GB/T38775.7-2021
电动汽车无线充电系统第7部分：互操作性要求及测试车辆端
Electricvehiclewirelesspowertransfer—Part7:Interoperabilityrequirementsandtesting—Vehicleside
- 中国标准分类号（CCS）T35
- 国际标准分类号（ICS）43.040
- 实施日期2022-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数32页
- 文件大小5.05M
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电动汽车无线充电系统第7部分：互操作性要求及测试车辆端
GB/T38775.7一2021 A类车载设备与GB/T38775.6一2021中附录A中地面参考设备构成的MF-wPT系统进行效率 测试时应按照8.2规定的测试方法进行
效率测试时,应测试车辆需求的充电电压范围最低电压至最 高电压),且系统效率应满足表5的规定,其中,地面参考设备的异物检测、活体保护功能应处于工作 状态
表5系统效率 对准情况 系统效率 85% 中心对准点 >80% 对准容忍区域 试验准备 7.1频率设置 车载设备的工作频率应按照表6中规定的标称频率设置
MF-WPT系统在工作状态时应采用定频工作模式,系统工作频率应按照表6中规定的标称频率 设置
表6频率 频率类型 频率值/kHH 标称频率 f
为标称频率值,其值待定,误差不应超过0.05kHz
7.2对准容忍区域与对准点设置 A类车载设备的对准容忍区域应由设备制造商提供,且提供的偏移范围应至少满足表7的要求
表7偏移范围 偏移范围/mm 坐标 X -7575 -100100 图2所示为原边线圈和副边线圈的中心对准点示意图
国家标准 GB/38775.7一2021 电动汽车无线充电系统 第7部分互操作性要求及测试车辆端 Eleetrievehielewirelesspowertransfer一 Part7.lnteroperabilityrequirementsandtesting一Vehicleside 2021-10-11发布 2022-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T38775.7一2021 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 通则 5. 系统架构 5,2分类 要求 6.1车载参考设备要求 6.2安全要求 6.3输出功率要求 6.4系统效率要求 试验准备 7.1频率设置 7.2对准容忍区域与对准点设置 7.3输出电压测量点选择 7.4测试对象功能及预检 7.5测试装置布置 测试方法 8.1安全测试 8.2系统效率及输出功率测试 附录A规范性)MF-wPT1,MF-wPT2,MF-wPT3的车载参考设备 A.1MF-wPT1的车载参考设备 A.2MF-wPT2的车载参考设备 13 A.3MF-wPT3的车载参考设备 16 附录B资料性测试对象功能及预检 20 B.1初始对位预检方法 20 23 B.2配对预检 23 B.3兼容性检测预检 23 B.4功率传输 24 附录C资料性频率检测及频率锁定
GB/T38775.7一2021 .1 24 通则 24 C.2频率检测及频率锁定步骤 25 C.3频率检测及频率锁定实现方法 27 参考文献
GB;/T38775.7一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草
本文件是GB/T38775《电动汽车无线充电系统》的第7部分
GB/T38775已经发布了以下部分: 第1部分:通用要求; 第2部分;车载充电机和无线充电设备之间的通信协议 第3部分:特殊要求; 第4部分;电磁环境限值与测试方法; 第5部分;电磁兼容性要求和试验方法; 第6部分;互操作性要求及测试地面端; 第7部分;互操作性要求及测试车辆端
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别专利的责任
本文件由工业和信息化部提出 本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口
本文件起草单位;中兴新能源科技有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、第一汽车 集团有限公司、汽车技术研究中心有限公司、电力科学研究院有限公司、中汽研汽车检验中心 天津)有限公司,哈尔滨工业大学、华为技术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、中惠创智无线供 电技术有限公司、日产()投资有限公司、上海万暨电子科技有限公司、吉利汽车研究院(宁波)有限 公司厦门新页科技有限公司、北京有感科技有限责任公司、东风汽车集团股份有限公司
本文件主要起草人;胡超、汪国康、梁士福、兰昊、黄晓华、孔治国、魏斌、宋凯、吴巍峰、朱春波、 武志贤、范春鹏、杨国勋、代康伟、李川张宝强、胡越、周德勇、陈家威、谭品斌、寇秋林,李正军、林桂江、 李江、陆钧、,顾明磊
