DB44/T 2099.1-2018 电动汽车无线充电系统 第1部分：通用要求

ICS43.040.10

T35

备案号：59233-2018DB44

广东省地方标准

DB44/T2099.1—2018

电动汽车无线充电系统

第1部分：通用要求

Electricvehiclewirelesspowertransfersystem—

Part1:Generalrequirements

2018-01-02发布2018-04-02实施

广东省质量技术监督局发布

DB44/T2099.1-2018

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................2

4缩略语............................................................................5

5一般要求..........................................................................6

6分类..............................................................................6

7互操作性..........................................................................6

8系统总体要求......................................................................7

10电击防护要求....................................................................11

11安全要求........................................................................12

12结构要求........................................................................16

13材料和部件的强度................................................................17

14测试条件要求....................................................................17

15电磁兼容性......................................................................18

16标记和说明......................................................................23

I

DB44/T2099.1—2018

前言

DB44/T2099—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/T2099—2018的第1部分。

本部分按照GB/T1.1—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、比亚迪汽车工业有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研

究院、华南理工大学、深圳市科陆电子科技股份有限公司、广东省中山市质量技术监督标准与编码所、

普天新能源有限责任公司、广州能源检测研究院、深圳市佳华利道新技术开发有限公司。

本部分主要起草人：刘红军、李海东、王益群、杨桂芬、胡超、操敏、李志刚、梁丰收、牛凯华、

赵小坤、夏铸亮、李礼夫、张忠波、章登清、焦永杰、谢军、叶俊文、关少苹、邵浙海、万勇、刘宜仔、

刘洋成、温建权、李涵、徐珍、罗欣怡。

II

DB44/T2099.1—2018

电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求

1范围

本部分规定了电动汽车无线充电系统的分类、互操作性要求、系统总体要求、通讯要求、电击防护

要求、安全要求、结构要求、材料和部件的强度、测试条件要求、电磁兼容性、标记和说明等。

本部分适用于静态磁耦合电动汽车无线充电系统，其供电电源额定电压最大值为1000VAC或1500

VDC，额定输出电压最大值为1000VAC或1500VDC。

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/T156-2007标准电压

GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h＋12h

循环）

GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾

GB/T2423.24-2013环境试验第2部分：试验方法试验Sa：模拟地面上的太阳辐射及其试验

导则

GB4208-2008外壳防护等级(IP代码)

GB4824-2013工业、科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法

GB4943.1-2011信息技术设备安全第1部分：通用要求

GB/T5013-2008额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆

GB/T5023-2008额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆

GB7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则

GB/T7251.7-2015低压成套开关设备和控制设备第7部分：特定应用的成套设备--如码头、露

营地、市集广场、电动车辆充电站

GB/T11021-2014电气绝缘耐热性和表示方法

GB/T11026-2003电气绝缘材料耐热性

GB/T12113-2003接触电流和保护导体电流的测量方法

GB14048.3-2008低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组

合电器

GB16895.2-2005建筑物电气装置第4-42部分:安全防护-热效应保护

GB16895.3-2004建筑物电气装置第5-54部分:电气设备的选择和安装接地配置、保护导体

和保护联结导体

GB16895.5-2012低压电气装置第4-43部分：安全防护过电流保护

1

DB44/T2099.1—2018

GB/T16895.10-2010低压电气装置第4-44部分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护

GB16895.21-2011低压电气装置第4-41部分:安全防护电击防护

GB16916.1-2014家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1部分:

一般规则

GB16917.1-2014家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第1部分：一

般规则

GB/T16935.1-2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验

GB17625.1-2012电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)

GB/Z17625.6-2003电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐

波电流的限制

GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3-2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

GB/T17627.1-1998低压电气设备的高电压试验技术第1部分:定义和试验要求

GB22794-2008家用和类似用途的不带和带过电流保护的B型剩余电流动作断路器(B型RCCB和B

型RCBO)

IEC60364-7-722-2015低压电器设备第7-722部分：电动汽车特殊设备或地点要求

(Low-voltageelectricalinstallations-Part7-722:Requirementsforspecialinstallations

orlocations-Suppliesforelectricvehicles)

