充电桩功能测试指导书

1.1指导书概述
1.2目的
本指导书旨在祥述功能测试的实施方法及目的，供给测试规划人员与实施人员一个依循的准则及流程方法。

其中包含测试工具的使用及测试准则。

1.3范围
本程序还用于研发生产处所有方案。

1.4术语与缩写
无。

1.5参考文件
下列文件中的条款通过本技术规范的引用而成为本技术规范的条款。

凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术规范，然而，鼓励根据本技术规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术规范。

GB/T 18487.1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求
GB/T 20234-2006 电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求
GB/T 17215.321-2008 交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表(1级和2级)
GB/T 11463 电子测量仪器可靠性试验
GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 17626.12-2008 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
GB 2099.1-2008 家用和类似用途插头插座第1部分：通用要求
GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)
GB 6587.1 电子测量仪器环境试验总纲
GB 6587.5 电子测量仪器冲击试验
GB 4208-2008 外壳防护等级
GB9286-1998 色漆和清漆漆膜的划格试验DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议
Q/CSG11516.1-2010 电动汽车充电设施通用技术要求
Q/CSG11516.2-2010 电动汽车充电站及充电桩设计规范
Q/CSG 11516.4-2010 电动汽车交流充电桩技术规范
SZDB/Z 29.1—2010 电动汽车充电系统技术规范第1部分：通用要求
SZDB/Z 29.2—2010 电动汽车充电系统技术规范第2部分：充电站及充电桩设计规范
SZDB/Z 29.4—2010 电动汽车充电系统技术规范第4部分：车载充电机
SZDB/Z 29.5—2010 电动汽车充电系统技术规范第5部分：交流充电桩
1.6适合人员
所有充电桩研发测试人员。

1.7文件概观(Overview)
本指导书第一章针对目的与范围做一个简略的说明，第二张简述功能测试的目的与方法。

第三章介绍功能测试的工具Rational Functional Tester的环境设定与验证方式。

第四章界定功能测试的准则、测试范围以及测试通过的标准，并在第五章中描述功能测试流程。

2.0技术要求
2.1基本技术指
2.1.1正常工作条件
（1）运行环境温度：设备在环境温度不高于50℃，不低于–20℃能正常连续运行；
（2）储存环境：充电桩能长时间存储在温度为–25℃～55℃之间、月平均相对湿度不大于90%、无腐蚀性和爆炸气体的仓库内。

（3）湿度：日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。

（4）振动、冲击和磁场干扰。

（5）设备安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过
0.5 mT。

（6）安装垂直倾斜度：安装垂直倾斜度不超过5%。

2.1.2供电电源
（1）供电方式：交流单相供电或交流三相五线制供电。

（2）额定工作电压（AC）：3×220V/380V（或220V）；
（3）电压不对称度不大于5%，充电桩能正常工作；
（4）交流输入电压非正弦含量在不大于额定值的10%时，充电桩能正常工作。

（5）额定电流（AC）：32A（七芯插座）、16A（三芯插座）；
（6）频率：50Hz。

允许偏差-2% ～+2% 。

3.1.3工作要求
车载充电机连接交流充电桩工作时，应满足GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)。

2.1.4阀值参数
根据SZDB/Z 29.4—2010《电动汽车充电系统技术规范第4部分：车载充电机》及《GB/T 17215.321-2008 交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表》标准的相关内容，设置充电桩的阀值参数。

（1）充电电压过压阀值：默认额定电压的+15%。

判断延时时间1分钟（可设）；
（2）充电电压欠压阀值：默认额定电压的-15%。

判断延时时间1分钟（可设）；
（3）充电电流过流阀值：默认额定电流的+15%。

判断延时时间1分钟（可设）；
（4）充电最小电流阀值：默认电能表标定电流的2%。

判断延时时间1分钟（可设）。

2.2结构要求
2.2.1基本结构
交流充电桩的基本结构应满足以下要求：
（1）交流充电桩由桩体、电气模块、计量模块、账务管理模块四部分组成；（2）桩体外部结构应包括外壳及人机交互界面；
（3）根据安装方式的不同，桩体可分为落地式和壁挂式两种；
（4）电气模块应包括充电插座、充电开关、供电电缆、电源转接端子排、安全防护装置
等；
（5）计量模块应包括电能表和计量回路；
（6）账务管理模块包括充电计费管理单元和非接触式读写单元。

