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汽車(chē)試驗(yàn)：電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)地面端的互操作性要求及測(cè)試
2021-11-23 21:35:41· 來(lái)源：汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)
無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)作為目前電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電的最佳解決方案，是自動(dòng)駕駛最后無(wú)人化操作環(huán)節(jié)的關(guān)鍵支撐，是我國(guó)新基建中新能源汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施的重要發(fā)展方向之一。當(dāng)
無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)作為目前電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電的最佳解決方案，是自動(dòng)駕駛最后無(wú)人化操作環(huán)節(jié)的關(guān)鍵支撐，是我國(guó)新基建中新能源汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施的重要發(fā)展方向之一。
當(dāng)前時(shí)期是電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電行業(yè)探索期的新起點(diǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備領(lǐng)域已具備技術(shù)基礎(chǔ)，國(guó)、內(nèi)外主流車(chē)企已開(kāi)始無(wú)線(xiàn)充電量產(chǎn)車(chē)輛的規(guī)劃及研發(fā)，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電行業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)。然而，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電進(jìn)行規(guī)?；茝V，需要解決不同型號(hào)、規(guī)格的地面設(shè)備和車(chē)載設(shè)備之間互聯(lián)互通的問(wèn)題，以支撐在公共充電場(chǎng)合下的安全、高性能無(wú)線(xiàn)充電。
在此背景下，2021年10月11日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布了GB/T 38775.6-2021《電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第6部分：互操作性要求及測(cè)試 地面端》。
典型的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)分為地面發(fā)射端（簡(jiǎn)稱(chēng)地面端）和車(chē)載接收端兩部分（簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)載端），如下圖所示，主要包括原副邊的功率變換器、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、控制器和通信模塊。地面端與市電相連，作為無(wú)線(xiàn)充電的供電部分；車(chē)載端與車(chē)輛電池相連，把從地面端接收到的能量轉(zhuǎn)化為電池需要的電能，地面端和車(chē)載端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式進(jìn)行信息交互。
電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)地面端的互操作性要求及測(cè)試
1 范圍
本文件規(guī)定了電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)地面端的互操作性要求及測(cè)試，包括系統(tǒng)架構(gòu)、分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)準(zhǔn)備、互操作性測(cè)試、地面參考設(shè)備等。
本文件適用于電動(dòng)汽車(chē)靜態(tài)磁耦合無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)，其供電電源額定電壓最大值為1000V(AC)或1500V(DC)，額定輸出電壓最大值為500V(DC)，其他額定輸出電壓參考執(zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 19596 電動(dòng)汽車(chē)術(shù)語(yǔ)
GB/T 38775.1-2020 電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第1部分：通用要求
GB/T 38775.2—2020 電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第2部分：車(chē)載充電機(jī)和無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備之間的通信協(xié)議