GB/T38775.7一2021 引 言 GB/T38775旨在确立电动汽车无线充电系统的要求、测试方法、互操作性等要求,拟由九个部分 组成 第1部分;通用要求
目的在于规定电动汽车无线充电系统的总体要求
第2部分:车载充电机和无线充电设备之间的通信协议
目的在于规定电动汽车无线充电系 统地面通信控制单元(CsU)与车载通信控制单元(IVU)之间实现无线充电控制的通信协议， 也规定了无线充电控制管理系统(wCCMS)参与无线充电控制的通信协议
第3部分:特殊要求
目的在于规定电动汽车无线充电系统所特有的安全要求及测试方法
-第4部分;电磁环境限值与测试方法
目的在于规定电动汽车无线充电系统在充电时,电动汽 车内、外的电磁环境限值和测试方法
-第5部分电磁兼容性要求和试验方法
目的在于规范电动汽车无线充电系统电磁兼容性要 求,统一测试方法及判定依据
第6部分;互操作性要求及测试地面端
目的在于规定电动汽车无线充电系统车载参考设备" 以及原边被测部件为满足互操作性应满足的要求和测试方法
第7部分互操作性要求及测试车辆端
目的在于规定电动汽车无线充电系统地面参考设备 以及副边被测部件为满足互操作性应满足的要求和测试方法
第8部分;通信一致性测试地面端
目的在于规定地面端被测设备的通信一致性测试方法
第9部分;通信一致性测试车辆端
目的在于规定车辆端被测设备的通信一致性测试方法 IN
GB;/T38775.7一2021 电动汽车无线充电系统 第7部分互操作性要求及测试车辆端 范围 本文件规定了电动汽车无线充电系统车辆端的互操作性要求及测试,包括系统架构、分类,技术要 求,试验准备、互操作性测试,车载参考设备等
本文件适用于电动汽车静态磁合无线充电系统,其供电电源额定电压最大值为1000VAC)或 1500VDC),额定输出电压最大值500VDC),其他额定输出电压参考执行
规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款
其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T19596电动汽车术语 GB:/T38775.1-2020电动汽车无线充电系统第1部分;通用要求 GB/T38775.22020 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 电动汽车无线充电系统第3部分;特殊要求 GB/T38775.32020 GB/T38775.4一2020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/T38775.5电动汽车无线充电系统第5部分电磁兼容性要求和试验方法 电动汽车无线充电系统第6部分;互操作性要求及测试地面端 GB/T38775.62021 术语和定义 GB/T19596,GB/T38775.1-2020,GB/T38775.22020,GB/T38775.3一2020,GB/T38775.6 2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 互操作性interoperability 相同或不同型号、版本的无线充电系统地面设备与车载设备通过信息交互和过程控制,实现电动汽 车无线充电互联互通的能力
[[来源GB/T34657.2一2017,3.1,有修改 3.2 原边线圈primarycoin 由一匝或多绕线绕制形成的能够产生电磁场的线圈
注:原边线圈是MF-WPT系统原边设备的部件
[来源GB/T38775.62021,3.2]
GB/T38775.7一2021 3.3 副边线圈seondarycoil 由一匝或多匝绕线绕制形成的能够接收电磁场的线圈
注副边线圈是MFwPT系统副边设备的部件
[来源GB/T38775.62021,3.3] 3.4 area 对准容忍区域aliememttoleranee MF-WPT系统可以在X轴和Y轴方向上满足互操作性要求进行无线电能传输的区域
[来源;GB/T38775.62021,3.10] 3.5 初始对位检测initialaligmenteheck 车辆停止后,MF-WPT系统确定其原边设备和副边设备在对准容忍区域范围内的过程
3.6 配对pairing 车载设备与充电位中对应的地面设备的匹配过程
3.7 地面参考设备ofr-b0ardreferencedevice 与待测试车载设备构成MF-wPT系统的测试设备
注:GB/T38775.62021中附录A给出了地面参考设备的设计
3.8 车载参考设备on-hoardreferencedeviee 与待测试地面设备构成MF-wPT系统的测试设备
注:附录A给出了车载参考设备的设计
缩略语 下列缩略语适用于本文件
CN:补偿网络(CompensationNetwork) CsU;地面通信控制单元(CommunicationServiceUnit) NV;逆变器(Inverter IVU;车载通信控制单元(In-VehicleUnit MF-wPT:以磁场为介质的无线电能传输(wirelessPowerTransferThroughMagneticField PFC;功率因数校正(PowerFactorCoreetion) PPC;功率接收控制器(PowerPick-upController) PTC;功率传输控制器(PowerTransferController) 5 通则 5.1系统架构 图1所示为MF-wPT的系统架构及组件
