直流充电接口电路模拟器 技术要求.docx

ICS点击此处添加ICS号K点击此处添加中国标准文献分类号备案号：NB中华人民共和F能源行业标准NB/TXXXXX-XXXX直流充电接口电路模拟器技术要求TechnicalrequirementsofDCcharginginterfacecircuitsimulator20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施国家能源局发布目次目次前言1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本构成25结构及外观26功能要求37性能要求48安全要求5本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准负责起草单位：北京群菱能源科技有限公司。本标准参加起草单位：江苏和网源电气有限公司、广东电网有限责任公司电力科学研究院、江苏群菱能源科技有限公司、国网电力科学研究院、中国电力科学研究院、中国汽车技术研究中心、南方电网科学研究院、海南省产品质量监督检验所、南京市产品质量监督检验院、许昌开普检测技术有限公司、国网北京市电力公司电力科学研究院、国网山东省电力公司、深圳市计量质量检测研究院、国网陕西省电力公司电力科学研究院、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、国网河北省电力有限公司电力科学研究院、西安高压电器科学研究院有限责任公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、海南电网有限责任公司电力科学研究院、广东产品质量监督检验研究院、青岛市产品质量监督检验研究院、工业和信息化部电子第五研究所。本标准主要起草人：赵伟、张进滨、桑林、王朋、杨杰、李涛永、黄忻、肖勇、贺春、陈卓、李香龙、刘秀兰、黄德旭、陈少辉、锁军、裴茂林、郭威、胡治龙、丁凯、韩华春、温永彩、尚脆、胡坚耀、庞松岭、黄艳、范士丛、林永清。本标准为首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。直流充电接口电路模拟器技术要求1范围本标准规定了直流充电接口电路模拟器（以下简称模拟器）的基本构成、结构及外观、功能要求、性能要求、安全要求等技术要求。本标准适用于直流充电设施传导充电互操作性、通信协议一致性测试用直流充电接口电路模拟器。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，仅注口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/T18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T20234.1-2015电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求GB/T20234.3-2015电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口GB/T34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备GB/T27930-2015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GB/T34658-2017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一致性测试3术语和定义GB/T18487.1-2015.GB/T20234.1-2015、GB/T34657.1-2017界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1直流充电接口电路模拟器DCcharginginterfacecircuitsimulator用于测试直流充电设施传导充电互操作性、通信协议一致性的试验装置。3.2绝缘状态模拟器insulationfaultsimulator用来模拟直流充电设施输出正极对地、负极对地绝缘状态变化的可调电阻。3.3电池电压模拟器batteryvoltageoutputdevice用于模拟电动汽车动力电池电压变化的可调直流电源。3.4车辆BMS模拟软件VehiCIeBMSsimulationsoftware用于测试直流充电设施传导充电互操作性、通信协议一致性的软件。4基本构成模拟器应由车辆插座、控制导引电路（包括等效电阻R4/R5、上拉电压U2）、连接回路通断开关（包括PE、S+、S-、CCKCC2、A+、A-回路开关和车辆接触器K5/K6）、采集接口、负载接入接口、通信接口、电流传感器、电池电压模拟器、绝缘状态模拟器、车辆BMS模拟软件、主控机等部分组成。