GB/T 38775.3—2020 電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第3部分：特殊要求
GB/T 38775.4—2020 電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第4部分：電磁環(huán)境限值與測(cè)試方法
GB/T 38775.7—2021 電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) 第7部分：互操作性要求及測(cè)試 車(chē)輛端
3 術(shù)語(yǔ)和定義
GB/T 19596、GB/T 38775.1―2020、GB/T 38775.2―2020、GB/T 38775.3―2020界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1 互操作性interoperability
相同或不同型號(hào)、版本的無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備通過(guò)信息交互和過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電互聯(lián)互通的能力。
[來(lái)源：GB/T34657.22017，3.1，有修改]
3.2 原邊線(xiàn)圈primary coil
由一匝或多匝繞線(xiàn)繞制形成的能夠產(chǎn)生電磁場(chǎng)的線(xiàn)圈。
注：原邊線(xiàn)圈是MF-WPT系統(tǒng)原邊設(shè)備的部件。
3.3 副邊線(xiàn)圈secondary coil
由一匝或多匝繞線(xiàn)繞制形成的能夠接收電磁場(chǎng)的線(xiàn)圈。
注：副邊線(xiàn)圈是MF-WPT系統(tǒng)副邊設(shè)備的部件。
3.4 地面參考設(shè)備off-board reference device
與待測(cè)試車(chē)載設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備。
注：附錄A給出了地面參考設(shè)備的設(shè)計(jì)。
3.5 車(chē)載參考設(shè)備on-board reference device
與待測(cè)試地面設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備。
注：GB/T 38775.7一2021 中附錄Ａ給出了車(chē)載參考設(shè)備的設(shè)計(jì)。
3.6 引導(dǎo)對(duì)齊positioning detection；PD
在原邊設(shè)備和副邊設(shè)備相隔一定距離時(shí)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)原邊設(shè)備與副邊設(shè)備相對(duì)位置的檢測(cè)，用于引導(dǎo)副邊線(xiàn)圈與原邊線(xiàn)圈進(jìn)行對(duì)齊的過(guò)程。
3.7 對(duì)準(zhǔn)alignment
在副邊設(shè)備設(shè)計(jì)的離地間隙范圍內(nèi)，原邊線(xiàn)圈和副邊線(xiàn)圈在X軸和Y軸方向上的相對(duì)位置在容忍區(qū)域內(nèi)。
3.8 中心對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)center alignment point
對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域的幾何中心點(diǎn)。
3.9 可充電區(qū)域chargeable area
原邊線(xiàn)圈和副邊線(xiàn)圈以相對(duì)位置構(gòu)成的充電區(qū)域。
注：相對(duì)位置由副邊線(xiàn)圈的X軸偏移量、Y軸偏移量以及離地間隙構(gòu)成，副邊線(xiàn)圈進(jìn)人該區(qū)域后允許進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。
3.10 對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域alignment tolerance area
當(dāng)副邊設(shè)備的離地間隙確定時(shí)， MF-WPT系統(tǒng)可以在X軸和Y軸方向上滿(mǎn)足互操作性要求進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電能傳輸?shù)膮^(qū)域。
4 符號(hào)和縮略語(yǔ)
4.1 符號(hào)
下列符號(hào)適用于本文件。
ACCGA-VA：原邊設(shè)備和副邊設(shè)備相對(duì)位置的檢測(cè)精度， 由X軸檢測(cè)精度和Y軸檢測(cè)精度構(gòu)成。
ACCix：原邊設(shè)備和副邊設(shè)備相對(duì)位置在X軸方向的檢測(cè)精度。
ACCiy：原邊設(shè)備和副邊設(shè)備相對(duì)位置在Y軸方向的檢測(cè)精度。
Uout-min：負(fù)載需求的最小充電電壓， 也可為MF-WPT系統(tǒng)最小輸出電壓。
Uout-max：負(fù)載需求的最大充電電壓， 也可為MF-WPT系統(tǒng)最大輸出電壓。
4.2 縮略語(yǔ)
下列縮略語(yǔ)適用于本文件。
CN：補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(Compensation Network)
CSU：地面通信控制單元(Communication Service Unit)
EMF：電磁場(chǎng)(Electric and Magnetic Field)
