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电动汽车传导充电用连接装置 第2部分 交流充电接口

   日期:2016-07-21     来源:中国新能源汽车产业网    作者:alvin    浏览:131    评论:0    
核心提示:前 言GB/TXXXXX《电动汽车传导充电用连接装置》分为三个部分:第1部分:通用要求;第2部分:交流充电接口;第3部分:直流充电接
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 前  言
GB/T XXXXX《电动汽车传导充电用连接装置》分为三个部分:
——第1部分:通用要求;
——第2部分:交流充电接口;
——第3部分:直流充电接口。
本部分为GB/T XXXXX的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本部分的附录A、附录C和附录D为资料性附录,附录B为规范性附录。
本部分由中华人民共和国工业和信息化部、国家能源局提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。
本部分负责起草单位:中国汽车技术研究中心、国家电网公司、中国电器科学研究院。
本部分参加起草单位:天津清源电动车辆有限责任公司、中国电力企业联合会、南方电王科学研究院、深圳市比亚迪汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、深圳新能电力开发设计院有限公司、中国电力科学研究院、深圳新能电力开发设计院有限公司、国网电力科学研究院、广东电网公司电力科学研究院、安费诺精密连接器(深圳)有限公司、南京曼奈柯斯电器有限公司、北京突破电气有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、东风电动车辆股份有限公司。
电动汽车传导充电用连接装置  第2部分:交流充电接口
1   范围
GB/T XXXX的本部分规定了电动汽车传导充电用交流充电接口的通用要求、功能定义、结构尺寸。
GB/T XXXX的本部分适用于电动汽车传导充电用的交流充电接口,其额定工作值满足如下要求:额定电压不超过250V AC,频率50Hz,额定电流不超过32A AC。
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,仅所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。
GB/T XXXX.1  电动汽车传导充电用连接装置  第1部分:通用要求
3  术语和定义
GB/T XXXX.1确立的术语和定义适用于本文件。
4  通用要求
交流充电接口的通用要求满足GB/T XXXX.1的要求。
5  交流充电接口的额定值
交流充电接口的额定值见表1。
表1  交流充电接口的额定值
额定电压 额定电流
250V 16A
32A
6  充电接口的功能
6.1    电气参数值及功能
车辆接口和供电接口分别包含7对触头,其电气参数值及功能定义如表2所示。
表2  触头电气参数值及功能定义
触头编号/标识 额定电压和额定电流 功能定义
1-(L)   250V  16A/32A 交流电源
  2-(NC1) 备用触头
3-(NC2)
4-(N) 250V  16A/32A 中线
5-( ) 保护接地(PE),连接供电设备地线和车辆底盘地线
6-(CC) 30V  2A 充电连接确认,见附录A
7-(CP) 30V  2A 控制确认,见附录A
6.2       触头布置方式
车辆接口和供电接口的触头布置方式如图1和图2所示。
                                                               
图1 车辆/供电插头触头布置图
图2 车辆/供电插座触头布置图

6.3       充电连接界面
在充电连接过程中,首先连接保护接地触头,最后连接控制确认触头与充电连接确认触头。在脱开的过程中,首先断开控制确认触头与充电连接确认触头,最后断开保护接地触头。充电连接界面如图3所示。
                                                                     
