电动汽车充电设备标准化设计⽅案：160kW⼀体式⼀机双充
电机
1、概述
本设计⽅案充分考虑充电设施运营现状与发展趋势，通过规范直流充电设备电⽓原理、专⽤部件设计、通⽤器件选型、结构外形、结构布局、设备安装等，实现充电设备统⼀化设计和标准化管理，全⾯提⾼充电设备的兼容性、可靠性和易维护性。
2、设计标准
GB/T 4208外壳防护等级（IP代码）
GB/T 13384-2008机电产品包装通⽤技术条件
GB/T 18487.1-2015电动汽车传导充电系统 第1部分：通⽤要求
GB/T 18487.2-2017电动汽车传导充电系统 第2部分：⾮车载传导供电设备电磁兼容要求
GB/T 20234.1-2015电动汽车传导充电⽤连接装置 第1部分：通⽤要求
GB/T 20234.3-2015电动汽车传导充电⽤连接装置 第3部分：直流充电接⼝
GB/T 33708-2017静⽌式直流电能表
GB/T 34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范 第1部分：供电设备
GB/T 34658-2017电动汽车⾮车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议⼀致性测试
JJG 1149-2018电动汽车⾮车载充电机
JJG 842-2017电⼦式直流电能表检定规程
JJG 1069-2011直流分流器检定规程
NB/T 33001-2018电动汽车⾮车载传导式充电机技术条件
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NB/T 33008.1-2018电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分：⾮车载充电机
DL/T 698.45-2017电能信息采集与管理系统 第4−5部分：通信协议—⾯向对象的数据交换协议
Q/GDW 1233-2014电动汽车⾮车载充电机通⽤要求
Q/GDW 1591-2014电动汽车⾮车载充电机检验技术规范
Q/GDW 11709.1-2017电动汽车充电计费控制单元 第1部分：技术条件
Q/GDW 11709.2-2017电动汽车充电计费控制单元 第2部分：与充电桩通信协议
Q/GDW 11709.3-2017电动汽车充电计费控制单元 第3部分：与车联⽹服务平台通信协议
威驰Q/GDW 11709.4-2017电动汽车充电计费控制单元 第4部分：检验技术规范
Q/GDW 11850-2018 直流电能表外附分流器技术规范
3、设计⽅案
3.1 电⽓原理
160kW⼀体式⼀机双充电机电⽓主电路拓扑见图3-1，配置2个250A直流充电连接装置，提供8个充电模块安装位置，根据充电功率需求可选配5~8个20kW充电模块。配置2个A型四进两出开关模块，实现输出功率动态分配功能，功率分配调节级差为20kW。内置直流
电能表和计费控制单元，实现计量计费和充电控制功能。
图3‑1  160kW⼀体式⼀机双充电机主电路拓扑
3.2 专⽤部件设计
通过对直流充电设备的充电控制器、充电模块、开关模块、计费控制单元等专⽤部件的功能性能、接⼝定义、结构尺⼨等要求进⾏统⼀规范设计，实现不同供货⼚家专⽤部件兼容互换。充电设备专⽤部件设计见《国家电⽹有限公司电动汽车充电设备标准化设计⽅案-直流充电设备专⽤部件》。
3.3 通⽤器件选型
160kW⼀体式⼀机双充电机通⽤器件的选型见表3-1。
表3‑1  160kW⼀体式⼀机双充电机通⽤器件选型
序号代号名称型号规格备注
1QF进线塑壳断路器额定⼯作电压：AC 400V 额定⼯作电流：350A
极数：3P
额定短路分断能⼒：≥35kA 过载脱扣类型：复式脱扣器报警触点：NO（正常状态）机械寿命：10000次
额定⼯作电压：AC 400V 额定⼯作电流：330A
2KM交流主接触器极数：3P
线圈额定控制电源：AC 220V
辅助触点：NO（分断状态）
3FVC防雷器保护模式：3P+1
最⼤持续⼯作电压：
L-N：385V；N-PE：255V
标称放电电流：20kA
最⼤放电电流：40kA
电压保护⽔平：L-N≤1.8kV，N-PE≤1kV
报警信号：NO（正常状态）
C级防雷
4QF1防雷断路器额定⼯作电压：AC 400V 额定⼯作电流：40A
极数：3P
额定短路分断能⼒：6kA 脱扣特性：C型
机械寿命：10000次
5QF2微型漏电断路器额定电压：AC 400V
额定电流：16A
剩余电流保护器：AC型
额定剩余动作电流：30mA
极数：2P
额定短路分断能⼒：6kA
脱扣特性：C型
机械寿命：10000次
控制电源开关
6F1，F2微型断路器额定电压：AC 230V
