電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

1 國際化標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國際上，根據(jù)適用地區(qū)的不同，電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類。第一類是國際標(biāo)準(zhǔn)，包括國際化標(biāo)準(zhǔn)組織(International Standardization Organization, ISO)和國際電工技術(shù)委員會(huì)(International Electrotechnical Commission, IEC)制定的標(biāo)準(zhǔn)體系，其中ISO 19363“道路電動(dòng)車輛—磁場無線充電—安全性和互操作性要求”(Electrically Propelled Road Vehicles— Magnetic Field Wireless Power Transfer— Safety and Interoperability Requirements)主要對無線充電系統(tǒng)車輛端設(shè)備及互操作性要求進(jìn)行了規(guī)范，IEC 61980“電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)”系列主要對無線充電系統(tǒng)地面端設(shè)備及互操作性要求進(jìn)行了規(guī)范，61980共包括3個(gè)部分，分別為通用要求、車輛和設(shè)備的通信協(xié)議、磁場無線充電系統(tǒng)特殊要求。此外，ISO的15118系列“道路車輛—車輛和電網(wǎng)之間的通信接口”(Road vehicles — Vehicle to grid communication interface)標(biāo)準(zhǔn)對無線充電系統(tǒng)中的通信物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層等進(jìn)行了規(guī)范。第二類為國外協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，如美國汽車工程師協(xié)會(huì)(Society of Automotive Engineers, SAE)正在編制的SAE J2954輕型插電式電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)及對齊方法(Wireless Power Transfer for Light-duty Plug-in/Electric vehicle and Alignment Methodology)，SAE J2954包含了無線充電系統(tǒng)地面端和車輛端設(shè)備的要求以及互操作性要求等。另外，SAE針對無線充電系統(tǒng)中的通信協(xié)議進(jìn)行了規(guī)范，形成了SAE J2847文件。

國際標(biāo)準(zhǔn)中ISO 19363、15118及IEC 61980形成完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；國外協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)SAE J2954和J2847形成了完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，其關(guān)系如圖1所示。

從2015年開始，國外標(biāo)準(zhǔn)組織逐步開啟了EV WPT的標(biāo)準(zhǔn)化工作，截止2019年，SAE已經(jīng)發(fā)布了3個(gè)版本，2016年5月發(fā)布了首版技術(shù)信息報(bào)告(Technical Information Report, TIR)版本，2018年8月，發(fā)布了推薦實(shí)踐(Recommended Practices, RP)版本， 2019年4月，SAE發(fā)布了第二版RP版本。IEC 在2015年發(fā)布了一版IEC 61980-1，IEC 61980系列標(biāo)準(zhǔn)的其他文檔以及ISO 19363文檔尚未發(fā)布。

除以上直接與無線充電系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)之外，國際電信聯(lián)盟(ITU)、IEC也在制定相關(guān)安全及政策類的規(guī)范。ITU在2015年開始立項(xiàng)研究無線充電的頻率劃分問題，主要解決無線充電系統(tǒng)與同頻、鄰頻的其他應(yīng)用的系統(tǒng)的共存問題，進(jìn)而確定無線充電系統(tǒng)的工作頻率段。IEC在CISPR 11工作組開展了無線充電系統(tǒng)EMC限值、測試方法等方面的研究，預(yù)計(jì)2020年將形成CDV版本。IEC針對電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的EMF測試及限值規(guī)范設(shè)立了標(biāo)準(zhǔn)研究，并形成IEC 63184，目前該標(biāo)準(zhǔn)文檔正在編制過程中。

國外電動(dòng)汽車無線充電的幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度如表1所示。

表1 國際上EV WPT標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度

2 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國內(nèi)電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)工作組(以下簡稱無線充電工作組)于2017年6月成立，工作組的成立將有效推動(dòng)我國電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)程，保持與IEC、ISO、SAE標(biāo)準(zhǔn)的同步。

我國無線充電標(biāo)準(zhǔn)工作組的職責(zé)分工如下：中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)(CEC)負(fù)責(zé)無線充電系統(tǒng)地面端的主要內(nèi)容編制，中國汽車技術(shù)與研究中心(CATARC)負(fù)責(zé)無線充電系統(tǒng)車輛端的主要內(nèi)容編制。組織架構(gòu)如圖2。

圖2 組織架構(gòu)

目前中國電動(dòng)汽車無線充電國家標(biāo)準(zhǔn)共立項(xiàng)8項(xiàng)，共有4項(xiàng)已編制完成，已形成報(bào)批稿，其余部分已啟動(dòng)編制，具體情況如表2所示。

表2 中國電動(dòng)汽車無線充電國家標(biāo)準(zhǔn)情況

2017年開始，CEC牽頭規(guī)劃了中國電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)體系，根據(jù)2019年的《電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系2019版》，目前電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)體系如表3所示。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織啟動(dòng)了我國無線充電行業(yè)的測試活動(dòng)，共分為測試活動(dòng)準(zhǔn)備、測試平臺搭建、性能及安全測試、互操作性臺架測試以及整車互操作性測試共五個(gè)階段，行業(yè)內(nèi)包括中興新能源汽車、華為、WiTricity、寶馬、戴姆勒、日產(chǎn)等25家無線充電設(shè)備廠商及車廠參加，前四個(gè)階段主要是設(shè)備廠商之間的測試，第五階段為整車結(jié)合設(shè)備廠商的測試。2018年1月到2018年4月，為第一階段，測試活動(dòng)準(zhǔn)備，2018年4月到2018年8月，為第二階段，測試平臺搭建，2018年9月2019年5月，為互操作性測試活動(dòng)的第三階段，性能及安全測試，共有12臺不同廠家的產(chǎn)品參加了該階段的測試。自2019年5月開始，第四階段互操作性臺架測試開始執(zhí)行，目前共有8家企業(yè)的產(chǎn)品提供了測試樣機(jī)，后續(xù)還有更多的產(chǎn)品加入測試。

表3 中國電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

互操作性測試活動(dòng)的開展為我國電動(dòng)汽車無線充電系列國家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第6部分：互操作性要求及測試第1部分：地面端》以及《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第7部分：互操作性要求及測試第7部分：車輛端》的編制提供支撐，同時(shí)全面驗(yàn)證我國提出的面向互操作性的無線充電技術(shù)方案。