3《电动汽车无线充电系统 第3部分：电磁感应技术》(征求意见稿).doc

ICS 43.040.10T 35DB44广东省地方标准DB XX/ XXXXXXXXX电动汽车无线充电系统 第3部分 电磁感应技术Electric vehicle wireless power transfer system Part 3: Requirements for electromagnetic induction for wireless power transfer点击此处添加与国际标准一致性程度的标识XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施广东省质量技术监督局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语、定义和缩略语14概述25分类26互操作性37系统总体要求58通讯79电击防护710磁场无线充电系统的特殊要求811电力电缆组件要求812结构要求813材料和部件的强度814服务和测试条件815电磁兼容性（EMC）1116标记和说明11附录A（资料性附录）磁场无线充电系统A（MF-WPT系统A）12附录B（资料性附录）磁场无线充电系统B（MF-WPT系统B）21附录C（资料性附录）磁场无线充电系统C（MF-WPT系统C）29附录D（资料性附录）参数定义32附录E（资料性附录）WPT系统磁场无线充电系统E（MF-WPT系统E）36附录F（资料性附录）控制环路41前言DB44/T XXXX- 201X电动汽车无线充电系统分为十个部分：第1部分：通用要求；第2部分：通信协议；第3部分：电磁感应技术；第4部分：接口；第5部分：安全；第6部分：管理系统；第7部分：电能计量；第8部分：地面设施；第9部分：车载设备；第10部分：充电站。本部分为DB44/T XXXX- 201X的第3部分。本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本部分由广东省电动汽车标准化技术委员会提出并归口。本部分主要起草单位： 本部分主要起草人：电动汽车无线充电系统 第3部分 电磁感应技术1 范围本标准规定了磁场无线充电系统的特点和工作条件，电气安全要求，功率等级要求，对齐要求，以及电磁兼容性要求。本标准适用于采用磁耦合方式向电动汽车进行无线充电的设备。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)DB44/T XXXX.1-201X 电动汽车无线充电系统 第1部分：通用要求DB44/T XXXX.2-201X 电动汽车无线充电系统 第2部分：通信协议IEC 62196-1:2014 Plugs, socket-outlets, vehicle couplers and vehicle inlets Conductive charging of electric vehicles Part 1: General requirementsISO 534:2011 Paper and board Determination of thickness, density and specific volume3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义3.1.1磁场无线充电 Magnetic Field Wireless Power Transfer (MF-WPT)通过磁耦合方式从电源向电力负载进行无线电能传输的充电方式。3.1.2原边线圈 primary coil原边设备包含一个或多个绕组，该绕组生成感应磁场进行磁场无线输电。3.1.3副边线圈 secondary coil副边设备包含一个或多个绕组，该绕组与原边线圈生成的磁场进行感应耦合，完成磁场无线输电。