             图3  充电连接界面示意图
7  结构尺寸
结构尺寸图见附录B。
 

附录A
(资料性附录)
控制导引电路
A.1     控制导引电路的功能
当电动汽车使用充电模式3进行充电时,推荐使用如图A1(连接方式A)、图A2(连接方式B)或者图A3(连接方式C)所示的典型控制导引电路作为充电连接装置的连接状态及额定电流参数的判断装置。该电路由供电控制装置、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、二极管D1、开关S1、S2、S3、车载充电机和车辆控制装置组成,其中车辆控制装置可以集成在车载充电机中。开关S1为供电设备内部开关。电阻R3、R4安装在供电插头和车辆插头上。开关S2为供电插头或者车辆插头的内部开关,与插头上的下压按钮(用以触发机械锁止装置)联动,按下按钮时,可以解除机械锁止功能,并且S2为断开状态。开关S3为车辆控制装置内部开关,在车辆接口完全连接后,如果车载充电机自检测完成后无故障情况,并且电池组处于可以充电状态时,S3为闭合状态(如果车辆设置有充电请求或者充电控制功能,则同时应满足车辆处于“充电请求”或者“可以充电”状态)。对于供电电流不大于16A的车辆(由所配置车载充电机输入功率决定),控制导引电路中也可以不配置开关S3。以下功能和控制逻辑分析基于配置了S3的控制导引电路,对于未配置S3的控制导引电路,等同于S3为常闭状态。
充电模式2所用控制导引电路如图A4所示,充电模式1所用电路如图A5所示。
图A1 连接方式A典型控制导引电路原理图
图A2 连接方式B典型控制导引电路原理图
图A3 连接方式C典型控制导引电路原理图
图A4 充电模式2控制导引电路原理图
图A5 充电模式1电路原理图
图A6 振荡器电压


