电动汽车非车载充电机通用技术

1. 新能源充电桩测试项目和测试标准是什么

新能源汽车充电桩检测标准介绍
1.国家标准
2011年国家标准主要分为三个方面：通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信，具体如下：
《GBT 18487.1-2011 电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》;
《GBT 20234.1-2011 电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求》;
《GBT 27930-2011 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》。
其中2011标准是基于2006年的充电桩标准GBT 20234-2006，完善接口说明，统一直流充电协议，是目前在运营的充电桩和电动汽车标准。
2015年国家标准同2011标准一样，也从以下三个方面：通用要求、交流与直流、充电机与BMS通信来规定。但是，2015标准修正和补充了2011标准中不足，其主要是为了解决了车与桩兼容性问题，和解决使用中的安全问题。保证充电流程都是“唯一”的，让每个充电桩与电动汽车都可以安全可靠的充电。
2.能源局标准，也称为行业标准，主要有以下两个：
《NBT 33008.1-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分：非车载充电机》;
《NBT 33008.2-2013 电动汽车充电设备检验试验规范 第2部分：交流充电桩》。
主要规定了交/直流充电桩的充电功能、通信方式、安全防护、电磁兼容等检测方法与检测要求，是目前市面上投入运营的充电桩必须过检的权威标准。
3、国家电网标准
国家电网标准，也称为企业标准，主要有以下两个：
《QGDW 1591-2014 电动汽车非车载充电机检验技术规范》;
《QGDW 1592-2014 电动汽车交流充电桩检验技术规范》。

2. 电动汽车对充电机有哪些技术要求，为什么

1
、充电快速化

相比发展前景良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、
成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比能量低、
一次充电续驶里程短的问题。因此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下，
如果能够实现电池充电快速化，从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱
点。

2
、充电通用化

在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必须
具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电广泛
性，具备多种类型蓄电池的充电控制算法，可与各类电动汽车上的不同蓄电池系统实现充
电特性匹配，能够针对不同的电池进行充电。因此，在电动汽车商业化的早期，就应该制
定相关政策措施，规范公共场所用充电装置与电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议
等。

3
、充电智能化

制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一，是储能电池的性能和应用水平。优化电
池智能化充电方法的目标是要实现无损电池的充电，监控电池的放电状态，避免过放电现
象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要体现在
以下方面：

●优化的、智能充电技术和充电机、充电站
;

●电池电量的计算、指导和智能化管理
;

●电池故障的自动诊断和维护技术等。

4
、电能转换高效化

电动汽车的能耗指标与其运行能源费紧密相关。降低电动汽车的运行能耗，提高其经
济性，是推动电动汽车产业化的关键因素之一。对于充电站，从电能转换效率和建造成本
上考虑，应优先选择具有电能转换效率高，建造成本低等诸多优点的充电装置。

5
、充电集成化

本着子系统小型化和多功能化的要求，以及电池可靠性和稳定性要求的提高，充电系
统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体，集成传输晶体管、电流检测和反向放电保
护等功能，无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案，从而为电动汽
车其余部件节约出布置空间，大大降低系统成本，并可优化充电效果，延长电池寿命

电池充电
解决方案

事实上，所有
3G
手机都采用锂离子电池作为主电源。由于散热及空间的限制，设计师必须
仔细考虑选用何种类型的电池充电器，以及还需要哪些特性来确保对电池进行安全及精确
的充电。

线性锂离子电池充电器的一个明显趋势是封装尺寸继续减小。但值得关注的是在充电周期
(
尤其在高电流阶段
)
冷却
IC
所需的板空间或通风条件。充电器的功耗会使
IC
的接合部温
度上升。加上环境温度，它会达到足够高的水平，使
IC
过热并降低电路可靠性。此外，如
果过热，许多充电器会停止充电周期，只有当接合部温度下降后才恢复工作。如果这种高
温持续存在，那么

充电器“停止和开始”的反复循环也将继续发生，从而延长充电时间。
为减少这些风险，用户只能选择减小充电电流来延长充电时间或增大板面积来散热。因此，
由于增加了
PCB
散热面积及热保护材料，整个系统成本也将上升。