3.1.4工作频率 system frequency指无线充电系统进行功率传输的频率范围，其带宽覆盖标称频率，但带宽中心不一定为标称频率。谐波不包括在工作频率带宽内。3.1.5标称频率 nominal frequency系统设计的最优工作频率。对于可调频率系统，当原副边对齐且所有部件都以设计参数稳定工作时，系统将工作于标称频率。3.2 缩略语MF-WPT：磁场无线充电(Magnetic Field Wireless Power Transfer)4 概述本标准描述磁场无线充电系统，基于原边设备和副边设备之间的交变磁场进行电源至电动汽车的电能传输。附录A、附录B、附录C和附录E给出了四种不同的磁场无线充电系统设计例子。5 分类5.1 磁极结构MF-WPT系统根据磁极结构分为如图1所示的类型。一对一多对多多对一副边线圈气隙原边线圈图1 磁极结构5.2 谐振电路拓扑MF-WPT谐振电路图例如图2所示，原边、副边均可采用这些谐振拓扑。谐振拓扑串联并联并联串联串并联串并联副边绕组气隙原边绕组串联并联串联并联串并联并联图2 谐振电路拓扑结构5.3 传输功率等级根据MF-WPT系统的输入功率等级，MF-WPT系统按如表1进行分类。电网输入的功率不应该超过对应功率等级的功率限制。表1 MF-WPT输入功率等级等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3MF-WPT4MF-WPT5MF-WPT6功率/kWP 3.73.7 < P 7.77.7 < P 2222 < P 3030 < P 60P > 60MF-WPT输入功率等级细分如下：a) MF-WPT1：系统的最大额定功率小于3.7kW；b) MF-WPT2：系统的最大额定功率介于3.7kW至7.7kW之间；c) MF-WPT3：系统的最大额定功率介于7.7kW至22kW之间；d) MF-WPT4：系统的最大额定功率介于22kW至30kW之间；e) MF-WPT5：系统的最大额定功率介于30kW至60kW之间；f) MF-WPT6：系统的最大额定功率大于60kW。6 互操作性6.1 概述仅当地面设备与电动汽车之间建立了正常的互操作性时，无线充电系统地面设备才能向电动汽车进行安全且高效的能量传输。地面设备和电动汽车满足以下条件时，为可互操作的：a) 功率等级符合表2的要求；b) 相同的工作频率；c) 磁耦合方式相匹配；d) 电路拓扑结构相兼容；e) 调谐；f) 合理的系统效率；g) 并且符合：1) EMC要求；2) 地方法规和标准；3) 防护要求；4) 输电过程使用兼容的通信方式。6.2 功率等级相同功率等级和不同功率等级之间的互操作性要求，如表2所示。表2 功率等级的互操作性原边设备副边设备MF-WPT1234561必需支持建议支持（建议设备商支持）待定待定待定待定2建议支持（建议设备商支持）必需支持待定待定待定待定3待定待定必需支持待定待定待定4待定待定待定必需支持待定待定5待定待定待定待定必需支持待定6待定待定待定待定待定必需支持6.3 标称频率可互操作的地面设备和电动汽车应使用相同的标称频率。6.4 磁耦合根据不同的磁通形状，对MF-WPT系统进行分类。磁通由线圈产生。原边线圈产生时变磁通，穿过副边线圈的绕组。从而，相互靠近的两个或多个线圈能够进行功率传输。无线充电系统的原边线圈和副边线圈通过气隙相互作用。通常以气隙中间平面为界将气隙分为两个区域，原边线圈处于其中的一个区域，而副边线圈则处于另外一个区域。根据磁通形状的不同，线圈的类型如图3所示。注： 一种线圈有可能产生多种不同磁通形状。图3 磁通形状示例磁通形状的详细说明在本标准的附录中给出。要互操作工作，原边设备和副边设备在磁场特性上应匹配。6.5 谐振电路原边设备的谐振电路拓扑应与副边设备相匹配。6.6 调谐（可选）若有必要，工作频率应调谐。调谐的实质是防止系统出现超调。