团 体 标 准
T/CSAE XX - 2018
电动汽车无线充电系统 快速充电技术
规范
Electric vehicle wireless power transfer system
High output power system requirements
（征求意见稿）
在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。
xxxx-xx-xx发布 xxxx-xx-xx实施
中国汽车工程学会 发布
T/CSAE XXXX—201X
II 目次
前 言 ............................................................................ III
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语、定义 (1)
3.1术语和定义 (1)
3.2缩略语 ........................................................... 错误!未定义书签。
4 概述 (2)
5 电能传输要求 (2)
5.1分类 (3)
5.2互操作性 (3)
5.3系统总体要求 (3)
5.4通讯 (3)
5.5电击防护 (4)
5.6电动汽车无线充电系统的特殊要求 ................................... 错误!未定义书签。
5.7电力电缆组件要求 (4)
5.8结构要求 (4)
5.9材料和部件的强度 ................................................. 错误!未定义书签。
5.10服务和试验条件 .................................................. 错误!未定义书签。
5.11电磁兼容性 ...................................................... 错误!未定义书签。
5.12标识和说明 ...................................................... 错误!未定义书签。
6 接口要求 (4)
6.1原边设备和副边设备接口要求 (5)
6.2定位辅助设备接口要求 (7)
7 安全要求 (8)
7.1通信安全 ......................................................... 错误!未定义书签。
7.2电气安全 (8)
7.3安全试验要求 (8)
7.4机械安全 (8)
7.5雷击安全 (8)
7.6电磁场辐射 (8)
前言
本标准按照GB/T 1.1－2009给出的规则起草。
本标准的某些内容可能涉及专利，标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由XX提出。
本标准起草单位：中兴新能源汽车有限责任公司中兴通讯股份有限公司。
本标准主要起草人：胡超、操敏、罗勇等。
本标准为首次制定。
电动汽车无线充电系统快速充电技术规范
1范围
本标准规定了电动汽车无线充电系统的电能传输要求、接口要求、安全要求。
本标准适用于交流输入标称电压最大值为1000 V，直流标称电压最大值为1500 V的静态磁耦合电动汽车无线充电快速充电设备。
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 156 标准电压
GB 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB 4943.1 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求
GB/T 7251.7 低压成套开关设备和控制设备 第7部分：特定应用的成套设备--如码头、露营地、市集广场、电动车辆充电站
GB 16895.3 建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择和安装 接地配置、保护导体和保护联结导体
GB 16895.21 低压电气装置 第4-41部分: 安全防护 电击防护
GB-T 27930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
ICNIRP 2010 限制时变电场和磁场曝露的导则（1Hz—100kHz）（For limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields（1Hz—100kHz））
T/CSAE XXXX-XXXX 电动汽车无线充电系统慢速充电技术规范
3术语、定义
3.1术语和定义
3.1.1
原边设备 primary device
能量的发射端，产生交变磁场与副边设备耦合的设备，包括封装和保护材料。
3.1.2
副边设备 secondary device
能量的接收端，安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备，包括封装和保护材料。
3.1.3
无线电能传输 Wireless Power Transfer (WPT)
调整具有标准电压和频率的交流电源的电流，将电能以交变磁场的方式从原边设备传输至副边设备。
3.1.4
电动汽车无线充电 Electric Vehicle Wireless Power Transfer (WPT)
T/CSAE XXXX—201X
将交流或直流电网（电源）通过无线电能传输技术，调整为校准的电压/电流，为电动汽车动力电池提供电能，也额外的为车载设备供电。
3.1.5
非车载功率器件 off-board power components
非车载功率器件包括将所需高频电流加载至原边设备两端的高频功率变换单元，包括封装和保护材料。
3.1.6
车载功率器件 on-board power components
将副边设备接收的电能通过功率变换器转变为直流电，供给可存储电能系统或车载动力电池，包括封装和保护材料。
3.1.7
地面设备 off-board supply equipment
电动汽车无线充电系统的地面侧设备的统称，包括原边设备及非车载功率器件。
3.1.8
车载设备 on-board supply circuit
电动汽车无线充电系统的车载侧设备的统称，包括副边设备及车载功率器件。
3.1.9
机械气隙 mechanical air gap
原边设备表面与副边设备表面最短的间距。
3.1.10
工作气隙 operational air gap
在双面磁场系统中，原边设备磁场表面与副边磁场表面之间的最短间距。
3.1.11
快速充电high power charging
无线充电系统输入功率不低于MF-WPT4规定的最小输入功率等级。
4概述
无线充电快速充电可用于乘用车、商用车的快速充电，系统输出电气参数应符合相应类型电动车辆的要求。
非车载供电设备的电压等级应符合GB/T 156规定的标准标称电压。其中，交流电频率50Hz，对于特殊用途的交流电可以使用其他频率。
车载设备需要与地面设备具有良好的耦合性，从而确保电动汽车无线充电系统的安全运行。这项基本原则的实现依赖于满足该标准中的相关要求并通过相关试验进行验证。