INV：逆變器(Inverter)
IVU：車(chē)載通信控制單元(In-Vehicle Unit)
LF：低頻激勵(lì)(Low Frequency Excitation)
MF-WPT：以磁場(chǎng)為介質(zhì)的無(wú)線(xiàn)電能傳輸(Wireless Power Transfer Through Magnetic Field)
PFC：功率因數(shù)校正(Power Factor Correction)
PPC：功率接收控制器(Power Pick-up Controller)
PTC：功率傳輸控制器(Power Transfer Controller
5 通則
5.1 系統(tǒng)架構(gòu)
圖1所示為MF-WPT的系統(tǒng)架構(gòu)及組件。
5.2 分類(lèi)
5.2.1 輸入功率等級(jí)分類(lèi)
MF-WPT系統(tǒng)輸入功率等級(jí)分類(lèi)符合GB/T 38775.1―2020中6.2功率等級(jí)的要求。本文件僅對(duì)MF-WPT1、MF-WPT2、MF-WPT3系統(tǒng)的互操作性進(jìn)行規(guī)定。
注：其他輸入功率等級(jí)的系統(tǒng)互操作性在后續(xù)版本中給出。
5.2.2 地面設(shè)備分類(lèi)
地面設(shè)備可分為A類(lèi)和B類(lèi)，其中：
a) A類(lèi)地面設(shè)備
A類(lèi)地面設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)性能和系統(tǒng)安全性的要求，A類(lèi)地面設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足與GB/T 38775.7—2021中附錄A的車(chē)載參考設(shè)備的互操作性。
b) B類(lèi)地面設(shè)備
B類(lèi)地面設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)性能和系統(tǒng)安全性的要求，B類(lèi)地面設(shè)備可不滿(mǎn)足與GB/T 38775.7—2021中附錄A的車(chē)載參考設(shè)備的互操作性。
注1：B類(lèi)地面設(shè)備可與設(shè)備制造商指定的車(chē)載設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性能和系統(tǒng)安全性測(cè)試。
注2：系統(tǒng)性能包括系統(tǒng)效率、輸出功率、功率因數(shù)、對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域等。
注3：系統(tǒng)安全性包括電擊防護(hù)、過(guò)載保護(hù)和短路承受、溫升和防止過(guò)熱、機(jī)械事故防護(hù)、電磁環(huán)境限值等。
地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)時(shí)， 應(yīng)支持車(chē)載參考設(shè)備滿(mǎn)足系統(tǒng)性能和系統(tǒng)安全性的要求。
5.2.3 離地間隙分類(lèi)
對(duì)于A(yíng)類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)， 地面設(shè)備支持的離地間隙分類(lèi)應(yīng)滿(mǎn)足其可支持的副邊設(shè)備的離地間隙范圍，如表1所示。
對(duì)于B類(lèi)地面設(shè)備和車(chē)載設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)， 地面設(shè)備支持的離地間隙范圍由設(shè)備制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。
6 要求
6.1 地面參考設(shè)備要求
地面參考設(shè)備應(yīng)按附錄A的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。地面參考設(shè)備與不同離地間隙的車(chē)載設(shè)備互操作性應(yīng)滿(mǎn)足表2的要求。
6.2 充電前準(zhǔn)備階段要求
A類(lèi)地面設(shè)備的充電前準(zhǔn)備階段要求應(yīng)按照8.1規(guī)定的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。
A類(lèi)地面設(shè)備的安全測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合GB/T 38775.1-2020中第10章安全要求、12.3車(chē)輛碾壓，GB/T 38775.3―2020中5.8.6活體保護(hù)以及GB/T 38775.4—2020中第4章保護(hù)區(qū)域和限值符合性要求、第5章限值的規(guī)定。
6.3 充電啟動(dòng)階段要求
對(duì)于A(yíng)類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成MF-WPT系統(tǒng)時(shí)， 應(yīng)滿(mǎn)足以下條件才可進(jìn)入充電狀態(tài)：
a)初始對(duì)位預(yù)檢完成，原邊設(shè)備和副邊設(shè)備在可充電區(qū)域內(nèi)；
b)配對(duì)預(yù)檢通過(guò)；
c)兼容性檢測(cè)預(yù)檢通過(guò)；
d)車(chē)載參考設(shè)備頻率檢測(cè)通過(guò)且頻率鎖定；
e)通過(guò)異物檢測(cè)、活體保護(hù)功能的測(cè)試。