原副边错位，气隙波动以及元件特性的散射可通过频率调整进行校正。6.7 系统效率互操作性需要系统的最低效率满足7.1条款的规定。一致性通过使用相应的参考设备进行检验。由于原边设备和副边设备不可能总是最优对齐，WPT系统需要工作在一定的偏移量内。偏移量见Error! Reference source not found.以及本标准的附录部分。7 系统总体要求7.1 系统效率在标称工作点上，系统效率不应低于90%。在垂直方向和水平方向最大偏移条件下，系统最低效率应不低于85%。效率应在标称输入功率下进行测量。某些特定的系统应用场景（比如，高功率等级或者高磁通等）强制需要辅助负载（比如，温度管理或者异物检测），辅助负载的功率消耗应包含在系统效率的计算中。某些特定的系统应用场景不强制需要辅助负载，并且不允许部分载荷，在测量程序和类型认证文档中应有明确的说明进行确认。7.2 原边设备和副边设备的结构原边设备和副边设备的结构要求在本标准附录A、附录B、附录C和附录E给出了四种不同的磁场无线充电系统的设计例子。7.3 磁场无线充电系统的功能7.3.1 磁场无线充电系统功能MF-WPT系统应具有下述功能，具体参见DB44/T XXXX.2-201X：a) 待机和唤醒功能；b) 兼容性检查功能；c) 初始对齐检查；d) 启动功率传输；e) 定时功率传输；f) 执行功率传输；g) 终止功率传输；h) 用户发起终止功率传输；i) 安全监测与诊断，包括：1) 功率传输情况的连续监测；2) 指令以及控制通讯的连续监测；3) 安全情况的连续监测。7.3.2 功能详细介绍7.3.2.1 待机和唤醒功能一种典型情况是，车载设备发信号唤醒地面设备。7.3.2.2 兼容性检查功能根据初始化阶段交互的信息，检查原边设备和副边设备之间的兼容性。a) 表2Error! Reference source not found.中列出的功率等级；b) 工作频率；c) 磁耦合；d) 电路拓扑；e) 调谐。7.3.2.3 初始对齐检查MF-WPT系统应确定原边设备和副边设备之间是否对齐。7.3.2.4 启动功率传输MF-WPT系统应能够根据电动汽车的请求进行从原边设备到副边设备的功率传输。MF-WPT系统应在指令和控制通讯正确建立并且原边设备和副边设备对齐之后，才进行功率传输。7.3.2.5 执行功率传输MF-WPT系统应根据电动汽车的功率要求进行从原边设备至副边设备的功率传输。MF-WPT系统地面设备的传输功率不能超过最大传输功率限值。电动汽车可以改变请求的传输功率。7.3.2.6 终止功率传输MF-WPT系统应能够根据电动汽车的要求，停止从原边设备向副边设备的功率传输。电动汽车能够要求停止功率传输。7.3.2.7 用户发起的终止功率传输MF-WPT系统可以提供途径允许用户终止功率传输，比如通过按停止按钮。7.3.2.8 安全监测与诊断7.3.2.8.1 概述MF-WPT系统应具有安全监测与诊断功能，可使用但不限于以下安全措施：a) 功率传输监测；b) 热监测；c) 活体保护；d) 故障检测。7.3.2.8.2 热监测WPT系统应符合DB44/T XXXX.1-201X第14.3节的规定；否则，应配备金属物体检测装置，一旦检测出金属物体，应停止功率传输。7.3.2.8.3 活体保护WPT系统可以设计提供活体保护方案。也可以提供活体检测措施，一旦检测出活体，可以停止功率传输。7.3.2.8.4 故障检测当地面设备发生以下情况，地面设备应停止功率传输：a) 短路；b) 接地漏电；c) 过温；d) 绝缘失效；e) 过流；f) 过载。当电动汽车发生以下情况，电动汽车应停止功率传输：a) 短路；b) 过温；c) 绝缘失效；d) 过流；e) 过载。7.3.2.8.5 功率传输监测地面设备应提供方法以监测实际输出功率与预期输出功率的差异在一定范围内。如果超出了上述范围，应停止功率传输。