电动汽车无线充电系统的地面设备，其设计和结构需要保证在正常使用时性能稳定，并能最大程度的减小对电动汽车无线充电系统使用者以及周边环境带来的危害。
5电能传输要求
5.1分类
5.1.1磁极结构
按T/CSAE XXXX中5.1.1分类。
5.1.2谐振电路拓扑
按T/CSAE XXXX中5.1.2分类。
5.1.3功率等级
按T/CSAE XXXX中5.1.3分类。
无线充电快速充电系统功率等级应为MF-WPT4、MF-WPT5、MF-WPT6、MF-WPT7。
5.1.4环境状况
按T/CSAE XXXX中5.1.4分类。
5.2互操作性
互操作性应符合按T/CSAE XXXX中5.2中的相关规定。
在无线充电设备设计合理时，快速充电系统的原、副边设备也可与慢速充电系统的副、原边设备实现互操作。
5.3系统总体要求
系统的框架应符合T/CSAE XXXX中5.3.1的规定。
系统效率应符合T/CSAE XXXX中5.3.2的规定。
测量原则应符合T/CSAE XXXX中5.3.3的规定。
原边设备的安装应符合T/CSAE XXXX中5.3.4的规定。
系统功能应符合T/CSAE XXXX中5.3.5的规定。
5.4通讯
无线快速充电系统的通讯应符合T/CSAE XXXX中5.4的规定。
无线快速充电系统副边设备和电动车辆管理系统之间的通信应符合GB/T 27930的相关规定。
5.5设备防护等级
（1）系统非车载功率器件外壳的最小IP等级应满足：
a)室内使用：IP21；
b)室外使用：IP55。
（2）车载功率器件外壳的最小IP等级应满足：
车内使用：IP55。
（3）地埋安装和地面安装的原边设备IP等级应遵循，
a)最小的IP等级应该为：IP65；
b)在公共路段安装的最小IP等级：IP67和IP69K。
（4）副边设备IP等级应遵循，
最小IP等级：IP67。
设备防护等级的试验应按GB 4208进行。
T/CSAE XXXX—201X
5.6电击防护
直接接触防护的要求应符合T/CSAE XXXX中5.6.1的规定。
系统插头从插座断开后，残留能量应小于0.2J，导体间的电压应小于60 VDC。
保护导体应符合T/CSAE XXXX中5.6.5的要求，保护导体尺寸应符合GB 16895.3的要求。
故障防护应满足GB 16895.21的要求。
无线充电快速充电系统应附加触电保护，交流连接点应由自身的漏电保护器（RCD），RCD的选型应符合T/CSAE XXXX中5.6.6的规定。
远程通信网络的点击防护应符合GB 4943.1的要求，且地面设施应具有数据外报的功能。
5.7安规
接触电流应符合T/CSAE XXXX中5.7.2的规定。
绝缘电阻应符合T/CSAE XXXX中5.7.3的规定。
绝缘强度特性应符合T/CSAE XXXX中5.7.4的规定。
过载保护和短路承受应符合T/CSAE XXXX中5.7.5的规定。
温升和过热的要求应符合T/CSAE XXXX中5.7.6的规定。
5.8电磁环境安全
在T/CSAE XXXX中5.7.8规定的保护区域3和保护区域4，电磁曝露限值应符合ICNIRP 2010的相关规定。
5.9电力电缆组件要求
无线快速充电系统中，除了电缆组件，不应使用电缆加长组件连接原边设备和供电设备。
5.10结构要求
无线快速充电系统的开关设备分断能力应符合T/CSAE XXXX中5.9.2的规定。
电气间隙和爬电距离应符合应符合GB/T 7251.7的要求。
5.11环境试验
无线快速充电系统的环境试验应按照T/CSAE XXXX中5.11.2执行。
室外曝露试验应按照T/CSAE XXXX中5.11.5执行。
盐雾试验应按照T/CSAE XXXX中5.11.6执行。
组件内冷凝试验应按照T/CSAE XXXX中5.11.7执行。
温度和温升试验应符合T/CSAE XXXX中5.11.8和5.11.9规定。
5.12电磁兼容性
无线快速充电系统的电磁兼容性应符合T/CSAE XXXX中5.12的规定。
5.13标识和说明
无线快速充电系统的标识和说明应符合T/CSAE XXXX中5.13的规定。
6接口要求
6.1原边设备和副边设备接口要求
6.1.1功率等级
电动汽车无线快速充电系统的原边设备和副边设备应支持功率等级MF-WPT1,MF-WPT2，MF-WPT3，MF-WPT4，MF-WPT5和MF-WPT6中的一种或多种。
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。
6.1.2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85kHz，工作频率范围应在80kHz —90kHz内。
6.1.3工作气隙
电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备应满足表1的工作气隙要求。
表1 工作气隙
功率等级 类别 工作气隙/mm
MF-WPT4
小气隙 110 – 170 中等气隙 160 – 220 大气隙 210 – 270
MF-WPT5、MF-WPT6、MF-WPT7
小气隙 120 – 170 中等气隙 170 – 220 大气隙 220 – 270
6.1.4偏移范围
电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备应满足表2的偏移范围要求。
表2 偏移范围
功率等级 类别 最大偏移/mm
MF-WPT4、MF-WPT5、MF-WPT6、MF-WPT7
行驶方向偏移 ±100 垂直于行驶方向偏移 ±200
6.1.5系统效率
在标称工作点上，系统效率应不低于88%。在垂直方向和水平方向所有允许偏移条件下，系统效率应不低于85%。
T/CSAE XXXX—201X
6.1.6原边设备安装位置
图1为原边设备在无线充电停车位的安装位置示意图。其中，d XS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(a)为单模块的情况，图(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。
(a)单模块
(b)两个模块前后并联
图1 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3的要求。
表85 原边设备安装位置
功率等级 方向 安装位置/mm 坐标轴
MF-WPT4
行驶方向 （注1） X
垂直于行驶方向 0 Y
功率等级 方向 安装位置/mm 坐标轴
高度方向 -65或+50 Z
d XS/mm （注1） X
MF-WPT5
行驶方向 （注1） X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 -65 Z
d XS/mm （注1） X
MF-WPT6
行驶方向 （注1） X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 -65 Z
d XS/mm （注1） X
MF-WPT7
行驶方向 （注1） X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 -65 Z
d XS/mm （注1） X
注1：本版本不做规定。
6.1.7副边设备
6.1.