GB;/T38775.7一2021 2%3 100 200 标引序号说明: MF-wPT系统; 11 原边设备; 12 非车载功率组件; 13 -地面通信控制单元(CsU); 14 -地面功率电路; 1 地面设备 100 供电电源; 副边设备; 车载功率组件; 心 车载通信控制单元(rvU)3 车载功率电路 25 车载设备; 200 电池和/或车载电气设备; 无线充电功率传输; 通信
图1MF-wPT系统架构及组件 5.2分类 5.2.1输出功率等级分类 按照MF-wWPT系统额定输出功率,车载设备可分为不同的功率等级,如表1所示
表1车载设备输出功率等级 输出功率尸/Aw 输出功率等级分类 MFwPTl一VA 3.7 MF-wPT2VA 2.96
GB;/T38775.7一2021 6.2安全要求 A类车载设备的安全要求应按照8.1规定的测试方法进行测试
A类车载设备的安全测试结果应符合GB/T38775.1一2020中第10章安全要求,GB/T38775.3 2020中5.8.6活体保护以及G;B/T38775.4一2020中4.2限值符合性要求,第5章限值的规定
6.3输出功率要求 A类车载设备与GB/T38775.6一2021中附录A地面参考设备构成的MF-wPT系统输出功率测 试应按照8.2中测试方法进行,测试时车载设备应支持地面参考设备以不低于0.25kw/s的功率启动
且A类车载设备的额定输出功率应满足表4的规定,其中: 1) 输出功率等级为MF-WPTl的A类车载设备应满足: 地面参考设备输人功率等级为MF-wPTl,MF-WPT2,MF-wPT3时,输出功率等级为MEF-wPT1 的车载设备应可实现设计的最大输出功率
22 输出功率等级为MF-wPT2的A类车载设备应满足 地面参考设备输人功率等级为MF-wPT2,MF-wPT3时,车载设备应可实现其设计的最大输 出功率; 地面参考设备输人功率等级为MF-wPT1时,车载设备可实现不低于2.96kw的额定功率 输出
输出功率等级为MF-wPT3的A类车载设备应满足 3 地面参考设备输人功率等级为MF-wPT3时,车载设备应可实现其设计的最大输出功率; 地面参考设备输人功率等级为MF-wPT2时,车载设备应可实现不低于6.16kw的额定功率 输出; 地面参考设备输人功率等级为MF-wPTl时,车载设备可实现不低于2.96kw的额定功率 输出
B类车载设备的输出功率由设备制造商和用户协商确定
表4A类车载设备额定输出功率 地面参考设备 车载设备 MF-wPT4 MF-WPT1 MF-WPT2 MF-WPT3 MF-wPT P
GB;/T38775.7一2021 副边线圈 副边线 副边线圈 原边线圈" 原边线圈 原边线圈 a 单磁极副边线圈 b 双磁极副边线圈-左对准 双磁极副边线圈-右对准 标引序号说明 -中心对准点; -对准容忍区域; 车辆行驶方向
图2中心对准点示意图 A类车载设备进行互操作性测试时的中心对准点应在设备表面进行标记,应为副边线圈的几何中 心点或由设备制造商指定,在测试时中心对准点的坐标应为X=0,Y=0 B类车载设备进行测试时的中心对准点宜在设备表面进行标记. 7.3输出电压测量点选择 互操作性测试时,MF-wPT系统输出电压的测量点应按照GB/T38775.6一2021中7.3的规定 选择
注:对于超过500V的充电电压,系统输出电压测试点由设备制造商提供
7.4测试对象功能及预检 A类车载设备进行互操作性测试之前,宜完成初始对位检测功能、配对功能、兼容性及功率传输的 检测,初始对位检测的要求及测试方法宜参照附录B中B.1执行,配对功能、兼容性检测及功率传输宜 参照B.2一B.4的规定执行
7.5测试装置布置 互操作性测试时,需要采用模拟底盘的材料或组件来代替车辆底盘,车载设备应安装在模拟底盘的 材料或组件上
模拟底盘的材料或组件包括屏蔽组件,钢板两部分
屏蔽组件可采用图3所示的屏蔽 ， 板,亦可由设备制造商提供;若屏蔽组件由设备制造商提供,应在测试报告中注明,互操作性测试中 地 面参考设备应包含外壳等所有组件
试验负载宜采用电子负载
MF-wPT系统互操作性测试的台架布置示意图如图3所示
汽车模拟底板宜采用16Mn或类似钢材,尺寸宜为1.5m×1.5m×0.7mm,厚度可增加至1 mm 屏蔽层宜采用6061铝合金或类似铝合金,尺寸宜为1.lmX1.1mx0.7mm, ,厚度可增加至1 mm
GB/T38775.7一2021 标引序号说明 汽车模拟底板; -副边非金属支撑框架 -屏蔽层 车载设备; 地面参考设备; -XY轴定位装置
注，副边设备,屏蔽层、汽车模拟底板之间应紧密贴合
图3MIF-wPT系统互操作性测试的台架布置示意图 测试方法 8 8.1安全测试 A类车载设备与GB/T38775.6-2021中附录A的地面参考设备组成MF-wPT系统时,其安全测 试应按照GB/T38775.1一2020中第10章安全要求的规定执行
