ChinaAutoRegs｜GB/T 38775.6-2021 英文版翻译 电动汽车无线充电系统 第6部分：互操作性要求及测试 地面端
Electric vehicle wireless power transfer—Part 6：Interoperability requirements and testing—Ground side

1     SCOPE

This document specifies the interoperability requirements and testing for the ground side of the electric vehicle wireless power transfer (EV-WPT) system, including system architecture, classification, technical requirements, test preparation, interoperability testing, and off-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 38775.7-2021   Electric vehicle wireless power transfer – Part 7: Interoperability requirements and testing – Vehicle 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 and GB/T 38775.3- 2020, 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.
原边线圈
由一匝或多匝绕线绕制形成的能够产生电磁场的线圈。
注：原边线圈是 ＭＦＷＰＴ 系统原边设备的部件。
副边线圈
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。
地面参考设备
与待测试车载设备构成 ＭＦＷＰＴ 系统的测试设备。
注：附录 Ａ给出了地面参考设备的设计。
车载参考设备 狅狀
与待测试地面设备构成 ＭＦＷＰＴ 系统的测试设备。
注：ＧＢ／Ｔ３８７７５．７—２０２１中附录 Ａ给出了车载参考设备的设计。
引导对齐
在原边设备和副边设备相隔一定距离时启动，实现原边设备与副边设备相对位置的检测，用于引导副边线圈与原边线圈进行对齐的过程。
对准
在副边设备设计的离地间隙范围内，原边线圈和副边线圈在 犡 轴和犢 轴方向上的相对位置在容忍 区域内。
中心对准点
对准容忍区域的几何中心点。
可充电区域
原边线圈和副边线圈以相对位置构成的充电区域。
注：相对位置由副边线圈的 轴偏移量、轴偏移量以及离地间隙构成，副 边线圈进入该区域后允许进行无线 充电。
对准容忍区域
当副边设备的离地间隙确定时，ＭＦＷＰＴ 系统可以在 犡 轴和犢 轴方向上满足互操作性要求进行无线电能传输的区域。
４ 符号和缩略语
４．１ 符号
下列符号适用于本文件。
ＡＣＣＧＡＶＡ：原边设备和副边设备相对位置的检测精度，由 犡 轴检测精度和犢 轴检测精度构成。 ＡＣＣｌｘ：原边设备和副边设备相对位置在 犡 轴方向的检测精度。 ＡＣＣｌｙ：原边设备和副边设备相对位置在犢 轴方向的检测精度。 犝ｏｕｔｍｉｎ：负载需求的最小充电电压，也可为 ＭＦＷＰＴ 系统最小输出电压。 犝ｏｕｔｍａｘ：负载需求的最大充电电压，也可为 ＭＦＷＰＴ 系统最大输出电压。
４．２ 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）
ＥＭＦ：电磁场（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄ） ＩＮＶ：逆变器（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ） ＩＶＵ：车载通信控制单元（ＩｎＶｅｈｉｃｌｅＵｎｉｔ） ＬＦ：低频激励（ＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙＥｘｃｉｔａｔｉｏｎ）
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。

标引序号说明：
１ ———ＭＦＷＰＴ 系统；
１１ ———原边设备；
１２ ———非车载功率组件；
１３ ———地面通信控制单元（ＣＳＵ）；
１４ ———地面功率电路；
１５ ———地面设备；
１００———供电电源；
２１ ———副边设备；
２２ ———车载功率组件；
２３ ———车载通信控制单元（ＩＶＵ）；
２４ ———车载功率电路；
２５ ———车载设备；
２００———电池和／或车载电气设备；
a ———无线充电功率传输；
ｂ ———通信。

