Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12772:2020 (ISO 17409:2015) về Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện

• Số hiệu: TCVN12772:2020
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2020

1. Mạch cấp điện cho xe 2. Bộ nạp có cách ly galvanic^(a) 3. RESS 4. Cân bằng đẳng thế theo ISO 6469

5. Khung dẫn điện 6. Chi tiết dẫn điện có bảo vệ 7. Chi tiết dẫn điện có bảo vệ 8. Đầu vào xe

(a) “Cách ly galvanic” là gọi tắt là của “Cách ly về điện kiểu galvanic” (sau đây dùng thuật ngữ cách ly galvanic)

Hình 1 - Đấu nối giữa chi tiết có bảo vệ với khung dẫn điện (Ví dụ cho tùy chọn 1)

Đầu cực dây dẫn có bảo vệ của giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) phải được đấu nối với các bộ phận dẫn điện để hở của mạch cấp điện xe đáp ứng các yêu cầu cho đấu nối dây dẫn có bảo vệ. Tất cả các bộ phận dẫn điện để hở của mạch cấp điện cho xe phải được đấu nối với khung dẫn điện của xe đáp ứng các yêu cầu về đấu nối dây dẫn có bảo vệ. Một ví dụ cho tùy chọn này được đưa ra trong Hình 2.

CHÚ DẪN:

1. Mạch cấp điện cho xe

2. Bộ nạp có cách ly galvanic

3. RESS

4. Cân bằng đẳng thế theo TCVN 12504 (ISO 6469)

...

...

...

6. Chi tiết dẫn điện có bảo vệ

7. Chi tiết dẫn điện có bảo vệ

8. Đầu vào xe

Hình 2 - Đấu nối giữa chi tiết có bảo vệ với khung dẫn điện (Ví dụ cho tùy chọn 2)

Diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn có bảo vệ phải được thiết kế theo TCVN 7447-5-54 (IEC 60364-5-54).

Đối với tính năng của dây dẫn có bảo vệ của mạch cấp điện cho xe dùng để đấu nối điện một chiều, cần phải xét đến dòng điện ngắn mạch và thời gian ngắt kết nối khi có dòng điện ngắn mạch theo IEC 61851-23.

Điện trở của kết nối của dây dẫn có bảo vệ giữa tiếp điểm của dây dẫn có bảo vệ của giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B, trường hợp C) và khung dẫn điện của xe, cũng như tất cả các chi tiết dẫn điện để hở của mạch cấp điện cho xe phải nhỏ hơn 0,1 Ω. Tất cả các đường dẫn dùng để đấu nối của dây dẫn có bảo vệ phải được xem xét.

Điện trở của dây dẫn có bảo vệ phải được thử nghiệm theo 12.2.

CHÚ THÍCH: Yêu cầu về dây dẫn có bảo vệ cách điện kép/tăng cường đang được xem xét.

...

...

...

5.3.1  Đấu nối xoay chiều (chế độ 1, chế độ 2 và chế độ 3)

Tổng điện trở cách điện của mạch cấp điện cho xe tối thiểu phải là 500 Ω/V khi xe không được đấu nối với nguồn cấp điện từ bên ngoài. Phải tham chiếu điện áp làm việc lớn nhất của mạch điện liên quan.

Sự phù hợp phải được thử nghiệm theo 12.3.

5.3.2  Đấu nối điện một chiều (Chế độ 4)

Điện trở cách điện của mạch cấp điện cho xe phải phù hợp với các yêu cầu trong TCVN 12504-3 (ISO 6469-3) khi đầu nối xe không ăn khớp với đầu vào xe.

Sự phù hợp phải được thử nghiệm theo 12.3.

5.4  Bảo vệ chống điện áp ngoài ý muốn

5.4.1  Chế độ 1

Giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) phải tuân thủ ít nhất một trong các yêu cầu sau:

...

...

...

- điện áp giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn hoặc bằng 60 V điện một chiều và 30 V (rms) điện xoay chiều trong vòng 1 giây sau khi cắt nguồn cấp điện bên ngoài.

Để phù hợp, việc cắt nguồn cấp điện bên ngoài có thể được mô phỏng bằng cách tháo giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu nối xe (trường hợp B và trường hợp C).

CHÚ THÍCH: Cắt nguồn cung cấp điện bên ngoài có nghĩa là mất điện áp cung cấp, bao gồm cả việc ngắt đấu nối và mất điện áp trên nguồn cung cấp.

5.4.2  Chế độ 2 và Chế độ 3

Giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) phải tuân thủ ít nhất một trong các điều kiện cần thiết sau đây nếu điện áp cấp B của chúng không được bảo vệ ít nhất bởi IPXXB theo ISO 20653:

- việc nạp điện giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn 50 μC trong vòng 1 s sau khi ngắt đấu nối xe với nguồn cấp điện bên ngoài;

- điện áp giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn hoặc bằng 60 V điện một chiều và 30 V(rms) điện xoay chiều trong vòng 1 s sau khi ngắt đấu nối xe khỏi nguồn điện bên ngoài.

Giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) phải tuân thủ ít nhất một trong các yêu cầu sau nếu các bộ phận điện áp cấp B của chúng được bảo vệ ít nhất bởi IPXXB theo ISO 20653:

- điện năng giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải dưới 0,2J trong vòng 10 s sau khi ngắt đấu nối xe với nguồn điện bên ngoài;

...

...

...

Đối với trường hợp B và trường hợp C, điện áp hoặc năng lượng phải được đo tại đầu vào xe không có người lái.

5.4.3  Chế độ 4

Đầu vào xe phải tuân thủ ít nhất một trong các yêu cầu sau nếu các chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp B không được bảo vệ ít nhất bởi IPXXB theo ISO 20653:

- việc nạp giữa giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn 50 μC trong vòng 1 s sau khi ngắt đấu nối xe với nguồn điện bên ngoài;

- điện áp giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn hoặc bằng 60 V điện một chiều và 30 V (rms) điện xoay chiều trong vòng 1 s sau khi ngắt đấu nối đầu nối xe khỏi nguồn cấp điện bên ngoài.

