ICS 43.040.10 T 35 备案号：59236-2018 广 DB44 东 省 地 方 标 准 DB44/T 2099.4—2018 电动汽车无线充电系统 第 4 部分：接口 Electric vehicle wireless power transfer system— Part 4: Interfaces 2018 - 01 - 02 发布 广东省质量技术监督局 2018 - 04 - 02 实施 发 布 DB44/T 2099.4-2018 目 次 前言 ................................................................................ II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 原边设备和副边设备接口要求 ........................................................ 1 5 通讯接口要求 ...................................................................... 6 6 PPC 与 BMS/电池接口要求 ............................................................ 7 7 定位辅助设备接口要求 .............................................................. 7 附录 A （资料性附录） 原边线圈设计参考 .............................................. 9 I DB44/T 2099.4—2018 前 言 DB44/T 2099—2018《电动汽车无线充电系统》分为十个部分： ——第 1 部分：通用要求； ——第 2 部分：通信协议； ——第 3 部分：磁耦合； ——第 4 部分：接口； ——第 5 部分：安全； ——第 6 部分：管理系统； ——第 7 部分：电能计量要求； ——第 8 部分：地面设施； ——第 9 部分：车载设备； ——第 10 部分：充电站。 本部分为DB44/T 2099—2018的第4部分。 本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本部分由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。 本部分起草单位：中兴通讯股份有限公司、深圳市标准技术研究院、中兴新能源汽车有限责任公 司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、普天新能源有限责任公司、比亚迪汽车工业有限公司、华南理 工大学、广东省中山市质量技术监督标准与编码所、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、惠州市亿能电子有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司。 本部分主要起草人：刘红军、李海东、王益群、樊阳波、胡超、操敏、李志刚、邵浙海、梁丰收、 牛凯华、李礼夫、张小帆、臧兴杰、叶俊文、夏铸亮、韩祥、陈汉松、陈奕湘、樊耀国、池少媛、章登 清、焦永杰、张明智、陈天航。 II DB44/T 2099.4—2018 电动汽车无线充电系统 第 4 部分：接口 1 范围 本部分规定了电动汽车无线充电系统原边设备和副边设备接口要求、通讯接口要求、功率接收器 （PPC）与电动汽车动力电池管理系统（BMS）/电池接口要求、定位辅助设备接口要求。 本部分适用于电动汽车无线充电系统充电设备的相关接口。 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 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 DB44/T 2099.1-2018 电动汽车无线充电系统 第1部分：通用要求 DB44/T 2099.2-2018 电动汽车无线充电系统 第2部分：通信协议 DB44/T 2099.3-2018 电动汽车无线充电系统 第3部分：磁耦合 ICNIRP 2010 ICNIRP 时 变 磁 场 的 电 磁 场 曝 露 限 值 导 则 (ICNIRP Guidelines for limiting exposure to time varying electric and magnetic fields (1Hz–100kHz)) 3 术语和定义 DB44/T 2099.1 中界定的术语和定义适用于本文件。 4 原边设备和副边设备接口要求 4.1 功率等级 电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备应支持 DB44/T 2099.3-2018 第 5.3 节规定的功率等 级中的一种或多种。 