5．２ 分类
５．２．１ 输入功率等级分类
ＭＦＷＰＴ 系统输入功率等级分类符合 ＧＢ／Ｔ３８７７５．１—２０２０中６．２功率等级的要求。本文件仅对 ＭＦＷＰＴ１、ＭＦＷＰＴ２、ＭＦＷＰＴ３系统的互操作性进行规定。
注：其他输入功率等级的系统互操作性在后续版本中给出。
５．２．２ 地面设备分类
地面设备可分为 Ａ类和Ｂ类，其中：
ａ） Ａ类地面设备
Ａ类地面设备应满足系统性能和系统安全性的要求，Ａ 类地面设备应满足与 ＧＢ／Ｔ３８７７５．７—２０２１
中附录 Ａ的车载参考设备的互操作性。
ｂ） Ｂ类地面设备
Ｂ类地面设备应满足系统性能和系统安全性的要求，Ｂ类地面设备可不满足与 ＧＢ／Ｔ３８７７５．７—２０２１
中附录 Ａ的车载参考设备的互操作性。
注１：Ｂ类地面设备可与设备制造商指定的车载设备构成 ＭＦＷＰＴ 系统进行系统性能和系统安全性测试。 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、温升和防止过热、机械事故防护、电磁环境限值等。 地面设备与车载参考设备构成 ＭＦＷＰＴ 系统时，应支持车载参考设备满足系统性能和系统安全
性的要求。
５．２．３ 离地间隙分类
对于 Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统，地面设备支持的离地间隙分类应满足 其可支持的副边设备的离地间隙范围，如表１所示。
表１ 离地间隙分类

离地间隙分类 支持的副边设备离地间隙犣／ｍｍ
Ｚ１ １００≤犣≤１５０
Ｚ２ １４０≤犣≤２１０
Ｚ３ １７０≤犣≤２５０
Ｚ４ 犣＞２５０

注：本文件支持的车载参考设备的离地间隙仅考虑 Ｚ１、Ｚ２和Ｚ３三个类型。根据 ＧＢ／Ｔ３８７７５．３—２０２０中５．４将离 地间隙分类分为 Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４四个类型。
对于Ｂ类地面设备和车载设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统，地面设备支持的离地间隙范围由设备制造 商和用户协商确定。
６ 要求
６．１ 地面参考设备要求
地面参考设备应按附录 Ａ的要求进行设计。地面参考设备与不同离地间隙的车载设备互操作性 应满足表２的要求。

表２ 离地间隙的互操作性

地面参考设备 Ｚ１（车载设备） Ｚ２（车载设备） Ｚ３（车载设备） Ｚ４（车载设备）
Ｚ１ Ｙ Ｎ Ｎ ＴＢＤ
Ｚ２ Ｙ Ｙ Ｎ ＴＢＤ
Ｚ３ Ｙ Ｙ Ｙ ＴＢＤ
Ｚ４ ＴＢＤ ＴＢＤ ＴＢＤ ＴＢＤ
注１：Ｙ 表示支持，Ｎ 表示可不支持。 注２：ＴＢＤ 表示待定。

