ICS 29 .200 CCS K81 江苏省汽车行业协会团体标准 T/JSQX 0013—2024 电动汽车变充一体充电设备技术规范 Technical specification for electric vehicle transformer and charger integrated charging equipment 2024-01-26发布2024-02-01实施江苏省汽车行业协会发布目次前言................................................................................. II 1 范围............................................................................... 1 2 规范性引用文件..................................................................... 1 3 术语和定义......................................................................... 1 4 分类............................................................................... 1 5 系统构成........................................................................... 2 6 功能要求........................................................................... 2 7 直流充电设备技术要求............................................................... 5 8 多副边高压变压器技术要求........................................................... 9 9 标志、包装、运输、贮存............................................................ 10 T/JSQX 0013—2024 II 前言本文件按照GB 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。 本文件由江苏省新能源汽车充换电设施标准化技术委员会提出。 本文件由江苏省汽车行业协会归口。 本文件起草单位：国电南瑞科技股份有限公司、深圳市安和威电力科技股份有限公司、国网电力科学研究院有限公司实验验证中心、苏州市产品质量监督检验院、江苏省汽车行业协会、江苏省质量和标准化研究院、江苏电投易充新能源科技有限公司、中汽研汽车检验中心（常州）有限公司、南京能瑞电力科技有限公司、万帮数字能源股份有限公司、北京博电未来电动汽车科技有限公司、中认国创检测技术(江苏)有限公司、苏州工业园区和顺电气股份有限公司、南京协鑫巽能能源科技有限公司、国充充电科技江苏股份有限公司、博众精工科技股份有限公司。 本文件主要起草人：李奕杰、叶楚安、杨夏喜、张希范、高明光、刘建忠、王猛猛、魏兵兵、郭云翔、汪映辉、惠琪、张建伟、董晨、叶建德、张伟、刘颖佳、李鑫、田浩、马超、石峰、胡强、张明晖、赵会、李瑾、杨莉、李修亮、黄加虎。 T/JSQX 0013—2024 1 电动汽车变充一体充电设备技术规范 1 范围本文件规定了电动汽车变充一体充电设备的分类、系统构成、使用条件、安全要求、功能要求、性能要求、电磁兼容、标志、包装、运输和贮存。 本文件适用于连接到交流电网(公共电网或用户内部电网)的变充一体充电设备，其交流额定电压限定在10 kV以内。 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 191 GB 191 包装储运图示标志 GB 1094.11 GB 1094.11 GB 1094.11 —2022 2022 电力变压器第11 部分：干式变压器 GB 4208 GB 4208 GB 4208 外壳防护等级(IP 代码) GB 4797.5 GB 4797.5 GB 4797.5 环境条件分类自然环境条件降水和风 GB 4798.2 GB 4798.2 GB 4798.2—2021 2021 2021 环境条件分类环境参数组分类及其严酷程度分级第2部分：运输和装卸 GB 13384 GB 13384 GB 13384 机电产品包装通用技术条件 GB 16935.1 GB 16935.1 GB 16935.1 —2023 2023 低压供电系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 —2023 2023 