电动汽车应提供方法以监测实际输入功率与预期输入功率的差异在一定范围内。如果超出了上述范围，应停止功率传输。7.3.2.9 区域通风要求的确定若在功率传输过程中需要额外的通风装置，功率传输时应自动打开通风装置，否则不应进行功率传输。7.3.3 功率传输状态MF-WPT系统地面设备和车载设备可通过指令和控制通讯交换各自的控制流程状态。8 通讯按DB44/T XXXX.2-201X要求进行。9 电击防护按DB44/T XXXX.1-201X第9章要求进行。10 磁场无线充电系统的特殊要求人体防护需满足： 系统应进行EMF人体安全测试； 系统可进行EMF辐射测试，其辐射值低于ICNIRP参照水平，或者符合ICNIRP基本限制。11 电力电缆组件要求满足DB44/T XXXX.1-201X第11章的要求。12 结构要求满足DB44/T XXXX.1-201X中第12章的要求。13 材料和部件的强度13.1 车辆碾压测试根据IEC 62196-1：2014进行车辆碾压测试。下述的测试方法适用于功率等级MF-WPT1和MF-WPT2。其它功率等级的测试方法待定。带供电电缆的原边设备应按照制造商预定的方式安装在平坦的混凝土底板上。碾压力为一只轮胎载荷(5000±250)N，采用普通汽车轮胎，P225/75R15或其它类似轮胎，安装在钢轮毂上，胎压(2.2±0.1)。车轮以(8±2)km/h的速度滚过车辆连接器或者插头。碾压力应至少施加三次，从设备的一侧开始碾压，通过中间部分，直至设备的另一侧，这样，设备的整个表面都受到碾压测试，同时X方向和Y方向都要进行测试。下一步，碾压方向调转45°，进行同样的测试。第三步，再调转45°，进行同样的测试。电缆测试时，电缆要平直，施加碾压力在电缆上。如果电缆安装在管道内或者类似情况，电缆的碾压测试不适用。不应有严重的破裂、折损或者变形，以致于：a) 带电部件被符合GB 4208-2008的IPXXC测试探头接触到；b) 机壳的完整性被破坏，以至于不能给设备的内部部件提供有效的机械保护或环境保护；c) 干扰设备正常工作，或破坏设备功能；d) 设备或其电缆夹不能为供电电缆提供合适的拉力；e) 带电部件和可接触到的不带电/接地的金属间的爬电距离和间隙，低于IEC 61980-1:2014条款12.3中的规定值；f) 其它可能会导致火灾或者触电风险的损害。14 服务和测试条件14.1 测试平台设置测试平台可容纳： 原边设备； 副边设备。它们相对于原点的位置可在本标准规定的范围内改变。测试性能时，需要连接合适的逆变器或者车载电子设备。功率测量通过模拟负载完成。14.2 异物温升的测试体14.2.1 概述测试体用于测量处于工作区域（保护区域1）内的异物，其温度符合相关的温度限制。温度在稳态下测量得到。14.2.2 测试体1表3描述了测试体1的特性，用于测量处于工作区域（保护区域1）内异物的温升。表3 测试体1材料磁性钢 S 235 JR大小100 × 70 × 10 (mm×mm×mm)14.2.3 测试体2在流通中的硬币包含大量的钢，最大的为1元硬币，也作为一个测试体如表4所示。表4 测试体2材料94.35%的铁，5.65%的铜大小d = 10, t = 1 (mm)14.3 火灾风险评估的测试体14.3.1 概述表5描述的测试体，用于检验处于工作区域（区域1）内异物燃烧的抗燃烧要求。测试体按以下方面定义：a) 大小；b) 材料层厚度；c) 材料成分。14.3.2 测试体表5 燃烧测试体材料铝包膜材料，如：纸大小200 × 200 (mm×mm)材料的厚度在ISO 534:2011中给出。14.4 测试流程14.4.1 概述原边设备的位置应考虑制造商提供的安装高度。副边设备的初始位置是标称位置。其他位置如表6和图4所示。根据测试步骤，副边设备的位置根据图4进行设置，为相对于原点的坐标位置。