全!充电桩的相关标准与规范有哪些?(收藏)
chdzw 发表于:2023-2-9 21:16:13 复制链接 发表新帖
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随着充电桩行业的不断发展,各种品牌的充电桩参差不齐、千差万别,因此充电桩亟需制定其制定标准与规范。在全国各地,也有地方开始要求充电桩”持标上岗“了,例如宁波:2023年1月起,公共充电桩要“持标上岗”了!(可以点击链接查看)。

今天的这篇文章,就整理了充电桩的国家标准和规范,希望给行业相关从业人员提供帮助和启发。

01 充电桩的国家标准规范

目前,充电桩的相关标准主要分为三种:国家标准、国家电网标准以及能源局标准三种。

▎2011年国家标准

2011年国家标准主要分为三个方面:通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信,具体如下:

《GBT 18487.1-2011 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》;
《GBT 20234.1-2011 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求》;
《GBT 27930-2011 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》。

其中2011标准是基于2006年的充电桩标准GBT 20234-2006,完善接口说明,统一直流充电协议,是目前在运营的充电桩和电动汽车标准。

2015年国家标准同2011标准一样,也从以下三个方面:通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信来规定。但是,2015标准修正和补充了2011标准中不足,其主要是为了解决了车与桩兼容性问题,和解决使用中的安全问题。保证充电流程都是“唯一”的,让每个充电桩与电动汽车都可以安全可靠的充电。

▎2015年国家标准:

GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第一部分:通用要求
GB/T 18487.2-2017 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/T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求
GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分:交流充电接口
GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口
GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议

▎行业标准(能源局)

NB/T 33001-2010 电动汽车非车载传导式充电机技术条件
NB/T 33002-2010 电动汽车交流充电桩技术条件
NB/T 33008.1-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分:非车载充电机
NB/T 33008.2-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第2部分:交流充电桩

▎企业标准(国家电网)

Q/GDW 1233-2014 电动汽车非车载充电机通用要求
Q/GDW 1485-2014 电动汽车交流充电桩技术条件
Q/GDW 1234.1-2014 电动汽车充电接口规程 第1部分:通用要求
Q/GDW 1234.2-2014 电动汽车充电接口规程 第2部分:交流充电接口
Q/GDW 1234.3-2014 电动汽车充电接口规程 第3部分:直流充电接口
Q/GDW 1591-2014 电动汽车非车载充电机检验技术规范
Q/GDW 1592-2014 电动汽车交流充电桩检验技术规范
Q/GDW 1235-2014 电动汽车非车载充电机 通信协议

02 充电桩的充电接口标准

▎充电桩接口的国家标准电压

充电桩(车用锂电系)按国标通过充电头交互CAN通讯协议匹配,根据车辆需要的电压电流自动调整输出电参数。目前国内新能源汽车主流电池电压310----720V(江淮IEV---比亚迪唐)。主流充电桩的输出电压范围在300---800V内。

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▲ 充电桩常用插头

▎充电桩接口的国家标准有哪些

为了保证车辆与充电桩的通用性,让你去哪都能充的上电,国家标准强制规定了充电接口的形式与功能。早些年特斯拉还用着自家美规的充电接口,要用公共充电桩还需要配一个转接器。而自2015年之后便全部换成了国标接口。

国标规定,交流充电接口有7个触头,除了正常表交流电的L1、L2、L3三根相线、中性线N和地线PE之外,充电枪接口中还有两个小孔,其中的触头叫做CC、CP。

▎充电桩接口如何区分快慢充

例如,充电桩32a充电枪是快充,如何去区分呢?

★ 充电桩接口快充和慢充的区别:

❶ 一般情况下快充的接口是 9 孔,慢充是 7 孔。另外,从充电线也可以看出快充和慢充,快充的充电线相对更粗壮一些。当然,有的电动汽车出于成本、电池容量等多种考量只有一种充电模式,所以就会只有一个充电口。

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▲ 汽车的2个充电接口

❷ 慢充的充电电流和功率都相对比较小,对电池的使用寿命比较好,同时用电低峰的时候充电成本低。而快速充电需要使用较大的电流和功率,会对电池组产生很大的不利影响,对寿命也会有一定影响。

❸ 另外,快充还需要配套设备,比方转换交流直流电的电源装置,这样成本就上升很多了,而且快充的时候一般都发生在白天,电价也会比较高。

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▲ 快充充电桩及配置

长期快充对于电池的寿命有一定的伤害的,所以必须要快慢充合理搭配。另外从安装成本和便利性来说,交流充电桩安装非常方便,它安装在停车场或充电站内,输入侧只需要从电网接入就好了,输出也只是交流,不需要配套整流装置等其他设备,结构简单同时桩体小。