电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求 GB /T 18487.2 8487.2 —2017 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 19596 GB 19596 —2017 2017 电动汽车术语 GB 20234.1 GB 20234.1 GB 20234.1 —2023 2023 电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求 GB 20234.3 GB 20234.3 GB 20234.3 —2023 2023 电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口 GB 20234.4 GB 20234.4 GB 20234.4 —2023 2023 电动汽车传导充电用连接装置第4部分：大功率直流充电接口 GB 27930 GB 27930 —2023 2023 非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议 GB 29317 GB 29317 —2021 2021 电动汽车充换电设施术语 GB 29318 GB 29318 GB 29318 电动汽车非车载充电机电能计量 GB 37408 GB 37408 —2019 2019 光伏发电并网逆变器技术要求 NB/T 33001 NB/T 33001 NB/T 33001 电动汽车非车载传导式充电机技术条件 DL/T 698.45 DL/T 698.45 DL/T 698.45 电能信息采集与管理系统第4-5部分：通信协议——面向对象的数据交换协议 JJG 1149—2022 电动汽车非车载充电机检定规程（试行） 3 术语和定义 GB 18487.1—2023、GB 19596—2017、GB 29317—2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 变充一体充电设备 transformer and charger integrated charging equipment 在系统上将多副边高压变压器、直流充电设备等单元进行有机组合，将交流电能转化为直流电能，为电动汽车动力蓄电池进行充电的设备。 3.2 多副边高压变压器 multi-side high voltage transformer 连接高压交流电网与直流充电设备，实现隔离和电压匹配并具有多组副边的高压变压器。 4 分类 T/JSQX 0013—2024 2 4.1 正常使用环境变充一体充电设备按正常使用环境分为： ——室内型； ——室外型。 4.2 结构形式变充一体充电设备按多副边高压变压器和直流充电设备的结构形式分为： ——一体式； ——分体式。 5 系统构成 5.1 变充一体充电设备由多副边高压变压器、直流充电设备构成。其中直流充电设备由交流配电单元、功率变换单元、直流开关单元、充电接口单元、充电控制单元、计量单元、人机交互单元、控制电源、热管理等辅助系统构成，如图1所示。 5.2 多副边高压变压器主要包括场站控制电绕组、多组充电功率绕组，实现充电的隔离功能。 5.3 交流配电单元主要包括交流配电开关等设备。 5.4 功率变换单元主要包括非隔离式整流器设备。 5.5 直流开关单元主要包括直流机械开关设备，也可包括动态功率分配单元。 5.6 充电接口单元主要包括车辆插头和充电电缆。 图 1 变充一体充电设备系统构成示意图 6 功能要求 6.1 充电控制功能 6.1.1 变充一体充电设备应能根据电动汽车和上级监控系统的控制指令,动态调整充电运行参数,执行相应操作,为电动汽车动力蓄电池充电。 T/JSQX 0013—2024 3 6.1.2 采用GB 20234.3—2023直流充电接口的变充一体充电设备与电动汽车的充电控制过程和充电连接控制时序应符合GB 18487.1—2023 中附录B.4、B.5和B.6的规定。 6.1.3 采用GB 20234.4—2023大功率直流充电接口的变充一体充电设备与电动汽车的充电控制过程和充电连接控制时序应符合GB 18487.1—2023中附录C.4、C.5和C.6的规定。 6.1.4 变充一体充电设备宜具备手动设定运行参数为电动汽车动力蓄电池充电功能。手动充电控制时，应具有明显的操作提示信息，仅限于熟练技术人员在特殊情况下对变充一体充电设备进行调试或维护时使用。 6.2 通信功能变充一体充电设备应具备与电动汽车BMS 或车辆控制器通信的功能，判断变充一体充电设备是否与电动汽车正确连接，获得电动汽车充电参数和充电实时数据。变充一体充电设备与电动汽车BMS 或车辆控制器之间的通信协议应符合GB 27930GB 27930 GB 27930 GB 27930—20232023 的要求。 变充一体充电设备宜具备与上级监控系统或运营管理系统通信的功能，获取充电控制指令、上传充电状态数据等信息。 