4.2 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 85 kHz，工作频率范围为（80～90） kHz。 4.3 工作气隙 电动汽车无线充电系统原边设备和副边设备的工作气隙应满足表 1 要求。 1 DB44/T 2099.4—2018 表1 工作气隙 功率等级 MF-WPT1、MF-WPT2 MF-WPT3 MF-WPT4、MF-WPT5、MF-WPT6 类别 工作气隙/mm 小气隙 70 – 130 中等气隙 120 – 180 大气隙 170 – 230 小气隙 110 – 170 中等气隙 160 – 220 大气隙 210 – 270 小气隙 120 – 170 中等气隙 170 – 220 大气隙 220 – 270 4.4 偏移范围 电动汽车无线充电系统的原边设备和副边设备的偏移范围应满足表 2 要求。 表2 偏移范围 功率等级 类别 最大偏移/mm 行驶方向偏移 75 垂直于行驶方向偏移 150 MF-WPT3、MF-WPT4、MF-WPT5、 行驶方向偏移 150 MF-WPT6 垂直于行驶方向偏移 250 MF-WPT1、MF-WPT2 4.5 耦合系数 在表 1 要求的工作气隙范围，以及表 2 行驶方向和垂直于行驶方向要求的偏移范围内，原边线圈和 副边线圈之间的的耦合系数（k）应满足 0.1＜k＜0.4。 4.6 系统效率 原、副边设备在标称位置及符合表 2 偏移范围的位置条件下，系统效率应达到 DB44/T 2099.3-2018 中 6.1 的要求。 4.7 原边设备 4.7.1 线圈结构 原边线圈宜采用“镜像矩形绕组”结构（如图 1） ，逻辑上由两个对称线圈组成，即前线圈 A 和后 线圈 B，如图 2。线圈为矩形平面线圈，绕组均匀分布，放在高磁导率材料（如铁氧体）的磁芯面板上， 磁芯采用边沿扩展型结构。在任一时刻，通过前线圈 A 的电流和通过后线圈 B 的电流方向相反（一个顺 时针， 另一个逆时针） 。 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，如图 3，为两个小功率等级的原边线圈前后并联构成大功 率等级的结构图。 2 DB44/T 2099.4—2018 X dY2 dX1 dX1 dX2O dX2O dY1 dX2I A dCC dX2I dCC A Y O O B B a) 俯视图 b) 侧视图 图1 “镜像矩形绕组”线圈结构 3 DB44/T 2099.4—2018 X dY2 dX1 dX2O dY1 dX2I dCC A Y dXM B Y O 图2 多个线圈并联结构，两个线圈前后并联 4 DB44/T 2099.4—2018 不同功率等级的原边设备宜符合表 3 的规格要求。 表3 原边设备规格 功率等级 MF-WPT1、MF-WPT2 a b MF-WPT3、MF-WPT4、MF-WPT5 、MF-WPT6 标称频率/kHz 参数 值 85 绕组匝数 16 85 绕组匝数 22 注：绕线材料宜为铜质利兹线。 a 在采用多个功率等级 MF-WPT4 并联构成功率等级 MF-WPT5 的情况下，表中给出的 MF-WPT5 参数值为单个功率等 级 MF-WPT4 的参数。 b 在采用多个功率等级 MF-WPT5 并联构成功率等级 MF-WPT6 的情况下，表中给出的 MF-WPT6 参数值为单个功率等 级 MF-WPT5 的参数。 4.7.2 线圈尺寸 原边线圈的尺寸见附录 A。 4.7.3 安装位置 图 3 为原边设备在无线充电停车位的安装位置示意图。其中，dXS 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 3 a)为单模块的情况，图 3 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。 5 DB44/T 2099.4—2018 Y O X dXS a)单模块 Y 后模块 前模块 O X dXS b)两个模块前后并联 图3 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 4 的要求。 表4 原边设备安装位置 功率等级 方向 安装位置/mm 坐标轴 行驶方向 — X 垂直于行驶方向 0 Y 高度方向 +50 Z dXS/mm — X 行驶方向 — X MF-WPT3、MF-WPT4、 垂直于行驶方向 0 Y MF-WPT5、MF-WPT6 高度方向 -65 Z dXS/mm — X MF-WPT1、MF-WPT2 4.8 副边设备 副边线圈结构应与原边线圈在磁场特性上相匹配，线圈尺寸可参考设备商提供的数据。 安装时，应确保当电动汽车停靠在标称停车位置时，副边设备与设备的相对位置满足 4.3、4.4 的 要求。 5 通讯接口要求 6 DB44/T 2099.4—2018 IVU、CSU 与 WCCMS 之间，IVU 与 CSU 之间的通信协议应满足 DB44/T 2099.2 的要求。 IVU 与电