7.1线圈结构
副边线圈结构应与原边线圈在磁场特性上相匹配。
6.1.
7.2线圈尺寸
副边线圈的尺寸参考设备商提供的数据。
6.1.
7.3安装位置
副边设备在电动汽车上的安装位置，应确保当电动汽车停靠在停车位标称位置时，副边设备与原边设备的相对位置，满足条款6.1.3工作气隙和条款6.1.4偏移范围的要求。
6.1.8活体保护
系统宜具有活体保护功能。若该功能在车载设备中实施，当活体保护装置检测到活体时，车载设备应通知地面设施停止充电。
6.1.9异物检测
系统应具有异物检测功能。若该功能在车载设备中实施，当异物检测装置检测到异物时，车载设备应通知地面设施停止充电。
6.2定位辅助设备接口要求
定位辅助设备的安装应满足T/CSAE XXXX中6.2的规定。
安装位置应满足表86的要求。
T/CSAE XXXX—201X
表86 定位辅助设备安装位置
功率等级 行驶方向/mm 垂直于行驶方向/mm d XAD/mm
MF-WPT3 （注1） 0 （注2）
MF-WPT4 （注1） 0 （注2）
MF-WPT5 （注1） 0 （注2）
MF-WPT6 （注1） 0 （注2） 注1：行驶方向的安装位置参考定位辅助设备距离确定。
注2：本版本不做规定。
7安全要求
7.1通信安全
通信安全要求应符合T/CSAE XXXX中7.1的规定。
7.2电气安全
电气安全要求应符合T/CSAE XXXX中7.2的规定。
7.3电气安全试验要求
电气安全试验应符合T/CSAE XXXX中7.4的规定。
7.4机械安全
机械安全应符合T/CSAE XXXX中7.4的规定。
7.5雷击安全
雷击安全要求及雷击安全试验应符合T/CSAE XXXX中7.5的规定。
7.6电磁场辐射
电磁场辐射限值及测试方法应符合T/CSAE XXXX中7.6的规定。
电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军（合肥工业大学，合肥230000） 刘小龙（合肥工业大学，合肥230000） 端木沛强（合肥工业大学，合肥230000） 景池（合肥工业大学，合肥230000） 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况，对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点，并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract：The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally，the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road． 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words：electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输（ICPT）技术来实现，一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介，利用变压器耦合，通过初级和次级线圈感应产生电流，电磁场可以穿透一切非金属的物体，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大，能达几百千瓦，但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离，传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输（ERPT）技术或射频电力传输（RFPT）技术实现，中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理，通过非辐射磁场实现电能的高
电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
摘要：对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况
毕业设计任务书题目电动汽车无线充电系统设计 二级学院汽车工程学院 专业新能源汽车应用技术专业 班级 学生姓名 学号 指导教师李兵 年月
设计题目 电动汽车无线充电系统设计 课题简介 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 课题目标与任务 任务：1、能够满足电动汽车无线充电系统的实际需求。2、设计高效合理的电动汽车无线充电系统，设计的无线充电系统应能够监控电压，电流以及温度等数据。3、设计有效、低成本的电动汽车电源管理系统，该系统应具有相应的故障报警系统，能够准确迅速对故障进行处理或警报等功能。 目标：通过对电动汽车无线充电系统设计，促进学生掌握电动汽车无线充电系统电路设计方法，学会调查研究各项电动汽车无线充电电路的工作原理，完成毕业设计方案撰写，要求学生能够运用在校所学的基本知识、基础理论、技能与方法等，研究和探讨电动汽车无线充电系统电路中的相关问题，对实际电动汽车无线充电系统电路设计工作做出具体计划，并在撰写实践中提高分析和解决实际问题的能力，提升创新意识和专业综合素质，提升语言能力与文字能力。同时，促进学生进一步提高独立思考、自主学习的能力；获取信息的能力，设计电动汽车无线充电系统电路的能力；自我评价、控制等能力。 实施步骤和方法 1.确定选题：收集资料，了解电动汽车无线充电系统需求，进行分析，了解所需知识与元器件使用要点，选定设计题目； 2.现场调查：制作调研表格，现场调查了解项目背景，对项目进行初步分析并收集相关数据和资料 3.统计分析与论证：统计分析项目各项数据，进行数据变量分析，撰写调研报告，提出设计的主要思路。 4.毕业设计方案设计：根据电动汽车无线充电系统的要求，运用所学电子电路知识，设计电动汽车无线充电系统电路。 5.撰写设计文档：按照学校要求与教育厅要求，对策划方案整理成相应格式的文档（包括毕业设计任务书、毕业设计设计方案、毕业设计作品、毕业设计成果报告） 6.设计文档答辩：经过指导后进行修改，并参加答辩。