Đầu vào xe phải tuân thủ ít nhất một trong các yêu cầu sau nếu các chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp B được bảo vệ ít nhất bởi IPXXB theo ISO 20653;

- điện năng giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải dưới 0,2 J trong vòng 10 s sau khi ngắt đấu nối của xe với nguồn cấp điện bên ngoài;

- điện áp giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn hoặc bằng 60 V điện một chiều và 30 V (rms) điện xoay chiều trong vòng 10 s sau khi ngắt đấu nối của xe với nguồn cấp điện bên ngoài.

Điện áp hoặc năng lượng phải được đo tại đầu vào xe không vào khớp.

...

...

...

Các tiếp điểm của phần không vào khớp của đầu vào xe phải đáp ứng ít nhất một trong các yêu cầu sau đây, khi các tiếp điểm khác của đầu vào xe này được vào khớp với một đầu nối xe (ví dụ: các tiếp điểm điện một chiều của đầu vào liên hợp của xe không vào khớp và các tiếp điểm khác được vào khớp với một đầu nối xe kiểu 1 hoặc kiểu 2 theo IEC 62196):

- điện năng giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng không được gắn kết phải dưới 0,2 J nếu các chi tiết có dòng điện chạy qua được bảo vệ ít nhất là IPXXB theo ISO 20653;

- điện áp giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng không được vào khớp nào phải thấp hơn hoặc bằng 60 V điện một chiều và 30 V (rms) điện xoay chiều nếu chi tiết có dòng điện chạy qua được bảo vệ ít nhất là IPXXB theo ISO 20653;

- Việc nạp điện giữa bất kỳ tiếp điểm nào cũng phải thấp hơn 50 μC nếu các các chi tiết có dòng điện chạy qua không được bảo vệ ít nhất là IPXXB theo ISO 20653.

5.5  Sự phối hợp cách điện

5.5.1  Quy định chung

Mạch cấp điện cho xe phải đáp ứng các phần có thể áp dụng của loạt IEC 60664 về sự phối hợp cách điện và đáp ứng khả năng chịu điện áp theo các chi tiết nêu trong 5.5.2 hoặc 5.5.3.

Không được phép để xảy ra sự cố điện môi hay phóng hồ quang trong quá trình thử chịu điện áp. Sự phù hợp phải được thử nghiệm theo 12.4.

5.5.2  Đấu nối điện xoay chiều (Chế độ 1, 2 và 3)

...

...

...

5.5.3  Đấu nối điện một chiều (Chế độ 4)

Mạch cấp điện cho xe phải được thiết kế theo điện áp xung danh định ít nhất là 2500 V.

CHÚ THÍCH: IEC 61851-23 đã chấp nhận giá trị cố định này của điện áp xung danh định không phụ thuộc vào điện áp đầu vào của trạm nạp điện một chiều.

6  Bảo vệ chống sự cố do nhiệt

6.1  Bảo vệ chống quá dòng

6.1.1  Bảo vệ chống quá tải

Diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn có dòng điện chạy qua của mạch cấp điện cho xe, cũng như dòng điện danh định của giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C), phải ứng với dòng điện chịu tải tối đa của xe trừ khi các bộ phận của mạch này được bảo vệ riêng biệt bằng thiết bị bảo vệ chống quá dòng trong xe (ví dụ: cầu chì, cầu dao, v.v.).

6.1.2  Bảo vệ chống quá dòng cho đấu nối điện xoay chiều

Đối với dòng điện ngắn mạch được cấp bởi nguồn cấp điện từ bên ngoài, các yêu cầu trong a), b) hoặc c) phải được đáp ứng.

...

...

...

CHÚ THÍCH: Thời gian ngắt cho thiết bị bảo vệ chống quá dòng phải nhỏ hơn 0,1 s [xem TCVN 7447-4-43 (IEC 60364-4-43)].

b) Thiết bị bảo vệ chống quá dòng (ví dụ: cầu chì, cầu dao) phải được lắp trong mỗi dây dẫn có dòng điện chạy qua của mạch cấp điện cho xe. Diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn có dòng điện chạy qua ở hạ nguồn thiết bị bảo vệ chống quá dòng này phải được thiết kế theo trị số danh định của thiết bị bảo vệ chống quá dòng này.

c) Đối với trường hợp B và trường hợp C, tất cả các yêu cầu sau phải được đáp ứng:

• diện tích mặt cắt ngang của mạch cấp điện cho xe phải được thiết kế theo dòng chịu tải tối đa của xe;

• bảo vệ chống lại hư hỏng cơ học đối với hệ thống dây cấp điện nguồn của xe giữa đầu vào xe và bộ nạp phải được lắp sao cho lỗi do chỉ một thành phần sẽ không gây ra lỗi cách điện giữa các dây dẫn có dòng điện chạy qua và giữa dây dẫn có dòng điện chạy qua và khung dẫn điện;

• một thiết bị bảo vệ chống quá dòng (ví dụ: cầu chì, cầu dao) phải được lắp bên trong bộ nạp. Trị số danh định của thiết bị bảo vệ chống quá dòng và trị số danh định ngắt dòng ngắn mạch phải đủ để bảo vệ hệ thống dây điện của mạch cấp điện cho xe giữa đầu vào xe và bộ nạp trên xe.

Đối với dòng điện ngắn mạch cấp bởi các nguồn năng lượng của xe, bảo vệ chống quá dòng phải được lắp cho mạch cấp điện cho xe.

6.1.3  Bảo vệ chống quá dòng cho đấu nối điện một chiều

Đối với dòng điện ngắn mạch được cấp từ nguồn cấp điện bên ngoài, các yêu cầu trong a) hoặc b) phải được đáp ứng để bảo vệ chống điện quá dòng.

...

...

...

