隨著電動汽車技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣,充電設(shè)施的建設(shè)與完善成為了電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而充電電纜作為電動汽車充電過程中的重要組成部分,其性能、安全性及可靠性對于電動汽車的正常使用和充電效率具有至關(guān)重要的作用。因此,開展電動汽車充電電纜標(biāo)準(zhǔn)化的研究,對促進(jìn)電動汽車行業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。本文就常見的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析對比,以便使用者明確其中差異,適應(yīng)不同的市場需求。
本文主要介紹的標(biāo)準(zhǔn)有：
1、GB/T 33594-2017《電動汽車充電用電纜》 ；
2、IEC 62893-1:2017+A1:2020《額定電壓 0.6/1 kV 及以下電動汽車充電電纜-第1部分:通用要求》 ；
3、IEC 62893-2:2017《額定電壓 0.6/1 kV 及以下電動汽車充電電纜-第2部分:試驗方法》 ；
4、IEC 62893-3:2017《額定電壓 0.6/1 kV 及以下電動汽車充電電纜-第3部分:適用于 IEC 61851-1充電模式：1、模式2 和模式3 的額定電壓 450/750 V及以下交流充電用電纜》 ；
5、IEC 62893-4-1:2020《額定電壓 0.6/1 kV 及以下電動汽車充電電纜-第4-1部分:適用于IEC 61851-1 中模式 4 不使用熱管理系統(tǒng)直流充電用額定電壓 0.6/1 kV 及以下電纜》 ；
6、IEC TS 62893-4-2:2020《額定電壓 0.6/1 kV 及以下電動汽車充電電纜-第4-2部分:適用于IEC 61851-1 中模式 4 含熱管理系統(tǒng)直流充電用額定電壓 0.6/1 kV 及以下電纜》 ；
7、EN 50620:2017+A1:2019《電力電纜—電動汽車充電用電纜》
本文將從以下幾個方面對上述涉及到電動汽車充電用電纜標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析:
電纜型號規(guī)格范圍及使用特性
充電模式定義：
模式1：充電系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)插頭連接標(biāo)準(zhǔn)插座, 能量傳輸過程中應(yīng)采用單相交流供電, 且不允許超過8 A 和 250 V 。在電源側(cè)應(yīng)使用符合 GB / T2099.1 和 GB / T1002 要求的插頭插座, 在電源側(cè)使用了相線、中性線和保護(hù)接地導(dǎo)體, 并且在電源側(cè)使用了剩余電流保護(hù)裝置。從標(biāo)準(zhǔn)插座到電動汽車應(yīng)提供保護(hù)接地導(dǎo)體。在公共場所不應(yīng)使用模式 1 對電動汽車進(jìn)行充電。
模式 2：充電系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)插頭連接標(biāo)準(zhǔn)插座, 能量傳輸過程中應(yīng)采用單相交流供電。電源側(cè)使用符合 GB / T2099.1和GB /T1002 或 NB / T10202 要求的 10 A 標(biāo)準(zhǔn)插頭插座時輸出 不應(yīng)超過8 A ;電源側(cè)使用符合 GB / T11918.1和GB / T11918.2 要求的標(biāo)準(zhǔn)插頭插座時輸出 不應(yīng)超過32 A。不應(yīng)在電源地導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)插座, 并且采用纜上控制與保護(hù)裝置( IC-CPD )連接供電網(wǎng)(電源) 與電動汽車。包含集成了溫度檢測、剩余電流保護(hù)、開關(guān)等附加功能且其余部分符合上述標(biāo)準(zhǔn)要求的插頭, 且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試要求。從標(biāo)準(zhǔn)插座到電動汽車應(yīng)提供保護(hù)接地導(dǎo)體, 且應(yīng)具備剩余電流保護(hù)和過流保護(hù)功能。
模式 3： 應(yīng)用于永久連接到交流供電網(wǎng)的供電設(shè)備將電動汽車與交流供電網(wǎng)連接起來的情況, 并且在電動汽車供電設(shè)備上安裝了專用保護(hù)裝置。電動汽車供電設(shè)備具有一個及一個以上可同時使用的模式 3 連接點(供電插座) 時, 每一個連接點應(yīng)具有專用保護(hù)裝置, 并確保控制導(dǎo)引 功能可獨立運行。模式 3 應(yīng)具備剩余電流保護(hù)功能。
模式 4：用于電動汽車連接到直流供電設(shè)備的情況, 應(yīng)用于永久連接在供電網(wǎng)的設(shè)備或通過標(biāo)準(zhǔn)插頭電纜組件或通過交流車輛插座與供電網(wǎng)連接的設(shè)備。采用標(biāo)準(zhǔn)插頭電纜組件或交流車輛插座接入交流供電網(wǎng)的供電設(shè)備應(yīng)符合 NB / T10902 的規(guī)定。