电动汽车无线充电技术 电动汽车普通充电方式及优缺点 目前市面上对电动汽车充电主要有两种方式，一种是使用车载充电机，另一种是使用外置充电桩。这两种方式的区别是车载充电机可以接入220V的家用工频电，功率较小，可以进行慢速充电；而充电桩一般接入的是380V的三相电，功率较大，理论上可以实现快速充电。相同之处是他们都采用插入式连接器的方式进行充电。 电动汽车普遍采用的充电方式是利用充电粧或充电站通过导线与电网进行有线连接（即电缆连接），从电网获取电能为电动汽车进行常规充电、快速充电和换电，然而上述充电方式存在诸多弊端；①电池的充电需在人为情况下对插头进行插拔，存在安全隐患； ②充电全程均需人工操作，自动化程度低； ③在温度低、天气恶劣的条件下无法对电动汽车进行室外充电。 ④插电容易产生火花、容易产生磨损、不容易维护、不够美观、不够灵活、不够安全 无线充电技术分类及特点 WPT技术主要分为三种：射频或微波WPT、电磁感应式WPT以及电磁共振式WPT，下面分别予以介绍。 所谓微波WPT，就是以微波（频率在300MHz–300GHz之间的电磁波）为载体在自由空间无线传输电磁能量的技术[16]。由于工作频率高、系统效率较低，微波WPT并不适合于EV这种能量传输距离较短的应用场合。系统能量变换效率仅有38%。
电磁感应式WPT是基于电磁感应原理，利用一次、二次分离的变压器，在较近距离条件下进行无线电能传输的技术。目前较成熟的无线供电方式均采用该技术。然而，电磁感应式WPT仍存在一系列问题：传输距离较短，距离增大时效率急剧下降；传输效率对非接触变压器的一次、二次的错位非常敏感等。 ICPT技术的原理是在原边发射线圈中产生高频的正弦波电流，它会在原边线圈的周围产生高频的交变磁场，而副边线圈将会在磁场中感应出电能，再经过能量变换便得到我们需要的电能形式给用电设备供电。 感应耦合电能传输技术与一般的变压器的原理非常接近，都是高频交流电通过电磁感应来进行传输。区别在于ICPT的发射线圈和接收线圈是松耦合方式的，通常情况下发射线圈和接收线圈的距离较大，而且根据传输的需要还分为有磁芯和无磁芯的感应线圈。由于是松耦合方式，能量在原边到副边线圈传递过程中，会在空气中有一部分的损失。 电磁共振式WPT，两个固有谐振频率相等的铜绕组（为方便表述，称其为“变压器”），在共振激励条件下（即激励频率等于绕组的固有谐振频率），距离2m处，成功点亮了一个60W的灯泡[21]，其中变压器的效率达到了40%。与电磁感应式WPT相比，电磁共振式WPT可显著提高能量的有效耦合及变压器的传输效率。相比于电磁感应式WPT的一些优点：如对非接触变压器绕组间错位的敏感度减小。利用共振模式对激励频率要求的严格性，可通过合理设置激励频率，向指定电器供电，提高安全性。然而，目前该方向的研究要么过于理论化，要么为实验研究，缺乏对应用、工程设计有定量指导意义的研究成果。目前，该技术传输的功率较小，尚未用于EV充电。 (3)无线充电部分包括DC/DC变换器、DC/AC高频逆变器、收发线圈及相应调谐电容。光伏微电网发出的电能经DC/DC变换器、DC/AC高频逆变器逆变为20kHz高频电压为无线传输系统发射端供电，谐振式系统将电能高效地传到接收端为下级负荷供电。 (4)车载电池系统包括AC/DC整流器、DC/DC变换器和车载电池，AC/DC整流器将20kHz高频电压变换成直流，通过DC/DC变换器实现车载电池的充电控制。 非接触变压器的设计 非接触变压器是非接触充电器中的核心元件，图10和图11给出了目前电动汽车的两种非触充电方式和对应的非接触变压器结构示意图。 （1）适于人工操作的手持插入式充电，SAEJ-1773给出其变压器方案，如图10b所示，并用于GMEV1车型。该方案将变压器一次绕组和部分磁心（嵌在中部）作为可活动的手持部分。当手持部分插入磁心间隙，则构成变压器；且一次绕组被二次绕组夹绕，实现了“非接触”和变压器的紧耦合。由于该变压器的耦合系数k高，易于实现高效率-输出功率1kW时，直直变换效率可达到90%[27]。 该方案利用手持部分，使充电站与电动汽车无电气连接，但实际充电时变压器的一二次仍为紧耦合；且无法实现自动或移动充电，不能起到应用WPT减少EV电池容量和汽车自重的作用。该铁心外径超过140mm，质量约6kg，体积重量均较大。 （2）全分离型充电方式，如图11所示，这种方式可实现自动和移动充电，是理想的非接触充电方式。静止充电用变压器的气隙通常在10～50mm[28]，移动充电用变压器的气隙可达到150mm[29]甚至更大。根据对图11b所示结构的变压器的分析结果，磁心横向尺寸L越大，磁柱中心间距Lc与气隙比值Lc/g越大，
电动汽车充电桩特点、组成及技术指标 一、交流充电桩 1、主要技术参数 输入交流电压：220 V ± 10% 输出交流电压：220 V ± 10% 输出最大电流：16 A（3.5KW） / 32 A(7KW)/63A(14KW)/100A(40KW) 额定交流频率：50 Hz 工作环境：- 20 ℃～ + 50 ℃，5% ~ 95%无凝露 储存环境：- 25 ℃～ + 70 ℃，5% ~ 95%无凝露 2、交流充电桩的控制构成
3、交流充电桩的功能 3.1充电桩人机界面 3.2充电桩状态指示 故障指示灯：设置1个红灯，是故障信号总的指示灯，指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸(短路、漏电)、刷卡机故障；运行状态指示灯：设置1个绿灯，绿灯闪烁指示在充电状态，绿灯常亮指示充电完成或空闲状态； 3.3充电桩保护功能 具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。除短路和漏电保护外，其它保护功能通过充电控制器控制接触器实现，以实现自恢复；短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。 3.4计量计费功能 3.4.1电度表 3.4.2刷卡方式(RFID卡或IC卡) 3.4.3充电方式 1) 按电量充电 2) 按时间长短充电 3) 充满为止 4) 按金额充 按充电启动方式划分，有以下两种方式 1) 即到即充
2) 定时充电 3.4.4充电计费过程 1）充电客户可在管理中心租用充值卡，在卡内预存充电金额。（可考虑收取充值卡押金） 2）充电前将卡插入充电桩读卡器，充电桩读取卡信息，进入操作界面，进入操作界面后，提示用户接上充电接头，充电桩读 取卡内余额，作为充电参考，设置好参数后，卡被锁定，充 电接口机械锁定。 3）开始充电，充电桩将提示将卡取走，充电桩进入充电状态，禁止任何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。 4）用户将卡插入充电桩读卡器，此时，可以查询充电状态，或者手动结束充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁 定，解除对充电接口的机械锁定。 5）充电结束后，客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续，退还卡内余额及充值卡押金。 3.4.5结算系统 包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。 3.5通讯功能 通过RS485与计量计费系统通讯，提供充电信息以及充电桩的工作状态。 3.6急停按钮 具备急停按钮，以便在紧急情况时能够强行终止充电。急停按钮