6.3 绝缘检测功能变充一体充电设备应具备对直流供电回路进行绝缘检测的功能，并且变充一体充电设备的绝缘检测应与电动汽车的绝缘检测功能相配合。变充一体充电设备的绝缘检测功能应符合GB 18487.1GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 —2023 2023 2023 的相关规定。 6.4 预充电功能在启动充电阶段，电动汽车闭合车辆接口侧直流接触器后，变充一体充电设备应先检测电池电压，并判断此电压是否正常。当变充一体充电设备检测判断电池电压正常后，将输出电压调整到当前电池端电压减去1 V1 V ~10 V，再闭合变充一体充电设备侧的直流供电回路接触器。 6.5 车辆插头锁止功能变充一体充电设备的车辆插头锁止功能应符合GB 18487.1 GB 18487.1GB 18487.1 GB 18487.1 —2023 2023中10.610.6 的规定。 6.6 车辆插头温度监测功能变充一体充电设备宜具备对电动汽车车辆插头进行温度监测的功能。当变充一体充电设备检测到车辆插头温度超过安全限值时，应采取降低充电电流或停止充电等保护措施并发出告警。 6.7 电缆管理及贮存变充一体充电设备的电缆管理及贮存方式应符合GB 18487.1GB 18487.1GB 18487.1 GB 18487.1 —2023 2023 中11.6 11.6的规定。 6.8 人机交互功能 6.8.1 显示功能变充一体充电设备应显示下列信息： —— 运行状态指示：待机、充电、告警； —— 具有手动充电控制功能的变充一体充电设备应显示人工输入信息。 变充一体充电设备宜显示下列信息： —— 电池当前荷电状态(SOC)、充电电压、充电电流、充电功率； —— 已充电时间、已充电电量、已充电金额； —— 故障及报警信息。 6.8.2 输入功能 4 T/JSQX 0013—2024 变充一体充电设备宜具备手动输入和控制功能。 6.9 计量功能变充一体充电设备应具备直流侧电能计量功能，计量功能应符合GB 29318、JJG 1149的规定。 6.10 急停功能变充一体充电设备应安装急停装置。当急停装置动作时，变充一体充电设备应切断与电动汽车之间的电气连接，宜同时切断与电网的连接，以防电击、起火或爆炸。 6.11 保护功能 6.11.1 通用要求变充一体充电设备在充电过程中应具备以下保护功能： a)在充电过程中，变充一体充电设备应保证电动汽车动力蓄电池的充电电压和电流不超出允许值； b)在充电过程中，在电动汽车动力蓄电池的温度超出允许限值时，变充一体充电设备应停止充电； c)变充一体充电设备与电动汽车动力蓄电池正确连接后，才能允许启动充电过程；当变充一体充电设备检测到与电动汽车动力蓄电池的连接不正常时，应立即停止充电； d)变充一体充电设备的过载保护和短路保护应符合GB 18487.1—2023中第13章的规定； e)变充一体充电设备应具备交流电源侧的过/欠压保护、相序保护； f)变充一体充电设备应具备直流过/欠压保护； g)变充一体充电设备应具备过温保护，当内部温度达到保护阈值时，应降功率输出或停止输出； h)变充一体充电设备应具备开门保护，当变充一体充电装置门打开造成带电部分露出时，变充一体充电设备应同时切断相应部分的交流或直流回路； i)变充一体充电设备应在启动充电前进行直流接触器触点粘连检测，也可以在直流接触器断开后进行触点粘连检测。当检测到任何一个直流接触器主触点出现粘连时，变充一体充电设备不应启动充电，并发出告警信息； j)变充一体充电设备在充电过程中，当检测到与电动汽车BMS或车辆控制器发生通信中断时，变充一体充电设备应停止充电，并发出告警信息； k)变充一体充电设备的雷电防护应符合GB 18487.1—2023中12.6的规定。 6.11.2 充电保护要求变充一体充电设备在充电状态应具备以下保护功能： a)在充电过程中当发生下列情况时，变充一体充电设备应能在100 ms内断开直流输出： —— 变充一体充电设备启动急停装置； —— 变充一体充电设备与电动汽车间的保护接地线断开； —— 变充一体充电设备与电动汽车间的连接检测信号线断开。 b)启动充电阶段在车辆侧接触器闭合后，变充一体充电设备应对车辆电池电压进行检测，当出现下列情况时，变充一体充电设备应停止启动过程，并发出告警信息： —— 蓄电池反接； —— 检测电压与通信报文电池电压之差的绝对值大于通信报文电池电压的5 ％； —— 检测电压小于变充一体充电设备的最低直流工作电压或大于变充一体充电设备的直流额定最大电压。 c)变充一体充电设备应具备对电动汽车动力蓄电池二重保护功能，在充电过程中，当检测到直流电压大于车辆最高允许充电总电压，或检测到直流电流大于车辆当前充电需求电流，变充一体充电设备应在1 s内断开直流供电回路，并发出告警信息； T/JSQX 0013—2024 5 d)变充一体充电设备应在充电握手阶段判断电动汽车BMS或车辆控制器发送的最高允许充电总电压值，当该值小于变充一体充电设备最低直流工作电压时，应停止启动进程，并发出告警信息； e)变充一体充电设备应在充电阶段实时判断电动汽车BMS或车辆控制器发送的充电电压和电流需求值，当该电压需求值大于车辆最高允许充电电压，或该电流需求值大于车辆最高允许充电电流，变充一体充电设备应停止充电，并发出告警信息。 