《T∕CPSS 1010-2020 电动汽车运动过程无线充电方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《T∕CPSS 1010-2020 电动汽车运动过程无线充电方法（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ICS 号 43.040中国标准文献分类号 T35团体标准T/CPSS 20201010电动汽车移动式无线充电技术规范Dynamical wireless charging standard for moving electric vehicle2020-08-25 发布2020-09-01 实施中国电源学会 发布T/CPSS 10102020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 符号、代号和缩略语3 5 系统组成3 6 充电方法4 6.1 运动过程充电模式4 6.2 充电频率范围4 7 主要性能4 7.1 原边无线充电设备输入功率4 7.2 接收端输出功率4
2、7.3 系统效率4 7.4 工作气隙5 7.5 车辆行驶速度5 7.6 侧向偏移容忍度5 8 原边无线充电设备5 8.1 能量变换电路5 8.2 地埋无线充电线圈5 9 车载无线充电设备6 10 分段导轨切换6 11 位置检测7 12 异物识别7 12.1 技术要求7 12.2 识别方法8 II 前言本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本标准由中国电源学会提出并解释。本标准首次发布。电动汽车移动式无线充电技术规范1 范围本标准规定了电动汽车在特定场景下移动式无线充电类系统总体要求、主要性能的技术要求（标准所列出的内容）等。本标准适用于各类型的电动汽车移动式磁耦合无线充电系统，为驱
3、动电机与动力电池提供电能，为具体系统规范的制定提供依据。（参考国标）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 38775.12020 电动汽车无线充电系统 第1部分：通用要求GB/T 38775.22020 电动汽车无线充电系统 第2部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议GB/T 38775.32020 电动汽车无线充电系统 第3部分：特殊要求GB/T 38775.42020 电动汽车无线充电系统 第4部分：电磁环境限值与测试方法GB 123252
4、008 电能质量 供电电压允许偏差GB 17625.12012 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流16 A） Q/CSG 11516.12010 电动汽车充电设施通用技术要求Q/CSG 11516.72010 电动汽车充电站监控系统技术规范SZDB/Z 150.12015 电动汽车无线充电系统 第1部分：总则SZDB/Z 150.22015 电动汽车无线充电系统 第2部分：通信协议SZDB/Z 150.32015 电动汽车无线充电系统 第3部分：电能传输要求SZDB/Z 150.42015 电动汽车无线充电系统 第4部分：接口SZDB/Z 150.52015 电动汽车无线充电系
5、统 第5部分：安全SZDB/Z 150.62015 电动汽车无线充电系统 第6部分：管理系统SZDB/Z 150.72015 电动汽车无线充电系统第7部分：电能计量SZDB/Z 150.82015 电动汽车无线充电系统 第8部分：地面设施SZDB/Z 150.92015 电动汽车无线充电系统 第9部分：车载设备3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。无线充电wireless charging一种借助于空间无形软介质（如电场、磁场、微波等）实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式。9 移动式无线充电dynamic wireless charging电动汽车在运动过程中的无线充电。 车载无
6、线充电设备on-board wireless supply device电动汽车无线充电系统的车载侧设备的统称。地埋无线充电设备off-board wireless supply device电动汽车无线充电系统的地面侧设备的统称。原边无线充电设备primary wireless charging equipment能量的发射端，与副边设备耦合，将电能转化成交变电磁场并定向发射的装置。副边无线充电设备secondary wireless charging equipment能量的接收端，与原边设备耦合，接收交变电磁场并转化成电能的装置。能量变换装置energy conversion equip
7、ment固定安装在路面端与电动汽车端的能量变换装置，用于实现电能形式（交流、直流）及频率、幅值的转换功能。无线充电功率wireless charging power无线充电系统在充电过程中电流在单位时间内所做的功。无线充电效率wireless charging efficiency能量变换装置输出直流功率与电网输入有功功率之比。原边线圈、副边线圈primary coil and pick-up coil能量发射端激励感应磁场的线圈、接收端拾取交流感应磁场的线圈。工作频率operation frequency无线充电系统磁能激发（接收）线圈工作频率。机械气隙mechanical air gap原