车载设备的IP等级应按照GB/T38775.32020中8.6.2及8.6.4的规定执行
电磁环境安全的测试应按照GB/T38775.4一2020中第6章测试方法、第7章测试结果评定的规定 执行
异物检测的测试应按照GB/T38775.62021中8.2.1的规定执行
活体保护的测试应按照GB/T38775.62021中8.2.2的规定执行
8.2系统效率及输出功率测试 8.2.1测试点选择 系统输出功率和系统效率的测试点应至少满足GB/T38775.3一2020中8.2.2的规定
若设备制
GB;/T38775.7一2021 造商提供的对准容忍区域的X轴方向允许偏移值大于75 mm和/或Y轴方向允许偏移值大于 100 nmm,则应增加测试点数,增加的测试点如图4所示
测试点应以25mm作为步长,若设备制造商提供的对准容忍区域的X、Y轴最大值不是25mm的 倍数,则X、Y轴的最后测试点可不以25” 作为步长,应以Xm,Y作为XY轴的最后测试点
mm Ymm 昌 A 25m" 75mmX ";x mm 标引序号说明: Y
Y轴测试点,Y,=士(I00十n×25)mm,其中"为整数; 设备制造商提供的对准容忍区域的Y轴最大值Y,=士(100十nX×25十y)mm,其中"为Y
中的"值
y<25mm; x轴测试点,x
=士(75十m×25)mm,其中朋为整数 Xm 设备制造商提供的对准容忍区域的X轴最大值,Xm=士(75十m×25十r)mm,其中m为X中的m 值,.r<25mm 图4测试点示意图 8.2.2测试步骤 对于输出电压范围为U
U,的MF-wPT系统,系统输出功率和系统效率的测试步骤应按 以下进行 输出电压为Uatm,测试车载设备制造商指定的额定离地间隙,最大离地间隙以及最小离地间 隙条件下系统设计的100%输出功率、,75%输出功率以及50%输出功率三种状态下所有测试 点在设置的偏转角度下的系统输出功率及系统效率
输出电压为0.75×U,测试额定离地间隙、最大离地间隙以及最小离地间隙条件下系统设 b 计的100%输出功率、75%输出功率以及50%输出功率三种状态下所有测试点在设置的偏转 角度下的系统输出功率及系统效率
,测试额定离地间隙,最大离地间隙以及最小离地间隙条件下系统设计的 输出电压为U OUtmn 00%输出功率、75%输出功率以及50%输出功率三种状态下所有测试点在设置的偏转角度 下的系统输出功率及系统效率 如果U状态下,MF-wPT系统无法实现设计的100%输出功率,则测试该状态下的系统最 大输出功率;并按照设备制造商提供的最低满功率输出需求的输出电压进行测试,测试额定离 地间隙,最大离地间隙以及最小离地间隙条件下系统满功率、75%输出功率以及50%输出功 率三种状态下所有测试点在设置的偏转角度下的系统输出功率及系统效率
偏转角度的设置应符合GB/T38775.32020中8.2.3的规定
GB/T38775.7一2021 附 录 A 规范性 Mr-wPr1、MF-wPI2,MF-wPI3的车载参考设备 MIR-wPr1的车载参考设备 A.1 A.1.1通则 本条款规定功率等级为MF-wPTl的车载参考设备的机械机构、电气参数、结构参数,包括Z1、Z2、 Z3三个离地间隙类型的车载参考设备
A类地面设备进行互操作性测试时,应采用本章节规定的车载 参考设备
注1:本条款规定的车载参考设备适用于地面安装方式的A类地面设备,地埋安装的A类地面设备的车载参考设 备在后续版本中规定
注2本条款规定的车载参考设备的额定工作频率为85.5kH A.1.2MIF-wPI1Z1车载参考设备机械结构 MF-wWPT1Z1的车载参考设备的机械结构应按照图A.1设计
单位为毫米 剖面4 264 T00 5YP 屏蔽铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利效线 利兹线托盘 马 局部放大 2正 -匝数1m 注:线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.1MF-wPT1Z1的车载参考设备的机械结构 MF-wPT1Z1车载参考设备的中心对准点应为图A.1所示的副边线圈的几何中心,中心对准点的 坐标为X=0mm,Y=0mm
mm150mm、 A类地面设备与MF-WPT1Z1的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙100" 对准容忍区域内实现系统设计的最大功率输出
A.13MIF-wPI12车载参考设备机械结构 MF-wPT1Z2的车载参考设备的机械结构应按照图A.2设计
10
GB;/T38775.7一2021 单位为毫米 屏蔽铝板 钳背板 铁氧体磁芯 利效线 朝 利兹线托盘 匝数11 32 局部放大 注;线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.2MF-wPr122的车载参考设备的机械结构 MF-wPT12车载参考设备的中心对准点应为图A.2所示的副边线圈的几何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm、Y=0mm.
