XXXXXX有限公司充电机设计规范编制:校对:审核:批准:XXXXXX有限公司发布前言1、范围2、规范性引用文件3、术语与定义4、主要参数确定5、环境条件6、外观要求7、一般要求8、整机特性要求9、测试方法10、检验规则11、标志、包装、运输和贮存条件编制本规范的目的是规范本公司新能源汽车充电机的设计工作。

1 范围本规范规定了新能源汽车用充电机所需的基本原则和要求，对新能源汽车用充电机设计起指导作用。

本设计规范适用于各种结构形式的新能源汽车充电机的设计，确保充电机的通用性、可靠性、高效性。

2 规范性引用文件下列文件中条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件GB 19596-2004 电动汽车术语GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法ISO 7637-2-2004 道路车辆.传导和耦合引起的电干扰.第2部分:仅沿电源线瞬间电导GB/T 18487.1-2015 电动车辆传导充电系统第1部分：通用要求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 18387-2008 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法，宽带9kHz～30MHzGB/T 18384.1-2015 电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统（REESS）GB/T 18384.2-2015 电动汽车安全要求第2部分操作安全和故障防护GB/T 18384.3-2015 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护GB/T 18858.3-2012 低压开关设备和控制设备控制器设备接口（CDI）第3部分：DeviceNetGB/T 11918.1-2014 工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求QC/T 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机SZDBZ 29.4-2010 电动汽车充电系统技术规范第4部分：车载充电机3 术语和定义3.1 车载充电机 on-board charger固定安装在电动汽车上，将公共电网的电能转换为车载储能装置所要求的直流电，并给车载储能装置充电的装置3.2 传导式充电 Conductive Charging利用电传导给蓄电池进行充电的方式。

3.3 恒流充电 Constant Current Charging充电电流在充电电压范围内，维持在恒定值的充电方式。

3.4 恒压充电 Constant Voltage Charging充电电压在充电电流范围内，维持在恒定值的充电方式。

3.5 恒流限压充电 Constant-current Limit Voltage Charging先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电机自动转换为恒压充电，直到充电完毕。

3.6 稳压稳流特性（Characteristic of Steady Voltage and Current）工作状态在限流或限压模式中，当负载发生变化时，限流或限压值应有一定的稳定性。

不适用于限功率模式，或负载变化导致工作状态发生转变的情况。

3.7 输出电压和电流误差（Output Voltage and Current Error）实际输出电压及电流的有效值与规格定义设定值的偏差。

3.8 效率 Efficiency充电机的直流输出功率与交流输入有功功率之比，按以下公式计算：η=（WD/WA）×100%η－效率；WD－直流输出功率；WA－交流输入有功功率。

4 主要参数的确定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。

电动汽车充电机是一种专为电动汽车的车用电池充电的设备，是对电池充电时用到的有特定功能的电力转换装置。

其作为电动车四大核心部件之一，充电器的好坏严重影响着蓄电池的使用寿命。

充电机应能够保证在充电过程中动力蓄电池单体电压、温度和电流不超过允许值。

充电机应具备防输出短路和防反接功能。

为了能使动力电池不过度充电，保证电池安全使用，整车工作正常，需对充电机与动力蓄电池进行功率匹配，根据电池厂商提出的电池各项保护参数要求确定充电机最终选型。

4.1充电机的输出电压范围完全取决于电池包的电压范围。

4.2充电机输出功率：电池最大存储能量/预计充电时间例如：动力蓄电池容量C为149.3205Ah，标称电压U标为144V，得出电池的总能量W为，W=C×U标=149.3×144=21499.2Wh经市场调研，得知一般需求充电机在8小时内将蓄电池充满电，按此计算出需求的充电机的功率为：P=W/h=21499.2/8=2687.4W根据动力蓄电池需求的充电机功率为2687.4W，综合考虑充电机的效率及市场上充电机的既有型号，选定3300W的充电机,其是在电池的电压平台144V的基础上计算得出，在此电压下，充电机的功率一般最大，且其远大于2687.4W，故肯定满足需求。

4.3充电机的最大输出电流：充电机的功率/最小的满功率输出电压最小的满功率输出电压由充电机厂家设定，这个值在初期预算阶段可以取额定值。

上列中：Imax=3300W/144V=22.917A4.4充电时间初步计算：充电机给电池充电一般分为四个部分：涓流充电（小功率），恒流充电（充电功率随着充电电压的升高而增大），恒压充电（满功率充电），涓流充电。

我们初期做初步计算：T=电池容量/充电功率上例中：21499.2/3300=6.5小时，由于一般不允许SOC放电至0，电池剩余电量不应低于10%，而实际的充电过程也不是都是最大功率充电，两厢比较，其实时间也可以这么估算。