8、边设备上表面与副边设备下表面最短的间距。工作气隙operational air gap原边设备磁场发射线圈上表面与副边设备磁场接收线圈下表面之间的距离。异物foreign objects位于原边设备和副边设备之间的任何物体。其既不是电动汽车的一部分，也不是电动汽车无线充电位的一部分。车辆侧向偏移容忍度lateral deviation tolerance of electric vehicle允许侧向偏移距离为车辆纵向中心线与导轨中心线的偏移距离，导轨距是指椭圆型导轨直线段两侧平型导轨之间的距离。4 符号、代号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。C：电容L：电感R：电阻AC：交流DC：
9、直流EV：电动汽车（Electric Vehicle）EMI：电磁干扰(Electromagnetic Interference)5 系统组成电动汽车移动式无线充电系统主要包括以下设备：a) 电能激发设备（发射设备）：1) 磁能激发线圈（机构）：具有由电能向磁能转化功能的线圈或机构；2) 电能变换设备：具有由低频电能向高频电能形式变换功能的设备或装置；3) 输入调理设备：具备将工频输入或直流输入调理成电能变换设备所需要的电能形式的设备或装置；b) 电能接收设备：1) 磁能接收线圈：具有将磁能转化为电能的接收单元或设备；2) 集成式电能接收设备：具有将接收到电能转化为负载所需电能形式的装置或设备
10、。 6 充电方法 运动过程充电模式电动汽车充电设施需满足标准GB/T 38775.12020、Q/CSG 11516.12010和Q/CSG 11516.72010。移动式无线充电系统的地埋无线充电装置设置为若干个无线充电区段，每个区段均与原级电能变换装置连接。在电动汽车运行过程中，当运行至某个区段时，通过位置检测模块实时检测跟踪电动汽车位置，由充电控制模块导通对应的无线充电区段，同时关闭其它区段，为电动汽车提供实时电能补给（见图1）。初级电能变换电网V电动汽车电机能量变换及控制电池组拾取线圈高频磁场路面关关开开关关图1电动汽车运动过程充电系统结构图 充电频率范围电动汽车无线充电频率范围为79
11、 kHz到90 kHz，参考国家标准GB/T 38775.12020。7 主要性能 原边无线充电设备输入功率原边无线充电设备输入功率等级参考国标GB/T 38775.12020，如表1所示。表1原边无线充电设备输入功率等级分类类别 1 2 3 4 5 6 7 功率范围kW 3.7 3.7P7.7 7.7P11.1 11.1P22 22P33 33P66 P66 接收端输出功率根据不同车辆类型，接收端额定输出功率根据不同应用可分为 11 kW 和 22 kW 两种规格。 系统效率根据不同车辆类型，系统整体效率应大于85%。 工作气隙根据不同的车辆类型，电动汽车运动过程的有效无线传输距离应符合表2
12、的规定。 表2不同车型的系统在额定工况下有效电能传输距离按功率定义最大有效传输工作气隙cm22 kW以下9-30 22 kW以上30 注:系统有效电能传输距离应在额定工况下进行测量，在规定的功率输出与效率条件下，由发射端线圈平面至拾取端线圈平面的距离。 车辆行驶速度在额定工况下,即在满足额定功率输出与整体效率规定条件下，车辆额定行驶速度要求应符合推荐厂家经济适用速度，正常行驶下车辆不允许超过120 km/h. 侧向偏移容忍度针对不同功率等级（大于11 kW,小于11 kW），限定车辆处于稳定平行于轨道运行状态。电动汽车运动过程中的侧向偏移容忍度应符合表3的规定。表3不同功率等级下车辆侧向偏移容
13、忍度功率等级最小车辆偏移容忍度%大于11 kW10%小于11 kW15%注:该侧向偏移容忍度应在额定工况下进行测量，在规定的功率输出与效率条件下，其计算方法为： 侧向偏移容忍度=允许侧向偏移距离/导轨轨距其中允许侧向偏移距离为车辆纵向中心线与导轨中心线的偏移距离，导轨距是指椭圆型导轨直线段两侧平型导轨之间的距离。8 原边无线充电设备 能量变换电路能量发射端需满足GB/T 38775.12020、SZDB/Z 150.32015 和Q/CSG 11516.12010。在电动汽车原边能量变换电路可采用电压型或电流型的逆变器。 地埋无线充电线圈为适应电动汽车运动过程大功率无线充电需求，导轨线圈应设计多匝线圈。为减小导轨线圈的静态损耗及其对外界的辐射影响，发射端应采用分段导轨线圈的结构形式（见图2）。取线圈拾磁场移动方向分段导轨线圈图2分段导轨充电模式示意图9 车载无线充电设备能量接收端需满足GB/T 38775.12020、SZDB/Z 150.32015 和Q/CSG 11516.12010，其功能为：通过发射端与接收端的耦合，在接收端线圈中接收感应电能，并通过能量调理环节将其转化为负载所需的电能形式。其组成主要包括三个部分：a) 拾取线圈及其补偿网络：其功能为获取感应电动势，为拾取端电路的等效输入源，其工作在谐振状态，输出连接功率变换环节。