控制导引电路具有以下基本功能:
A.1.1    连接确认
电动汽车的车辆控制装置能够通过测量检测点4的电压值判断车辆插头与车辆插座是否已充分连接(对于连接方式B和C)。供电设备的供电控制装置能够通过测量检测点2的电压值判断供电插头与供电插座是否已充分连接(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B)。供电控制装置通过测量检测点1的电压值可以判断充电连接装置的连接状态。
A.1.2    供电功率及充电连接装置载流能力的识别
车辆控制装置通过测量检测点4的电压值来确认充电连接装置的额定电流(对于连接方式B和C),并通过判断检测点3的PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流。
A.1.3    充电过程的监测
充电过程中,车辆控制装置可以对检测点4的电压值(对于连接方式B和C)及检测点3的PWM信号占空比进行监测,供电控制装置可以对检测点2(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B)和检测点1的电压值进行监测。
A.1.4    充电系统的停止
在充电过程中,当充电完成或者因为其他原因不能满足继续充电的条件时,车辆控制装置和供电控制装置分别完成停止充电的相关控制功能。
A.2     充电过程的工作控制程序
A.2.1    车辆插头与车辆插座插合,使车辆处于不可行驶状态
将车辆插头与车辆插座插合后,车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件(如打开充电门、车辆插头与车辆插座连接或者对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置),通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。
A.2.2    确认供电接口已完全连接(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B)
供电设备的供电控制装置通过测量检测点2的电压值判断供电插头与供电插座是否已完全连接。
A.2.3    确认车辆接口完全连接(对于连接方式B和C)
电动汽车车辆控制装置通过测量检测点4的电压值判断车辆插头与车辆插座是否完全连接。
A.2.4    确认充电连接装置是否已完全连接
在操作人员对供电设备完成充电启动设置后,如供电设备无故障,并且供电接口已完全连接(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B),则闭合S1,供电控制装置发出PWM信号。供电控制装置通过测量检测点1的电压值判断充电连接装置是否已完全连接。电动汽车车辆控制装置通过测量检测点3的PWM信号,判断充电连接装置是否已完全连接。
A.2.5    车辆准备就绪
在车载充电机自检完成后无故障情况下,并且电池组处于可以充电的状态时,车辆控制装置闭合S3(如果车辆设置有充电请求或者充电控制功能,则同时应满足车辆处于“充电请求”或者“可以充电”状态)。
A.2.6    供电设备准备就绪
供电控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆是否准备就绪。当检测点1的峰值电压为表A2中状态3对应的电压值时,则供电控制装置通过闭合K使交流供电回路导通。
A.2.7    充电系统的启动
A.2.7.1 在电动汽车和供电设备建立电气连接后,车辆控制装置通过测量检测点4的电压值(对于连接方式B和C),确认充电连接装置的额定电流。表A1说明了充电接口连接状态及额定电流与检测点4电压值的对应关系。
A.2.7.2 车辆控制装置通过判断检测点3 的PWM信号占空比确认供电设备的最大可供电能力。车辆控制装置对供电设备当前供电能力决定的最大供电电流值、充电连接装置的额定电流值以及车载充电机的额定输入电流值进行比较,将其最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流。当判断充电连接装置已完全连接,并完成车载充电机最大允许输入电流设置后,车载充电机开始对电动汽车进行充电。
A.2.7.3 车辆接口处于完全连接状态,当车辆控制装置没有接收到检测点3的PWM信号时,如果车辆控制装置接收到驾驶员的强制充电请求信号(要求车辆设置充电请求的手动触发装置),则车载充电机的功率设置按照输入电流不大于13A对电动汽车进行充电。在该充电过程中,如果接收到检测点3的PWM信号时,则车载充电机最大允许输入电流设置考虑供电设备的可供电能力和充电连接装置的额定电流。
A.2.8    检查充电接口的连接状态及供电设备的供电能力变化情况
A.2.8.1 在充电过程中,车辆控制装置和供电控制装置分别对检测点4(对于连接方式B和C)和检测点2(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B)的电压进行不间断检测,确认供电接口和车辆接口的连接状态。检测周期不大于50ms。
A.2.8.2 在充电过程中,供电控制装置对检测点1的电压进行不间断检测,确认充电连接装置的连接状态和车辆是否处于可充电状态。检测周期不大于50ms。
A.2.8.3 车辆控制装置对检测点3的PWM信号进行不间断检测,当占空比有变化时,车辆控制装置实时调整车载充电机的输出功率。检测周期不大于5s。
A.2.9    正常条件下充电结束或停止
A.2.9.1 在充电过程中,当达到车辆设置的结束条件或者驾驶员对车辆实施了停止充电的指令,车辆控制装置断开S3,并使车载充电机处于停止充电状态。
A.2.9.2 在充电过程中,当达到操作人员设置的结束条件、操作人员对供电装置实施了停止充电的指令或者检测到S3断开,则供电控制装置断开S1,并通过断开K切断交流供电回路。
A.2.10非正常条件下充电结束或停止
A.2.10.1 在充电过程中,车辆控制装置通过对检测点4的电压进行检测(对于连接方式B和C),如果判断开关S2由闭合变为断开(状态B),并在一定时间内(如300ms)持续保持,则控制车载充电机停止充电,并断开S3。
A.2.10.2在充电过程中,车辆控制装置通过对检测点4的电压进行检测(对于连接方式B和C),如果判断车辆接口由完全连接变为断开(状态A),则控制车载充电机停止充电,并断开S3。