A類(lèi)地面設(shè)備在充電啟動(dòng)階段宜完成引導(dǎo)對(duì)齊功能，引導(dǎo)對(duì)齊功能要求見(jiàn)附錄Ｂ的B.1，引導(dǎo)對(duì)齊功能的實(shí)現(xiàn)方法見(jiàn)附錄C。
異物檢測(cè)、活體保護(hù)測(cè)試方法應(yīng)符合8.2的規(guī)定。
初始對(duì)位預(yù)檢、配對(duì)預(yù)檢、兼容性檢測(cè)預(yù)檢的要求及測(cè)試方法見(jiàn)B.2~B.4。
A類(lèi)地面設(shè)備宜支持車(chē)載參考設(shè)備的頻率檢測(cè)及頻率鎖定功能，車(chē)載參考設(shè)備的頻率檢測(cè)及頻率鎖定功能宜符合GB/T 38775.7―2021中附錄Ｃ的要求。
A類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)功率上升速度應(yīng)不低于0.25kW/s， 宜不高于2kW/s。
B類(lèi)地面設(shè)備和車(chē)載設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)充電啟動(dòng)階段要求由設(shè)備制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。
6.4 充電傳輸階段要求
6.4.1 一般要求
A類(lèi)地面設(shè)備制造商應(yīng)提供以下信息：
——地面設(shè)備的最大輸入功率；
——地面設(shè)備支持的離地間隙分類(lèi)(最大值和最小值)；
——地面設(shè)備支持的最大偏移范圍；
——地面設(shè)備支持的工作頻率范圍(最大值和最小值)以及是否可支持調(diào)頻模式，A類(lèi)地面設(shè)備應(yīng)提供標(biāo)稱(chēng)頻率。
對(duì)于A(yíng)類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)， 應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：
——CSU應(yīng)可接收IVU發(fā)送的原邊線(xiàn)圈電流有效值請(qǐng)求值， 電流單位為A， 且地面設(shè)備應(yīng)能夠提供請(qǐng)求的原邊線(xiàn)圈電流有效值。
——如果IVU發(fā)送的原邊線(xiàn)圈電流有效值請(qǐng)求值大于其設(shè)計(jì)值， 則CSU應(yīng)向IVU返回?zé)o法提供原邊線(xiàn)圈電流有效值的指令， 且地面設(shè)備不應(yīng)按照IVU電流有效值請(qǐng)求值提供功率傳輸， 并向IVU返回地面設(shè)備可以提供的原邊線(xiàn)圈電流有效值的最大值。
——在充電傳輸階段， 如果IVU請(qǐng)求改變?cè)吘€(xiàn)圈電流有效值， 則CSU應(yīng)在接收指令后改變地面設(shè)備的原邊線(xiàn)圈電流有效值， 并返回信息至IVU。
6.4.2 功率傳輸控制回路要求
對(duì)于A(yíng)類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)， 其功率傳輸控制回路應(yīng)采用圖2所示電路。
B類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)功率傳輸控制回路由設(shè)備制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。
6.4.3 輸出功率要求
A類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)輸出功率測(cè)試應(yīng)按照8.3中的測(cè)試方法進(jìn)行，測(cè)試時(shí)車(chē)載參考設(shè)備應(yīng)支持地面設(shè)備以不低于0.25kW/s的功率啟動(dòng)。
且A類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)額定輸出功率應(yīng)滿(mǎn)足表3的規(guī)定， 其中：
a) 輸出功率等級(jí)為MF-WPT1的MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足：
地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT1、MF-WPT2、MF-WPT3時(shí)， 輸出功率等級(jí)為MF-WPT 1的系統(tǒng)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最大輸出功率。
b) 輸出功率等級(jí)為MF-WPT2的MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足：
——地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT2、MF-WPT3時(shí)， 系統(tǒng)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)的最大輸出功率；
——地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT1時(shí)， 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不低于2.96kW的額定功率輸出。
c) 輸出功率等級(jí)為MF-WPT3的MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足：