对此问题有两种解决方案。首先，需要一种智能的线性锂离子电池充电器，它不必为担心
散热而牺牲
PCB
面积，并采用一种小型的热增强封装，允许它监视自己的接合部温度以防
止过热。如果达到预设的温度阈值，充电器能自动减少充电电流以限制功耗，从而使芯片
温度保持在安全水平。第二种解决方案是使用一种即使充电电流很高时也几乎不发热的充
电器。这要求使用脉冲充电器，它是一种完全不同于线性充电器的技术。脉冲充电器依靠
经过良好调节且电流受限的墙上适配器来充电。

方案一

：
LTC4059A
线性电池充电器

LTC4059A
是一款用于单节锂离子电池的线性充电器，它无需使用三个分立功率器件，可快
速充电而不用担心系统过热。监视器负责报告充电电流值，并指示充电器是何时与输入电
源连接的。它采用尽可能小的封装但没有牺牲散热性能。整个方案仅需两个分立器件
(
输入
电容器和一个充电电流编程电阻
)
，占位面积为
2.5mm
×
2.7mm
。
LTC4059A
采用
2mm
×
2mm
DFN
封装，占位面积只有
SOT-23
封装的一半，并能提供大约
60
℃
/W
的低热阻，以提高散
热效率。通过适当的
PCB
布局及散热设计，
LTC4059A
可以在输入电压为
5V
的情况下以最
高
900mA
的电流对单节锂离子电池安全充电。此外，设计时无需考虑最坏情况下的功耗，
因为
LTC4059A
采用了专利的热管理技术，可以在高功率条件
(
如环境温度过高
)
下自动减小
充电电流。

方案二

：带过流保护功能的
LTC4052
脉冲充电器

3. 电动汽车国家标准

电动道路车辆用 铅酸蓄电池 "GB/T18332.1-2001
QC/T 742-2006 "
电动道路车辆用 金属氢化物镍蓄电池 "GB/T18332.2-2001
QC/T 744-2006 "
电动道路车辆用锂离子蓄电池 "GB/Z18333.1-2001
QC/T743-2006"
电动道路车辆用 锌空气蓄电池 GB/T18333.2-2001
电动汽车用电机及其控制器 "GB/T 18488.1-2006
GB/T 18488.2-2006"
电动汽车用仪表 GB/T19836-2005
汽车操纵件、指示器及信号装置的标志 "GB 4094-1999
GB/T 4094.2-2005"
电动车辆的电磁场辐射 GB/T18387-2008
电动汽车安全要求 "GB/T 18384.1-2001
GB/T 18384.2-2001
GB/T 18384.3-2001"
混合动力电动汽车安全要求 GB/T19751-2005
轻型混合动力电动汽车 污染物排放 GB/T19755-2005

4. 充电桩的安装标准是什么

如下两种不同的充电桩标准不同，具体如下：

一、交流式

交流充电桩（栓）技术要求：

1、环境条件要求

① 工作环境温度：-20℃～+50℃；

② 相对湿度：5%～95%；

③海拔高度：≤1000m；

④ 安装地点：户外；

⑤抗震能力：地面水平加速度 0.3g；

地面垂直加速度 0.15g；

设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数应大于1.67；

2、结构要求

① 交流充电桩（栓）壳体应坚固；

② 结构上须防止手轻易触及露电部分；

③交流充电桩（栓）应选用厚度1.0以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑散热的要求。充电桩（栓）应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能；

④ 充电桩（栓）应有足够的支撑强度，应提供必要设施，以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备，且应提供地脚螺栓孔；

⑤ 桩（栓）体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm；

⑥ 桩（栓）体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质；

⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地；

3、电源要求

① 输入电压：单相220V；

② 输出功率：单相220V/5KW；

③ 频率：50Hz±2Hz；

④ 允许电压波动范围为：单相220V±15%；

4、电气要求

① 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电；

② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；

③ 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》（GB/50053）中的相关规定；

④ 对IT系统配电线路，当第一次接地故障时，应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号，当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路；