A类地面设备与MF-wPT22的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙140mm一210mm、 对准容忍区域内实现系统设计的最大功率输出
A.1.4MF-wPr13车载参考设备机械结构 MF-wPT1Z3的车载参考设备的机械结构应按照图A.3设计
单位为毫米 剂而 400 .5TYP 屏蔽铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利效线 利效线托盘 A空 子 它平 巨数9 局部放大B 注;线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.3MIF-wPr1z3的车载参考设备的机械结构 1
GB/T38775.7一2021 MEF-wPT1Z3车载参考设备的中心对准点应为图A.3所示的副边线圈的几何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm,Y=0mm. mm250mm、 A类地面设备与MF-wPT1Z3的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙1701 对准容忍区域内实现系统设计的最大功率输出
A.1.5MIF-wPr1车载参考设备的电路设计 MF-wPTI车载参考设备的主电路应按照图A.4设计
.邱站 载 - l.e 标引序号说明 -副边线圈自感; C 车载设备补偿电容; 车载设备谐振补偿电容; C Lp 车载设备谐振补偿电感; U. 车载设备谐振网络输出电压 车载设备谐振网络输出电流; 系统输出电流
图A.4MF-wPT1车载参考设备的主电路拓扑 车载参考设备谐振补偿网络的电气参数应按照表A.1设计
表A.1车载参考设备的电气规格参数 2. 参数 Z Z3 Cc,/nF 178.3 81.3 95.6 Ce/nF 173.5 158.0 169,0 Le/uH 20.0 21.9 20,5 与GB/T39775,6附录A中的地面参考设备构成MF-WPT系统时,MF-WPT车载参考设备的电 气参数应符合表A.2的要求
车载参考设备的电气规格参数 表A.2 离地间隙 /H ./H L儿mm/ L儿max/ Za 40.7 43.6 Z2 67." 70.2 Z3 61.4 63.4 车载参考设备各个模块的电气参数范围应满足表A.3的要求
12
GB;/T38775.7一2021 表A.3车载参考设备中的电气参数范围 参数 值 最大输出电流1值 10,6A v 415.0 最大整流器输人电压U
值 最大整流器输人电流1
值 15,0A 副边设备线圈最大电流1，值 35.0A A.2MIF-wP12的车载参考设备 A.2.1通则 本章节规定功率等级为MF-wPT2的车载参考设备的机械机构、电气参数、结构参数,包括1、Z2、 Z3三个离地间隙类型的车载参考设备
A类地面设备进行测试时,应采用本章节规定的车载参考 设备
注1;本章节规定的车载参考设备适用于地面安装方式的A类地面设备,地埋安装的A类原边设备的车载参考设 备在后续版本中规定
注2本章节规定的车载参考设备的额定工作频率为85.5kHa A.2.2MFwPI2Z1车载参考设备机械结构 MF-WPT2Z1的车载参考设备的机械结构应按照图A.5设计
单位为毫米 剖面4 264 T00 0.5TYT 屏蔽铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利效线 利效线托盘 排 局部放大 E 2X7T -重数11 注;线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.5MF-wPI2z1的车载参考设备的机械结构 MF-wPT221车载参考设备的中心对准点应为图A.5所示的副边线圈的儿何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm、Y=0mm. mm150mm、 A类地面设备与MF-wPT2Z1的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙100m 对准容忍区域内实现满功率输出 13
GB/T38775.7一2021 A.2.3MF-wPI222车载参考设备机械结构 MF-wPT2Z2的车载参考设备的机械结构应按照图A.6设计
单位为毫米 剖面4 334 TYE s 屏蔽铝板 铝背板 -铁氧体磁芯 扫闯 利线 利效线托盘 le 2X75 -师数11 320 B 局部放大 注线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.6MF-wP1222的车载参考设备的机械结构 MF-wPT2Z2车载参考设备的中心对准点应为图A.6所示的副边线圈的几何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm、,Y=0mm
A类地面设备与MF-wPT222的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙l40mm一210mm、 对准容忍区域内实现满功率输出
A.2.4MIF-wPI23车载参考设备机械结构 MF-wPT2Z3的车载参考设备的机械结构应按照图A.7设计
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GB;/T38775.7一2021 单位为毫米 400 .5觉 屏蔽铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利兹线 利弦线托盘 子6 O 380 -匝数9 5 局部放大 420 注:线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.7NMIF-WPT2Z3的车载参考设备的机械结构 MF-WPT223车载参考设备的中心对准点应为图A.7所示的副边线圈的几何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm、Y=0mm