7 直流充电设备技术要求 7.1 环境条件 7.1.1 污染等级污染等级应满足以下要求： —— 污染等级：2（室内使用）； —— 污染等级：3（室外使用或室内暴露于污染的工业环境使用）。 注：污染等级规定参见GB 16935.1—2023相关规定。 7.1.2 环境温度直流充电设备在以下周围空气温度条件下应能正常运行： —— 室内型：-5 ℃~40 ℃； —— 室外型：-25 ℃~50 ℃。 7.1.3 相对湿度直流充电设备在以下周围空气相对湿度条件下应能正常运行： —— 室内型：5 ％~85 ％，无凝露； —— 室外型：5 ％~95 ％，无凝露。 7.1.4 海拔直流充电设备安装地点的海拔不高于2000 2000 m。安装海拔超过20002000 m设施的电气间隙和爬电距离等应符合GB 16935.1 GB 16935.1 GB 16935.1 GB 16935.1—202320232023 的要求。 7.1.5 紫外线照射户外使用直流充电设备外壳上的塑料材料和聚合物材料在正常使用情况下，不应出现明显的退化迹象，包括裂纹或破裂，其防护性能不应降低。 7.2 电气条件 7.2.1 电源电压交流供电电源输入额定电压为200 V200 V 200 V200 V、380 V 380 V380 V、600 V 600 V600 V或其他电压等级。输入电压允许波动范围为额定电压±15 ％。 7.2.2 电源频率交流输入电源频率为50Hz±1Hz。 7.3 环境适应性要求 7.3.1 防护等级直流充电设备外壳防护等级不应低于GB 4208 GB 4208 GB 4208 中下列规定： T/JSQX 0013—2024 6 ——IP54(室外使用)； ——IP20(室内使用)； ——IP54(室内暴露于污染的工业环境)。 充电接口的防护等级应满足GB 20234.1—2023 中6.3.10的要求。 7.3.2 三防(防潮湿，防霉变，防盐雾)保护直流充电设备的三防保护应符合NB/T 33001 NB/T 33001 NB/T 33001 中的相关要求。 7.3.3 防锈(防氧化)保护直流充电设备铁质外壳和暴露的铁质支架、零件应采用双层防锈措施，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。 7.3.4 防风保护户外型直流充电设备应能承受GB 4797.5GB 4797.5 GB 4797.5 GB 4797.5 规定的不同地区最大风速的侵袭。 7.3.5 防盗保护户外型直流充电设备应具有防盗措施。 7.3.6 防窃电保护直流充电设备宜具有防窃电保护功能。 7.4 安全要求 7.4.1 电击防护直流充电设备的电击防护要求应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1—2023 2023中第7章的规定。 7.4.2 电气间隙和爬电距离直流充电设备的电气间隙和爬电距离应符合GB 18487.1GB 18487.1 GB 18487.1GB 18487.1 —2023 2023 中11.4 11.4的规定。 7.4.3 接触电流直流充电设备的接触电流应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1—202320232023 中12.112.1 的规定。 7.4.4 温度要求直流充电设备的允许温度应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1—202320232023 中12.512.5 的规定。 7.4.5 机械防护直流充电设备的机械防护应符合GB 37408 GB 37408 GB 37408 —2019 2019中6.4 的规定。 7.4.6 着火危险防护直流充电设备的着火危险防护应符合GB 37408 GB 37408 GB 37408 —2019 中6.5 6.5的规定。 7.4.7 噪声直流充电设备的噪声应符合NB/T 33001 NB/T 33001 NB/T 33001 中的相关规定。 7.5 电气绝缘性能 7.5.1 绝缘电阻 T/JSQX 0013—2024 7 直流充电设备的绝缘电阻应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1—202320232023 中12.212.2 的规定。 7.5.2 介电强度介电强度应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1GB 18487.1 —2023 2023中12.312.3 的规定。 7.5.3 冲击耐压直流充电设备的冲击耐压应符合GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1 GB 18487.1—202320232023 中12.412.4 的规定。 