⑤ 照明配电系统中，照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置，其额定动作电流为30mA；

6、安全防护功能

① 交流充电桩（栓）应具备急停开关，可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电；

② 交流充电桩（栓）应具备输出侧的漏电保护功能；

③ 交流充电桩（栓）应具备输出侧过流和短路保护功能；

④ 交流充电桩（栓）应具有阻燃功能；

7、IP防护等级

交流充电桩（栓）应遵守IP54（在室外），并配置必要的防雨、防晒装置；

8、三防（防潮湿，防霉变，防盐雾） 保护

充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行；

9、防锈（防氧化）保护

充电桩（栓）铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理；

10、防风保护

安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭；

11、防盗保护

电桩（栓）外壳门应装防盗锁，固定交流充电桩（栓）的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸；

12、温升要求

交流充电桩（栓）在额定负载长期连续运行，内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 3972009中表2规定；

13、平均故障间隔时间（MTBF）

MTBF应不小于8760h；

14、安装垂直倾斜度不超过5%；

15、设备安装地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质

二、直流式

a) 充电桩（栓）电源输入电压：三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%；

b) 充电桩（栓）应满足充电对象

c) 充电桩（栓）输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求；

d) 最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容；

e) 充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式（针对不同电池类型选择）；

f) 实现智能IC管理；

g) 每个充电桩（栓）自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理；

h) 充电桩（栓）接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定；

i) 充电桩（栓）通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行（充电对象为锂电池电动车）；

j) 充电桩（栓）对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能；

k) 充电桩（栓）对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整；

l) 充电桩（栓）采用强制风冷；

m) 充电桩（栓）防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求；

(4)电动汽车非车载充电机通用技术扩展阅读

充电桩的使用--电动汽车发展

修建充电站和小型充电桩等设施，也可以把现有一些分布过密的加油站改建成充电站。这种充电站外形类似加油站，但投资成本仅为普通加油站的10%，并且安全要求比加油站低。

1、日本

在日本，与各汽车厂商产生密切伙伴关系的是日本最大电力公司东电。不久前，它成功开发大型快速充电器，使得充电时间大大缩短，进一步提高了日本普及使用电动车的可能性。东电指出，每10分钟完整充电，所能行驶的路程是60公里。

为了方便驾驶人上街时也能充电，就必须通过一项大型的基础设备建设工程来推动。与此同时，东电也宣布基于“环保”、“经济”等考虑，将引进3000辆电动车作为营业、服务用途。

每设立一个充电器所需费用是400万日元。该公司准备在日本的超市停车场、便利店及邮政局等公共场所内陆续建设充电器设备。使得人们在下车购物，办事时就可让汽车补充电源。日本汽车业界认为，电动车适合都市型驾驶，预计只要充电基础设备齐全，很快就会被一般消费者接受。

2、欧洲

法国资助电动汽车及其零部件长期创新，以法国电力公司为主导电力公司每年编制1.1亿以上法郎预算(占该公司营业收入0.05%)，投入电池、充电器的研发，在巴黎设有几百个充电器，凡重要停车场都设有充电器，配置电动汽车充电的专用插头。

德国也规划在5年内免除电动汽车税及重量税；企业研制电动汽车可享受5年免税大部分充电站(68%)完全免费，少部分收取充电费或停车费。

3、中国

2009年4月，日产汽车与中国工信部建成合作关系。日产汽车将为工信部提供电动汽车发展的相关信息，制定包括电池充电网络建立和维护、促进电动汽车大规模使用的综合规划。武汉将成为日产汽车在国内推行其零排放汽车计划的首个试点，今后武汉必须沿用日产的标准，这将确立日产在电动车竞争中的主导地位。

2009年7月14日据深圳传来的消息，未来该市可能会采购比亚迪30辆双模电动车作为出租车。根据此前比亚迪的介绍，这款F3双模电动车的百公里耗电为16度，大约为9元。比亚迪一位负责人士表示，比亚迪已经在深圳建设一批充电桩来解决电动车充电难题，但是范围只限于深圳主城区附近。