A类地面设备与MF-wP2Z3的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙170mm一250mm. 对准容忍区域内实现满功率输出
A.2.5MF-wPr2车载参考设备的电路设计 MF-wPT2车载参考设备的主电路应按照图A.8设计
起 负 载 R. lel 标引序号说明 副边线圈自感; 车载设备补偿电容; 车载设备谐振补偿电容; C L 车载设备谐振补偿电感; 车载设备谐振网络输出电压; 车载设备谐振网络输出电流; Im 系统输出电流
图A.8MFWPT2车载参考设备的主电路拓扑 车载参考设备谐振补偿网络的电气参数应按照表A.4设计 15
GB/T38775.7一2021 表A.4车载参考设备的电气规格参数 参数 2. Z2 么 C./nF 120.8 62.9 73.5 247.0 268. 244.0 Ce/nF /H 14.2 14.0 13.0 Lg/ 与GB/T38775.6一2021附录A中的地面参考设备构成MF-WPT系统时,MF-WPT2车载参考设 备的电气参数应符合表A.5的要求
表A.5车载参考设备的电气规格参数 离地间队 L儿msx/AH Z1 40.7 43.6 Z2 67.7 70.2 Z3 61.4 63.4 车载参考设备各个模块的电气参数范围应满足表A的要求
表A.6车载参考设备中的电气参数范围 参数 值 最大输出电流I值 21.2A 最大整流器输人电压U
值 385.0V 最大整流器输人电流1
值 30.0A 副边设备线圈最大电流1.值 50.0A A.3MF-wPI3的车载参考设备 A.3.1通则 本章节规定功率等级为MF-wPT3的车载参考设备的机械机构、电气参数、结构参数,包括Z1、Z2、 Z3三个离地间隙类型的车载参考设备
A类地面设备进行测试时,应采用本章节规定的车载参考 设备
注1:本章节规定的车载参考设备适用于地面安装方式的A类地面设备,地埋安装的A类原边设备的车载参考设 备在后续版本中规定
注2:本章节规定的车载参考设备的额定工作频率为85.5kHz
A.3.2MIF-wPI3x1车载参考设备机械结构 MF-wPT31的车载参考设备的机械结构应按照图A.9设计
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GB;/T38775.7一2021 单位为毫米 剖面
284 100 屏蔽铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利效线 先目 利兹线托盘 270 -匝数1o 局部放大B 注:线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.9MIF-wPT3Z1的车载参考设备的机械结构 MF-wPT3Z车载参考设备的中心对准点应为图A.9所示的副边线圈的儿何中心点,中心对准点 的坐标为X=0mm、Y=0mm
A类地面设备与MFwPT3Z1的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙100mm一150mm、 对准容忍区域内实现满功率输出
A.3.3MP-wPr32车载参考设备机械结构 MF-wPT3Z2的车载参考设备的机械结构应按照图A.10设计
单位为毫米 剖面， 334 T00 屏蔽铝板 目 铝背板 铁氧体磁芯 目 利效线 利效线托盘 -匪数11 20 350 局部放大 注;线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.10MF-wPr32的车载参考设备的机械结构 17
GB/T38775.7一2021 MEF-wPT322车载参考设备的中心对准点应为图A.10所示的副边线圈的几何中心点,中心对准 Y=0mm. 点的坐标为X=0mm、 mm210mm、 A类地面设备与MF-wPT3Z2的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙1401 对准容忍区域内实现满功率输出
A.3.4MIF-wPT3z3车载参考设备机械结构 MF-wPT3Z3的车载参考设备的机械结构应按照图A.11设计
单位为毫米 剖面4 400 T00 P 屏铝板 铝背板 铁氧体磁芯 利效线 利效线托盘 g又8 -匪数9 局部放人 注;线圈进线和出线口下方磁芯若为同一片磁芯,可能存在损耗过高或过热的问题,设备制造商可根据产品情况自 行处理
图A.11MI-wPI323的车载参考设备的机械结构 MF-wPT3Z3车载参考设备的中心对准点应为图A.11所示的副边线圈的几何中心点,中心对准 点的坐标为X=0mm,Y=0mm
A类地面设备与MF-wPT3Z3的车载参考设备进行测试时,应能在离地间隙170nmm一250mm、 对准容忍区域内实现满功率输出
A.3.5MIF-wPr3车载参考设备的电路设计 MF-wPT3车载参考设备的主电路应按照图A.12设计
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GB;/T38775.7一2021 中 负 裁 Rame l.e 标引序号说明: 副边线圈自感 车载设备补偿电容; C Ln 车载设备谐振补偿电感; U. 车载设备谐振网络输出电压; 车载设备谐振网络输出电流; I 系统输出电流
图A.12MIF-wPI3车载参考设备的主电路拓扑 车载参考设备谐振补偿网络的电气参数应按照表A.7设计
表A.7车载参考设备的电气规格参数 2. 2e 么 参数 C./nF 105,5 58.3 66.7 Cp/nF 311.0 361.0 373,5 Le/4H 10,2 9.6 9.25 与GB/T38775.62021附录A中的地面参考设备构成MF-wPT系统时,MF-wPT3车载参考设 备的电气参数应符合表A.8的要求