模拟器基本构成图见图1。交流电源直流充电接口电路模拟器主控机测试仪表低压辅助电源负载负载车辆插座直流充电桩图1模拟器基本能构成图注：图1中虚线框内为模拟器基本构成5结构及外观设备采用的元器件数量、质量应符合设计要求，元器件布局、安装应符合各自技术要求；b）表面涂镀层应均匀，无脱落；c）面板应正确、清晰，外露部件、接线板及固定件无松动、破损、锈蚀现象。d）设备带有不可拆卸的永久性标识，铭牌、标志、标记的文字和符号（至少包括装置名称、型号规格、制造厂商或商标、出厂编号、制造日期等）清晰、完整、规范正确；6功能要求1.1 控制导引电路模拟模拟器应具备车辆侧控制导引电路模拟功能，电气元件包括等效电阻R4、R5以及上拉电压U2,其中等效电阻R4阻值可调。电路应符合GBZT18487.1-2015附录B.1的要求。1.2 连接回路通断状态模拟模拟器应带有PE、S+、S-、CChCC2、A+、A-回路通断开关以及车辆接触器K5/K6,可模拟车辆充电控制时序以及开关断开等异常状态，具体如图1所示。满足GBZT34657.12017规定的连接确认、充电连接控制时序、车辆接口断开等测试要求。6. 3信号采集模拟器在DC+、DC-、PE、S+、S-、CC1、CC2、A+、A-回路通断开关充电桩侧和DC+、DC-通断开关车辆侧应设有电压信号采集接口，在DC+、DC-直流主回路和A+、A-辅助电源回路应设有电流采集接口（电压型），满足GBZT34657.1-2017对充电桩直流输出电压、直流输出电流、CAN信号、辅助电源电压、辅助电源电流、检测点1电压、检测点2电压、车辆电池电压等信号的采集要求。如果设备内置波形采集设备，还需增加K1K2接触器前端电压、K1K2接触器状态、电子锁状态信号采集接口注1：检测点1电压:为车辆接IICCl与PE之间的电压值；注2：检测点2电压:车辆接【ICC2与PE之间的电压值；7. 4急停模拟器面板应安装紧急停止按钮，用于突发异常时及时切断连接回路开关。8. 5绝缘状态模拟模拟器应具备充电主回路绝缘状态模拟功能。至少可模拟在充电直流回路DC+与PE之间或DC-与PE之间非对称绝缘故障、DC+与PE之间和DC-与PE之间对称绝缘故障。满足GB"34657.1-2017规定的绝缘故障测试要求。1.6 控制导引电压限值调节模拟器应具备控制导引电压限值调节功能。通过调整等效电阻R4,模拟检测点1的电压值在标称值误差范围（即3.65V,4.37V）内、检测点1的电压值在标称值误差范围外即（0V,3.2V）或（4.8V,+8V）两和I状态。满足GB/T34657.1-2017规定的控制导引电压限值测试要求。1.7 电池电压模拟模拟器应具备电池电压模拟功能。满足GB“34657.1-2017规定的自检阶段测试、充电准备就绪测试、输出电压超过车辆允许值测试等要求。6. 8车辆BMS模拟模拟器应带有车辆BMS模拟软件，应具备车辆BMS模拟功能。车辆BMS模拟软件的通讯协议应符合GB/T27930-2015中BMSfi勺规定，互操作性测试用例应满足GB“34657.1-2017标准测试要求，协议一致性测试用例应满足GB"34658-2017标准测试要求。7. 9通讯控制模拟器应带有通讯接口，可实现车辆BMS模拟软件与充电桩、测试设备的通讯。7性能要求7.1 环境条件模拟器正常使用的环境条件如下：a）使用环境温度：T5C45；b）相对湿度：90%,无凝露；c）海拔高度：2000mo7.2 电源条件模拟器供电电源条件为：a）频率：50Hz±0.5Hz；b）交流电源电压：单相220V,允许偏差-15%+10%；c）波形：正弦，波形畸变率W5%。注：如果存在特殊环境条件，需与设备厂家协商确认或采取相应措施。7. 3上拉电压U2模拟器CC2回路上拉电压U2电压值为12V,误差应小于1%。8. 4车辆插座模拟器中的车辆插座额定电流应与其所对应测试功率等级相适应,车辆插座的定义以及尺寸应满足GB/T20234.1-2015、GB“20234.3-2015标准要求。8.1 通断开关模拟器配置的通断开关应符合GB“18487.1-2015中10.2.1的规定。8.2 信号采集接口模拟器信号采集接口宜统一采用直径4mm安全快插接口，方便与测试仪表的连接，模拟器信号采集接口的额定电压应与其所对应的电压采集范围相适应。8.3 绝缘故障模拟器模拟器中的绝缘故障模拟器最大阻值不应小于500kC,最小阻值不应大于IOkC,耐受电压不应低于IOOOVDC,阻值调节精度不应超过3%。7. 8电池电压模拟器模拟器中的电池电压模拟器电压模拟最大电压不应小于950VDC,最小电压不应大于10VDC,电压精度不应大于0.5%FS,调节步进不应大于IV。