IECCISPR32-2015多媒体设备电磁兼容性-发射要求（Electromagneticcompatibilityof

multimediaequipment–Emissionrequirements）

3术语和定义

3.1

原边设备primarydevice

能量的发射端，产生交变磁场与副边设备耦合的设备，包括封装和保护材料。

3.2

副边设备secondarydevice

能量的接收端，安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备，包括封装和保护材料。

3.3

无线电能传输wirelesspowertransfer(WPT)

调整具有标准电压和频率的交流电源的电流，将电能以交变磁场的方式从原边设备传输至副边设

备。

3.4

电动汽车无线充电electricvehiclewirelesspowertransfer(WPT)

2

DB44/T2099.1—2018

将交流或直流电网（电源）通过无线电能传输技术，调整为校准的电压/电流，为电动汽车动力电

池提供电能，也额外的为车载设备供电。

3.5

非车载功率器件off-boardpowercomponents

非车载功率器件包括将所需高频电流加载至原边设备两端的高频功率变换单元，包括封装和保护材

料。

3.6

车载功率器件on-boardpowercomponents

将副边设备接收的电能通过功率变换器转变为直流电，供给可存储电能系统或车载动力电池，包括

封装和保护材料。

3.7

地面设备off-boardsupplyequipment

电动汽车无线充电系统的地面侧设备的统称，包括原边设备及非车载功率器件。

3.8

车载设备on-boardsupplyequipment

电动汽车无线充电系统的车载侧设备的统称，包括副边设备及车载功率器件。

3.9

无线充电位WPTspot

为一辆电动汽车提供无线充电服务的地面设施统称，包括停车位、地面设备和其它辅助设施（如容

纳原边设备的设备井，地面限位装置，定位辅助设备等）。

3.10

充电站chargingstation

专为电动汽车充电服务而建设的、能够同时为三台以上电动汽车提供充电服务并监控充电过程的场

所。

3.11

功率传输控制器powertransfercontroller(PTC)

无线充电系统地面侧功率控制单元，实现直流到高频交流的逆变，输出满足无线充电系统工作频率

的交流电驱动原边设备工作，并根据CSU的控制指令，完成无线充电过程的控制。

3.12

功率接收控制器powerpick-upcontroller(PPC)

无线充电系统车辆侧功率控制单元，对副边输出的高频交流进行整流，输出满足电动汽车车载电池

要求的直流电，并根据BMS的控制指令，完成无线充电过程的控制。

3.13

地面通信控制单元communicationserviceunit(CSU)

3

DB44/T2099.1—2018

无线充电系统地面侧通信控制器，与IVU通信，协助完成充电过程的控制。并与WCCMS通信，完成

无线充电系统地面设备的控制管理功能。

3.14

车载通信控制单元in-vehicleunit(IVU)

无线充电系统车辆侧通信控制器，与CSU通信，协助完成充电过程的控制。并与WCCMS通信，完成

无线充电系统车载设备的控制管理功能。

3.15

无线充电控制管理系统wirelesschargingcontrolandmanagementsystem(WCCMS)

负责无线充电系统的充电控制、运维监控管理、业务运营管理和系统管理等功能。

3.16

充电柜chargingcabinet

无线充电系统地面设施的物理实体，包含PFC、PTC、CSU等功能模块。

3.17

冷源柜coolingcabinet

大功率无线充电系统地面设施的物理实体，用于充电过程中对原边设备进行液体循环冷却。

3.18

机械气隙mechanicalairgap

原边设备表面与副边设备表面最短的间距。

3.19

工作气隙operationalairgap

在双面磁场系统中，原边设备磁场表面与副边磁场表面之间的最短间距。

3.20

最优工作位置optimumoperatingposition

当系统效率最优时的原副边设备的相对位置。

3.21

待机状态standbymode

电动汽车无线充电系统准备进行电能传输的状态。

3.22

激活状态activemode

电动汽车无线充电系统在给电动汽车充电的状态。

3.23

参考点referencepoint

为描述原边设备和副边设备的位置而引入三维坐标系，该坐标系的原点为参考点。

4

DB44/T2099.1—2018

注：见图2和图3。

3.24

零点zeropoint

安装原边设备的基准点

注：见图3。

3.25

异物foreignobjects

位于原边设备和副边设备之间的任何物体。其既不是电动汽车的一部分，也不是无线充电系统的一

部分。

3.26

臂展范围arm'sreach

从地面到人指尖的垂直距离，或是任意方向下此距离的三分之一，参考图7。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AP：无线接入点（AccessPoint）