额定电流：16A
极数：1P
额定短路分断能⼒：6kA
脱扣特性：C型
机械寿命：10000次
F1：散热系统控制
电源开关
F2：交流接触器控
制电源开关
7UP1~UP4辅助开关电源输⼊电压范围：AC 220V±20%频率：47-63 Hz
输出：12V/10A
安装⽅式：平板
8UP5电能表开关电源输⼊电压范围：AC 220V±20%频率：47-63 Hz
输出：24V/1A
安装⽅式：平板
91FU，2FU直流熔断器额定⼯作电流：300A
额定⼯作电压：750V
分断能⼒：50kA
告警触点：NO（正常状态）
101RSX
2RSX
直流分流器
额定电流：300A
额定压降：75mV
准确度：0.2级
⼯作温度：-20℃~50℃
⽤于测量
111RS，2RS直流分流器额定电流：300A
额定压降：75mV
⽤于计量
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准确度：0.2级
⼯作温度：-20℃~50℃
121PJ，2PJ直流电能表⼯作电源：DC24V
参⽐电流：300A/75mV
参⽐电压：700V
准确度等级：1.0级
通讯⽅式：2路RS485
接线⽅式：电压、电流采样采⽤四线制，不共地
通讯协议：按照国⽹充电设备招标规范
结构尺⼨：
160mm（长）×112mm（宽）×58mm（⾼）
131K1，1K2
2K1，2K2
直流接触器
触点形式：1NO
额定⼯作电压：DC 750V
额定⼯作电流：300A
线圈⼯作电压：DC 12V
机械寿命：10万次
电⽓寿命：≥1000次（负载电压750V，负载电流250A；
1s通，9s断；阻性负载）
辅助触点：1NO（分断状态）
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141K3，2K3辅助电源继电器线圈额定电压：DC 12V
触点形式：2NO
触点负载：DC 30V/20A（阻性）
15K5交流主接触器控制继电器线圈额定控制电源：DC 12V
触点形式：1NO
触点容量：阻性负载：AC 250V/10A 感性负载：AC 250V/5A
16K11，K12中间控制继电器线圈额定控制电源：DC 12V
触点形式：2NC
触点容量：阻性负载：DC 30V/5A 感性负载：DC 30V/1.5A
171K7，2K7泄放继电器触点形式：1NO
额定⼯作电压：DC 750V
额定⼯作电流：10A
线圈⼯作电压：DC 12V
机械寿命：10万次
电⽓寿命：≥1000次（负载电压750V，负载电流10A；1s通，9s断，阻性负载）
181R，2R泄放电阻功率等级：200W/75Ω
外形尺⼨：不⼤于
180mm（长）*70mm（宽）*40mm（⾼）
191XT
2XT
直流充电连接装置
30多万的车充电接⼝：GB/T 20234.3-2015
额定电压：750V
额定电流：250A
动⼒线：80mm2
辅助电源线：2.5mm2
BMS通讯线、温度采样线、电⼦锁控制及反馈线：
0.75mm2
温度传感器：PT1000，正负极柱各1个具备应急解锁功能
电⼦锁控制：双稳态电磁操作，操作电源DC 12V±10%，
额定功率≤24W，正向脉冲锁定状态，反向脉冲解锁状态，
控制脉冲宽度50ms～300ms
电⼦锁状态信号：NO（电⼦锁断开）
电⼦锁机械寿命：10万次
充电电缆外露长度：4m 充电电缆护套颜⾊：⿊⾊201XC
2XC 充电座带充电归位指⽰触点触点形式：NO（充电未归位）
21TX 组合天线天线形式：双模GPS/BDS+LTE
安装⽅式：M12螺钉固定
防护等级：IP67
22HL 状态指⽰灯待机指⽰灯：绿⾊
吉利星越乚2023新款价格充电指⽰灯：红⾊
告警指⽰灯：黄⾊
23HA ⾳频⼯作电压：DC 12V
输出功率：3W
频率响应：20Hz~20kHz
24SA 急停按钮额定⼯作电压：AC 220V
额定⼯作电流：10A
机械寿命：20万次
电⽓寿命：10万次
操作部件形状：圆形
触动形式：快动型触点
按钮形式：旋转复位蘑菇钮
安装直径：φ22
触点形式：4NO
25XS 电源插座额定电压：AC 250V
额定电流：10A
宽度：36mm
安装⽅式：35mm导轨
安装⽅向：垂直安装
26SQ 门禁开关额定电压：220V
额定电流：5A
⼯作⾏程：3.5mm
超⾏程：1mm
输出触点：NO（打开状态）
27SJ ⽔浸报警器额定电压：DC 12V
输出触点：NO（正常状态）
3.4 结构外形
充电设备结构尺⼨设计结合⼈机⼯程学，合理规划设备外形和⼈机操作位置尺⼨，⽅便⽤户操作。160kW⼀体式⼀机双充电机结构尺⼨设计见图3-2，充电机壳体采⽤2.0mm冷轧钢板，表⾯喷塑处理，防护等级IP54。