- 1000 000 A^2s cho Hệ thống A theo IEC 61851-23;

- 5 000 000 A^2s cho Hệ thống C theo IEC 61851-23;

một giá trị trong các A^2s phải được phối hợp với bất kỳ trạm nạp điện một chiều EV nào khác.

Giá trị I^2t của các dây dẫn có dòng điện chạy qua được tính theo TCVN 7447-4-43 (IEC 60364-4-43).

CHÚ THÍCH 1: Dòng điện chịu được trị số ngắn mạch (I^2t) này tương ứng với các đặc tính của thiết bị bảo vệ chống quá dòng của bộ nguồn cấp điện bên ngoài.

b) Thiết bị bảo vệ chống quá dòng (ví dụ: cầu chì, cầu dao) phải được lắp trong mạch cấp điện cho xe. Diện tích mặt cắt ngang của các dây dẫn có dòng điện chạy qua được bảo vệ bởi thiết bị bảo vệ chống quá dòng này phải được thiết kế theo trị số ngắt ngắn mạch của thiết bị bảo vệ chống quá dòng này. Diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn có dòng điện chạy qua từ đầu nguồn của thiết bị bảo vệ chống quá dòng này (đến đầu vào xe) phải phù hợp với yêu cầu của a).

Thời gian ngắt dòng điện ngắn mạch phải được thu thập từ các thông số kỹ thuật của thiết bị bảo vệ chống quá dòng đã chọn.

Đối với dòng điện ngắn mạch được cấp bởi nguồn điện trên xe, mạch cấp điện cho xe phải có thiết bị bảo vệ chống quá dòng với trị số danh định không cao hơn các giá trị sau:

- 2 500 000 A^2s cho Hệ thống A theo IEC 61851-23;

...

...

...

- Một giá trị trong các A^2s phải được phối hợp với bất kỳ trạm nạp điện một chiều cho EV.

Diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn có dòng điện chạy qua tại thượng nguồn của thiết bị bảo vệ quá dòng này (đến đầu vào xe) của mạch cấp điện cho xe phải được thiết kế theo định mức của thiết bị bảo vệ quá dòng của mạch cấp điện cho xe.

Giá trị I^2t của các dây dẫn có dòng điện chạy qua được tính theo TCVN 7447-4-43 (IEC 60346-4-43).

CHÚ THÍCH 2: Đặc điểm này của thiết bị bảo vệ chống quá dòng (I^2t) tương ứng với trị số chịu được dòng điện ngắn mạch của dây dẫn có dòng điện chạy qua của nguồn cấp điện bên ngoài, nếu không có thiết bị bảo vệ chống quá dòng bổ sung, xem ví dụ trong IEC 61851-23.

6.2  Bảo vệ chống hồ quang cho đấu nối điện một chiều

Bảo vệ chống hồ quang được tiến hành theo các yêu cầu trong 9.4.

6.3  Điện năng dư sau khi ngắt đấu nối

Một giây sau khi ngắt đấu nối xe với nguồn cấp điện bên ngoài, năng lượng được lưu trữ ở các chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp B ở giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) mà chúng không được bảo vệ ít nhất bởi IPXXB theo ISO 20653, phải nhỏ hơn 20 J [xem TCVN 7326-1 (IEC 60950-1)].

CHÚ THÍCH: Các mạch có điện áp an toàn khi chạm vào có thể trở nên nguy hiểm về điện trong trường hợp liên quan đến các sự cố đó.

...

...

...

7.1  Yêu cầu đối với giắc cắm và cáp

Đối với chế độ 1 và chế độ 2, giắc cắm (trường hợp A) phải phù hợp với IEC 60309-1, IEC 60309-2 (loại công nghiệp), IEC 60884-1 (loại gia dụng) hoặc tiêu chuẩn quốc gia có liên quan. Đối với chế độ 3, giắc cắm (trường hợp A) phải phù hợp với IEC 62196-1.

CHÚ THÍCH 1: Đối với chế độ 3, nên sử dụng giắc cắm được quy định trong IEC 62196-2.

CHÚ THÍCH 2: Ở một số quốc gia, các loại cáp cụ thể được yêu cầu theo quy chuẩn quốc gia: Hoa Kỳ (NFPA 70 điều 400, các tập hợp kiểu cáp EV, EVJ).

7.2  Yêu cầu đối với đầu vào xe

Đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) phải theo IEC 62196-1.

CHÚ THÍCH 1: Đối với đấu nối điện xoay chiều, khuyến nghị sử dụng đầu vào xe được quy định trong IEC 62196-2.

CHÚ THÍCH 2: Đối với đấu nối điện một chiều, khuyến nghị sử dụng đầu vào xe được quy định trong IEC 62196-3

8  Yêu cầu bổ sung đối với nguồn cấp điện xoay chiều

...

...

...

CHÚ THÍCH: Dải điện áp này được lấy từ một ứng dụng các giá trị được quy định trong IEC 60038 và IEC 60364-5-52.

8.2  Các đặc tính của dòng điện

8.2.1  Dòng điện chịu tải

Đối với chế độ 1, xe không được tiêu thụ một dòng điện vượt quá 16 A mỗi pha.

Đối với chế độ 2 và chế độ 3, xe phải đảm bảo rằng dòng chịu tải của xe không vượt quá dòng tối đa được chỉ báo của PWM về chức năng dẫn tín hiệu điều khiển theo IEC 61851-1.

CHÚ THÍCH 1: IEC/TS 62763 sẽ có trong IEC 61851-1 khi lần xuất bản 3.

Nếu xe sử dụng chức năng dẫn tín hiệu điều khiển đơn giản hóa theo IEC 61851-1, thì chỉ phải giới hạn ở một pha xoay chiều và xe phải đảm bảo rằng dòng chịu tải của xe không vượt quá 10 A.

Hệ thống của xe phải đảm bảo rằng dòng nạp không vượt quá giá trị giới hạn do thông tin kỹ thuật số cung cấp, nếu được sử dụng, phù hợp với loạt ISO/IEC 15118.