表6 气隙和偏移设置位置方向高度位置序号标称标称标称1偏移0最小2偏移0最大3偏移X轴标称4偏移Y轴标称5偏移X轴+Y轴标称6偏移X轴+Y轴最小7偏移X轴+Y轴最大8图4 副边设备的测试位置14.4.2 温升测试测试体位于工作区域内，原边设备和副边设备处于标称位置。达到热平衡后，通过测量探头来测量温升。测试参数如表7中所示。表7 温升和燃烧测试参数测试参数参数值备注副边设备的位置位置2副边设备在0,0,0平面之上副边设备的位置位置3副边设备在0,0,0平面之上功率Pmax（副边输出）由制造商提供环境温度amb25 14.4.3 燃烧测试测试体位于工作范围内，原边设备和副边设备处于标称位置。根据制造商提供的最大输出功率进行测试。测试参数详见表7。15 电磁兼容性（EMC）见DB44/T XXXX.1-201X第15章。16 标记和说明见DB44/T XXXX.1-201X第16章。AA附录A （资料性附录）磁场无线充电系统A（MF-WPT系统A）A.1 概述附录A描述了MF-WPT系统A原边设备的定义。通过应用附录A对原边设备的定义，副边设备的设计几乎不对任何制造商构成约束。A.2 MF-WPT系统A的几何定义MF-WPT系统A原边设备的几何尺寸定义由图A.1的侧视图和图A.2的俯视图，连同表A.2的尺寸给出。MF-WPT系统A的原边设备安装在停车位的中心，如表A.1（根据标准系列第1部分的条款7.3.3，原边设备的零点设置为停车位的参考点）。表A.1 原边设备位置方向距离/mm坐标轴行驶方向零点± 0X垂直于行驶方向零点± 0Y高度方向零点± 0Z“镜像正方绕组（Mirrored square winding）”结构由两个对称线圈组成，即前线圈和后线圈。线圈为矩形的平面线圈，放在高磁导率材料（如铁氧体）的面板上。原边设备包含两个线圈，从车辆的行驶方向上看，为前线圈（x正方向）和后线圈（x负方向）。在某一时刻，通过前线圈的电流是顺时针方向，而通过后线圈的电流是逆时针方向，这样在表面就形成两个对称的磁极。这两个线圈的绕组通过表征电流磁链平衡（current linkage balance，见条款A.8）的单匝绕组来描述。只要满足电流磁链平衡，每个线圈绕组的实际数量和绕组的分布不做限定，由制造商自由定义。条款A.3给出了绕组的一个参考设计供参考。图A.1 MF-WPT系统A的几何定义，侧视图说明：1-原边设备2-绕组3-磁回路（铁氧体平面）4-地面5-街道表面图A.2 镜像正方绕组和MF-WPT系统A的几何定义表A.2 MF-WPT系统A的几何数值名称缩写数值单位安装空间的长度1000mm磁回路长度800mm线圈中心距离200mm电流磁链平衡内距离140mm电流磁链平衡外距离160mm磁芯封装高度40mmA.3 MF-WPT系统A的运行定义MF-WPT系统A的原边设备是电流磁链源。正常运行情况下，电流磁链是常值，与副边设备的负载无关，其值为额定电流磁链。电流磁链定义为穿过A-B线的电流大小，如图A.1所示。注： 电流磁链源等效于给定匝数绕组的电流源，制造商可以自由设计绕组。如图A.3，在开机阶段，MF-WPT系统A为开环控制的电流磁链源，电流磁链的大小以速率提升。图A.3 电流磁链源值的提升在提升阶段和运行阶段，原边设备可以调节电流磁链，不同于额定电流磁链值，使得从电网侧获得的传输功率与所需电网功率PGN保持一致。表A.3给出了MF-WPT系统A的初始运行参数。在原边设备和副边设备之间存在通信磁路的情况下，初始运行参数可能会修改成原边和副边设备所支持的其他参数。这就允许系统运行在更高的功率等级，比如MF-WPT2。表A.3 MF-WPT系统A的初始运行参数名称缩写值单位电流磁链（额定值）120150工作频率140（*）85（*）频率范围± 6± 3所需电网功率PGN3.3（MF-WPT class 1）电流磁链提升率250注： （*）工作频率为典型值。