安徽省地方性政策也指出，未来城市新增公交车和出租车一律购买安徽省产混合动力汽车和纯电动汽车，对符合机动车运行安全技术条件的新能源汽车实行登记管理，减免新能源汽车的各种税费，对电动汽车充电站建设用地和配套资金给予支持。

2015年7月，青海首座光储一体化电动汽车充电站建成投运。据悉，光储一体化电动汽车充电站为青海省科学技术厅2015年度科技支撑计划项目，总投资约200万元，为永久性充电站。该充电站集成了光伏发电、智能充电桩、储能电池等多项先进技术，突破了光伏电站无法在夜间为电动汽车充电的瓶颈。

光储一体化电动汽车充电站光伏装机容量35千瓦，日发电量约200度，储能装机容量150千瓦时，有充电桩12座，可为国内外各主流品牌电动汽车提供直流快充、交流慢充服务。目前，国网青海省电力公司在西宁、海北、海南地区建成9个充电站，架设10千伏线路7.2千米，安装高压环网柜一台、变压器15台、7千瓦慢充电桩32台、40千瓦快充电桩36台，100千瓦快充电桩3台。

5. 非车载充电机和车载充电机区分

一、供电方式不同：

1、车载充电机是固定安装在电动汽车上的充电机，车载充电机通过插头和电缆与交流插座连接，因此也可以称之为交流充电机，车载充电机优点是在蓄电池需要充电的时候，只要有可用的供电插座，就可以进行充电。

2、非车载充电机固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，为电动汽车动力蓄电池等可充电的储能系统提供直流电能。

二、组成部分不同：

1、车载充电机作为一个电力电子系统，主要由功率电路和控制电路组成。功率电路是由交流整压、变压器和功率管组成的，DC/DC变换器是其重要组成部分。控制电路实现与电源管理的串行通信，并根据需求来控制功率驱动电路输出一定的电压和电流。

2、非车载充电机由功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等部分组成。非车载充电机的输出电压根据动力蓄电池系统电压等级分为五级。

(5)电动汽车非车载充电机通用技术扩展阅读：

车载充电机两种基本类型：

车载充电机的主要参数有输入电压范围、输出电压范围、充电功率和变换效率。车载充电机有单向和双向之分，单向车载充电机仅作为单向的电网对电动汽车充电；双向车载充电机既可以用电网对电动汽车充电，也可以通过电动汽车给外部接口放电，作为应急或者V2G电网功率调节使用。