CHÚ THÍCH 2: Thiết bị cấp điện EV có thể ngắt nguồn điện trong trường hợp dòng chịu tải EV vượt quá chỉ báo PWM.

...

...

...

Đối với một xe sử dụng tiếp xúc chức năng lân cận của đầu vào xe để mã hóa khả năng dòng điện đồng thời của búi cáp được quy định trong IEC 61851-1, hệ thống của xe phải đảm bảo rằng dòng chịu tải của xe không vượt quá chỉ báo về mã hóa khả năng dòng điện chịu tải.

8.2.2  Dòng khởi động

Dòng khởi động phải được giới hạn bởi xe như sau.

- Trường hợp 1: sau khi đóng công tắc tơ trong thiết bị cấp điện EV ở giá trị cực đại của điện áp nguồn, dòng điện trong mỗi dây dẫn có dòng điện chạy qua không được vượt quá cường độ đỉnh 230 A trong khoảng thời gian 100 μs. Dòng điện phải giảm và không vượt quá giới hạn của trường hợp 2 ở mức 100 μs.

- Trường hợp 2: trong quá trình nạp sơ bộ của tụ điện trong bộ nạp, dòng điện trong mỗi dây dẫn có dòng điện chạy qua không được vượt quá 30 A (rms). Giá trị tuyệt đối của dòng điện đỉnh không được vượt quá đỉnh. ( x 30 A). Đỉnh dòng điện vượt quá ( x 30 A) có thể xảy ra nếu các yêu cầu của các tiêu chuẩn khác có liên quan (ví dụ: IEC 61000-3-3 và IEC 61000-3-11) không bị vi phạm. Trường hợp 2 không vượt quá 1 s.

CHÚ THÍCH: Dòng khởi động gây ra bởi hai hiện tượng sau: Trong quá trình của trường hợp 1, dòng khởi động gây ra bởi các bộ lọc điện từ EMC ở phía trước bộ nạp điện - điện tử. Trong trường hợp 2, dòng khởi động gây ra bởi điện dung của mạch một chiều (đấu nối điện áp một chiều) của bộ nạp điện - điện tử.

Trường hợp 2 không nhất thiết phải tiến hành ngay lập tức sau trường hợp 1.

Sự phù hợp phải được thử nghiệm theo 12.5.

8.3  Các dòng ngắn mạch điện một chiều

...

...

...

- mạch cung cấp điện cho xe phải đảm bảo theo thiết kế để không thể xảy ra dòng ngắn mạch điện một chiều từ 6 mA hoặc cao hơn giới hạn này trong điều kiện có một lỗi do chỉ một thành phần gây ra;

- xe phải phát hiện được dòng ngắn mạch điện một chiều tại mạch cấp điện cho xe khi đấu nối với nguồn cấp điện bên ngoài. Trong trường hợp của dòng ngắn mạch điện một chiều vượt quá 6 mA, mạch cung cấp điện dòng một chiều có lỗi phải được ngắt. Thời gian phản ứng ngắt mạch trong trường hợp dòng một chiều có lỗi trên 6 mA không được vượt quá 10 s, khi trên 60 mA không được vượt quá 0,3 s và trên 300 mA không được vượt quá 0,04 s. Phân tích và thiết kế phải phù hợp với ISO 26262 hoặc các tiêu chuẩn có thể áp dụng khác.

8.4  Dòng điện tiếp xúc

Dòng điện tiếp xúc của xe không được vượt quá 3,5 mA (rms) điện xoay chiều và 10 mA điện một chiều khi xe được đấu nối với mạng cấp điện xoay chiều (nguồn điện lưới).

Sự phù hợp phải được thử nghiệm theo 12.6.

8.5  Dòng điện ngược không mong muốn

Không được phép có dòng điện ngược không mong muốn đi từ xe đến nguồn điện bên ngoài trong điều kiện hoạt động bình thường và các điều kiện có lỗi do chỉ một thành phần gây ra.

8.6  Hệ số công suất

Hệ số công suất méo của mạch cấp điện cho xe ở công suất danh định tối thiểu là 0,95.

...

...

...

Sự phù hợp phải được kiểm tra tại mức thành phần có liên quan với tải điện trở được đấu nối ở dải phạm vi công suất làm việc của DUT.

CHÚ THÍCH: Dải công suất hoạt động có thể bao gồm các dải công suất và các bước công suất trên xe.

8.7  Khóa đầu nối xe

Khi lắp đầu vào xe mà không định dùng để ngắt kết nối khi xe đang có tải thì xe phải có chức năng khóa liên động phù hợp.

Khi có lắp đầu vào xe theo IEC 62196-2 mà không có chức năng ngắt đấu nối khi xe đang có tải thì xe phải có chức năng khóa liên động như mô tả trong IEC 62196-2.

Khi mạch cảm biến khoảng cách gần được sử dụng cho chức năng khóa liên động như vậy, xe phải ngừng việc cấp điện và giảm dòng chịu tải xuống thấp hơn hoặc bằng 1 A trong vòng 100 ms sau khi có tác động chuyển mạch trong mạch phát hiện khoảng cách gần.

- Khi khóa được sử dụng cho chức năng khóa liên động như vậy, xe phải ngăn được việc nhà đầu nối xe trong lúc còn có hoạt động cấp điện hoặc có một dòng chịu tải vượt quá 1 A.

CHÚ THÍCH: Mạch cảm biến khoảng cách gần được quy định trong IEC 61851-1.

9  Yêu cầu bổ sung cho việc cấp điện một chiều

...

...

...

Phải có một thiết bị ngắt đấu nối tại mạch cấp điện một chiều cho xe.

Thiết bị ngắt đấu nối này phải chịu được dòng khởi động phù hợp với yêu cầu riêng của hệ thống theo IEC 61851-23.

- sự mất kết nối...

Đối với hệ thống C theo IEC 61851-23, chênh lệch điện áp giữa cả hai bên của thiết bị ngắt đấu nối phải thấp hơn 20 V điện một chiều trước khi xe đóng thiết bị ngắt đấu nối.

