超过对应功率等级的功率限制。表1MF-WPT输入功率等级等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3MF-WPT4MF-WPT5MF-WPT6功率/kWP≤3.73.7P≤7.77.7P≤2222P≤3030P≤60P60MF-WPT输入功率等级细分如下：a)MF-WPT1：系统的最大额定功率小于3.7kW；b)MF-WPT2：系统的最大额定功率介于3.7kW至7.7kW之间；c)MF-WPT3：系统的最大额定功率介于7.7kW至22kW之间；d)MF-WPT4：系统的最大额定功率介于22kW至30kW之间；e)MF-WPT5：系统的最大额定功率介于30kW至60kW之间；f)MF-WPT6：系统的最大额定功率大于60kW。6互操作性6.1概述仅当地面设备与电动汽车之间建立了正常的互操作性时，无线充电系统地面设备才能向电动汽车进行安全且高效的能量传输。地面设备和电动汽车满足以下条件时，为可互操作的：a)功率等级符合表2的要求；b)相同的工作频率；c)磁耦合方式相匹配；d)电路拓扑结构相兼容；e)调谐；f)合理的系统效率；g)并且符合：DBXX/XXXXX—XXXX41)EMC要求；2)地方法规和标准；3)防护要求；4)输电过程使用兼容的通信方式。6.2功率等级相同功率等级和不同功率等级之间的互操作性要求，如表2所示。表2功率等级的互操作性原边设备副边设备MF-WPT1234561必需支持建议支持（建议设备商支持）待定待定待定待定2建议支持（建议设备商支持）必需支持待定待定待定待定3待定待定必需支持待定待定待定4待定待定待定必需支持待定待定5待定待定待定待定必需支持待定6待定待定待定待定待定必需支持6.3标称频率可互操作的地面设备和电动汽车应使用相同的标称频率。6.4磁耦合根据不同的磁通形状，对MF-WPT系统进行分类。磁通由线圈产生。原边线圈产生时变磁通，穿过副边线圈的绕组。从而，相互靠近的两个或多个线圈能够进行功率传输。无线充电系统的原边线圈和副边线圈通过气隙相互作用。通常以气隙中间平面为界将气隙分为两个区域，原边线圈处于其中的一个区域，而副边线圈则处于另外一个区域。根据磁通形状的不同，线圈的类型如图3所示。副边线圈原边线圈平面线圈螺线型线圈注：一种线圈有可能产生多种不同磁通形状。DBXX/XXXXX—XXXX5图3磁通形状示例磁通形状的详细说明在本标准的附录中给出。要互操作工作，原边设备和副边设备在磁场特性上应匹配。6.5谐振电路原边设备的谐振电路拓扑应与副边设备相匹配。6.6调谐（可选）若有必要，工作频率应调谐。调谐的实质是防止系统出现超调。原副边错位，气隙波动以及元件特性的散射可通过频率调整进行校正。6.7系统效率互操作性需要系统的最低效率满足7.1条款的规定。一致性通过使用相应的参考设备进行检验。由于原边设备和副边设备不可能总是最优对齐，WPT系统需要工作在一定的偏移量内。偏移量见错误!未找到引用源。以及本标准的附录部分。7系统总体要求7.1系统效率在标称工作点上，系统效率不应低于90%。在垂直方向和水平方向最大偏移条件下，系统最低效率应不低于85%。效率应在标称输入功率下进行测量。某些特定的系统应用场景（比如，高功率等级或者高磁通等）强制需要辅助负载（比如，温度管理或者异物检测），辅助负载的功率消耗应包含在系统效率的计算中。某些特定的系统应用场景不强制需要辅助负载，并且不允许部分载荷，在测量程序和类型认证文档中应有明确的说明进行确认。7.2原边设备和副边设备的结构原边设备和副边设备的结构要求在本标准附录A、附录B