电动汽车无线充电标准化现状

电动汽车无线充电标准化现状

1 国际化标准现状

国际上，根据适用地区的不同，电动汽车无线充电标准分为两大类。第一类是国际标准，包括国际化标准组织(International Standardization Organization, ISO)和国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission, IEC)制定的标准体系，其中ISO 19363“道路电动车辆—磁场无线充电—安全性和互操作性要求”(Electrically Propelled Road Vehicles— Magnetic Field Wireless Power Transfer— Safety and Interoperability Requirements)主要对无线充电系统车辆端设备及互操作性要求进行了规范，IEC 61980“电动汽车无线充电系统”系列主要对无线充电系统地面端设备及互操作性要求进行了规范，61980共包括3个部分，分别为通用要求、车辆和设备的通信协议、磁场无线充电系统特殊要求。此外，ISO的15118系列“道路车辆—车辆和电网之间的通信接口”(Road vehicles — Vehicle to grid communication interface)标准对无线充电系统中的通信物理层、数据链路层及应用层等进行了规范。第二类为国外协会标准，如美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers, SAE)正在编制的SAE J2954轻型插电式电动汽车无线充电系统及对齐方法(Wireless Power Transfer for Light-duty Plug-in/Electric vehicle and Alignment Methodology)，SAE J2954包含了无线充电系统地面端和车辆端设备的要求以及互操作性要求等。另外，SAE针对无线充电系统中的通信协议进行了规范，形成了SAE J2847文件。

国际标准中ISO 19363、15118及IEC 61980形成完整的技术标准体系；国外协会标准SAE J2954和J2847形成了完整的技术标准体系，其关系如图1所示。

从2015年开始，国外标准组织逐步开启了EV WPT的标准化工作，截止2019年，SAE已经发布了3个版本，2016年5月发布了首版技术信息报告(Technical Information Report, TIR)版本，2018年8月，发布了推荐实践(Recommended Practices, RP)版本， 2019年4月，SAE发布了第二版RP版本。IEC 在2015年发布了一版IEC 61980-1，IEC 61980系列标准的其他文档以及ISO 19363文档尚未发布。

除以上直接与无线充电系统相关的标准之外，国际电信联盟(ITU)、IEC也在制定相关安全及政策类的规范。ITU在2015年开始立项研究无线充电的频率划分问题，主要解决无线充电系统与同频、邻频的其他应用的系统的共存问题，进而确定无线充电系统的工作频率段。IEC在CISPR 11工作组开展了无线充电系统EMC限值、测试方法等方面的研究，预计2020年将形成CDV版本。IEC针对电动汽车无线充电系统的EMF测试及限值规范设立了标准研究，并形成IEC 63184，目前该标准文档正在编制过程中。

国外电动汽车无线充电的几个主要标准进度如表1所示。

表1 国际上EV WPT标准进度

2 国内标准现状

国内电动汽车无线充电标准工作组(以下简称无线充电工作组)于2017年6月成立，工作组的成立将有效推动我国电动汽车无线充电标准化工作的进程，保持与IEC、ISO、SAE标准的同步。

我国无线充电标准工作组的职责分工如下：中国电力企业联合会(CEC)负责无线充电系统地面端的主要内容编制，中国汽车技术与研究中心(CATARC)负责无线充电系统车辆端的主要内容编制。组织架构如图2。

图2 组织架构

目前中国电动汽车无线充电国家标准共立项8项，共有4项已编制完成，已形成报批稿，其余部分已启动编制，具体情况如表2所示。

表2 中国电动汽车无线充电国家标准情况

2017年开始，CEC牵头规划了中国电动汽车无线充电标准体系，根据2019年的《电动汽车充电设施标准体系2019版》，目前电动汽车无线充电标准体系如表3所示。

中国电力企业联合会组织启动了我国无线充电行业的测试活动，共分为测试活动准备、测试平台搭建、性能及安全测试、互操作性台架测试以及整车互操作性测试共五个阶段，行业内包括中兴新能源汽车、华为、WiTricity、宝马、戴姆勒、日产等25家无线充电设备厂商及车厂参加，前四个阶段主要是设备厂商之间的测试，第五阶段为整车结合设备厂商的测试。2018年1月到2018年4月，为第一阶段，测试活动准备，2018年4月到2018年8月，为第二阶段，测试平台搭建，2018年9月2019年5月，为互操作性测试活动的第三阶段，性能及安全测试，共有12台不同厂家的产品参加了该阶段的测试。自2019年5月开始，第四阶段互操作性台架测试开始执行，目前共有8家企业的产品提供了测试样机，后续还有更多的产品加入测试。

表3 中国电动汽车无线充电标准体系介绍

互操作性测试活动的开展为我国电动汽车无线充电系列国家标准《电动汽车无线充电系统第6部分：互操作性要求及测试第1部分：地面端》以及《电动汽车无线充电系统第7部分：互操作性要求及测试第7部分：车辆端》的编制提供支撑，同时全面验证我国提出的面向互操作性的无线充电技术方案。