广东省地方标准 电动汽车无线充电系统第1部分通用 要求 Electric vehicle wireless power transfer system Part1:General requirements （征求意见稿） 编制说明 2015年10月
一、任务来源 本标准由广东省质量技术监督局于2015年7月14日批准立项（粤质监标函〔2015〕402号），立项名称为《电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求》，由中兴通讯股份有限公司、深圳市标准技术研究院、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、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、深圳市科陆电子科技股份有限公司、深圳市佳华利道新技术开发有限公司、广东省中山市质量技术监督标准与编码所、华南理工大学、普天新能源（北京）联合起草。 本标准由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。 二、编制背景、目的和意义 我国处于电动汽车无线充电技术研究、产品开发、应用推广3个方面的国际领先地位，但标准化落后，有必要尽快实现“有标准可依”。我国已经进行电动汽车传导式充电和换电的标准化工作，无线充电作为向电动汽车提供能量的第三种方式，其标准化工作在还没有开展，这与我国的技术和产业领先地位不匹配。 电动汽车无线充电应用具有特殊优势，标准化是其推广发展的前提条件。无线充电系统可用于电动汽车在车库、停车场、充电站等场所的无人值守自动充电，大幅提升土地使用效率，构建电动汽车充电公共服务设施建设和运营的新模式，加速实施我国新能源汽车发展战略。 对于已经投身于汽车无线充电系统开发和应用的车企、设备商、电力企业、运营企业、用户来说，无标准可依的状态阻碍了无线充电技术在电动汽车领域的应用推广。 本标准的编写有助于创新型城市在标准创新层面有所成就。助力相关产业规模化发展、产业集群协同进步，创造更好的经济效益。 本标准规定了电动汽车无线充电系统的总体要求，并规定了标准体系架构。 三、编制思路和原则 （一）编制思路
电动汽车无线充电系统快速充电技术规范 1范围 本标准规定了电动汽车无线充电系统的电能传输要求、接口要求、安全要求。 本标准适用于交流输入标称电压最大值为1000 V，直流标称电压最大值为1500 V的静态磁耦合电动汽车无线充电快速充电设备。 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 156 标准电压 GB 4208 外壳防护等级(IP代码) GB 4943.1 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求 GB/T 7251.7 低压成套开关设备和控制设备 第7部分：特定应用的成套设备--如码头、露营地、市集广场、电动车辆充电站 GB 16895.3 建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择和安装 接地配置、保护导体和保护联结导体 GB 16895.21 低压电气装置 第4-41部分: 安全防护 电击防护 GB-T 27930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 ICNIRP 2010 限制时变电场和磁场曝露的导则（1Hz—100kHz）（For limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields（1Hz—100kHz）） T/CSAE XXXX-XXXX 电动汽车无线充电系统慢速充电技术规范 3术语、定义 3.1术语和定义 3.1.1 原边设备 primary device 能量的发射端，产生交变磁场与副边设备耦合的设备，包括封装和保护材料。 3.1.2 副边设备 secondary device 能量的接收端，安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备，包括封装和保护材料。 3.1.3 无线电能传输 Wireless Power Transfer (WPT) 调整具有标准电压和频率的交流电源的电流，将电能以交变磁场的方式从原边设备传输至副边设备。 3.1.4 电动汽车无线充电 Electric Vehicle Wireless Power Transfer (WPT)
无线充电技术 无线充电技术（Wireless charging technology；Wireless charge technology ）。无线充电技术，源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。[1] 概述 麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验，已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米，
但研究者相信，电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源，就可以为整个屋里的电器供电。 共振原理 麻省理工学院的科研组不是第一个提出无线能量转换的组织。科学家早在19世纪就发现了电磁转换现象，从理论上说，电力可转化为通过无形的介质传播的电磁波，实现电力的无线输送。但是电磁波向四面八方辐射，能量大量散失，因此“无线输电”的研究始终进展不大，19世纪的物理学家和工程师尼古拉·特斯拉进行了远程无线能量转换系统实验，但是当他的财力用尽后，这项最有野心的尝试(29米高的瓦登克莱弗塔)宣告失败。其他尝试包括激光等定向能量转换机制。然而，它们与麻省理工学院的工作不同，这些都需要连续的可视线路，这对住宅周围的电力设施不好。 无线充电技术给两个手机无线充电[2] 研究组成员，助理教授马林·索亚克教授和他的科研组正在改进这个设备。“这是一项还未得到发展的系统，它证明能量转换行得通。但
《电动汽车充电系统技术规范- 第部分：充电站及充电桩设计规范》
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ICS 43.080 T 47 SZDB/Z |深圳市标准化指导性技术文件 SZDB /Z 29.2 —2015 代替SZDB/Z 29.2-2011 电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范 Technical specification of electric vehicle charging system Part 2: Code for desig n of EV charg ing stati on and charg ing point 送审稿 （本稿完成日期：） -XX- XX发布 XXXX XX- XX实施 深圳市市场监督管理局