9.2  Chức năng dẫn tín hiệu điều khiển

Xe phải cung cấp các chức năng dẫn tín hiệu điều khiển theo IEC 61851-23.

9.3  Hệ thống giám sát điện trở cách điện của xe

Nếu xe có trang bị hệ thống giám sát điện trở cách điện của xe và hệ thống này giám sát mạch cấp điện cho xe thì hệ thống giám sát điện trở cách điện của xe không được can thiệp vào thiết bị giám sát cách điện (IMD) của một trạm nạp điện một chiều cho EV. Xe có thể hủy kích hoạt hệ thống giám sát điện trở cách điện để tránh gây nhiễu như vậy.

CHÚ THÍCH: Tắt hệ thống giám sát điện trở cách điện của xe là biện pháp được phép thực hiện để tránh nhiễu.

...

...

...

9.4  Khóa đầu nối xe

Đối với một xe sử dụng hệ thống A hoặc hệ thống B theo IEC 61851-23, việc khóa được tiến hành bởi trạm nạp điện một chiều cho EV.

Đối với một xe sử dụng hệ thống C theo IEC 61851-23, phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- xe phải khóa đầu nối với đầu vào xe ngay khi bắt đầu quá trình cấp điện và trước khi xe chuyển đổi trạng thái hệ thống sang trạng thái C theo IEC 61851-1;

- vị trí của cơ cấu khóa kiểu cơ phải được kiểm tra sau khi đóng;

- nếu khóa mở sai, xe phải thay đổi trạng thái hệ thống của chức năng dẫn tín hiệu điều khiển sang trạng thái B, theo sơ đồ trình tự như quy định trong IEC 61851-23, để yêu cầu ngưng quá trình cung cấp điện;

- đầu nối xe không được mở khóa trừ khi điện áp ở đầu vào xe dưới 60 V điện một chiều hoặc 30 V (rms) điện xoay chiều và dòng chịu tải của xe nhỏ hơn 1A;

- trong trường hợp hệ thống nạp bị trục trặc, có thể lắp cơ cấu ngắt đấu nối do nhà sản xuất xe quy định;

- nếu có các tùy chọn khác để ngắt đấu nối an toàn, thông tin về quy trình mở khóa phải được nêu trong sách hướng dẫn sử dụng.

...

...

...

Thiết bị ngắt đấu nối (xem trong 9.1) phải làm gián đoạn tất cả các dây dẫn có dòng điện chạy qua của mạch cấp điện một chiều cho xe. Các chi tiết có liên quan của mạch cấp điện cho xe phải đáp ứng các yêu cầu cho việc cấp năng lượng điện một chiều và xoay chiều hoặc chúng phải bị ngắt đấu nối bởi một thiết bị ngắt kiểu cơ khí.

Nếu xe đang sử dụng tiếp điểm cho việc cấp năng lượng điện một chiều ở đầu vào xe và tiếp điểm này cũng có thể được sử dụng cho việc cấp năng lượng điện xoay chiều thì xe phải đấu nối mạch cấp điện một chiều cho xe chỉ với một trạm nạp điện một chiều cho EV nếu đáp ứng các yêu cầu sau:

- yêu cầu thiết lập một thông tin giữa trạm nạp điện một chiều cho EV và xe để bắt đầu cấp điện một chiều;

- điện áp tại đầu vào xe phải được đo và xe chỉ được đóng thiết bị ngắt kết nối, nếu có điện áp một chiều phù hợp với yêu cầu trong 9.1 được phát hiện;

- mạch đo điện áp phải được giám sát bằng cách kiểm tra tính hợp lý của điện áp đo được trong quá trình vận hành.

Trong điều kiện tín hiệu cấp điện một chiều hoặc điện áp một chiều khi đo tại đầu vào xe có một lỗi do chỉ một thành phần gây ra thì xe không được phép để cho thiết bị ngắt đấu nối đóng lại.

Khi đấu nối với nguồn điện bên ngoài phải chú ý rằng dòng điện một chiều chạy ngược không mong muốn không được phép xảy ra khi có dòng điện từ mạch cấp điện một chiều cho xe qua đầu vào xe trong điều kiện có một lỗi do chỉ một thành phần gây ra. Đối với mục đích này, các điều kiện có lỗi do chỉ một thành phần gây ra trong mạch cấp điện một chiều cho xe (ví dụ: thiết bị ngắt kết nối) và trong mạch cấp điện xoay chiều cho xe (ví dụ: bộ nạp) phải được xem xét.

Sau đây là ví dụ về các biện pháp có thể áp dụng với mạch cấp điện cho xe:

- lắp đi ốt bổ sung tại tất cả các dây dẫn có dòng điện chạy qua của mạch cấp điện cho xe;

...

...

...

- sử dụng các thành phần liên quan đến an toàn theo tiêu chuẩn phù hợp hoặc phối hợp các tiêu chuẩn ví dụ như TCVN 7384 (ISO 13849);

- sử dụng bộ nạp có cách điện cơ bản bằng cách ly galvanic.

Phân tích và thiết kế phải phù hợp với ISO 26262.

Nhà sản xuất xe phải xem xét các mối nguy hiểm có thể xảy ra, bao gồm:

- mối nguy hiểm có thể có trong cơ sở hạ tầng gây ra do dòng một chiều được xe cung cấp đến cơ sở hạ tầng (ví dụ: hỏa hoạn của máy biến áp) áp dụng mức nghiêm trọng ít nhất là S2;

- mối nguy hiểm có thể xảy ra trong xe gây ra do điện áp xoay chiều được cung cấp từ cơ sở hạ tầng đến xe.

9.6  Nhiệt độ tiếp xúc ở đầu vào xe

Đầu vào xe sử dụng cho hệ thống C được mô tả trong IEC 61851-23 phải chịu được giới hạn nhiệt độ tiếp xúc ở đầu nối xe của bộ khớp nối xe hoặc xe phải có lắp phương tiện thích hợp để giới hạn nhiệt độ đến giá trị tối đa do nhà sản xuất xe quy định, có chú ý đến công suất của khớp nối.