对于在MF-WPT系统A运行的副边设备，唯一的设计约束条件就是，当原边设备提供额定电流磁链时，按额定几何尺寸设计的副边设备可以获得所需电网功率。注1： 本附录没有给出原边设备谐振网络的预定义。原边设备制造商可以自由选择，通过无源谐振电路还是有源电流控制的方式产生电流磁链源。注2： 建议副边设备实现的谐振电路，其一阶近似为并联谐振电路。A.4 MF-WPT系统A原边设备的参考设计根据表A.1的尺寸定义，本条目给出原边设备的一种参考设计。注： 这里的原边设备参考设计作为一个设计例，不对制造商的其他实现进行限制。对于只提供副边设备产品的制造商，原边设备参考设计可以作为对应的原边设备。如图A.5原边设备参考设计的绕组，由两个三角形电流密度分布的半绕组组成。电流密度分布符合条款A.1中的电流磁链平衡定义，用于表A.1的可互操作MF-WPT系统A。相对电流密度j是电流密度j除以半绕组的总电流磁链。图A.4给出的是二乘八匝线圈的电流密度分布，为参考原边设备绕组的电流密度分布。图A.4 参考原边设备的电流密度分布图A.5 参考原边设备的绕组几何尺寸A.5 副边设备的参考设计例A.5.1 概述下面例子展示的副边设备设计，符合条款A.1和A.2定义的MF-WPT系统A的互操作要求。相关的技术参数在条款A.3的MF-WPT系统A的参考设计中给出。本条款的典型设计可以作为参考副边设备的测试设备，用于可互操作原边设备的功能评价。因此，设计参数涵盖了一系列尺寸参数，耦合系数和不同的绕组结构。A.5.2 副边设备设计A1-中等尺寸螺线型线圈如图A.6，副边设备设计A1涵盖了一个中等尺寸的机械核心。由于采用了铝屏蔽的螺线型绕组，可以在较大气隙范围内提供高耦合系数。表A.4给出了副边设备设计A1的参数。表A.4 副边设备设计A1的参数参数名称参数值坐标轴行驶方向尺寸330 mmX垂直于行驶方向尺寸330 mmY机械气隙170 mmZ耦合系数0.20.4-行驶方向偏移量100 mmX垂直于行驶方向偏移量200 mmY图A.6 副边设备设计A.1A.5.3 副边设备设计A2-小尺寸螺线型线圈如图A.7，副边设备设计A1涵盖了一个小尺寸机械核心。由于采用了铝屏蔽的螺线型绕组，可以在中等气隙范围内提供高耦合系数。表A.5给出了副边设备设计A2的参数。表A.5 副边设备设计A2的参数参数名称参数值坐标轴行驶方向250 mmX垂直于行驶方向250 mmY机械气隙100 mmX耦合系数0.2-行驶方向偏移量100 mmX垂直于行驶方向偏移量200 mmY图A.7 副边设备设计A2A.5.4 副边设备设计B-大尺寸镜像矩形线圈如图A.8，副边设备设计B涵盖了一个大尺寸的镜像矩形线圈，可以在较大气隙范围内提供均匀的低磁通密度分布和高耦合系数。表A.6给出了副边设备设计B的参数。表A.6 副边设备设计B的参数参数名称参数值坐标轴行驶方向750 mmX垂直于行驶方向750 mmY机械气隙250 mmX耦合系数0.3-行驶方向偏移量100 mmX垂直于行驶方向偏移量100 mmY图A.8 副边设备设计BA.5.5 副边设备设计C-小尺寸矩形平面线圈如图A.9，副边设备设计C涵盖了一个小尺寸的矩形平面线圈，可以在中等气隙范围内提供高耦合系数。表A.7给出了副边设备设计C的参数。表A.7 副边设备设计C的参数参数名称参数值坐标轴行驶方向250 mmX垂直于行驶方向250 mmY机械气隙110 mmX耦合系数0.10.25-行驶方向偏移量100 mmX垂直于行驶方向偏移量150 mmY图A.9 副边设备设计CA.6 系统效率在额定运行状态下，系统效率应至少达到90%。系统效率的测量参考DB44/XXX.1-2015。表A.8 系统效率系统效率/%MF-WPT系统A设计A190MF-WPT系统A设计A290MF-WPT系统A设计B90MF-WPT系统A设计C90A.7 结构要求按第12章要求进行。