7.9 电流传感器模拟器充电主回路电流传感器量程范围不应低于300A,电流测量精度不应小于0.2%Fs;辅助电源回路电流传感器量程范围不应低于15A,电流测量精度不应小于±02%Fs,应预留校准接口。7.10 通讯接口车辆BMS模拟软件与负载通讯接口宜采用RS-485通讯，车辆BMS模拟软件与主控机通讯接口宜采用以太网口。8安全要求8.1绝缘电阻按照表1规定的试验电压等级进行绝缘电阻测试，应符合以下规定：导电电流与地（或与地有良好接触的金属框架）之间，及无电气联系的各导电电路之间绝缘电阻值不应小于IOMo按照表1规定的介电强度试验电压等级进行，试验部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。表1绝缘试验的试验等级额定绝缘电压V绝缘电阻试验仪器的电压等级V介电强度试验电压VUi602501000(1400)60<Ui3005002000(2800)300<Ui70010002400(3360)700<Ui100010002×Ui+1(X)0(2.8×Ui+1400)注1：括号内数据为直流介电强度试验值。直流充电接口电路模拟器技术条件编制说明（征求意见稿）2018年05月17日一.任务来源及计划要求任务来源：本标准是依据国家能源局下达的2016年能源领域行业标准制（修）订计划项目要求（国能科技2016238号）。本项目主编单位：北京群菱能源科技有限公司。本项目计划编号：计划号20160434。计划要求：本标准各阶段草案的完成时间安排为：2017年4月确定标准的编制总体原则及主要大纲内容；2017年8月完成了初稿的编写及汇总；2018年3月完成标准初稿评审稿；2018年6月完成征求意见稿；2018年8月完成送审稿；2018年10月完成报批稿。二.编制过程主要起草人及工作分工：由北京群菱能源科技有限公司牵头主编，联合参编单位国网电力科学研究院、中国电力科学研究院、中国汽车技术研究中心、许昌开普检测技术有限公司、上海电器科学研究院、国网北京市电力公司电力科学研究院、国网北京电动汽车服务公司、江苏群菱能源科技有限公司、苏州电器科学研究院股份公司、国网山东电力科学研究院、国网重庆电力科学研究院组成标准编制小组，小组成员有张进滨、范士丛、桑林、李涛永、黄炕、贺春、李香龙、黄德旭,其中张进滨为编制组组长。编制原则：本标准部分参考GB/T18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求、GB/T27930-2015电动汽车非车载传导充电机和电池管理系统之间的通信协议、GB/T34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备、GB/T34657.2-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第2部分：车辆、GB/T34658-2017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一致性测试等并结合目前也动汽车充电互操作性测试以及协议一致性测试经脸、测试中存在的诸多问题，并综合各测试机构反馈的意见和建议编制而成。编制组内部讨论情况：本标准于2017年4月标准工作小组成立，并召开了第一次标准编制组工作会议，确定了标准的编制总体原则及主要大纲内容，2017年8月在编制总则的指导下完成了初稿的编写及汇总，2018年3月，邀请电动汽车行业专家对本标准初稿进行了讨论，最后达成一致意见，并形成标准初稿评审稿。征求意见情况：编制组依据专家评审意见对标准初稿评审稿进行了修改，并于2018年5月将其上报公司科研业务部标准信息处审查，根据审查意见形成正式标准征求意见稿。三.调研和分析工作的情况标准编写工作组在接到任务后，对电动汽车行业相关标准进行了重点调研和分析，如GB/T18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求、GB/T27930-2015电动汽车非车载传导充电机和电池管理系统之间的通信协议、GB/T20234.1-2015电动汽车传导充也用连接装置第1部分：通用要求、GB/T20234.3-2015电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口、GB/T34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备、GB/T34657.2-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第2部分：车辆、GB/T34658-2017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一致性测试等，根据GB/T«18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求确定接口模拟器的基本电路组成以及电气元件的特征参数。