9.7  Quá điện áp trong trường hợp xung tải

...

...

...

CHÚ THÍCH: Xung tải mô tả hành vi nhất thời khi RESS bị ngắt đấu nối đột ngột và không cố ý trong khi cấp điện từ trạm nạp điện một chiều cho EV.

9.8  Dòng điện ngược không mong muốn

Không được phép có dòng điện ngược chiều đi từ xe đến nguồn điện bên ngoài trong điều kiện hoạt động bình thường và trong điều kiện xe có một lỗi do chỉ một thành phần gây ra.

9.9  Điện dung Y

Đối với hệ thống C theo IEC 61851-23, điện dung Y của mạch cấp điện cho xe phải nhỏ hơn 2 μF trên mỗi đường dây dẫn có điện áp cung cấp lên đến 500 V điện một chiều.

10  Yêu cầu về hoạt động

Không thể di chuyển xe bằng hệ thống đẩy của chính nó trong lúc xe còn đang được đấu nối trực tiếp với nguồn điện bên ngoài (xem TCVN 12504-2 (ISO 6469-2).

11  Sổ tay hướng dẫn sử dụng và ghi nhãn

11.1  Sổ tay hướng dẫn sử dụng

...

...

...

- hướng dẫn đấu nối EV với nguồn điện bên ngoài;

- thông tin về sự cần thiết phải lắp đúng cách việc lắp đặt điện cố định.

11.2  Ghi nhãn

Mạch cấp điện cho xe phải được ghi nhãn theo TCVN 12504-3 (ISO 6469-3).

CHÚ THÍCH: Việc ghi nhãn được sử dụng cho các thành phần có điện áp cấp B theo TCVN 12504-3 (ISO 6469-3) là không bắt buộc và không khuyến nghị đối với phần đầu vào của xe mà người sử dụng có thể nhìn thấy.

12  Quy trình thử

12.1  Lưu ý chung về thử nghiệm

Tất cả các thử nghiệm là thử kiểu.

12.2  Điện trở của dây dẫn có bảo vệ

...

...

...

12.3  Thử nghiệm điện trở cách điện

12.3.1  Thuần hóa sơ bộ và thuần hóa

Trước khi đo, thiết bị đem thử nghiệm (DUT) phải qua một giai đoạn thuần hóa sơ bộ ít nhất là 8 h ở (5 ± 2) °C, sau đó là thời gian thuần hóa trong 8 giờ ở nhiệt độ (23 ± 5) °C, độ ẩm từ (80 đến 95) % và áp suất khí quyển (86 đến 106) kPa.

Các thông số thuần hóa sơ bộ và thuần hóa thay thế khác có thể được chọn với điều kiện là quá trình chuyển đổi qua điểm sương xảy ra ngay sau khi bắt đầu giai đoạn thuần hóa.

Điện trở cách điện phải được đo trong giai đoạn thuần hóa theo mức sao cho có thể xác định giá trị thấp nhất.

12.3.2  Đo điện trở cách điện ở đầu vào hoặc giắc cắm của xe

Điện áp thử phải là điện áp một chiều của ít nhất là điện áp cấp lớn nhất (đỉnh) cho xe và được sử dụng trong một thời gian đủ dài để có được số đọc ổn định.

Quy trình thử nghiệm sau đây mô tả phép đo điện trở cách điện của mạch cấp điện cho xe tại giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C):

- RESS phải được ngắt khỏi mạch cấp điện của xe;

...

...

...

- các lớp ngăn và vỏ bao kín phải được đưa cả vào trừ khi các đánh giá chứng minh khác đi;

- tất cả các chi tiết có dòng điện chạy qua của mạch điện có điện áp cấp B của DUT phải được đấu nối với nhau;

- tất cả các chi tiết dẫn điện để hở của DUT phải được đấu nối với khung dẫn điện;

- ắc quy của các hệ thống điện phụ (điện áp cấp A) phải được ngắt ở các đầu cực của chúng khỏi các mạch phụ;

- tất cả các chi tiết có dòng điện chạy qua phần còn lại của hệ thống điện phụ (điện áp cấp A) phải được đấu nối với khung dẫn điện.

Sau đó, điện áp thử phải được đóng điện giữa các đầu cực nguồn tại giắc cắm (trường hợp A) hoặc đầu vào xe (trường hợp B và trường hợp C) và khung dẫn điện.

Các phép đo phải được thực hiện bằng các dụng cụ phù hợp với việc đóng điện áp thử một chiều theo yêu cầu.

Ngoài ra, điện trở cách điện có thể được đo bằng quy trình thử nghiệm theo phép đo RESS như trong TCVN 12504-1 (ISO 6469-1) với phần còn lại của hệ thống điện được đấu nối với nguồn điện bên ngoài, nếu có thể áp dụng.

CHÚ THÍCH: Thiết bị đo điện trở cách điện được chỉ định trong IEC 61557-2.

...

...

...

12.4  Thử chịu điện áp

12.4.1  Quy định chung

Một trong những thử nghiệm sau đây phải được thực hiện:

- thử nghiệm phải được thực hiện với mạch cấp điện cho xe khi RESS bị ngắt kết nối;

- thử nghiệm phải được tiến hành ở mức cơ sở thành phần cho tất cả các thành phần liên quan.

Có thể cần phải ngắt đấu nối các thành phần như bộ lọc RFI trong quá trình thử điện áp xoay chiều.

12.4.2  Thuần hóa sơ bộ và thuần hóa

Nếu không có quy định khác của nhà sản xuất xe, quy trình sau phải được áp dụng

- thuần hóa sơ bộ: ở nhiệt độ (30 ± 2) °C và trong một quãng thời gian đảm bảo nhiệt độ không đổi;

...

...

...

