ChinaAutoRegs｜GB/T 38775.7-2021 英文版翻译 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
Electric vehicle wireless power transfer—Part 7:Interoperability requirements and testing—Vehicle side

1     SCOPE

This document specifies the interoperability requirements and testing for the vehicle side of the electric vehicle wireless power transfer (EV-WPT) system, including system architecture, classification, technical requirements, test preparation, interoperability testing, and on-board reference device, etc.

This document is applicable to the stationary magnetic field wireless power transfer (MF-WPT) systems for electric vehicles, for which the power supply has a maximum rated voltage of 1,000V (AC) or 1,500V (DC) and of which the maximum rated output voltage is 500V (DC), while for other rated output voltages this document may be used as a reference.

2     NORMATIVE REFERENCES

The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute essential provisions of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.

GB/T 19596              Terminology of electric vehicles

GB/T 38775.1-2020  Electric vehicle wireless power transfer – Part 1: General requirements

GB/T 38775.2-2020  Electric vehicle wireless power transfer – Part 2: Communication protocols between on-board charger and wireless power transfer device

GB/T 38775.3-2020  Electric vehicle wireless power transfer – Part 3: Specific requirements

GB/T 38775.4-2020  Electric vehicle wireless power transfer – Part 4: Limits and test methods of electromagnetic environment

GB/T 38775.5          Electric vehicle wireless power transfer – Part 5: Electromagnetic Compatibility Requirements and Test Methods

GB/T 38775.6-2021  Electric vehicle wireless power transfer – Part 6: Interoperability requirements and testing – Ground side

3     TERMS AND DEFINITIONS

For the purpose of this document, the terms and definitions given in GB/T 19596, GB/T 38775.1-2020, GB/T 38775.2-2020, GB/T 38775.3-2020 and GB/T 38775.6- 2021, as well as the following apply.

3.1
Interoperability
The ability to achieve EV-WPT interconnectivity by means of information exchange and process control between off-board supply device and on-board supply device of the WPT system of same or different models and versions
[Source: GB/T 34657.2-2017, 3.1, modified]
3.2
Primary Coil
The coil comprising one or more electrical windings, which can generate an electromagnetic field
Note: Primary coil is a component of the primary device of the MF-WPT system.
[Source: GB/T 38775.6-2021, 3.2]
3.3
副边线圈 secondarycoil
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 MF-WPT 系统副边设备的部件。
[来源:GB/T38775.6—2021,3.3]
3.4
对准容忍区域 alignmenttolerancearea
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/T38775.6—2021,3.10]
3.5
初始对位检测 initialalignmentcheck
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 off-boardreferencedevice 与待测试车载设备构成 MF-WPT 系统的测试设备。 注 :GB/T38775.6—2021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-boardreferencedevice 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。

4 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)
INV: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(WirelessPowerTransferThrough MagneticField)
PFC:功率因数校正(PowerFactorCorrection)
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。
5.2.2 车载设备分类
车载设备可分为 A 类和 B类,其中: a) A 类车载设备
A 类车载设备应满足系统性能和系统安全性的要求,A 类车载设备应满足与 GB/T38775.6—2021中 附录 A 的地面参考设备的互操作性。
b) B类车载设备
B类车载设备应满足系统性能和系统安全性的要求,B类车载设备不满足与 GB/T38775.6—2021 中 附录 A 的地面参考设备的互操作性。
注 1:B 类车载设备可与设备制造商指定的地面设备构成 MF-WPT 系统进行系统性能及系统安全性测试。
注 2:系 统性能包括系统效率 、输 出功率 、功 率因数 、对 准容忍区域范围等。 注 3:系 统安全性包括电击防护 、过载保护和短路承受 、温 升和过热 、机 械事故防护 、电 磁环境安全等。
车载设备与地面参考设备构成 MF-WPT 系统时,应支持地面参考设备满足性能、安全的要求。
5.2.3 离地间隙分类
按照不同的离地间隙,车载参考设备可分为四类,如表2所示。
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—2020 中第 10 章安全要求、GB/T38775.3— 2020中5.8.6活体保护以及 GB/T38775.4—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—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-WPT1的 A 类车载设备应满足:
地面参考设备输入功率等级为 MF-WPT1、MF-WPT2、MF-WPT3时,输出功 率等级为 MF-WPT1
的车载设备应可实现设计的最大输出功率。
2) 输出功率等级为 MF-WPT2的 A 类车载设备应满足:
———地面参考设备输入功率等级为 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 参考设备输入功率等级为 MF-WPT1 时,车 载设备可实现不低于 2.96kW 的额定功率 输出。
3) 输出功率等级为 MF-WPT3的 A 类车载设备应满足:
———地面参考设备输入功率等级为 MF-WPT3时,车载设备应可实现其设计的最大输出功率;
———地面参考设备输入功率等级为 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 参考设备输入功率等级为 MF-WPT1 时,车 载设备可实现不低于 2.96kW 的额定功率 输出。
B类车载设备的输出功率由设备制造商和用户协商确定。
6.4 系统效率要求
MF-WPT 系统效率是指车载设备(图1中模块25)输出功率与地面设备(图1中模块15)输 入功率 的比值,其测试点应依据 GB/T38775.1—2020中5.2的规定选定。
A 类车载设备与 GB/T38775.6—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。

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—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~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1.5 m×1.5 m×0.7 mm,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1.1 m×1.1 m×0.7 mm,厚度可增加至1 mm。
8 测试方法

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—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/T38775.3—2020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—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/T38775.6—2021中8.2.1的规定执行。 活体保护的测试应按照 GB/T38775.6—2021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—2020 中 8.2.2 的规定。 若设备制造商提 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 mm,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 mm 作为步长,应以 Xmax、Ymax作为 X 、Y 轴的最后测试点。

标引序号说明:
Yn ———Y 轴测试点 ,Yn =±(100+n×25)mm,其 中n 为整数;
Ymax ——— 设备制造商提供的对准容忍区域的Y 轴最大值 ,Ymax =± (100+n×25+y)mm,其 中n 为Yn 中 的n 值,
y<25 mm;
Xm ———X 轴测试点 ,Xm =±(75+m×25)mm,其 中 m 为整数;
Xmax ——— 设备制造商提供 的 对 准 容 忍 区 域 的 X 轴 最 大 值 ,Xmax =± (75+m ×25+x)mm,其 中 m 为 Xm 中 的 m
值 ,x<25 mm。
图4 测试点示意图

8.2.2 测试步骤
对于输出电压范围为Uout-min~Uout-max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:
a) 输出电压为Uout-max,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。
b) 输出电压为0.75×Uout-max,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。
c) 输出电压为Uout-min,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 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。
d) 如果Uout-min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/T38775.3—2020中8.2.3的规定。

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