所有连接应牢固、防盗、防撞击，内部结构应布置合理，配件易拆卸，方便维修。

2.2.2桩体
充电桩外壳采用#201不锈钢材料，板厚度应不小于1.5mm。

壳体表面做防腐蚀、防锈喷涂处理，涂层附着力的等级要达到GB9286-1998标准中1级的要求。

充电桩人机交互区和读卡区应采用非金属材料，厚度不小于5mm的聚碳酸酯（PC）材料制成，要求耐高温、耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度。

壳体内部的金属零部件，应采取防锈处理或者采用不锈钢材料。

户外安装的充电桩外壳防护性能不低于IP54级的要求，户内安装的充电桩外壳防护性能不低于IP51级的要求。

桩体应能承受GB 6587.4中第Ⅲ组要求的振动试验和GB 6587.5中第Ⅱ组要求的冲击试验。

2.2.3电气模块
电气模块应满足以下要求：
（1）供电电缆各芯的导线横截面积应不小于6mm2；
（2）可根据需要配备供交流充电桩之间链接用的电源转接端子排；
（3）应具备带负载可分合电路；
（4）应安装漏电保护装置；
（5）应安装过流保护装置；
（6）应具备防雷击保护功能。

2.2.4标识和文字说明
充电桩桩体上的图案、标识和文字说明应采用丝印的形式，且颜色不易褪色和脱落。

操作说明文字应中、英文并用，且字迹清晰、端正，文字的大小应不小于7.1mm(0.28英寸)。

操作说明的位置应在充电插座门上方。

操作说明的内容见附录A。

充电桩上方应有3个指示灯：运行指示灯（绿色）、故障报警指示灯（红色）和充电指示灯（黄色）。

运行指示灯指示设备状态，充电桩没有电时灯不亮，有电时灯亮；故障指示灯指示故障状态，充电桩有故障时灯闪，没有故障时灯灭；充电状态指示灯指示充电状态，充电桩进行充电时灯亮，没有进行充电时灯灭。

充电桩内部各种开关、仪表、接线端子、充电插座等应有相应的文字符号作为标志，并与接线图上的文字符号一致，要求字迹清晰易辨、不褪色、不脱落、布置均匀、便于观察。

接线图粘贴在充电桩维修门内侧。

2.2.5接地
非绝缘材料外壳应可靠接地，充电桩内应有接地铜排，接地铜排上应有接地标志。

接地铜排采用H59铜镀锡，厚度不小于5mm。

桩体金属外壳（包括维护门和充电插座门）与接地铜排之间的电阻值应小于0.5Ω。

2.2.6 充电插座
充电桩提供电动汽车专用充电插座，七芯充电插座符合GB/T 20234-2006《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求》、QCSG 11516.4—2010《电动汽车交流充电桩技术规范》和SZDB/Z 29.5—2010《电动汽车充电系统技术规范第5部分：交流充电桩》相关要求。

三芯充电插座为符合GB 2099.1－2008 要求的额定电流16A 标准插座。

2.2.7充电桩防盗
应能检测充电桩维护门的开启和关闭，记录并上传维护门开启的时间和次数。

固定充电桩的螺栓必须是在打开充电桩的维修门后才能安装或拆卸。

2.4.8充电插座
（1）七芯充电插座应满足GB/T 20234-2006《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦
合器和车辆插孔通用要求》、QCSG 11516.4—2010《电动汽车交流充电桩技术规范》和SZDB/Z
29.5—2010《电动汽车充电系统技术规范第5部分：交流充电桩》中的相关要求。