分析GB/T34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备、GB/T34657.2-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第2部分：车辆、GB/T34658-2017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一致性测试测试标准中各测试点对接口模拟器的要求，例如传感器精度及量程范围、控制导引电阻的调节范围、采集接口、开关时序、CAN报文计时、BMS模拟、充电机通讯模拟、绝缘电阻模拟器等，结合现场实际测试存在的问题进行总结、分析、讨论，深入研究并制定严谨科学的直流充电接口电路模拟器的功能要求与技术规范，最终以现场测试以及实验室能力比对等方式对标准内容进行逐一验证。四.主要技术内容的说明本标准规定了直流充电接口电路模拟器的功能要求、性能要求等通用技术要求。本标准适用于电动汽车车辆、电动汽车非车载充电机、电动汽车交流充电桩等系统的互操作性及通信协议一致性测试用直流充电接口电路模拟器。本标准适用于现场、实验室两种场合。本标准主要技术内容包括一部分：第一部分直流充电接口电路模拟器技术要求1 .范围2 .规范性引用文件3 .术语和定义3.1 直流车辆接口电路模拟器3.2 直流充电桩接口电路模拟器4.技术要求4.1 总则4 .2结构及组成4.3直流车辆接口电路模拟器4.3.1功能要求4.3.2性能要求4.4直流充电桩接口模拟器技术要求4.4.1功能要求4.4.2性能要求5.附录A（资料性附录）控制导引电路参数这些技术内容细节分别经过了各参编人员的研究、编写、提炼、审核和修改等环节在2017年4月确定编制大纲时，明确了标准编制方向和大致技术细节内容，大纲确定后，在2017年8月基本形成初稿及汇总，经过组织相关专家进行内部多次讨论后，对技术内容进行了删减和大量修改提炼，在2018年3月再次组织行业专家对初稿进行审查，提出了许多宝贵的修改意见，经过整理后，各参编人员分别按照专家的修改意见进行了修改，之后汇总主编，主编再根据各个专家修改结果，形成了评审稿，在2018年5月即将召开标准初稿评审稿审查会议，最终形成标准征求意见稿。技术内容对电动汽车及其充电设施检测设备进行了统一规范及要求，正确引导直流充电接口电路模拟器设备的技术发展，促进产品安全、高效、可靠的应用在充电桩检测中，为电动汽车互联互通测试提供有力保障。五.验证试验的情况和结果无六.采用国内和国外先进标准情况参考也动汽车传导充电系统第1部分：通用要求、也动汽车非车载传导充包机和电池管理系统之间的通信协议、电动汽车传导充电互操作性测试规范、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一致性测试。七.与现行法规标准的关系直流充电接口电路模拟器是也动汽车与充电基础设施互联互通测试的必备工具，参考也动汽车充电通用要求、接口规范、通信协议规范以及互操作测试规范等法规标准，通过对车辆互操作与协议一致性测试项目中所要求得设备特征进行归纳总结，并严格依附于电动汽车传导充电通用要求这个大的主体，最终生成直流充电接口电路模拟器技术条件，该技术条件规范了充电桩互操作性试验检测仪器的量值溯源，保障了充电互操作和协议一致性测试的准确性。所以本标准来源于现行标准，同时又为现行标准服务，两者相互依存。八.实施标准的要求和措施的建议无九.废止现行有关标准的建议无十.其他要说明的事项无十一.编制标准参考资料清单（根据必要性）。GB/TGB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T18487.1-201527930-201520234.1-201520234.3-201534657.1-201734657. 2-2017 34658-2017电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求电动汽车非车载传导充电机和电池管理系统之间的通信协议电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求电动汽车传导充也用连接装置第3部分：直流充电接口电动汽车传导充也互操作性测试规范第1部分：供电设备电动汽车传导充也互操作性测试规范第2部分：车辆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一致性测试11