6. 便携式充电桩检测设备可以检测哪些项目

如下：

1、《JJG 1149-2018电动汽车非车载充电机检定规程》测试项目。

2、《JJG 1148-2018电动汽车非车载充电机检定规程》测试项目。

3、《GB/T 34657.1-2017》传导充电互操作性测试项目》。

4、《GB/T 34658-2017》通信协议一致性测试项目》。

5、《营销智用〔2018〕45号 国网营销部关于印发进一步加强电动汽车充电设备质量评价工作方案的通知》试验项目等。

注意

充电的时候，要保证充电插头和接口之间的连接安全和充电正常，就要进行兼容性测试。兼容性测试分为充电接口兼容性测试、充电控制兼容性测试以及充电通信兼容性测试。

充电通信兼容性测试主要是对can总线进行相关测试，具体在物理层、链路层和应用层都有测试标准规定，如can总线传输速率、数据帧格式测试等等。

7. 电动汽车非车载充电机和车载充电机的区别

为响应国家节能减排的号召，推动电动汽车产业的健康发展，提高电动汽车充电装置的质量，中国质量认证中心（英文缩写CQC）及时推出了相关认证业务。现将电动汽车充电装置认证要求通知如下： 1、名 称：电动汽车非车载充电机 认证依据：NB/T 33001-2010《电动汽车非车载传导式充电机 技术条件》； 认证规则：CQC14-464232-2011； 认证种类：CQC自愿性产品认证； 申请类别：（127）电动汽车及其附件，127001小类。 2、名 称：电动汽车车载充电机 认证依据：GB/T 18487.1-2001《电动车辆传导充电系统 一般要求》，GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆交流直流充电机（站）》； 认证规则：CQC14-464233-2011； 认证种类：CQC自愿性产品认证； 申请类别：（127）电动汽车及其附件，127002小类。 3、名 称：电动汽车交流充电桩 认证依据：NB/T 33002-2010《电动汽车交流充电桩技术条件》； 认证规则：CQC14-464234-2011； 认证种类：CQC自愿性产品认证； 申请类别：（127）电动汽车及其附件，127003小类。

8. 充电桩检测解决方案我们想接充电桩现场验收的业务

充电桩检测解决方案：

1.XL-942/XL-943便携式充电桩检测解决方案，检测项目包括以下：

《JJG 1148-2018 电动汽车交流充电桩检定规程》所有测试项目

《JJG 1148-2019电动汽车非车载充电机检定规程》所有测试项目

《GBT34657.1 电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》所有测试项目

《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》所有测试项目

《NBTXXX-2021电动汽车充电设备现场检验技术规范》所有测试项目

《营销智用〔2018〕45号 国网营销部关于印发进一步加强电动汽车充电设备质量评价工作方案的通知》所有验收阶段检测，运行阶段检测项目

2.充电桩车载式多功能检测方案，检测项目包括：

《JJG 1148-2018 电动汽车交流充电桩检定规程》所有测试项目

《JJG 1148-2019电动汽车非车载充电机检定规程》所有测试项目

《GBT34657.1 电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》所有测试项目

《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》所有测试项目

《NBTXXX-2021电动汽车充电设备现场检验技术规范》所有测试项目

《NBT 33008.1~33008.2-2018电动汽车充电设备检测试验规范》现场检测项目

《营销智用〔2018〕45号 国网营销部关于印发进一步加强电动汽车充电设备质量评价工作方案的通知》所有验收阶段检测，运行阶段检测项目

3.充电桩实验室全性能成套检测方案：即可完成包含NBT33008.1/.2的型式试验项目、国网营销部45号文件相关项目、计量检定项目、互操作性检测项目以及协议一致性检测项目的检测。

《NBT33008.1-2018电动汽车充电设备检验试验规范第1部分：非车载充电机》

《南方电网公司电动汽车非车载充电机检验技术规范》

《QGDW 1591-2014 电动汽车非车载充电机检验技术规范》

《NBT33008.2-2018电动汽车充电设备检验试验规范第2部分：交流充电桩》

《南方电网公司电动汽车交流充电桩检验技术规范》

《QGDW 1592-2014 电动汽车交流充电桩检验技术规范》

《CQC9232-2017 充电设备新国标现场评价测试技术规范》

《GBT 电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》

《GBT 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》

《JJG 1148-2018 电动汽车交流充电桩检定规程》

《JJG 1149-2018 电动汽车非车载充电机检定规程》

《GB T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》

《GB T 20234.1-2015 电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》

《GB T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》

《GB T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》

《GB T 27930-2015 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》

《营销智用〔2018〕45号 国网营销部关于印发进一步加强电动汽车充电设备质量评价工作方案的通知》（简称国网45号文件）

9. 电动汽车的标准配置具体指的是哪些方面

电动汽车的标准配置是说只有电机电池，其余的空调 方向助力 刹车助力没有的

10. 车载充电机和非车载充电机的区别

传导式车载充电技术是针对现在市场上面的纯电动汽车和油电混合动力汽车车载充电设备的所进行的统一的国标技术要求，国标一旦正式颁布，所有的纯电动汽车和油电混合动力汽车的充电器都得按照此项标准生产、执行和配置。
传导式车载充电机的名字是从传导式充电系统这个名称上衍生而来的。
只要是符合国标（电动汽车用传导式车载充电机技术条件）的此类充电器都可称为传导式车载充电机。