前言.......................................................................................... n I 范围 . (1) 2规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4总则 (4) 5 充电站和充电桩 (4) 6 充电站和充电桩电气部分 (7) 7 电能质量的要求 (10) 8 电气照明 (12) 9 防雷、接地和检测 (13) 10 电气测量和计量 (14) II 监控系统 (15) 12 充电站安全防护 (15) 13 对其他专业的设计要求 (16) 附录A （规范性附录）谐波电流允许值的换算和公共连接点各用户谐波电流允许值计算...? (18) 附录B （规范性附录）环境噪声限值 (19) 附录C （资料性附录）充电站占地参考面积（以2台变压器、8个充电桩为例） (20) 附录D （资料性附录）充电站建设示意图 (21)
浅析新能源汽车充电技术（一） 近年来新能源汽车在国家的大力支持下高速发展，当前新能源汽车主要以插电式混合动力和纯电动汽车为主，这两种新能源汽车都需要进行充电，本文根据目前国家采用的交流和直流充电技术，将从充电系统的结构组成、充电标准与技术要求、充电模式和充电方法、充电状态识别等几个方面进行探讨。 一、充皂系统豹结构组成 对于纯电动汽车和插电式混合动力汽车，高电压蓄电池充电系统是不可缺少的子系统之一，其功能是将电网的电能转化为车载高电压蓄电池的电能，当高电压蓄电池充满后自动停止充电。高电压蓄电池充电系统主要由充电器、充电设备和车载充电接口三部分组成。 1．充电器 充电器是指将电网提供的交直流电能转化为车载高电压蓄电池所需的直流电能的装置（即AC/DC、 DC/DC整流器）。纯电动汽车和插电式混合动力汽车充电器分为车载充电器（安装在车内）和非车载充电器（安装在充电桩内）两种。 车载充电器是指将AC/DC整流器安装在插电式混合动力或纯电动汽车上，采用地面交流电网或车载电源对高电压蓄电池组进行充电的装置，如图1所示。车载充电器负责与交流电网建立连接并满足车辆充电电气安全要求。此外还通过控制导线与车辆建立通信。这样可以安全启动充电过程并在车辆与车载充电器之间交换充电参数（例如最大电流强度）。
2．充电设备 充电设备是指为满足纯电动汽车或插电式混合动力汽车充电而配备的户外使用型供电设备，可固定在停车场、广场及其他便于新能源汽车停靠的地点。充电设备给纯电动汽车或插电式混合动力汽车提供单相或三相交流电源，使用标准非接触式智能卡控制充电开始和结束，并提供过压、欠压、过流、过温、防雷等系统保护功能。 （1）移动充电包 所谓的移动充电包，就是一条充电线，任何有普通电源插口的地方都可以充电，体积和重量均较小，所以使用非常方便，如图2所示。可将移动充电包放在发动机室盖下方的移动充电包盒内或者后备箱内。由于使用普通家用插座将移动充电包连接到交流电压网络上，因此限制了最大充电电流强度。在我国针对该交流电压网络提供的相关产品型号可使用最大16A电流强度或最大3.7kW充电功率，属于车载慢充系统，从计算角度来说，使之前完全放电的插电式混合动力与纯电动汽车高
电动汽车无线充电技术 方案 北京中诺电力工程有限公司 年月日
目录 一、背景概述 (3) 1、研发背景 (3) 2、产品定位 (3) 二、产品方案功能介绍 (3) 1、设计理念 (3) 2、系统拓扑图 (4) 3、系统构架描述 (4) 4、系统功能介绍 (4) 5、产品方案规格 (5) 三、产品方案应用介绍 (5) 1、应用模式 (5) 2、应用流程 (5) 3、应用环境 (6) 四、产品方案特性介绍 (6) 1、技术特性 (6) 2、应用特性 (6) 3、系统特性 (6) 五、产品方案技术介绍 (7) 1、相关技术 (7) 2、技术指标 (7) 六、实施运维方式说明 (7)
一、背景概述 1、研发背景 随着地球环境越来越恶劣，资源越来越匮乏，世界各国都在不断地为日益严重的环境问题大规模投资着，节能环保问题就这样被世界所提倡，使用清洁再生能源和环保材料是节能环保主题下的主要方式，针对目前汽车尾气造成的大气污染，资源短缺问题，各大汽车公司厂商都在积极推动新的技术变革，电动汽车就应运而生了。再给人民提供生活出行方便的同时，倡导低碳环保，节能减排，可持续性发展的道路。那么給电动汽车的供电产品就必不可少，大力发展汽车充电桩普及充电桩网络和新技术的运用就成为发展和推广电动汽车非常重要的环节。 2、产品定位 产品的主要供电方式为太阳能及并网市电，通过无线发射线圈給电动汽车供电，能够快速的给电动汽车充电，首次采用低压高功率动态充电技术，在提高电压快速充电安全上提供了绝对的安全保障，同时汽车的磁感应接收端植入了一颗通信芯片，利用手机接收信号app 可以连接汽车，以此来追踪汽车的安全和防盗 二、产品方案功能介绍 1、设计理念 针对国内已有的电动汽车充电桩的不足和安全考虑，还有节能环保问题，综合来看：目前电动汽车迫切需要一个高效安全节能又环保使用更方便的充电桩，无线充电正好具备以上多个功能要求，在多个技术问题解决后，整体工程在能效上将达到预期效果。
电动汽车无线充电原理及应用分析 【摘要】随着经济的快速发展，节能、低碳和环保经济成了社会发展的需要，电动汽车受到了广泛的关注，而无线充电技术是未来电动汽车供电技术的发展趋势。本文介绍了三种常用的无线充电技术：电磁感应、微波、磁耦合共振，并分析了三种无线充电的工作原理、存在的问题及实用化前景。 【关键词】电动汽车;无线充电;电磁感应;微波;磁耦合共振 一、引言 自电动汽车产生以来，为了让车主感觉更加方便、安全，高新技术和便捷服务已经被广泛应用，很多知名的汽车制造商和能源企业建造了跟传统加油站类似的充电桩和换电站。在日本、美国、德国，包括中国在内等地区都开始配置充电设备的充电桩和换电设备的换电站。无论是充电桩还是换电站都属于接触式充电范畴，它们都需要充电插头和电线来进行电能的传递。但无线充电则不需要这些连接装置，它是利用交变电磁场和无线电波来传递电能，因此不需人来插拔插头，同时节省电线材料，无触电危险，在恶劣天气环境下使用性强，很便于在停车场和车库大面积推广。因此，电动汽车无线充电受到很多汽车制造商的青睐，相关技术的研究和应用在世界发达国家已经开始开展。 二、无线充电技术 无线充电技术应用在电动汽车上主要有三种：电磁感应法、微波法、磁耦合共振法。其中电磁感应法利用线圈间产生的电磁感应现象进行电能传输;微波法利用天线发射和接收微波进行电能传输;磁耦合共振法利用共振电路之间的共振现象进行电能传输，下面分别进行分析介绍。 （一）电磁感应法 此原理与电力系统中常用的电力变压器原理类同。在变压器的一次线圈通入交变电流，二次线圈会由于电磁感应原理感应出电动势，如果二次线圈电路闭合，即可有感应电流出现，电流方向的确定遵从楞次定律，其大小可由麦克斯韦电磁理论解出。相对于无线输电而言，变压器的一次线圈相当于电能发射线圈，二次线圈相当于电能接收线圈，这样就可以把电能从发射线圈无线传输到接收线圈。工作原理如图1所示。 该电能传输系统是将发射电能的一次线圈埋藏在地下，接收电能的二次线圈安装于车底部，两线圈之间空隙的大小会影响充电系统的效率。 （二）微波法 要想实现电能长距离的无线传输，则可使用微波的传输方式。由于微波的波