A.8 通信按第7章和第8章要求进行。A.9 电流磁链平衡定义引入电流磁链平衡的定义，将分布式圆形或矩形绕组结构的描述，简化为单匝圆形或方形绕组，其半径为电流磁链平衡半径，流过的电流为总电流磁链。注： 在理想条件下，如果绕组位于两个具有无限大磁导率材料的层之间，且层间距离很小，分布式绕组和电流磁链平衡的单匝绕组会产生相同的磁通量。假设电流密度分布为j的电流分布在一个半径为r的绕组上（如图A.10），电流磁链平衡定义的单匝绕组的半径可以通过下式计算得到：其中，总电流磁链为，如图A.10所示的三角形电流密度分布，计算得到其电流磁链平衡半径为，图A.10 分布式圆形绕组电流密度分布j示例BB附录B （资料性附录）磁场无线充电系统B（MF-WPT系统B）B.1 概述本附录给出了一个可互操作的MF-WPT系统，相同的参考原边设备，可以支持至少功率等级MF-WPT1和MF-WPT2，即支持功率等级MF-WPT1和MF-WPT2之间的互操作。在本附录给出的原边设备可以支持多种不同的副边设备。本附录描述的系统适用于乘用车辆和轻型货车。本附录描述的系统使用交流电源输入，但是不排除直流输入。B.2 系统描述MF-WPT系统包括原边设备和副边设备，进行磁场无线输电。原边设备和副边设备可含有一个或多个线圈。根据DB44/T XXXX.1-201X，原边设备可以地埋安装，也可以地上安装。B.3 原边设备原边设备的最大尺寸在图B.1以及表B.1中给出，安装在停车位的中间。本附录的原边设备包含两个相同的线圈，左线圈和右线圈。两个线圈均为矩形的平面线圈，部分重叠，放在高磁导率材料（如铁氧体）的面板上。通过两个线圈的电流可以独立控制，以产生各种磁通密度特性。每个线圈绕组的匝数和绕组的分布不做详细定义，只要满足总的磁场特性，制造商可以进行自由设计。作为参考，条款B.3给出了原边设备的一个参考设计。表B.1中给出的值包含了安全操作所需的辅助系统（如活体保护系统、异物检测系统）。图B.1 可互操作的原边设备表B.1 原边设备的最大机械尺寸功率等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3行驶方向尺寸/mm600600900垂直于行驶方向尺寸/mm800800900距离地面高度/mm505055注： 本附录没有给出原边设备谐振网络的预定义。原边设备制造商可以自由选择，通过无源谐振电路还是有源电流控制的方式产生电流磁链源。建议副边设备实现的谐振电路，其一阶近似为并联谐振电路。B.4 原边设备的参考设计图B.2和表B.2给出了原边设备的一个参考设计，符合本标准条款B.2。该原边设备的参考设计作为设计例子，不对制造商的其他设计实现构成限制。图B.2 原边设备的参考设计表B.2 参考原边设备的规格参数值绕组匝数7利兹线材料铜对于只提供副边设备产品的制造商，本原边设备参考设计可以作为对应的原边设备。本原边设备参考设计也可用于副边设备的可互操作兼容测试（见条款B.4）。B.5 兼容副边设备的典型设计B.5.1 概述下面例子展示的副边设备设计，是与原边设备可互操作的副边设备的设计实例。本条款的设计例子可以作为参考副边设备的测试设备，用于可互操作原边设备的功能评价。因此，设计参数涵盖了一系列尺寸参数，耦合系数和不同的绕组结构。B.5.2 副边设备设计A-圆形线圈图B.3和表B.3给出的副边设备设计A，采用圆形线圈。图B.3 副边设备设计A-圆形线圈表B.3 副边设备设计A-圆形线圈的最大机械尺寸功率等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3行驶方向尺寸/mm250400750垂直于行驶方向尺寸/mm250400750距离地面高度/mm202035B.5.3 副边设备设计B1-镜像矩形线圈图B.4和表B.4给出的副边设备设计B1，采用镜像矩形线圈。