DB44 T 2099.4-2018 电动汽车无线充电系统 第4部分：接口.pdf

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1、ICS 43.040.10 T 35 备案号： 59236-2018 DB44 广东省 地方标准 DB44/T 2099.4 2018 电动汽车无线充电系统 第 4 部分： 接口 Electric vehicle wireless power transfer system Part 4: Interfaces 2018 - 01 - 02 发布 2018 - 04 - 02 实施 广东 省质量技术监督局 发布 DB44/T 2099.4-2018 I 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 原边设备和副边设备接口要求 . 1 5 通讯

2、接口要求 . 6 6 PPC 与 BMS/电池接口要求 . 7 7 定位辅助设备接口要求 . 7 附 录 A （资料性附录） 原边线圈设计参考 . 9 DB44/T 2099.42018 II 前 言 DB44/T 20992018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： 磁耦合 ； 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 要求 ； 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/T 20992018的第 4部分。 本部分按照 G

3、B/T 1.1 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。 本部分起草单位： 中兴通讯股份有限公司、深圳市标准技术研究院、 中兴新能源汽车有限责任公 司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、普天新能源有限责任公司、 比亚迪汽车工业有限公司、华南理 工大学、广东省中山市质量技术监督标准与编码所、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、广州 能源检测研究院、惠州市亿能电子有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司。 本部分主要起草人： 刘红军、李海东、王益群、樊阳波、胡超、操敏、李志刚、邵浙海、梁丰收、 牛凯华、李礼夫、张小帆、臧兴杰、叶俊文、夏铸亮、 韩祥、陈

4、汉松、陈奕湘、樊耀国、池少媛、章登 清、焦永杰、张明智、陈天航。 DB44/T 2099.42018 1 电动汽车 无线 充电 系 统 第 4 部分： 接口 1 范围 本部分规定了电动汽车无线充电系统原边设备和副边设备接口要求、通讯接口要求、功率接收器 （ PPC）与电动汽车动力电池管理系统（ BMS） /电池接口要求、定位辅助设备接口要求。 本部分适用于电动汽车无线充电系统充电设备的相关接口。 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。 GB/T 2793

5、0-2015 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 DB44/T 2099.1-2018 电动汽车无线充电系统 第 1部分：通用要求 DB44/T 2099.2-2018 电动汽车无线充电系统 第 2部分：通信协议 DB44/T 2099.3-2018 电动汽车无线充电系统 第 3部分：磁耦合 ICNIRP 2010 ICNIRP时变磁场的电磁场曝露限值导则 (ICNIRP Guidelines for limiting exposure to time varying electric and magnetic fields (1Hz 100kHz) 3 术语 和 定义 D

6、B44/T 2099.1 中界定的术语和定义适用于本文件。 4 原边设备和副边设备接口要求 4.1 功率等级 电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备应支持 DB44/T 2099.3-2018 第 5.3 节规定的功率等 级中的一种或多种。 4.2 工作频率 电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备的标称工作频率为 85 kHz，工作频率范围为（ 80 90） kHz。 4.3 工作气隙 电动汽车无线充电系统原边设备和副边设备的工作气 隙应满足表 1 要求。 DB44/T 2099.42018 2 表 1 工作气隙 功率等级 类别 工作气隙 /mm MF-WPT1、 MF-WPT2 小气隙

7、70 130 中等气隙 120 180 大气隙 170 230 MF-WPT3 小气隙 110 170 中等气隙 160 220 大气隙 210 270 MF-WPT4、 MF-WPT5、 MF-WPT6 小气隙 120 170 中等气隙 170 220 大气隙 220 270 4.4 偏移范围 电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备的偏移范 围应满足表 2 要求。 表 2 偏移范围 功率等级 类别 最大偏移 /mm MF-WPT1、 MF-WPT2 行驶方向偏移 75 垂直于行驶方向偏移 150 MF-WPT3、 MF-WPT4、 MF-WPT5、 MF-WPT6 行驶方向偏移 150 垂

8、直于行驶方向偏移 250 4.5 耦合系数 在表 1 要求的工作气隙范围，以及表 2 行驶方向和垂直于行驶方向要求的偏移范围内，原边线圈和 副边线圈之间的的耦合系数（ k）应满足 0.1 k 0.4。 4.6 系统效率 原、副边设备在标称位置及符合表 2 偏移范围的位置条件下，系统效率应达到 DB44/T 2099.3-2018 中 6.1 的要求。 4.7 原边设备 4.7.1 线圈结构 原边线圈宜采用“镜像矩形绕组”结构 （如图 1） ，逻辑上由 两个对称线圈 组成，即前线圈 A 和后 线圈 B，如图 2。线圈为矩形平面线圈，绕组均匀分布，放在 高磁导率 材料（ 如铁氧体 ）的磁芯面板上，

9、 磁芯采用边沿扩展型结构。在任一时刻， 通过前线圈 A 的电流 和 通过后线圈 B 的电流 方向相反（一个顺 时针，另一个逆时针） 。 功率等级 MF-WPT5可由多个功率等级 MF-WPT4的模块并联构成 ， 功率等级 MF-WPT6 可由多个功率等级 MF-WPT5 的模块并联构成，如图 3，为两个 小功率等级的原边线圈前后并联构成大功 率等级的结构图。 DB44/T 2099.42018 3 X Y d C C d X 1 d X 2 O d Y 1 d Y 2 A B O d X 2 I d C C d X 1 A B O d X 2 O d X 2 I a) 俯视图 b) 侧视图 图