12.4.3  Quy trình thử

Việc chuẩn bị thử sau đây áp dụng:

- mọi chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp B của mạch cấp điện cho xe phải được đấu nối với nhau;

- mọi chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp A của mạch điện của DUT, mọi chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp B của mạch điện cách ly galvanic từ mạch nguồn cấp điện cho xe và mgi chi tiết dẫn điện để hở của DUT phải được đấu nối với nhau;

- đối với các bộ phận có vỏ bao ngoài không dẫn điện, tất cả các chi tiết có dòng điện chạy qua có điện áp cấp A của DUT và điện cực bao quanh vỏ bao ngoài phải được đấu nối với nhau.

Khi kết thúc thuần hóa, điện áp thử nghiệm quy định trong 12.4.4 phải được đóng điện vào:

- giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua được đấu nối của mạch cấp điện cho xe và vỏ bao ngoài với bề mặt dẫn điện, hoặc

- giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua được đấu nối của các mạch cấp điện cho xe và điện cực bao quanh vỏ bao ngoài trong trường hợp vỏ bao ngoài không dẫn điện.

12.4.4  Điện áp thử

...

...

...

Điện áp thử xoay chiều có tần số 50 Hz hoặc 60 Hz phải được tăng lên đồng đều từ 0 V đến giá trị dưới đây trong thời gian không quá 5 s và được giữ ở giá trị đó ít nhất trong 60 s:

- (U_n + 1200) V (rms) xoay chiều nếu áp dụng cách điện cơ bản;

- 2 x (U_n + 1200) V (rms) xoay chiều nếu áp dụng cách điện kép hoặc cách điện tăng cường.

U_n là điện áp danh định của đường dây trung tính của hệ thống cấp điện có nối đất.

Các giá trị tương đương của điện áp một chiều có thể được sử dụng thay cho các giá trị đỉnh của điện xoay chiều. Điện áp thử một chiều tương đương bằng 1,41 lần giá trị thử điện áp xoay chiều (rms).

Các điều kiện thử nghiệm tiếp theo phải tuân thủ theo IEC 60664-1.

12.4.4.2  Đấu nối điện một chiều

Các thử nghiệm điện áp xoay chiều có tần số 50Hz hoặc 60 Hz phải được tăng lên đồng đều từ 0 V đến giá trị sau trong thời gian không quá 5 s và được giữ ở giá trị đó ít nhất trong 60 s.

Các giá trị tương đương của điện áp một chiều có thể được sử dụng thay cho các giá trị đỉnh của điện xoay chiều. Điện áp thử một chiều tương đương là 1,41 lần so với giá trị thử điện xoay chiều (rms).

...

...

...

CHÚ THÍCH: Xe được kỳ vọng rằng trạm nạp điện một chiều cho EV có giới hạn điện áp quá mức của nó phù hợp với IEC 61851-23.

Điện áp thử phải được lấy từ các điện áp quá mức có liên quan của mạch điện mà thành phần đó được kết nối. Quá điện áp quá độ có thể được dự kiến, bao gồm ảnh hưởng từ các đấu nối khác đến lưới điện, nếu có, phải được xem xét. Điện áp thử nghiệm và thời lượng của nó phải được quy định có xem xét các phần và đoạn có thể áp dụng của IEC 60664 bởi nhà sản xuất xe.

12.5  Thử nghiệm dòng khởi động

12.5.1  Quy định chung

Sự phù hợp phải được kiểm nghiệm bằng phép đo. Các điều kiện thử nghiệm sau đây phải được áp dụng:

a) điện áp cấp phải là điện áp danh định của DUT;

b) nguồn cấp điện từ bên ngoài phải có trở kháng của hệ thống cấp điện (trở kháng vòng lặp) không quá 150 mΩ;

c) trở kháng của hệ thống cấp điện phải là trở kháng vòng lặp giữa các dây dẫn liên quan có dòng điện chạy qua. Phải đo trở kháng tại điểm đấu nối của DUT với nguồn điện từ bên ngoài theo IEC 60364-6;

d) nguồn điện từ bên ngoài phải là một trong những loại sau:

...

...

...

- trạm cố định và thiết bị cấp điện cho EV bao gồm cáp thử (ví dụ: cụm cáp cho trường hợp B hoặc trường hợp C);

- thiết bị thử nghiệm riêng (ví dụ: thiết bị thử nghiệm ngắn mạch, máy biến áp), thiết bị chuyển mạch để thử và cáp thử (ví dụ: cụm cáp cho trường hợp B hoặc trường hợp C). Thiết bị này phải có một khả năng của dòng ngắn mạch đủ triển vọng để không ảnh hưởng đến giá trị của dòng điện khởi động theo thời gian tương ứng với trở kháng vòng lặp 150 mΩ (ví dụ khả năng 1,5 kA). Sự phù hợp phải kiểm nghiệm bằng cách đo điện áp rơi tại DUT sau khi đóng thiết bị chuyển mạch.

e) Nếu trở kháng hệ thống cấp điện đo được thấp hơn 150 mΩ, có thể sử dụng cáp thử khác (ví dụ: búi cáp cho trường hợp B hoặc trường hợp C) để điều chỉnh trở kháng vòng lặp đến 150 mΩ.

12.5.2  Phép đo

Các phép đo phải được thực hiện ở cấp độ cơ sở là toàn bộ xe hoặc ở cấp độ cơ sở là thành phần với các bộ phận liên quan của mạch cấp điện cho xe. DUT phải được vận hành trong điều kiện hoạt động bình thường.

Phải đo điện áp của nguồn điện từ bên ngoài. Điện áp đỉnh ở góc pha 90° ± 5° phải được đóng điện vào DUT. Điều kiện này có thể đạt được, ví dụ bằng cách kích hoạt thiết bị chuyển mạch của thiết bị cấp điện cho EV.

Phải đo dòng điện theo thời gian.

Phải đo giá trị đỉnh của điện áp của nguồn cấp điện.

Nếu nguồn điện không cấp được điện áp danh định của DUT, phép đo có thể được thực hiện với bất kỳ điện áp nào trong phạm vi của điện áp danh định và kết quả phải được tính toán tương ứng theo điện áp đã chọn.