从国家电网的角度来说,交流充电桩功率比较小,所以慢充对电网的冲击也小。随着电动汽车的规模进一步增大,假如多台直流大功率桩同时充电,对电网的压力就会增大很多,所以从电装建设角度来看,不能不要慢充了。

汽车对快充桩本身也有要求,一些车型的最高输出电压需超过475V才可以正常充电,而很多小区的变压器和线路容量有限了,也不可能都建设成快充。

03 充电桩的国家标准插口

具体如下:

一、交流式

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▲ 交流充电桩

▎交流充电桩(栓)技术要求:

▲ 1、环境条件要求

① 工作环境温度:-20℃~+50℃;
② 相对湿度:5%~95%;
③ 海拔高度:≤1000m;
④ 安装地点:户外;
⑤ 抗震能力:地面水平加速度 0.3g;
⑥ 地面垂直加速度 0.15g;
⑦ 设备应能承受同时作用持续三个正弦波,并且安全系数应大于1.67;

▲ 2、结构要求

① 交流充电桩(栓)壳体应坚固;
② 结构上须防止手轻易触及露电部分;
③交流充电桩(栓)应选用厚度1.0以上钢组合结构,表面采用浸塑处理,并充分考虑散热的要求。充电桩(栓)应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能;
④ 充电桩(栓)应有足够的支撑强度,应提供必要设施,以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备,且应提供地脚螺栓孔;
⑤ 桩(栓)体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm;
⑥ 桩(栓)体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质;
⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地;

▲ 3、电源要求
① 输入电压:单相220V;
② 输出功率:单相220V/5KW;
③ 频率:50Hz±2Hz;
④ 允许电压波动范围为:单相220V±15%;

▲ 4、电气要求

① 插头与插座正确连接确认成功后,带负载可分合电路方可闭合,实现对插座的供电;
② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧;
③ 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》(GB/50053)中的相关规定;
④ 对IT系统配电线路,当第一次接地故障时,应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号,当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路;
⑤ 照明配电系统中,照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置,其额定动作电流为30mA;

▲ 5、安全防护功能
① 交流充电桩(栓)应具备急停开关,可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电;
② 交流充电桩(栓)应具备输出侧的漏电保护功能;
③ 交流充电桩(栓)应具备输出侧过流和短路保护功能;
④ 交流充电桩(栓)应具有阻燃功能;

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▲充电桩安全隐患检查

▲ 6、IP防护等级

交流充电桩(栓)应遵守IP54(在室外),并配置必要的防雨、防晒装置;

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▲ 户外充电桩

▲ 7、三防(防潮湿,防霉变,防盐雾) 保护

充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理,其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾》中表9的要求,使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行;

▲ 8、防锈(防氧化)保护

充电桩(栓)铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施,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;

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▲ 9、防风保护

安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭;

▲ 10、防盗保护

电桩(栓)外壳门应装防盗锁,固定交流充电桩(栓)的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸;

▲ 11、温升要求

交流充电桩(栓)在额定负载长期连续运行,内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 397\2009中表2规定;

▲ 12、平均故障间隔时间(MTBF)

MTBF应不小于8760h;

▲ 13、安装垂直倾斜度不超过5%;

▲ 14、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

▎二、直流式

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▲ 直流充电桩

1、充电桩(栓)电源输入电压:三相四线380VAC±15%,频率50Hz±5%;
2、充电桩(栓)应满足充电对象;
3、充电桩(栓)输出为直流电,输出电压满足充电对象的电池制式要求;
4、最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求,并向下兼容;
5、充电方式分为常规和快速2种方式,常规为5小时充电方式,快速为1小时充电方式(针对不同电池类型选择);
6、实现智能IC管理;
7、每个充电桩(栓)自带操作器,以供用户进行充电方式选择和操作指导,并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息,实现无人管理;
8、充电桩(栓)接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定;
9、充电桩(栓)通讯接口采用CAN通讯接口,通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行(充电对象为锂电池电动车);
10、充电桩(栓)对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能;
11、充电桩(栓)对电池的状态要监控,根据电池的温度,电压对充电曲线,充电电流,充电压自动调整;
12、充电桩(栓)采用强制风冷;
13、充电桩(栓)防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求;

最后,关于充电桩相关的标准正在不断优化,这也意味着充电桩的差异性会越来越小。直到达到标准完全统一。只有保证充电流程都是“唯一”的,让每个电动汽车都可以安全可靠地充电,充电桩产业才可以成为新能源产业中不可或缺的支柱产业。

信息来源:充换电研究院 Amy充换电
2023-02-09
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