图B.4 副边设备设计B1-镜像矩形线圈表B.4 副边设备设计B1的最大机械尺寸功率等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3行驶方向尺寸/mm250400750垂直于行驶方向尺寸/mm250400750距离地面高度202035B.5.4 副边设备设计B2-镜像矩形线圈图B.5和表B.5给出的副边设备设计B2，采用镜像矩形线圈。图B.5 副边设备设计B2-镜像矩形线圈表B.5 副边设备B2的最大机械尺寸功率等级MF-WPT1MF-WPT2MF-WPT3行驶方向尺寸/mm250340750垂直于行驶方向尺寸/mm190270600距离地面高度/mm202035B.6 效率系统效率按照DB44/T XXXX.1-201X的定义。在垂直方向和水平方向所有要求的偏移情况下，系统效率应至少达到80%。在标称运行状态，系统效率应至少达到85%。系统效率的测量应在额定输入功率下进行。B.7 额定位置与偏移在实际应用中，副边设备和原边设备会有一个相对位置，MF-WPT系统必须要考虑。MF-WPT系统允许的最大位置偏移量由行驶方向（x）和垂直于行驶方向（y）的偏移同时确定。表B.6给出了功率等级MF-WPT1支持的原边设备和副边设备之间的最大偏移量，要求系统效率能够达到本标准的要求。功率等级MF-WPT2支持的最大位置偏移待定。表B.6 要求系统效率下的最大偏移量（MF-WPT1）原边线圈尺寸(mm)副边线圈尺寸(mm)偏移(xmax/ymax) z=100mm (mm)所需的最大安匝偏置xmax/ymax/mmz=160mm所需的最大安匝765*575*50设计A: 圆形250*250*2075/10026075/100480设计B1: 镜像矩形250*250*2075/10018075/100250设计B2: 镜像矩形250*190*2075/10025075/100340注1： 原边设备按条款B.2，副边设备设计(A, B1, B2)分别按条款B.4.1，B.4.2和B.4.3。“所需的最大安匝”指供给设备所需具有的给原边设备提供的能力。注2： 表中每行都给出了所支持的最大偏移量，以及相应原边设备和副边设备的气隙。其边界条件是，所有的安全要求（例如电气安全，电磁兼容性/电磁辐射安全等）和系统效率要求（见条款B.5）都需要满足。在所有的偏移范围内，传输功率为MF-WPT1的最大功率（即3.7 kW）。B.8 副边设备的性能对比条款B.4中的有些副边设备,能够提供比表B.6更大的位置偏移。对于功率等级MF-WPT1，采用条款B.2的原边设备，表B.7对副边设备设计A，B1和B2的最大偏移性能进行了对比。表B.7 副边设备的性能对比（MF-WPT1）原边线圈尺寸(mm)副边线圈尺寸(mm)偏移(xmax/ymax) z=100mm (mm)所需的最大安匝偏置(xmax/ymax) z=160mm (mm)所需的最大安匝765*575*50设计A：圆形250*250*20100/15031075/100480设计B1：镜像矩形250*250*20100/150220100/150280设计B2：镜像矩形250*190*2075/12530075/100340B.9 工作频率供给设备应能够按表B.8调整工作频率。表B.8 工作频率名称符号值/kHz标称位置的工作频率85频率范围CC附录C （资料性附录）磁场无线充电系统C（MF-WPT系统C）C.1 概述本附录介绍静态MF-WPT系统，功率等级MF-WPT1和MF-WPT2，记为MF-WPT系统C。MF-WPT系统C适用于乘用车辆和轻型货车。本附录描述的系统使用交流电源输入，但是不排除直流输入。C.2 系统描述MF-WPT系统包括原边设备和副边设备，进行磁场无线输电。原边设备和副边设备可含有一个或多个线圈。根据DB4