６．２ 充电前准备阶段要求
Ａ类地面设备的充电前准备阶段要求应按照８．１规定的测试方法进行测试。 Ａ类地面设备的安全测试结果应符合 ＧＢ／Ｔ３８７７５．１—２０２０中第１０章安全要求、１２．３车辆碾压，
ＧＢ／Ｔ３８７７５．３—２０２０中５．８．６活体保护以及 ＧＢ／Ｔ３８７７５．４—２０２０中第４章保护区域和限值符合性要 求、第５章限值的规定。
６．３ 充电启动阶段要求
对于 Ａ类地面设备与车载参考设备构成 ＭＦＷＰＴ 系统时，应满足以下条件才可进入充电状态：
ａ） 初始对位预检完成，原边设备和副边设备在可充电区域内；
ｂ） 配对预检通过；
ｃ） 兼容性检测预检通过；
ｄ） 车载参考设备频率检测通过且频率锁定；
ｅ） 通过异物检测、活体保护功能的测试。
Ａ类地面设备在充电启动阶段宜完成引导对齐功能，引导对齐功能要求见附录 Ｂ的 Ｂ．１，引导对齐 功能的实现方法见附录 Ｃ。
异物检测、活体保护测试方法应符合８．２的规定。 初始对位预检、配对预检、兼容性检测预检的要求及测试方法见 Ｂ．２～Ｂ．４。 Ａ类地面设备宜支持车载参考设备的频率检测及频率锁定功能，车载参考设备的频率检测及频率
锁定功能宜符合 ＧＢ／Ｔ３８７７５．７—２０２１中附录 Ｃ的要求。
Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统功率上升速度应不低于０．２５ｋＷ／ｓ，宜不高于 ２ｋＷ／ｓ。
Ｂ类地面设备和车载设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统充电启动阶段要求由设备制造商和用户协商确定。
６．４ 充电传输阶段要求
６．４．１ 一般要求
Ａ类地面设备制造商应提供以下信息：
———地面设备的最大输入功率；
———地面设备支持的离地间隙分类（最大值和最小值）；
———地面设备支持的最大偏移范围；
———地面设备支持的工作频率范围（最大值和最小值）以及是否可支持调频模式，Ａ 类地面设备应提供标称频率。
对于 Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统，应满足以下要求：
———ＣＳＵ 应可接收ＩＶＵ 发送的原边线圈电流有效值请求值，电流单位为 Ａ，且地面设备应能够提 供请求的原边线圈电流有效值。
———如果ＩＶＵ 发送的原边线圈电流有效值请求值大于其设计值，则 ＣＳＵ 应向ＩＶＵ 返回无法提供 原边线圈电流有效值的指令，且地面设备不应按照ＩＶＵ 电流有效值请求值提供功率传输，并 向ＩＶＵ 返回地面设备可以提供的原边线圈电流有效值的最大值。
———在充电传输阶段，如果ＩＶＵ 请求改变原边线圈电流有效值，则 ＣＳＵ 应在接收指令后改变地面 设备的原边线圈电流有效值，并返回信息至ＩＶＵ。
６．４．２ 功率传输控制回路要求
对于 Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统，其功率传输控制回路应采用图２所示 电路。

标引序号说明：
１———控制回路１，地面端ＩＮＶ 的功率控制单元；
２———控制回路２，地面端 ＤＣＤＣ功率控制单元，可选；
３———控制回路３，地面端 ＰＦＣ功率控制单元；
４———控制回路４，车辆端功率控制单元；
５———控制回路５，负载充电所需电流有效值为犐ｏｕｔｒｅｑ，由负载向ＩＶＵ 发送请求；
６———控制回路６，车辆端充电所需原边线圈电流有效值为犐ｐｒｅｑ，由ＩＶＵ 向 ＣＳＵ 发送请求；
７———控制回路７，原边线圈电流有效值为犐ｐ。
注：控制回路１、２的功率传输控制单元构成 ＰＴＣ。
图２ 功率传输控制回路
Ｂ类地面设备与车载设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统功率传输控制回路由设备制造商和用户协商确定。
６．４．３ 输出功率要求
Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统输出功率测试应按照８．３中的测试方法进行，
测试时车载参考设备应支持地面设备以不低于０．２５ｋＷ／ｓ的功率启动。
且 Ａ类地面设备与车载参考设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统额定输出功率应满足表３的规定，其中： ａ） 输出功率等级为 ＭＦＷＰＴ１的 ＭＦＷＰＴ 系统应满足：
地面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 系统应可实现设计的最大输出功率。
ｂ） 输出功率等级为 ＭＦＷＰＴ２的 ＭＦＷＰＴ 系统应满足：
———地面设备输入功率等级为 ＭＦＷＰＴ２、ＭＦＷＰＴ３时，系统应可实现其设计的最大输出功率；
———地面设备输入功率等级为 ＭＦＷＰＴ１时，系统可实现不低于２．９６ｋＷ 的额定功率输出。
ｃ） 输出功率等级为 ＭＦＷＰＴ３的 ＭＦＷＰＴ 系统应满足：
———地面设备输入功率等级为 ＭＦＷＰＴ３时，系统应可实现其设计的最大输出功率；
———地面设备输入功率等级为 ＭＦＷＰＴ２时，系统应可实现不低于６．１６ｋＷ 的额定功率输出；
———地面设备输入功率等级为 ＭＦＷＰＴ１时，系统可实现不低于２．９６ｋＷ 的额定功率输出。
Ｂ类地面设备与车载设备构成的 ＭＦＷＰＴ 系统输出功率由设备制造商和用户协商确定。

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