——地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT3時(shí)， 系統(tǒng)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)的最大輸出功率；
——地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT2時(shí)， 系統(tǒng)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)不低于6.16kW的額定功率輸出；
——地面設(shè)備輸入功率等級(jí)為MF-WPT1時(shí)， 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不低于2.96kW的額定功率輸出。
B類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)輸出功率由設(shè)備制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。
6.4.4 系統(tǒng)效率要求
MF-WPT系統(tǒng)效率是指車(chē)載參考設(shè)備(圖1中模塊25) 輸出功率與地面設(shè)備(圖1中模塊15) 輸入功率的比值，其測(cè)試點(diǎn)應(yīng)依據(jù)GB/T 38775.1―2020中5.2的規(guī)定選定。
A類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)效率測(cè)試應(yīng)按照8.3.2規(guī)定的測(cè)試方法進(jìn)行。效率測(cè)試時(shí)，應(yīng)測(cè)試車(chē)輛需求的充電電壓范圍(最低電壓至最高電壓)，且系統(tǒng)效率應(yīng)滿(mǎn)足表4的規(guī)定，其中，效率測(cè)試時(shí)，地面設(shè)備的異物檢測(cè)、活體保護(hù)功能應(yīng)處于工作狀態(tài)。
6.5 充電停止階段要求
以下情況下，地面設(shè)備應(yīng)停止充電：
a) 車(chē)載參考設(shè)備發(fā)出停止充電請(qǐng)求；
b) 地面設(shè)備發(fā)出停止充電請(qǐng)求；
c) CSU和IVU之間的通信斷開(kāi)；
d) 檢測(cè)到異物；
e) 檢測(cè)到活體；
f) 檢測(cè)到故障。
地面設(shè)備應(yīng)保留允許用戶(hù)主動(dòng)停止充電的方式，如地面設(shè)備安裝停止充電按鈕。
輸出功率下降速度應(yīng)不低于2.5kW/s，緊急情況下，系統(tǒng)應(yīng)在1s內(nèi)停止功率傳輸。
注：緊急情況為地面設(shè)備執(zhí)行急停。
B類(lèi)地面設(shè)備和車(chē)載設(shè)備構(gòu)成的MF-WPT系統(tǒng)的傳輸功率下降速度由設(shè)備制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。
7 試驗(yàn)準(zhǔn)備
7.1 頻率設(shè)置
地面設(shè)備的工作頻率應(yīng)按照表5中規(guī)定的標(biāo)稱(chēng)頻率設(shè)置， MF-WPT系統(tǒng)工作頻率應(yīng)按照表5中規(guī)定的標(biāo)稱(chēng)頻率設(shè)置。
MF-WPT系統(tǒng)在工作狀態(tài)時(shí)， 應(yīng)采用定頻工作模式。
7.2 對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域與對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置
A類(lèi)地面設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域應(yīng)由設(shè)備制造商提供，且提供的偏移范圍應(yīng)至少滿(mǎn)足表6要求的范圍。
A類(lèi)地面設(shè)備進(jìn)行互操作性測(cè)試時(shí)的中心對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在設(shè)備表面進(jìn)行標(biāo)記，應(yīng)為原邊線(xiàn)圈的幾何中心點(diǎn)或由設(shè)備制造商指定，在測(cè)試時(shí)中心對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)為X=0、Y=0。
B類(lèi)地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)的中心對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)宜在設(shè)備表面進(jìn)行標(biāo)記。
7.3 輸出電壓測(cè)量點(diǎn)選擇
互操作性測(cè)試時(shí)， 對(duì)于充電電壓范圍為Uout-min~Uout-max的試驗(yàn)負(fù)載， MF-WPT系統(tǒng)車(chē)載參考設(shè)備的輸出電壓測(cè)試點(diǎn)應(yīng)至少包括：
——輸出電壓最小值；
——系統(tǒng)滿(mǎn)功率輸出的最小輸出電壓測(cè)試點(diǎn)，該測(cè)試點(diǎn)的輸出電壓值由設(shè)備制造商提供；
——輸出電壓最大值；
——系統(tǒng)滿(mǎn)功率輸出的最大輸出電壓測(cè)試點(diǎn)，該測(cè)試點(diǎn)的輸出電壓值由設(shè)備制造商提供。
注：對(duì)于超過(guò)500V的輸出電壓，系統(tǒng)輸出電壓測(cè)試點(diǎn)由設(shè)備制造商提供。
7.4 測(cè)試裝置布置