表A.8车载参考设备的电气规格参数 离地间隙 L
/H L、./H Za 43." 47.8 Z2 67.7" 70.2 Z5 61,4 63,4 车载参考设备各个模块的电气参数,包括最大输出电流、最大整流器输人电压、最大整流器输人电 流、,副边设备线圈最大电流范围应满足表A.9的要求
表A.9车载参考设备中的电气参数范围 参数 32A 最大输出电流1值 最大整流器输人电压U
值 415V 最大整流器输人电流I
值 45A 副边设备线圈最大电流1
值 75A 19
GB/T38775.7一2021 附 录 B 资料性) 测试对象功能及预检 B.1初始对位预检方法 B.1.1通则 初始对位检测是为了MF-WPT系统在启动充电之前检测原边设备和副边设备的相对位置,保证 原边设备和副边设备能够实现满足6.2、6.3规定的功率传输要求及系统效率要求,并符合 G;B/T38775.4一2020中电磁环境安全以及GB/T38775.5中电磁兼容性的要求
对准容忍区域在X、Y轴方向允许偏移的最小值应满足6.2的规定
B.1.2一般要求 初始对位检测应在车辆处于静止状态下执行
初始对位检测宜参照GB/T38775.62021中C.2或C.3的方法执行
如果原边设备和副边设备的相对位置检测结果满足lr|<75mm、ly|<100mm或满足设备制造 商提供的对准容忍区域X轴、Y轴方向的允许偏移值,则初始对位检测通过;否则初始对位检测不通 过,系统应不启动功率传输
初始对位检测通过后系统应进行互感值检测,从而保证功率传输的安全性及可靠性
A类车载设备的制造商宜提供以下信息: 车载设备的对准容忍区域X轴、Y轴方向的允许偏移值 车载设备的最大离地间隙和最小离地间隙
B.1.3测试步骤 初始对位检测功能的测试步骤应按以下进行: 车载设备设置为最大离地间隙; a b) 车载设备中心对准点与地面参考设备的中心对准点对齐,系统启动初始对位检测,检测结果 为中心对准点在对准容忍区域内; 车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴、Y轴正方向的边界(边界为最大允许偏移值 减2cm),系统启动初始对位检测,检测结果为中心对准点在对准容忍区域内;继续移动车载 设备至超出X轴正方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍 区域;车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴正方向的最大允许偏移值、超出Y轴正 方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍区域 车载设备中心对准点移动至对准容忍区城X轴负方向、Y轴正方向的边界边界为最大允许 偏移值减2cm),系统启动初始对位检测,检测结果为中心对准点在对准容忍区域内;继续移 动车载设备至超出X轴负方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出 对准容忍区域;车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴负方向的最大允许偏移值、超 出Y轴正方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍区域; 车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴正方向、Y轴负方向的边界(边界为最大允许 偏移值诚2cm),系统启动初始对位检测检测结果为中心对准点在对准容忍区域内;继续移 动车载设备至超出X轴正方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出 20
GB;/T38775.7一2021 对准容忍区域;车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴正方向的最大允许偏移值、超 出Y轴负方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍区域; fD 车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴、Y轴负方向的边界(边界为最大允许偏移值 减2cm),系统启动初始对位检测,检测结果为中心对准点在对准容忍区域内;继续移动车载 设备至超出X轴负方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍 区域;车载设备中心对准点移动至对准容忍区域X轴负方向的最大允许偏移值,超出Y轴负 方向最大允许偏移值2cm,初始对位检测结果为中心对准点超出对准容忍区域; 车载设备设置为最小离地间隙,重复步骤b)f); 8 h)车载设备设置为额定离地间隙,重复步骤b)f). 若初始对位检测的测试满足步骤b)~h),则系统初始对位检测功能测试通过,若其中任意一个步 骤不满足,则系统初始对位检测功能测试不通过 B.1.4互感值检测方法 A类地面参考设备和A类车载参考设备构成的系统架构如图B.1所示
负 DC 叮 载 PFC La R DC 标引序号说明: -副边线圈自感 ！ 车载设备补偿电容 C 车载设备谐振补偿电容; Ln 车载设备谐振补偿电感; U 车载设备谐振网络输出电压; 车载设备谐振网络输出电流; 系统输出电流; U
地面设备逆变器输人电压; U
地面设备谐振网络输人电压; I 地面设备谐振网络输人电流; 地面设备谐振补偿电感值; Ln c -地面设备谐振补偿电容; 地面设备补偿电容; ！ -原边线圈电感
图B.1无线充电系统电路架构 对于图B.1所示的电路架构,原边线圈的电流I根据公式(B.1)计算: ！
(A1十R
A 丽 jw 其中: 十jwl A=(I一wLeCe>(al.
