电动汽车(EV)以其清洁节能、低噪声、起步平稳等特点受到了广泛关注,而无线充电技术具有安全、便捷等优点,是电动汽车供电技术未来发展的趋势之一。标准的制定对于电动汽车无线充电技术的实际应用和商业化具有至关重要的作用。

电动汽车无线充电标准的制定应结合无线充电技术的成熟度和市场需求来开展,目前国内外已基本完成了电动汽车无线充电基础标准的制定,为产业发展提供了基本保障,下一步应加快互操作性标准的制定,统一标准,提高标准之间的兼容性,为产业发展提供应用条件,另外可试点制定相关电动汽车无线充电产品标准,进一步为产业发展提供推广基础,最后再制定无线充电系统的运维标准,规范产业的服务准则。

1国际标准

目前国外主要有三个组织在制定电动汽车无线充电标准,分别为美国汽车工程师协会(SAE)、国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)。ISO和IEC的编制成员基本相同,包括中国、美国、德国、日本、英国、法国等几十个国家,SAE为美洲地区标准,单独制定规范,但与IEC、ISO趋同。

美国汽车工程师协会目前已经制定了多部电动汽车无线充电相关的标准,涵盖了电动汽车无线充电系统的最低性能指标要求、通信协议和信号传递方式等方面的内容。

其中,SAE发布的关于纯电动汽车和混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEV)无线充电的标准SAE TIR J2954,是被广泛参照的电动汽车无线充电标准之一,该标准在2015年5月31日发布,并于2019年4月23日进行了二次修订。

SAE J2954无线充电标准规格见表1,SAE J2954对轻型(3.7~22kW)无线充电系统的功率等级划分、额定效率、偏移效率、传输距离、偏移容忍度、电网侧功率因数、谐波含量和工作频率等各项指标做出了详细规定。另外在J2954中对异物检测、活物检测、电磁兼容、测试等方面也做了相应的规定。而针对功率在22~200kW等级的重型无线充电系统的标准,SAE将在J2954/2中进行单独制定。

表1 SAE J2954无线充电标准规格

国际电工委员会制定的无线充电标准IEC 61980是电动汽车无线充电行业中另一重要的标准,该标准包括电动汽车无线系统的通用要求、通讯协议和特殊要求三个部分。其中,通用要求标准IEC 61980-1在2015年7月发布,之后在2017年1月进行了修订,第二版预计于2020年7月颁布,该部分对性能要求、技术分类、测试、电击防护、安全要求、电磁兼容、结构要求、材料强度、服务条款等内容进行了规定,通信协议和特殊要求这两部分的规定预计于2019年颁布。

另外,国际标准化组织分别在2013~2015年间发布了ISO 15118-1/2/3,对电动汽车充电的通信协议做出了相关规定,并在2017年1月发布ISO 19363,提出了电动汽车无线充电的安全及互操作性要]。

表2详细列出了国际上主要的电动汽车无线充电标准,总体而言,国际上对于电动汽车无线充电基础标准的制定已较为完整,基本满足行业发展需求,但由于对电动汽车无线充电技术的研究侧重点不同,不同标准之间的兼容性较差。

表2 国外电动汽车无线充电标准

2 国内标准

国内的电动汽车无线充电国家标准主要是由中国电力企业联合会、全国汽车标准化技术委员会以及工业和信息化部门等制定发布。目前,国内共立9项关于电动汽车无线充电的国家标准,其中通用要求已经获批,其余仍处在起草阶段,不过在广州、上海等地电动汽车无线充电的地方标准已颁布并实施。

表3对国内主要的电动汽车无线充电标准进行了汇总,可以看到已立项的标准对电动汽车无线充电系统的技术要求、通信、互操作性、安全性测试等内容作出了规定,基本上也已完成了对电动汽车无线充电基础标准的制定,但国内标准的制定相对滞后,应加快出台相关标准,为产业发展提供保障。

表3 国内电动汽车无线充电标准

相关文章