互操作性測(cè)試時(shí)，應(yīng)采用模擬底盤(pán)的材料或組件來(lái)代替車(chē)輛底盤(pán)，車(chē)載參考設(shè)備應(yīng)安裝在模擬底盤(pán)的材料或組件上。模擬底盤(pán)的材料或組件包括屏蔽組件、鋼板兩部分。屏蔽組件可采用圖4所示的屏蔽板，亦可由設(shè)備制造商提供；若屏蔽組件由設(shè)備制造商提供，應(yīng)在測(cè)試報(bào)告中注明，互操作性測(cè)試中，地面設(shè)備應(yīng)包含外殼等所有組件。試驗(yàn)負(fù)載宜采用電子負(fù)載。車(chē)載參考設(shè)備、屏蔽層、汽車(chē)模擬底板之間應(yīng)緊密貼合。
MF-WPT系統(tǒng)互操作性測(cè)試的臺(tái)架布置示意圖如圖4所示。
8 測(cè)試方法
8.1 充電前準(zhǔn)備階段測(cè)試
A類(lèi)地面設(shè)備與車(chē)載參考設(shè)備組成MF-WPT系統(tǒng)時(shí)， 其安全測(cè)試應(yīng)按照GB/T 38775.1―2020中第10章安全要求及12.3車(chē)輛碾壓的規(guī)定執(zhí)行。
地面設(shè)備的IP等級(jí)應(yīng)按照GB/T 38775.3―2020中8.6.2外殼的IP等級(jí)及8.6.3原邊設(shè)備的IP等級(jí)規(guī)定執(zhí)行。
電磁環(huán)境限值的測(cè)試應(yīng)按照GB/T 38775.4一2020中第6章測(cè)試方法、第7章測(cè)試結(jié)果評(píng)定的規(guī)定執(zhí)行。
8.2 充電啟動(dòng)階段測(cè)試
8.2.1 異物檢測(cè)測(cè)試
8.2.1.1 通則
異物檢測(cè)的測(cè)試對(duì)象應(yīng)符合GB/T 38775.3一2020中表7的規(guī)定。
異物檢測(cè)的測(cè)試對(duì)象包括2類(lèi)：
——第1類(lèi)為由于溫升可能引起的觸碰風(fēng)險(xiǎn)的物體，應(yīng)至少包括GB/T 38775.3―2020表7中的所有溫升測(cè)試物體；
——第2類(lèi)為由于溫升引起的燃火風(fēng)險(xiǎn)的物體，應(yīng)至少包括GB/T 38775.3―2020表7中的所有灼熱測(cè)試物體。
根據(jù)MF-WPT系統(tǒng)功率傳輸狀態(tài)， 異物檢測(cè)應(yīng)測(cè)試以下2種情況：
——第1種為MF-WPT系統(tǒng)未進(jìn)行功率傳輸時(shí)異物檢測(cè)功能啟動(dòng)運(yùn)行， 這種情況下MF-WPT系統(tǒng)宜進(jìn)行異物檢測(cè)的測(cè)試；
——第2種為MF-WPT系統(tǒng)進(jìn)行充電傳輸時(shí)的異物檢測(cè)功能啟動(dòng)運(yùn)行， 這種情況下MF-WPT系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行異物檢測(cè)的測(cè)試。
異物檢測(cè)測(cè)試過(guò)程中，原邊線(xiàn)圈和副邊線(xiàn)圈應(yīng)在最大離地間隙下處于最大偏移狀態(tài)，對(duì)于相應(yīng)功率等級(jí)的車(chē)載參考設(shè)備， 應(yīng)保證MF-WPT系統(tǒng)工作在最大輸出功率等級(jí)。在以上情況下， 如果原邊線(xiàn)圈的電流未達(dá)到最大設(shè)計(jì)值，則應(yīng)增加一次原邊線(xiàn)圈達(dá)到設(shè)計(jì)的最大電流值的測(cè)試。
8.2.1.2 測(cè)試區(qū)域
異物檢測(cè)區(qū)域應(yīng)包括GB/T 38775.3一2020中圖6所示的區(qū)域。
異物檢測(cè)測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試對(duì)象應(yīng)平放在原邊設(shè)備的上表面。
對(duì)于A(yíng)類(lèi)地面設(shè)備，車(chē)載設(shè)備應(yīng)采用GB/T 38775.7—2021中附錄A中規(guī)定的車(chē)載參考設(shè)備，且車(chē)載參考設(shè)備可支持地面設(shè)備實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)的最大功率傳輸。
對(duì)于B類(lèi)地面設(shè)備，可采用設(shè)備制造商提供的車(chē)載設(shè)備。
注：對(duì)于地埋式安裝原邊設(shè)備的異物檢測(cè)，由于設(shè)備上表面與地面存在一定的垂直距離，因此不適用于本文件規(guī)定的異物檢測(cè)測(cè)試方法。地埋式安裝的原邊設(shè)備的異物檢測(cè)測(cè)試方法在后續(xù)版本中規(guī)定。
對(duì)于測(cè)試對(duì)象平放在原邊設(shè)備上表面的異物檢測(cè)測(cè)試，應(yīng)分為如圖5所示的n×m個(gè)區(qū)域，其中n和m宜取值為8。
區(qū)域 “ ij ” (i≤n、j≤m)內(nèi)測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)符合：
——當(dāng)區(qū)域 “ ij ” 的面積Sj≥25cm”時(shí)，每個(gè)測(cè)試區(qū)域“ij”應(yīng)設(shè)置5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)設(shè)置如圖6a)所示；
——當(dāng)區(qū)域 “ ij ” 的面積為9cm2≤Sij<25cm2時(shí)，每個(gè)測(cè)試區(qū)域 “ ij ” 應(yīng)設(shè)置3個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)設(shè)置如圖6b)所示；