電纜結(jié)構(gòu)要求
1、導(dǎo)體：標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33594對電纜所用導(dǎo)體的要求需符合 IEC 60228要求的第5種和第6種導(dǎo)體；標(biāo)準(zhǔn)IEC 62893和EN 50620對電纜所用導(dǎo)體的要求需符合 IEC 60228要求的第5種導(dǎo)體。
2、絕緣材料：見表2
表2 絕緣材料
| 標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 33594 | IEC 62893 | EN 50620 |
| 絕緣材料代號 | S:連續(xù)工作溫度 70℃熱塑性彈性體(TPE)、 S90:連續(xù)工作溫度 90℃熱塑性彈性體(TPE)、E:連續(xù)工作溫度 90℃的乙丙橡膠或類似的合成橡膠EY:硬乙丙橡膠或類似的無鹵合成材料 | EVI-2(主絕緣線芯)EVI-1、EVI-2(信號或控 制線芯) | EVI-2(主絕緣線芯)EVI-1、EVI-2(信號或控制 線芯) |
注: 1.標(biāo)準(zhǔn) GB/T 33594 要求信號或控制線芯的絕緣材料應(yīng)與主絕緣線芯材料一致;2.標(biāo)準(zhǔn)IEC62893 和 BSEN 50620包括的絕緣材料相同，為EV1和EV-2 兩種，EV1 材料僅可用于信號或控制線芯，而 EV-2 既可用于主絕緣線芯也可用于信號或控制線芯。 3.標(biāo)準(zhǔn) GB/T33594 中的 EY絕緣材料與IEC62893 和 BSEN50620 中的 EV12 材料基本一致，僅在熱延伸試驗溫度要求上存在差異。 | |||
3.護(hù)套材料：見表3
表3 護(hù)套材料
| 標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 33594 | IEC 62893 | EN 50620 |
| 護(hù)套材料代號 | S:連續(xù)工作溫度 70℃熱塑性彈性體(TPE)S90:連續(xù)工作溫度 90℃熱塑性彈性體(TPE)F:熱固性彈性體合成材料、U:聚氨酯彈性體材料、Y:無鹵交聯(lián)聚烯烴或類似材料 | EVM-1 62893 1EC 121、62893 1EC123 、62893 IEC 126 、62893 IEC 129) EVM-2 62893 IEC 122 、62893 IEC 124、62893 IEC 127、62893 IEC 130) EVI-3 (62893 1EC 125 、62893 IEC 128 、62893 IEC 131) | EVM-1 (HO5BZ5-F、HO7BZ5-F) EVM-2 (HO5BZ6-F、HO7BZ6-F) |
注: 1.標(biāo)準(zhǔn) EN 50620 包括護(hù)套材料 EVM-1和 EVM-2。EVM-1為聚氨酯彈性體材料，EVM-2為無鹵交聯(lián)聚烯烴類材料;IEC62893 包括的護(hù)套材料除與 EN 50620 相同的EVM-1和EVM-2材料外，增加了EVM-3護(hù)套材料，EVM-3 為熱固性彈性體材料;2.標(biāo)準(zhǔn)IEC 62893 和 EN 50620 標(biāo)準(zhǔn)中的EVM-1護(hù)套材料與GB/T 33594 中的U材料的性能要求基本一致;3.標(biāo)準(zhǔn) IEC 62893 標(biāo)準(zhǔn)中的 EVM-3 材料與 GB/T 33594 中的F材料是一致的;4.標(biāo)準(zhǔn)IEC62893和 EN50620中的EV1-1、EV2、EVM-1和 EVM-2 材料都為無鹵材料，而EVM-3 材料是可以含鹵的。IEC 62893 要求材料的。 | |||
4、三個標(biāo)準(zhǔn)在電纜結(jié)構(gòu)要求上的差異主要為：
(1)結(jié)構(gòu)尺寸上的差異。在三個標(biāo)準(zhǔn)中相同絕緣材料的絕緣標(biāo)稱厚度要求是一致的，IEC 62893-3與 EN 50620標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)套厚度也是相同的。
(2)金屬屏蔽的差異。GB/T 33594標(biāo)準(zhǔn)中對信號或控制線芯屏蔽以及電纜的總屏蔽層有明確的技術(shù)要求，IEC 62893標(biāo)準(zhǔn)中金屬屏蔽層是可選的，而金屬屏蔽層的技術(shù)要求應(yīng)由制造商和客戶商定，EN 50620標(biāo)準(zhǔn)中對電纜屏蔽沒有要求。
(3)護(hù)套結(jié)構(gòu)差異。GB/T 33594 和 IEC 62893標(biāo)準(zhǔn)中明確電纜護(hù)套是單層擠包, EN 50620規(guī)定電纜護(hù)套既可以是單層擠包也可以是雙層共擠,雙層共擠護(hù)套的內(nèi)層為EVI-2材料，外層為EVM-2材料，其中內(nèi)層護(hù)套的厚度不應(yīng)大于護(hù)套總厚度的40%。