十C C 十 A2=1一w'LpC' C 21
GB/T38775.7一2021 r(2、厄1
一xI 是-靠 R
= 式中 系统工作频率,对于A类设备o的值为2开×fn; o 车载设备谐振补偿电感; Lg C 车载设备谐振补偿电容; 车载设备补偿电容; 车载设备副边线圈电感; P 系统输出功率; 系统输出电流; 车载设备谐振网络输出电流 在无线充电系统启动阶段,系统无功率输出
将图B.1所示的车载设备的可控整流器设置为短路 状态,此时互感值M的检测框图如图B.2所示
PTc Dc 电 负 Prc' Nv PPC CN CN 载 源 Dc lal CSU Mm 标引序号说明
-控制回路1,地面端INV的功率控制单元; -控制回路2,地面端DCDC功率控制单元,可选; 控制回路3,地面端PFC功率控制单元 元; 控制回路4,车辆端功率控制单元; 1a为负载充电所需电流有效值,由负载向VU发送请求 为车辆端充电所需原边线圈电流有效值,由IVU向CSU发送请求; Iprm 为原边线圈电流有效值; PFC 功率因数校正; Dc-c -直流-直流功率变换; 逆变器 NY Pre 功率传输控制器; cN 补偿网络 PPc -功率接收控制器; 'su 地面通信控制单元 IVU -车载通信控制单元
图B.2检测的框图 图B.2所示的检测图中,将整流器短路后,可检测得到！
和I，的值,且此时Re=0、A，为一个定 常虚数、A为一个定常实数,可通过式B1计算得到M的值
若检测得到的M值为Mm
GB/T38775.7一2021 附 录 C 资料性) 频率检测及频率锁定 通则 C.1 本附录规定了A类车载设备对A类地面设备的工作频率的检测以及车载设备频率锁定方法,B类 车载设备、B类地面设备的频率检测和锁定方法由设备制造商和用户协商确定
MF-wTP系统在定频率工作时,地面设备和车载设备的工作频率相差应在士50Hz的范围内
频率检测应在启动充电之前执行,且地面设备在启动充电之前应为原边线圈提供和正常充电时相 同工作频率的电流激励
车载设备应检测出地面设备的工作频率,车载设备应能够使车载端工作频率在误差允许范围内与 检测工作频率一致
C.2频率检测及频率锁定步骤 系统频率检测及频率锁定步骤宜按照图C.1所示进行
地面设备 车载设备 整流器设置为短路状态 发送频率检测及锁定请求 响应频率检测及锁定请求 产生幅值I、频率6的原边线圈电流 对原边线圈电流的频率进行检测 是否完成检测 锁频失败 发送锁频成功信号 图C.1频率检测及频率锁定步骤 频率检测及频率锁定具体步骤如下: 车载设备的整流器设置为短路状态 a b 整流器处于短路状态后,发送锁频请求给地面设备,地面设备响应锁频请求;锁频请求包含锁 频请求包含原边线圈电流的频率(频率标称按照7.1的规定取值,误差在土50Hz以内); 地面设备对原边线圈进行较小电流I激励,其频率f
即为地面设备的工作频率;其中 1pm宜不超过15A 车载设备检测到整流器输人电流的频率在锁频请求约定的频率范围内,并将整流器开关管的 控制频率调整为检测到的频率;若完成频率则进人步骤5,若未完成则锁频失败,并向地面设 24
GB;/T38775.7一2021 备发送失败信息 车载设备发送锁频成功信息
C.3频率检测及频率锁定实现方法 对于图C.1所示步骤,其频率检测及频率的具体实现方法宜按照图C.2所示的步骤进行
车载设备 地面设备 整流器设置为短路状态 原边线圈完成电流激励， 频率为y 整流器开关管驱动设置频率为/的驱动波形，采集驱 动波形的过零点时刻为 光成/，电流激防 采集的过零点时刻为/,令>，且l一<1/ 连续采集m个,及/时刻，计算刀=/一、T41=/4一4+ /+=+ l十m 若T4+.
电动汽车无线充电系统第7部分：互操作性要求及测试车辆端GB/T38775.7-2021
在电动汽车普及的今天，无线充电系统已经成为了一种趋势。然而，不同品牌的电动汽车之间存在着充电接口的差异，因此，制定一项通用标准来确保不同品牌、不同型号的电动汽车都可以使用相同的充电设备进行充电，就显得非常必要。 GB/T38775.7-2021标准的制定正是为了解决这个问题。该标准规定了充电机与车载充电系统之间的互操作性要求，确保了充电机能够充电所有符合该标准的电动汽车。 根据该标准，车载充电系统应当满足以下要求： 1.支持基于电磁感应的无线充电技术，频率为85kHz至205kHz之间。 2.支持基于功率传输的有线充电技术，最大输出功率应不小于11kW。 3.支持基于通信协议的充电控制，能够进行充电状态的监测和管理。 4.支持充电机和车载充电系统之间的互联互通，确保充电机能够安全地启动和停止充电过程。 5.支持充电机对车载充电系统的故障检测和报告，确保充电过程的安全性和可靠性。 此外，标准还规定了测试车辆端的要求，包括： 1.测试车辆应符合国家规定的电动汽车标准或行业标准。 2.测试车辆应支持GB/T38775.7-2021标准所规定的无线充电和有线充电技术。 3.测试车辆应具备数据通信功能，能够与充电机进行通讯。 4.测试车辆应能够正确响应充电机的控制指令，保证充电过程的顺利进行。 总之，GB/T38775.7-2021标准的制定将会统一充电设备和车载充电系统之间的接口标准，提高各品牌电动汽车之间的互操作性，推动电动汽车产业的发展。