——當(dāng)區(qū)域 “ ij ” 的面積<9cm2時(shí)，每個(gè)測(cè)試區(qū)域 “ ij ” 應(yīng)設(shè)置1個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)位于區(qū)域 “ ij ” 的物理中心點(diǎn)。
測(cè)試對(duì)象的物理中心點(diǎn)應(yīng)與測(cè)試點(diǎn)的物理中心點(diǎn)重合。
測(cè)試對(duì)象的放置位置可增加額外兩處，可放置在原邊設(shè)備和副邊設(shè)備之間，亦可放置在副邊設(shè)備下表面。
8.2.1.3 測(cè)試步驟
異物檢測(cè)測(cè)試步驟應(yīng)為：
a) 將測(cè)試對(duì)象放置于區(qū)域“11”內(nèi)的測(cè)試點(diǎn)上。
系統(tǒng)顯示檢測(cè)到異物并進(jìn)行關(guān)機(jī)，則測(cè)試對(duì)象通過(guò)區(qū)域11內(nèi)的異物檢測(cè)測(cè)試，進(jìn)入步驟b)。
若系統(tǒng)未顯示檢測(cè)到異物時(shí)，持續(xù)測(cè)試被測(cè)區(qū)域及異物的表面溫度，被測(cè)區(qū)域及異物達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，同時(shí)檢測(cè)GB/T 38775.3—2020中8.8.3中圖示的溫度測(cè)試點(diǎn)的溫度，當(dāng)所有測(cè)試點(diǎn)物體的溫度符合GB/T 38775.1―2020中10.4.2和10.4.4的規(guī)定，則被測(cè)物體通過(guò)區(qū)域11內(nèi)的異物檢測(cè)，進(jìn)入步驟b)。
注：熱平衡是指被測(cè)物體在30s的連續(xù)測(cè)試過(guò)程中溫度變化不超過(guò)1℃。
b) 將測(cè)試對(duì)象放置于區(qū)域12內(nèi)，重復(fù)步驟a)的內(nèi)容。
c) 將測(cè)試對(duì)象逐步放置n×m個(gè)區(qū)域內(nèi)，若測(cè)試對(duì)象通過(guò)n×m個(gè)區(qū)域內(nèi)的異物檢測(cè)測(cè)試，進(jìn)入步驟d)。
d) 將GB/T 38775.3—2020中8.8.3表7以及本文件8.2.1.1中列舉的測(cè)試對(duì)象均執(zhí)行步驟a)~c)，且所有測(cè)試對(duì)象均通過(guò)測(cè)試，則判定設(shè)備具有異物檢測(cè)功能。
8.2.2 活體保護(hù)測(cè)試
8.2.2.1 通則
活體保護(hù)測(cè)試中，原邊線(xiàn)圈和副邊線(xiàn)圈應(yīng)在最大離地間隙下處于最大偏移狀態(tài)，對(duì)于相應(yīng)功率等級(jí)的車(chē)載參考設(shè)備， 應(yīng)保證MF-WPT系統(tǒng)工作在最大輸出功率等級(jí)。
注：在以上情況下，如果原邊線(xiàn)圈的電流未達(dá)到最大設(shè)計(jì)值，則應(yīng)增加一次原邊線(xiàn)圈達(dá)到設(shè)計(jì)的最大電流值的測(cè)試。
活體保護(hù)測(cè)試應(yīng)采用直徑5cm的球作為測(cè)試對(duì)象，且球應(yīng)與圓筒連接。球體和圓筒的外殼宜為ABS或PC塑料材質(zhì)， 且內(nèi)部應(yīng)填充水或0.9%濃度的鹽溶液， 外殼材質(zhì)厚度宜為2mm~5mm。測(cè)試時(shí)，球應(yīng)以(1士0.1)m/s的速度侵入活體保護(hù)區(qū)域。測(cè)試對(duì)象示意圖如圖7所示。
8.2.2.2 測(cè)試區(qū)域
活體保護(hù)測(cè)試區(qū)域的設(shè)置應(yīng)符合圖8所示區(qū)域。
測(cè)試點(diǎn)T0α-h由3部分的變量構(gòu)成， 其中θ表示侵入方向測(cè)試點(diǎn)的變量， α表示侵入方向確定后分角度測(cè)試點(diǎn)的變量，參見(jiàn)區(qū)域7的示意圖，h表示Z軸方向間隔測(cè)試點(diǎn)的變量。
區(qū)域3應(yīng)由滿(mǎn)足EMF限值的邊界測(cè)試點(diǎn)構(gòu)成， 區(qū)域4邊界與區(qū)域3邊界的距離應(yīng)不小于10cm。
以原邊線(xiàn)圈下表面中心對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)為零點(diǎn)，建立X、Y、Z的三維坐標(biāo)，其中XY平面應(yīng)與原邊線(xiàn)圈的下表面平行。
測(cè)試點(diǎn)T0α-h中θ為侵入方向測(cè)試點(diǎn)的變量， 圖8列出部分活體侵入方向， 測(cè)試點(diǎn)T0α-h與T(0+1)α-h應(yīng)以相同角度θT設(shè)置，θT的值應(yīng)不大于36°。
測(cè)試點(diǎn)T0α-h中α為侵入方向上不同角度測(cè)試點(diǎn)的變量， 圖8列出了測(cè)試點(diǎn)T2α-h中部分角度， 測(cè)試點(diǎn)T0α-h與T0(α+1)-h應(yīng)以相同角度αT設(shè)置，αT的值應(yīng)不大于30°。
測(cè)試點(diǎn)T0α-h中h為Z軸方向間隔測(cè)試點(diǎn)的變量，圖8列出了測(cè)試點(diǎn)T0α-h中部分間隔， 測(cè)試點(diǎn)T0α-h與T0α-(h+1)應(yīng)以相同間隔hLOD設(shè)置，hLOD的值應(yīng)設(shè)置為5cm， 若副邊設(shè)備離地間隙Z/hLOD為非整數(shù)，則最后一組測(cè)試點(diǎn)hLOD的值可小于5cm。