（2）三芯充电插座为符合GB 2099.1－2008标准要求的额定电流16A的插座。

2.4.9远程通信模块（选配）
（1）能够支持光纤、GPRS或CDMA方式，实现数据的远程传输。

（2）无线通信模块应采用知名品牌工业级的无线通信芯片，其正常工作温度范围为
–30℃～75℃。

（3）终端的无线通信部分必须是模块化设计，方便维护和更换。

2.4.10电子式电能表
使用三相（或单相）电子式电能表，精度等级不低于2.0级表计，电能表的额定电压（AC）：
5 220V/380V（或220V）；三相电能表的电流规格（AC）：5（40）A，单相电能表的电流规
格（AC）：5（30）A。

2.5通信要求
2.5.1主站通信
考虑到要保证通信的可靠性、实时性和安全性，主站通信优先考虑采用光纤通信方案，在光纤部署有困难的区域，采用GPRS或CDMA等移动公网方式补充。

光纤通信技术可优选EPON 方案或以太网光纤收发器方案。

主站通信可分为：
（1）分布式通信
每个充电桩直接通过光纤或移动公网等方式接入主站，一般适合于分散放置的充电柱。

（2）集中式通信
充电桩通过近距离无线、以太网或RS485等通信方式接入到本地集中通讯转发器，由本地集中通讯转发器接入主站。

本地集中通讯转发器具有光纤或移动公网远程通讯功能。

2.5.2 远红外通信
充电桩应提供远红外通信接口，提供手持式抄读器通过该通讯接口实现本地对充电桩数据读取和参数设置，通信速率缺省为1200bit/s。

2.5.3 RS485通信
账务管理模块应提供2个485 接口，其中一路专用于抄表，另一路用于级联。

（1）抄表
支持接入3.4.10要求的电子式电能表，账务管理模块每秒读取一次电能表行度，并刷新充电金额。

账务管理模块可用AAAAAAAAAAAAH和999999999999H作为电能表地址，抄读电能表数据。

（2）级联
级联485 输出端子必须符合以下要求：
a）应采用专用RS485 芯片，485部分和数字电路部分应有光电隔离；
b）485 输出端子与强电端子间应能承受4kV 的电压历时1分钟的耐压试验；
c）应能承受8kV 的静电接触放电；
d）应能承受4kV 的浪涌试验（对零线）；
e）应能承受1kV 快瞬变脉冲群耦合试验，试验过程中能正常通信；各项试验后485 接口应能正常通信。

2.5.4 以太网接口
应提供RJ45以太网接口，支持网络通信功能。

2.5.5 远程通信
充电桩内部应提供光纤、GPRS或CDMA远程通信通道与主站通信。

（级联从终端无需配置远程通信模块）。

2.5.6 近距离无线通信（选配）
本地无线通讯距离要求不小于10 米。

2.6功能要求
2.6.1账务管理模块工作流程
账务管理模块实时监测读卡区是否有有效的用户IC卡，当检测到有效用户卡，并且卡内有足够剩余金额时，账务管理模块暂时锁定IC卡，并将IC卡内余额存到账务管理模块的非易失存储单元内。

用户打开充电桩充电插座门，接好充电插头后，账务管理模块控制充电开关接通电动汽车充电电源，允许用户充电。

账务管理模块实时读取电能表的电量数据，根据电能表的用电量和设置的计量单价，实时累计用户的充电金额。

当账务管理模块监测到过压、欠压、过流或设备故障时，立即停止充电，并产生故障报警信息。

充电完成，用户再次将充电卡插入卡槽，账务管理模块返写用户IC卡充电金额，允许用户拔掉充电插头。

在充电过程中，当用户卡剩余金额不足，账务管理模块自动断开电动汽车充电电源，停止充电。

用户再次将充电卡插入卡槽后，返写用户IC卡充电金额，打开充电桩充电插座门，允许用户拔掉充电插头。

账务管理模块应记录并存储用户的充电交易信息、事件记录、故障报警记录等。

通过本地通讯通道（RS485、以太网或短距离无线）上传至集中通讯转发器，或者通过GPRS/CDMA/光纤直接将数据发送到运营后台主站系统。

2.6.2计量功能
桩体内部安装智能电能表，电能表应满足2.4.10的要求。

2.6.3收费功能
支持按充电电能计费，支持配置包括费率时段、计费单位电量、计费费率等参数，账务管理模块实时读取电能表的电量数据，根据电能表的用电量和设置的计量单价，累计并返写用户IC 卡消费金额。