电动汽车充电机、充电站设计要求 前言 电动汽车能源供给系统主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。充电机（站）是充电系统的重要组成部分。制定充电机（站）的技术标准，是建立能源供给系统的基础。 目前已经颁布的电动汽车充电系统国家标准有：GB/T 18487.1-2001《电动车辆传导充电系统一般要求》、GB/T 18487.2-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求》、GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站）》。本规范是在GB/T 18487标准的基础上，根据国家电网公司建立能源供给系统的要求，对电动汽车充电机（站）的基本功能、工作状态、安全要求、充电控制导引电路、充电连接器、接口和通信要求、产品质量认证等做出了规定。对充电站技术规范其他部分的内容将在后期工作中补充和完善。 国家电网公司将根据项目进展需要，陆续发布相关技术规范（草案），在项目实施过程中修改、完善和提高，最终形成国家或行业标准。 本规范供国家电网公司所属各省市公司试行，并请各省市公司根据实施情况，提出修改建议。
1 适用范围 本规范适用于国家电网公司设计使用的电动汽车用充电机（站）。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。 GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求 GB/T 18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求 GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站） GB/T 18387-2001 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz～30MHz GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分车载储能装置GB/T 18384.2-2001 电动汽车安全要求第2部分功能安全和故障保护 GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分人员触电防护GB/T 18858.3-2002 低压开关设备和控制设备控制器—设备接口（CDI）第3部分：DeviceNet GB/T 11918-2001 工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求 3 定义 （1）单体蓄电池 构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成，其标称电压
第21卷第3期湖南理工学院学报(自然科学版)Vol.21 No.3 2008年9月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Sep. 2008电动汽车动力电池及其充电技术 丁跃浇, 张万奎 (湖南理工学院机械与电气工程系，湖南岳阳 414006) 摘 要: 电动汽车动力电池由铅酸电池、氢镍电池、燃料电池, 发展到锂离子电池. 缩短动力电池的充电时间, 增加动力电池的充电容量是充电的关键技术. 关键词: 铅酸电池, 锂离子电池, 充电技术 中图分类号: TM912 文献标识码: A文章编号: 1672-5298(2008)03-0059-03 Power Batteries for Electric Automobiles and Their Recharging Techniques DING Yue-jiao, ZHANG Wan-kui (Department of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstrct: Power batteries for electric automobiles have developed greatly from lead-acid battery, Ni-MH batteries, fuel batteries, to Li-ion batteries. Reducing the recharging time of batteries and enhancing their recharging capacities have become the crucial technique. Key words: lead-acid battery; Li-ion batteries; recharging technique 动力电池是电动汽车的关键技术之一. 1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时, 使用的是铅酸电池. 目前, 仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池. 近十多年来, 锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用, 越来越显示出其优越性. 美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理: 1)对于任何给定的放电电流, 电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比; 2)对于任何放电深度, 一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比, 可以通过提高放电电流来增大充电接受比; 3)一个电池经几种放电率放电, 其接受电流是各放电率接受电流之总和. 