7.6 输出要求 7.6.1 输出电压和电流输出电压和电流符合下列要求： —— 输出电压范围优选值：200V～500V,350V～750V,500V～950V,200V～750V,200V～950V，500V～1 250V； —— 输出电流优选值：80A,100A,125A,160A,200A,250A,315 A,400A,500A，630A,800A。 7.6.2 电压调节范围在充电状态下，直流充电设备的直流电压在7.6.17.6.1 规定的输出电压范围内应能动态可调。 7.6.3 电流调节范围在充电状态下，直流充电设备的直流电流在7.6.17.6.1 规定的输出电流值范围内应能动态可调。 7.6.4 电压设定值误差在恒压充电状态下，直流充电设备的直流电压设定在7.6.1 7.6.1 规定的相应调节范围内，充电电压误差不应超过±0.5 ％。 7.6.5 电流设定值误差在恒流充电状态下，直流充电设备的直流电流设定在额定电流值的20 ％~最大输出电流值范围内，在设定的直流电流≥30 A 30 A时，充电电流误差不应超过±1 ％；在设定的直流电流＜30 A 30 A时，充电电流误差不应超过±0.3 A 0.3 A。 7.6.6 电流下降响应时间在充电状态下，直流充电设备应能快速响应电动汽车BMS 或车辆控制器的电流下降需求，响应时间不应低于表1的要求。 表 1 电流下降响应时间电流变化值 I A 响应时间 s ≤20 ≤20 1 ＞20 I/20/20/20 7.6.7 电流停止速率和时间在充电状态下，当正常条件下充电结束停机时，在电流≥100 A 100 A时，直流充电设备能以不小于100 A/s 100 A/s 100 A/s的速率减小充电电流；在电流＜100 A 100 A时，能在1 s 1 s内将充电电流降至5 A 及以下。 7.6.8 稳压精度 8 T/JSQX 0013—2024 在恒压充电状态下，当交流电源电压在额定值的±15 ％范围内变化、直流电流在 0~额定电流范围内变化时，直流电压在7.6.1 规定的相应调节范围内任一数值上，充电电压稳压精度不应超过±0.5 ％。 7.6.9 电压纹波因数在恒压充电状态下，当交流电源电压在额定值的±15 ％范围内变化、直流电流在 0~额定电流范围内变化时，直流电压在7.6.1规定的相应调节范围内任一数值上，充电电压纹波峰值因数不应大于1 ％。 7.6.10 稳流精度在恒流充电状态下，当交流电源电压在额定值±15 ％范围内变化、直流电压在 7.6.1 规定的相应调节范围内变化时，直流电流在额定电流值的 20 ％~额定电流范围内任一数值上，充电电流稳流精度不应超过±1 ％。 7.6.11 电流纹波在恒流充电状态下，当交流电源电压为额定值，直流电压在 7.6.1 规定的相应调节范围内变化时，直流电流设定为额定电流，直流电流纹波峰峰值不应大于表 2的规定。 表2 电流纹波峰峰值要求电流纹波峰峰值 A 电流纹波频率f Hz 1.5 f ≤10 ≤10 6 f ≤5000 ≤5000 ≤5000 ≤5000 9 f ≤150000 ≤150000 ≤150000 ≤150000 ≤150000 ≤150000 7.6.12 电压、电流过冲直流充电设备恒压工作启动过程中的输出最大峰值电压不应大于当前设定值的105 105 ％。 直流充电设备直流供电回路接触器接通时，发生的直流充电设备到车辆的冲击电流(峰值)不应超过20 A。 7.6.13 负载突降电压瞬变直流充电设备在能量传输阶段由于故障，出现直流供电回路负载突降情况时，发生的直流瞬态电压峰值不应超过负载突降前车辆接口处直流电压的110 110 110 ％和+50 V +50 V二者较大值，且不应出现危险情况。 7.6.14 限压、限流特性直流充电设备的限压、限流应符合下列要求： a)在恒流充电状态下运行时，当输出电压超过限压整定值时，应能自动限制其输出电压的增加，转换为恒压充电状态； b)在恒压充电状态下运行时，当输出电流超过限流整定值时，应能立即进入限流充电状态，自动限制输出电流的增加。 7.6.15 直流最大恒功率在直流工作电压范围的一定区间内，直流充电设备直流侧应能以额定最大功率值的99 ％~101 ％恒功率运行。 7.6.16 低压辅助电源直流充电设备应能为电动汽车提供低压辅助电源。低压辅助电源应具备输出过电压、过电流、短路 T/JSQX 0013—2024 9 保护功能，其电压和电流参数应满足下列要求： a)电源电压：12 V±1.2 V； b)额定电流：10 A。 7.6.17 效率、输入功率因数在额定输入电压下，直流充电设备效率、输入功率因数应符合表3的要求。 表 3 变充一体充电设备效率、输入功率因数实际输出功率Pa/额定输出功率P 效率输入功率因数 20%≤P 20%≤P 20%≤P 20%≤P 20%≤P a/P≤50% /P≤50% /P≤50% /P≤50% /P≤50% /P≤50% ≥90 % ≥0.9 ≥0.9 ≥0.9 5 50%