A.2.10.3 在充电过程中,车辆控制装置对检测点3 的PWM信号进行检测,当信号中断时,则控制车载充电机停止充电。
A.2.10.4 在充电过程中,如果检测点1的电压值为12V(状态1)、9V(状态2) 或者0V(状态4),则供电控制装置控制断开S1和交流供电回路。
A.2.10.5 在充电过程中,供电控制装置通过对检测点2的电压进行检测(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B),如果判断开关S2由闭合变为断开(状态B),并在一定时间内(如300ms)持续保持,则断开S1,并在一定时间后(如100ms)断开交流供电回路。
A.2.10.6 在充电过程中,供电控制装置通过对检测点2的电压进行检测(对于充电模式3,并且采用连接方式A和B),如果判断供电接口断开连接(状态A),则供电控制装置控制断开S1和交流供电回路。
A.2.10.7 在充电过程中,如果剩余电流动作断路器(漏电断路器)动作,则车载充电机处于欠压状态,车辆控制装置断开S3。
注:
控制引导电路的推荐参数如表A3所示。
如果供电控制装置因充电连接装置由完全连接变为断开(状态A、状态1)的原因而切断供电回路并结束充电时,重新启动充电需要操作人员进行完整的充电启动设置。
表A1 充电接口连接状态及额定电流(检测点2、4电压判断)
状态
电压值
V
R2
Ω
R3
Ω
R4
Ω
S2
充电接口连接状态
及额定电流
状态A 12 1000 —— —— —— 供电接口或车辆接口未完全连接
状态B 10 R3+R4=5000 断开 机械锁止装置处于功能失效状态
状态C 8 2000 3000 闭合 充电连接装置额定电流为16A
状态D 6 1000 4000 闭合 充电连接装置额定电流为32A
表A2 充电过程状态的定义(检测点1电压判断)
充电过程状态 充电连接装置是否连接 S3 车辆是否可以充电
检测点1峰值电压
(稳定后测量) V
说明
状态1 断开 12 S1闭合,车辆接口未完全连接,检测点3的电压为0
状态2 断开 9 R6被检测到
状态3 闭合 6 车载充电机及供电设备处于正常工作状态
状态4 断开 0 检测点3的电压为0;导引线路对地短路
表A3 控制引导电路的推荐参数
参数1) 符号 单位 标称值 最大值 最小值
供电设备要求
输出高电压 +Vcc V 12.00 12.60 11.40
输出低电压 -Vcc V -12.00 -12.60 -11.40
输出频率 f Hz 1000.00 1050.00 950.00
输出占空比 Dco +1% -1%
信号设置时间2) Ts μs n.a. 3 n.a.
信号上升时间(10%~90%) Tr μs n.a. 2 n.a.
信号下降时间(90%~10%) Tf μs n.a. 2 n.a.
R1等效电阻 R1 Ω 1000 1030 970
R2等效电阻 R2 Ω 1000 1030 970
上拉电压 U1 V 12 12.6 11.4
状态A(检测点2电压) U1a V 12 12.8 11.2
状态B(检测点2电压) U1b V 10 10.8 9.2
状态C(检测点2电压) U1c V 8 8.8 7.2
状态D(检测点2电压) U1d V 6 6.8 5.2
状态1(检测点1电压) V1a V 12 12.8 11.2
状态2(检测点1电压) V1b V 9 9.8 8.2
状态3(检测点1电压) V1c V 6 6.8 5.2
状态4(检测点1电压) V1d V 0 0.8 0
插头要求
R3等效电阻 R3 Ω 1000 1030 970
2000 2060 1940
R4等效电阻 R4 Ω 3000 3090 2910
4000 4120 3880
电动汽车要求
R2等效电阻 R2 Ω 1000 1030 970
R5等效电阻 R5 Ω 1300 1339 1261
R6等效电阻 R6 Ω 2740 2822 2658
等效二极管压降 Vd1 V 0.70 0.85 0.55
输入占空比 Dci +1% -1%
上拉电压 U2 V 12 12.6 11.4
状态A(检测点4电压) U2a V 12 12.8 11.2
状态B(检测点4电压) U2b V 10 10.8 9.2
状态C(检测点4电压) U2c V 8 8.8 7.2
状态D(检测点4电压) U2d V 6 6.8 5.2
1)   在使用环境条件下和可用寿命内都要达到精度要求。
2)   从开始转变计,到达到稳定值的95%时所用的时间。
A.3     供电设备的最大可供电电流值与振荡电路占空比的关系
供电设备接收上层负荷控制信号后,通过对振荡器占空比的脉冲宽度调制把交流供电设备当前可以提供的最大连续电流值传递给车辆控制装置。在占空比为5%~80% 的区间内,供电设备的可供电电流值与占空比成线性比例关系,其比例常数为0.8A/占空比百分点。电动汽车的车辆控制装置可以依据该信号来判断供电设备的最大可供电能力。
图A7 供电设备的最大可供电电流与振荡电路占空比的关系示意图


附录B
(规范性附录)
充电接口结构尺寸
B.1 车辆接口结构尺寸
    
图B1 车辆插头结构尺寸
 图B2 车辆插座结构尺寸
B.2 供电接口结构尺寸
        
图B3  供电插头结构尺寸
 
  图B4  供电插座结构尺寸


附录C
(资料性附录)
车辆插座及供电插座安装要求
C.1 车辆插座安装要求
C.1.1 前安装方式
      图C1 车辆插座前安装方式安装要求
C.1.2 后安装方式
      图C2 车辆插座后安装方式安装要求

C.2 供电插座安装要求
C.2.1  前安装方式
图C3 供电插座前安装方式安装要求
C.2.2  后安装方式
      图C4 供电插座后安装方式安装要求

附录D
(资料性附录)
车辆插头及供电插头空间尺寸要求
图D 车辆插头及供电插头空间尺寸要求
注:图D仅表示车辆插头与车辆或供电插头与供电装置的尺寸关系,不表示具体产品的外形结构。
 
 
打赏
本文引用网址: http://www.autohy.com/news/show-222.html
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