CSU：地面通信控制单元（CommunicationServiceUnit）

EV：电动汽车（ElectricVehicle）

MF-WPT：磁耦合方式的无线电能传输（Magneticfieldwirelesspowertransfer）

IVU：车载通信控制单元（In-VehicleUnit）

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）

RCBO：带过流保护的剩余电流动作保护器（ResidualcurrentCircuitBreakerwithOvercurrent

protection）

RCD：漏电保护器（ResidualCurrentDevice）

WCCMS：无线充电控制管理系统（WirelessChargingControlandManagementSystem）

WPT：无线电能传输（WirelessPowerTransfer）

5一般要求

对于磁耦合方式的无线充电系统，该系统的电能传输应通过原边设备和副边设备之间的交变磁场进

行。在DB44/T2099.3-2018附录A、附录B、附录C和附录D给出了四种不同的磁场无线充电系统设计

例子。

非车载供电设备的电压等级应符合GB/T156-2007的规定，特殊用途的设备可以使用其他频率。

地面设备的设计和结构应在正常使用时性能稳定，且应最大程度减小对电动汽车无线充电系统使用

者以及周边环境带来的危害。

车载设备生产商需要按照GB7251.1-2013规定的接口特性进行说明。

车载设备需要与地面设备应具备良好的耦合性，确保电动汽车无线充电系统的安全运行。

5

DB44/T2099.1—2018

6分类

本标准的磁耦合式无线充电系统依据功率等级、使用环境进行分类：

a)按功率等级分类如表1所示；

b)按使用环境分类，地面设备可分为：

——室内使用；

——室外使用。

表1MF-WPT输入功率等级

等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3MF-WPT4MF-WPT5MF-WPT6MF-WPT7

额定输入功率/kWP≤3.73.7<P≤7.77.7<P≤1111<P≤2222<P≤3333<P≤66P>66

7互操作性

互操作性是指地面设备和电动汽车之间通过磁场进行安全且高效的无线电能传输。仅当互操作性正

常建立时，地面设备才能向电动汽车进行无线充电。

磁场无线充电系统的互操作性要求，具体如下：

a)功率等级符合表1的要求；

b)相同的工作频率；

c)磁耦合方式相匹配；

d)电路拓扑结构相兼容；

e)调谐（可选）；

f)合理的系统效率；

g)并且符合：

——EMC要求；

——安全要求；

——输电过程使用兼容的通信方式。

8系统总体要求

8.1概述

电动汽车无线充电系统是利用交变磁场为媒介，将电能从供电端传输并存储到电动汽车电池的系

统，如图1所示。

6

DB44/T2099.1—2018

电网供电端电动汽车

RCBO或

CB+RCD78

b

RCBO

AC

a

DC

1234电池

56

M

无线输电系统DC

转换器

RCBO或

CB+RCD78

b

RCBO

AC

a

DC

1234电池

96

M

便携式无线输电系统DC

转换器

说明：

—非车载功率器件

—原边设备

—副边设备

—车载功率器件

—地面设备

—车载设备

—地面通信控制单元（CSU）

—车载通信控制单元（IVU）

—地面设备（便携式）

a—无线电能传输

b—通讯

图1电动汽车无线充电系统

8.2系统效率

系统效率是指电能传输从交流电源输入到电动汽车电池的效率。

效率测试时，负载类型应为阻性负载。

8.3测量原则

8.3.1坐标系

描述原副边设备的三维坐标系如图2所示，X轴为车头方向，Y轴向左，Z轴向上。

7

DB44/T2099.1—2018

Z：高度

Y：垂直于

+Z