也就是说, 可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流. 在蓄电池充电接受能力下降时, 可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力. 汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关, 除了其自身的参数, 如电池的极板质量、电解质的浓度等外; 还有外部因素, 如电池的充放电参数, 包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等. 这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难, 需要考虑到很多的变量. WG6120HD混合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上. SOC (state of charge)指的是电池内部参加反应的电荷参数的变化状态, 反映蓄电池的剩余容量状况．这在国内外都已经形成统一认识. 1 铅酸电池 铅酸蓄电池是一个很复杂的化学反应系统. 充放电电流的大小和它工作温度等外部因素都会影响蓄电池的性能. 计算电池的SOC值, 并根据汽车的运行状态以及其它的参数来确定汽车的运行模式, 是电动汽车的一项关键技术. 铅酸蓄电池的应用历史最长, 也是最成熟、成本售价最低廉的蓄电池, 已实现大批量生产. 但它比能量低, 自放电率高, 循环寿命低. 当前存在的主要问题是其一次充电的行程短. 近期开发的第三代圆柱型 收稿日期: 2008-04-15 基金项目: 湖南省自然科学基金资助项目 (06JJ5087) 作者简介: 丁跃浇(1967- ), 男, 湖南临湘人, 湖南理工学院机械与电气工程系副教授. 主要研究方向: 自动控制
家电检修技术2010年第12期（）元 器件与代换 电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。电动汽车充电技术作为一个新的科技领域，世界各国都置身于充电技术的研究，并拟制作充电技术标准，为未来企业发展 占据先机。 充电系统为电动汽车运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中，充电站的建 设需要根据电动汽车的充电需求，结合电动汽车充电模式进行相应的规划和设计。 一、电动汽车充电技术研究现状 目前电动汽车充电站建设的规模小、数量少，所以电动汽车充电站相关技术大部分还处在实际应用的初级阶段。国际上电动汽车充电系统的标准主要是ＩＥＣ发布的ＩＥＣ６１８５１·２００１。该标准包括三个部分，分别为：一般要求（ｐａｒｔｌ）、电动车辆与交流／直流电源的连接要求（ｐａｒｔ２－１）、电动车辆与交流／直流充电站（ｐａｒｔ２－２）。我国根据国内电动汽车的发展状况，于２００１年制定了３个标准，这３个国家标准分别等同（或等效）采用了ＩＥＣ６１８５１的３个部分。近年来，电动汽车以及电力技术的快速发展，这些标准已不能完全满足当前的发展需求，而且这些标准中缺乏通信协议、监控系统等方面的内容。目前国家电网公司为了规范内部电动汽车的应用，已经颁布了６项与电动汽车充电站相关的企业标准。 目前供电、充电和电池系统应用集成技术和相关标准及规范研究的缺乏，仍然是电动汽车推广应用的主要薄弱环节，给电动汽车下一步的发展和充电设施的统一规划带来了很大的困难。能够保证大规模充电站正常运营的充电站监控系统尚无成熟产品，充电站 监控系统和充电机间的通信协议和通信接口尚无统一的标准可以遵循，各充电站之间也无信息联系。 二、电动汽车常用充电模式根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，电动汽车的充电模式存在一定的差别。对于充电方案的选择，现今普遍存在常规充电、快速充电和电池组快速更换系统三种模式。 1.常规充电 蓄电池在放电终止后，应立即充电（在特殊情况下也不应超过２４ｈ），充电电流相当低，大小约为１５Ａ，这种充电叫做常规充电（普通充电）。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电，一般充电时间为５～８ｈ，甚至长达１０～２０ｈ。 因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此常规充电的充电器和安装成本比较低，可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，可提高充电效率和延长电池的使用寿命。常规充电模式的主要缺点为充电时间过长，有紧急运行需求时难以满足。 2.快速充电常规蓄电池的充电方法一般时间较长，给实际使用带来许多不便。快速充电电池的出现，为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。快速充电又称应急充电，是以较大电流短时间在电动汽车停车的２０ｍｉｎ至２ｈ内，为其提供短时充电服务，一般充电电流为１５０～电动汽车充电模式、特点及技术要求 笙胡兴军 一般电源电路，可选用“Ｅ”型铁心电源变压器。若是高保真音频功率放大器的电源电路，则应选用“Ｃ”型变压器或环型变压器。 对于铁心材料、输出功率、输出电压相同的电源变压器，通常可以直接互换使用。（2）行输出变压器的选用与代换 电视机行输出变压器损坏后，应尽可能选用与原机型号相同的行输出变压器。因为不同型号、不同规格的行输出变压器，其结构、引脚及“二次”电压值均会有所差异。 选用行输出变压器时，应直观检查其磁心是否松动或断裂，变压器外观是否有密封不严处。还应将新行输出变压器与原机行输出变压器对比测量，看引脚与内部绕组是否完全一致。 若无同型号行输出变压器更换，也可以选用磁心 及各绕组输出电压相同，但引脚号位置不同的行输出变压器来变通代换（例如对调绕组端头、改变引脚顺序等）。 （3）中频变压器的选用与代换中频变压器有固定的谐振频率，调幅收音机的中频变压器与调频收音机的中频变压器、电视机的中频变压器之间也不能互换使用；电视机中的伴音中频变压器与图像中频变压器之间也不能互换使用。 选用中频变压器时，最好选用同型号、同规格的中频变压器，否则很难正常工作。在选择时，还应对其各绕组进行检测，看是否有断线或短路（线圈与屏蔽罩之间相碰）。 收音机中某只中频变压器损坏后，若无同型号中频变压器更换，则只能用其他型号的成套中频变压器（一般为３只）代换该机的整套管等多种。荨43 总659页
电动汽车充电技术国外研究现况及发展趋势 班级： ： 学号：
摘要：对国外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h ，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况