當(dāng)測(cè)試對(duì)象以圖8中侵入方向的相反方向離開(kāi)區(qū)域4時(shí)， MF-WPT系統(tǒng)宜重新啟動(dòng)充電功率傳輸。
8.2.2.3 測(cè)試步驟
活體保護(hù)的測(cè)試步驟應(yīng)為：
a) 以原邊線(xiàn)圈下表面作為h的測(cè)試起點(diǎn)，測(cè)試對(duì)象以測(cè)試點(diǎn)T11-1方向侵入?yún)^(qū)域4，系統(tǒng)能夠檢測(cè)到入侵， 并進(jìn)行關(guān)機(jī)， 則判定MF-WPT系統(tǒng)在測(cè)試點(diǎn)T11-1活體保護(hù)功能有效。
b) 增加α的值， 若測(cè)試點(diǎn)T1α-1系統(tǒng)均能夠檢測(cè)到入侵， 并進(jìn)行關(guān)機(jī)， 則判定MF-WPT系統(tǒng)在測(cè)試點(diǎn)T1α-1活體保護(hù)功能有效。
c) 增加θ的值， 若測(cè)試點(diǎn)T0α-1系統(tǒng)均能夠檢測(cè)到入侵， 并進(jìn)行關(guān)機(jī)， 則判定MF-WPT系統(tǒng)在測(cè)試點(diǎn)T0α-1活體保護(hù)功能有效。
d) 增加h的值， 若測(cè)試點(diǎn)T0α-h系統(tǒng)均能夠檢測(cè)到入侵， 并進(jìn)行關(guān)機(jī)， 則判定MF-WPT系統(tǒng)通過(guò)在所有測(cè)試點(diǎn)活體保測(cè)試。
8.3 充電傳輸階段測(cè)試
8.3.1 測(cè)試點(diǎn)選擇
系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)至少滿(mǎn)足GB/T 38775.3—2020中8.2.2MF-WPT系統(tǒng)有偏移條件下的系統(tǒng)效率測(cè)試和GB/T 38775.3―2020中8.2.3MF-WPT系統(tǒng)有偏轉(zhuǎn)條件下的系統(tǒng)效率測(cè)試的規(guī)定。若設(shè)備制造商提供的對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域的X軸、Y軸的最大值大于GB/T 38775.3―2020中8.2.2MF-WPT系統(tǒng)有偏移條件下的系統(tǒng)效率測(cè)試的規(guī)定值， 則應(yīng)增加測(cè)試點(diǎn)數(shù)， 增加的測(cè)試點(diǎn)如圖9所示。
測(cè)試點(diǎn)應(yīng)以25mm作為步長(zhǎng)，若設(shè)備制造商提供的對(duì)準(zhǔn)容忍區(qū)域的X、Y軸最大值不是25mm的倍數(shù)， 則X、Y軸的最后測(cè)試點(diǎn)可不以25mm作為步長(zhǎng)， 應(yīng)以Xmax、Ymax作為X、Y軸的最后測(cè)試點(diǎn)。
8.3.2 系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率測(cè)試步驟
對(duì)于系統(tǒng)輸出電壓范圍為Uout-min~Uout-max的MF-WPT系統(tǒng)， 系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率的測(cè)試步驟應(yīng)按以下進(jìn)行：
a) 系統(tǒng)輸出電壓為Uout-max， 測(cè)試車(chē)載參考設(shè)備在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測(cè)試點(diǎn)在無(wú)偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率。
b) 系統(tǒng)輸出電壓為0.75×Uout-max， 測(cè)試車(chē)載參考設(shè)備在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測(cè)試點(diǎn)在無(wú)偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率。
c) 系統(tǒng)輸出電壓為Uout-min， 測(cè)試車(chē)載參考設(shè)備在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測(cè)試點(diǎn)在無(wú)偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率。
d) 系統(tǒng)輸出電壓為Uout-min且MF-WPT系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的100%輸出功率時(shí)， 則按照設(shè)備制造商提供的可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的100%輸出功率的最低輸出電壓進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試車(chē)載參考設(shè)備在額定離地間隙、最大離地間隙以及最小離地間隙條件下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的100%輸出功率、75%輸出功率以及50%輸出功率三種狀態(tài)下所有測(cè)試點(diǎn)在無(wú)偏轉(zhuǎn)及有偏轉(zhuǎn)角度下的系統(tǒng)輸出功率和系統(tǒng)效率。
注：額定離地間隙由設(shè)備制造商指定，在最大離地間隙和最小離地間隙之間。
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