5 环境条件5.1环境条件依据QC/T 895-2011的要求，产品在下述温湿度及1个大气压，环境条件下，应保证具有额定数值。

5.2产品的工作温度及贮存温度范围见表1。

表1产品的温度范围5.3相对湿度在5％～95％之间；5.4 常规环境条件：温度23 ℃±5 ℃，气压86 kPa～106 kPa，湿度45%～75%。

6 外观要求6.1 车载直流充电机外观应色泽均匀、表面平整、干燥，不得有划痕、毛刺、锈蚀、变形及裂纹等缺陷。

车载直流充电机应有产品标签和指示标志，字迹清晰完整。

6.2 外形尺寸、公差及标识车载直流充电机的外形尺寸、公差及标识应符合产品图纸要求（首次开发需要根据车舱内部空间要求加工）。

7 一般要求7.1 输出电压和电流误差车载充电机输出的电压、电流与车辆发送的设定电压、电流值相比，电压误差<1%，电流误差<5%。

7.2 周期和随机偏差车载充电机在允许的输出电流的范围内，输出电流的周期和随机偏差不能大于设定电流值的10%。

7.3 稳压稳流特性车载充电机在稳流区间工作时，其稳流精度<1%；在稳压区间工作时，稳压精度<0.5%。

8 整机特性要求8.1 效率车载充电机在50%～100%负载条件下＞90%；8.2 待机损耗充电完成后，车载充电机的待机输入功率，即待机损耗<10W8.3 功率因数在50%～100%负载条件下＞0.95。

8.4 保护功能8.4.1 输出过压保护输出大于等于设定电压值时关闭输出。

8.4.2 过流保护输出电流大于设定电流值时关闭输出。

8.4.3 短路保护输出短路时，应自动进入输出限流保护或关闭状态，故障排除后，应能自动恢复工作。

8.4.4 过温保护当温度超过过温保护值时，充电机应自动进入过温保护状态，当温度恢复正常后，充电机应能自动恢复工作状态。

8.4.5 输入电压保护输入大于等于设定电压值时关闭输出；输入小于等于设定电压值时可关闭输出或降低输出功率8.5 安全测试要求8.5.1 车载充电机接地连接有可能连到电源上去的所有电动车辆外露导电部分应当连在一起；出现故障时，它们有效地导电，使存在的故障电流流入大地。

(检验连接性能应当用16A 的直流电流源，该电源产生不低于12V的电压；所有外露导电部分和接地回路间的电阻值不应超过0.1Ω)8.5.2 耐电压（输入，输出对地）将电动车辆控制信号电路的所有外部连接点接地，在电动车辆的交流/直流输入端和接地端之间加2U+1000V的试验电压(U是50 Hz的交流输入电压，至少1500 V)，持续时间1 min。

在试验期间，测试端子间不应出现电晕、电离、飞弧或击穿现象,漏电流小于10 mA。

试验后，检查连到电源设备上的电动车辆电路，基本性能应完好。

8.5.3 绝缘电阻（输入，输出对地）在所有连在一起的输入/输出端(包括主电源)和外露导电部分之间加上500 V直流电压，持续 1 min。

对于新车，绝缘电阻R＞1 MΩ。

8.6 电磁兼容8.6.1 抗电磁干扰性能8.6.1.1 静电放电抗扰度要求达到空气放电8 kV，接触放电4 kV，在测试后产品应能正常工作。

8.6.1.2 电源电压谐波，交流电网供电的电动车辆充电机(站)应具有承受电网中50Hz至2000 Hz范围内电压谐波的能力，通常该谐波由于电网中接人其他的非线性负载引起。

最低要求:与IEC 61000-2-2电磁兼容电平乘上系数1.7，产品应能连续正常工作。

8.6.1.3 低频传导干扰抗扰度电源电压暂降和中断参考GB/T 17626.11-2008中5.1的要求，产品功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自动恢复，不需要操作者干预。

8.6.1.4 高频传导干扰抗扰度快速瞬变脉冲群，电压为2 kV，5 kHz脉冲重复率，持续1 min以上，在测试后产品应能正常工作。

8.6.1.5 高频传导干扰抗扰度电压冲击1.2/50 us冲击，共模状态下2 kV，差模状态下为1 kV。

产品在控制下能恢复，允许功能暂时失效。

8.6.1.6 辐射电磁场抗扰度3 V/m在80 MHz～1000 MHz频率范围内，产品应能连续正常工作；10 V/m在80 MHz～1000 MHz频率范围内，在测试后应能正常工作。

8.6.2 产生的电磁干扰8.6.2.1 低频传导干扰，额定输入额定负载时，测试电动车充电器输入电流谐波极限值。

依据输入额定电流的等级应满足表1、表2表3表4表5中的限值要求。

表1 限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)表2 限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流>16A 第一级)表 3 限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流>16A 第二级）8.6.2.2 传导发射干扰额定输入额定负载时测试电动车充电器输入端传导发射干扰应满足表4中限值要求。