2.6.4读写卡功能
充电桩使用安全等级较高的非接触CPU卡，符合《中国金融集成电路（IC）卡规范》，支持DES算法加密。

用户需要通过卡片完成开始充电、结束充电的过程，同时结算消费金额。

CPU卡分5种：客户充电卡、修改密钥卡、功能测试卡、充电管理卡、故障检修卡。

2.6.5人机交互界面
人机界面中显示文字应使用中文，根据需要也可以中、英文并用。

显示功能根据用户的操作流程提出文字提示；能对应显示交流充电桩各状态下的相关信息；能显示账务管理模块输出的相关信息。

能满足用户全天候的正常使用。

显示字符应不小于7.1 mm(0.28英寸)。

2.6.6语音功能
人机交互应采用全过程语音提示，根据用户的操作流程发出语音指引。

用户可以独立根据语音提示，不看屏幕也能完成充电过程的各项操作。

声压级不小于30cm，68db等级。

2.6.7交易数据存储
（1）交易数据应以记录形式保存在非易失性存储器内；
（2）应保证存储数据的正确、连续、完整、有效；
（3）应保留不少于10000条的记录空间，安全存储周期至少达30天。

2.6.8运行监测
实时监测充电桩的运行情况，每隔15分钟冻结一次三相电压、三相电流数据。

保存时间60天。

2.6.9自检功能
充电桩在上电操作时，应先进行自检，检查内容应包括时钟、供电情况、费率配置情况、存储空间及外部模块。

应能通过状态指示灯或显示屏显示故障信息，同时形成故障情况信息记
2.6.10参数设置
可通过本地红外或远程（光纤、GPRS或CDMA）通讯方式设置相关参数，如内部时钟、保护阀值等，配置由运营后台系统统一编制的唯一编号。

2.6.11安全防护功能
（1）充电桩应具有过压保护、欠压保护、过流保护功能。

（2）充电桩具有防雷保护、漏电保护护功能。

（3）在充电状态下拔除插头，充电开关应即时动作，切断对插座的供电。

（4）充电插座需有防护门。

（5）供电电缆不得外露，并应优先选用可防盗和防人为破坏的敷设方式；
（6）漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；
（7）电气模块应满足低压用电设备的相关安全要求
2.6.12 事件记录
充电桩应能储存不少于100 条事件。

充电桩故障告警、充电开始/结束时间、过压告警、过流告警、欠压告警、停电告警等均应有事件记录，事件记录具有掉电保持功能，告警信息实时远程上传主站。

2.6.13软件升级
充电桩应具备远程软件升级功能。

2.6.14对时功能
可校准充电桩内部账务管理模块和电能表的时钟时间。

2.6.15加密功能
IC卡读写、远程参数设置需通过ESAM模块进行加密，ESAM模块采用DIP8封装。

2.6.16停电写卡功能
充电过程中出现停电时，充电桩仍维持（24小时）对用户IC卡的读写功能。

2.7电气要求
2.7.1整机功耗
在守候状态（在不进行充电状态）下，充电桩总功耗≤10W和20VA。

2.7.2电源电压范围
输入电压波动范围不大于额定电压的±20%时，交流充电桩应能正常工作，且计量精度能满足
2.4.10要求。

2.7.3过压能力
交流充电桩应能承受1.9Un历时4小时不损坏。

2.8寿命要求
整机平均无故障时间应不低于10000小时，插头与插座正常插拔次数应不少于10000次。

产品的设计和元器件选用应保证充电桩平均使用寿命≥10 年。

产品从验收合格之日起，如买方按“使用说明书”的规定进行运输、保管、安装和使用，当产品出现质量问题时，要求厂家：一年之内免费更换充电桩，18个月之内免费维修，终身提供技术服务。

3.0. 验收
3.1验收方法
3.2验收结果
如果该批次充电桩满足以验收试验项目，则整批通过验收，但对其中的不合格品应予以替换；
若该批次未能通过验收，则全部退货。