...

...

...

Các thiết bị đo phải có độ phân giải phù hợp.

Các giới hạn của dòng khởi động yêu cầu cho trường hợp 1 và trường hợp 2 theo 8.2 phải được đáp ứng tại trở kháng của hệ thống cấp điện không quá 150 mΩ.

12.6  Dòng điện tiếp xúc

Phải đo dòng điện tiếp xúc khi xe được đấu nối với nguồn cấp điện xoay chiều bên ngoài. Thử nghiệm phải được tiến hành với một búi cáp được khuyên dùng bởi nhà sản xuất xe.

Thiết lập thử nghiệm theo Hình 3 phải được sử dụng. Hình 3 cho một ví dụ về thử nghiệm được thiết lập cho DUT một pha được đấu nối với hệ thống TN - hoặc TT. Để đấu nối DUT với nguồn điện bên ngoài có pha phân chia hoặc nhiều pha việc thiết lập phép đo thích hợp phải được làm theo Hình 3. DUT phải được đặt tại nơi cách ly. Các biện pháp an toàn phù hợp phải được xem xét để thử, trong trường hợp các chi tiết dẫn điện của DUT có thể dòng điện chạy qua.

CHÚ DẪN

1  Đấu nối với nguồn cấp điện

2  công tắc phân cực

...

...

...

4  Vỏ bao kín

5  Đầu dò

6  mạch đo

7  dây dẫn có bảo vệ.

8  nguồn cấp điện

Hình 3 - Ví dụ về thiết lập phép thử dòng cảm ứng

Mạch cấp điện cho xe phải hoạt động ở công suất danh định cao nhất, tần số danh định cao nhất và 110 % điện áp danh định cao nhất khi ngắt đấu nối dây dẫn có bảo vệ (mở dây dẫn bảo vệ, xem Hình 3). Nếu không thể áp dụng các điều kiện trong trường hợp xấu nhất đối với nguồn cấp điện để thử nghiệm, phép đo có thể được thực hiện với bất kỳ điện áp nào trong phạm vi điện áp danh định và kết quả phải được tính toán tương ứng với điện áp đã chọn.

Sau đó, dòng điện tiếp xúc phải được đo bằng cách sử dụng mạng đo theo Hình 4 (xem thêm IEC 60990). Đầu cực B của mạch đo phải được đấu nối với dây dẫn có bảo vệ của thiết lập đo. Đầu cực A của mạch đo phải được đấu nối với đầu dò thử nghiệm và đầu dò thử nghiệm phải được sử dụng để đấu nối mạch đo với vỏ bao kín của DUT, xem Hình 3. Phép đo phải được thực hiện đối với toàn bộ bề mặt của DUT. Các phần không dẫn điện của vỏ bao kín DUT phải được bọc bằng các lá kim loại dát mỏng.

...

...

...

1  Các đầu cực của mạch đo

R_s = 1,5 KΩ ± 5%

R_a = 500 KΩ ± 5 %

R_t = 10 KΩ ± 5 %

C_s = 0,22 μF ± 10 %

C₁ = 0,022 μF ± 10 %

Hình 4 - Mạch đo

Phải đo giá trị rms của điện áp V2, xem Hình 4. Dụng cụ dùng để đo điện áp phải đáp ứng các yêu cầu sau đây, xem thêm TCVN 7326-1 (IEC 60950-1):

+ điện trở đầu vào 1 MΩ

...

...

...

+ dải tần từ 15 Hz đến 1 MHz

Dòng điện tiếp xúc phải được tính theo Công thức (1):

I_ms (A) = V_2rms/500                               (1)

Bất kỳ dòng điện tiếp xúc nào đo được trong phép thử không được vượt quá giới hạn theo 8.4.

Thử nghiệm phải được lặp lại với cực tính đảo ngược của các dây dẫn mang dòng điện, nếu có thể áp dụng (xem công tắc đổi cực tính trong Hình 3).

Sau mỗi thử nghiệm đơn lẻ, các điều kiện hoạt động ban đầu phải được thiết lập lại mà không có bất kỳ lỗi hay hư hỏng nào.

Mạch điện được đấu nối thông qua điện trở cố định hoặc được quy chiếu là nối đất vì mục đích giám sát mà mạch này không hoạt động liên tục và không đóng góp vào dòng điện rò trong quá trình hoạt động bình thường của mạch cấp điện cho xe thì cần phải ngắt trước khi thử nghiệm này.

Thư mục tài liệu tham khảo

...

...

...

[2] ISO 16750-4, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 4: Climatic loads (Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử thiết bị điện và điện tử - Phần 4: Tác động khí hậu).

[3] IEC 60038, IEC standard voltages (Điện áp tiêu chuẩn IEC).

[4] TCVN 7447-5-52 (IEC 60364-5-52), Hệ thống lắp đặt điện hạ áp - Phần 5-52: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện - Hệ thống đi dây.

[5] TCVN 7326-1 (IEC 60950-1), Thiết bị công nghệ thông tin - An toàn - Phần 1: Yêu cầu chung.

[6] IEC 60990, Methods of measurements of touch current and protective conductor current (Phương pháp đo dòng điện tiếp xúc và dòng điện của bộ phận dẫn điện có bảo vệ).

[7] IEC 61557-2, Electrical safety in low voltage distribution system up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c.- Equipment for testing, measuring or monitoring of protective measures - Part 2: Insulation resistance (An toàn điện trong hệ thống phân phối điện áp thấp lên tới 1000 V xoay chiều và 1500 V một chiều - Thiết bị để thử nghiệm, đo lường hoặc giám sát các biện pháp bảo vệ - Phần 2: Điện trở cách điện).

[8] IEC/TS 62763, Pilot function through a control pilot circuit using PWM modulation and a control pilot wire (Chức năng dẫn tín hiệu qua một mạch dẫn tín hiệu điều khiển có sử dụng điều biến PWM và một dây dẫn tín hiệu điều khiển).