10、 1 “ 镜像矩形绕组”线圈结构 DB44/T 2099.42018 4 X O Y d X M Y d C C d X 1 d X 2 O d Y 1 d Y 2 A B d X 2 I 图 2 多个线圈并联结构，两个线圈前后并联 DB44/T 2099.42018 5 不同功率等级的原边设备宜符合表 3 的规格要求。 表 3 原边设备规格 功率等级 标称频率 /kHz 参数 值 MF-WPT1、 MF-WPT2 85 绕组匝数 16 MF-WPT3、 MF-WPT4、 MF-WPT5a、 MF-WPT6b 85 绕组匝数 22 注： 绕线材料宜为铜质利兹线。 a 在采用多个功率等级 MF-

11、WPT4 并联构成功率等级 MF-WPT5 的情况下，表中给出的 MF-WPT5 参数值为单个功率等 级 MF-WPT4 的参数。 b 在采用多个功率等级 MF-WPT5 并联构成功率等级 MF-WPT6 的情况下，表中给出的 MF-WPT6 参数值为单个功率等 级 MF-WPT5 的参数。 4.7.2 线圈尺寸 原边线圈的尺寸见附录 A。 4.7.3 安装位置 图 3 为原边设备在无线充电停车位的安装位置示意图 。其中， dXS 为原边线圈中心和无线充电停车 位中心在前后 X-轴方向的距离。图 3 a)为单模块的情况，图 3 b)为两个较低功率等级模块前后并联构 成较高功率等级模块的情况。

12、DB44/T 2099.42018 6 X Y d X S O a)单模块 X Y d X S O 前 模 块后 模 块 b)两个模块前后并联 图 3 无线充电停车位和停车限位器示意图 原边设备在无线充电停车位中的安装位置应符合表 4 的要求。 表 4 原边设备安装位置 功率等级 方向 安装位置 /mm 坐标轴 MF-WPT1、 MF-WPT2 行驶方向 X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 +50 Z dXS/mm X MF-WPT3、 MF-WPT4、 MF-WPT5、 MF-WPT6 行驶方向 X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 -65 Z dXS/mm X 4.8 副边设备 副边线圈

13、结构应与原边线圈在磁场特性上相匹配，线圈尺寸可参考设备商提供的数据。 安装时，应确保当电动汽车停靠在标称停车位置时，副边设备与设备的相对位置满足 4.3、 4.4 的 要求。 5 通讯接口要求 DB44/T 2099.42018 7 IVU、 CSU 与 WCCMS 之间， IVU 与 CSU 之间的通信协议应满足 DB44/T 2099.2 的要求。 IVU 与电动 汽车 BMS 之间的通信协议宜满足 GB/T 27930-2015 的要求。 6 PPC 与 BMS/电池接口要求 PPC 应通过车载高压配电箱与电动汽车动力电池连接。 PPC 的输出电压和输出电流应满足表 5 的要 求。 表

14、5 PPC 输出电压和输出电流 PPC 与车载高压配电箱的连接应兼容有线充电方式，任一时刻只允许最多仅使用一种充电方式对电 池进行充电，并保证在其充电过程中其他充电系统的安全性。 PPC 可为电动汽车提供低压辅助电源。 PPC 可通过插接件与电动汽车 BMS CAN 总线连接。 PPC 与电动汽车 BMS 之间的通信协议应满足 GB/T 27930-2015 的要求。 PPC 应通过车载高压配电箱与电动汽车动力电池连接， PPC 与车载高压配电箱的连接应兼容有线充 电方式 ，但任一时刻仅可使用一种充电方式对电池进行充电，并保证在其充电过程中其他充电系统的安 全性。 PPC 可通过插接件与电动汽

15、车 BMS CAN 总线连接， PPC 与电动汽车 BMS 之间的通信协议应满足 GB/T 27930-2015 的要求。 7 定位辅助设备接口要求 无线充电停车位应安装定位辅助设备（如图 4 RFID 设备）。其中， dXAD 为定位辅助设备安装距离。 图 4 a)为单模块的情况，图 4 b)为两个较低功率等级模块前后并联构成较高功率等级模块的情况。如 图 4 b)的情况，定位辅助设备安装距离 dXAD 为定位辅助设备中心到后端原 边设备的距离。 X Y O d X A D a)单模块 功率等级 PPC输出电压范围 /V PPC输出电流范围 /A MF-WPT1 280 - 420 0 16

16、.5 MF-WPT2 280 420 0 16.5 MF-WPT3 350 - 500 5 50 MF-WPT4 500 - 700 5 50 MF-WPT5 500 - 700 10 100 MF-WPT6 500 700 20 200 DB44/T 2099.42018 8 X Y O d X A D 前 模 块后 模 块 b)两个模块前后并联 图 4 无线充电停车位和定位辅助设备安装位置示意图 定位辅助设备的安装位置应在 X 轴上。 DB44/T 2099.42018 9 附 录 A （资料性附录） 原边线圈设计参考 A.1 MF-WPT2 原边线圈参考设计 功率等级 MF-WPT2、

17、MF-WPT4 的原边线圈结构如图 2 所示，具体参数在表 A.1 中给出。 表 A.1 MF-WFP2原边线圈参考设计参数 参数 参数值 功率等级 MF-WPT2 MF-WPT4 额定频率 /kHz 85 85 dX1/mm 86 115 dX2O/mm 116 225 dX2I/mm 157 225 dY1/mm 220 210 dY2/mm 251 320 dCC/mm 167 225 _ 广东省地方标 准 电动汽车无线充电系统 第 4 部分： 接口 DB44/T 2099.4 2018 * 广东省标准化研究院组织印刷 广州市海珠区南田路 563 号 1104 室 邮政编码： 510220 网址： www.bz360.org 电话： 020-84250337 DB 44 /T 20 99 .4 20 18