无线充电标准现状解读:国标8702产生巨大约束

杜俊仪

无线充电技术日趋成熟,商业运营也开始兴起。关于无线充电标准的制定进展,受到业内各方重点关注。4月7日,第一电动网在北京举办无线充电技术专场沙龙上,中兴新能源汽车有限公司标准化知识产权总监刘俊强介绍了国内外无线充电标准情况,中国已经在近期开展无线充电推荐性标准的研究。但关于电磁曝露的标准问题,国标8702与国际要求相差较远,对国内发展无线充电产生了巨大约束。

无线充电从技术来说就是三种传输的方式,磁场、电场还有电磁波,实现电能非接触传输和供给。磁场和电场都是借用了近场的能量传输方式,电磁波是用远场技术,可以实现非常远距离的电能传输。磁场传输是目前研究和应用最多的,特别是在汽车领域。

中兴新能源汽车有限公司标准化知识产权总监 刘俊强

中兴新能源汽车有限公司标准化知识产权总监 刘俊强

刘俊强提出,评判无线充电技术有三个关键指标,包括充电功率、转换效率和传输距离。这三个指标具有互相掣肘的因素,推进无线充电在电动汽车应用必须得到非常妥善的平衡。

在无线充电标准方面,目前有三个不同的组织在制定,包括美国SAE(美国机动车工程师学会)、IEC(国际电工委员会)、 ISO(国际标准化组织)。相关标准有SAE J2954、IEC TC69、ISO TC22/SC37等。汽车制造商不愿意看到三个不同的组织同时解决同一个问题,而是希望该标准可以一次性完成,或者在ISO,IEC和SAE之间有个清晰的界定,但是目前并没有清晰的界定方案。

无线充电技术相关的电磁问题包括:1、电磁兼容测试与抗扰,辐射冲击安全;2、人体在电磁曝露中的安全;3、车载或者非车载充电可能对无线电设备造成的干扰。SAE J2954 项目组正在和FCC(联邦通信委员会)和FDA(食品药品监督总局)就电磁的安全性问题进行讨论,FCC已经要求SAE J2954项目组与ANSI IEEE C63.4标准相适应,测试方法与FCC测量程序MP-5相适应。IEC也在积极的与FCC进行讨论,IEC/TC 106会解决人体曝露磁场方面的问题。

刘俊强介绍,目前世界上没有关于无线充电技术法规或者推荐性要求。其中,IEC方面关于无线充电一般要求的国际标准已经完成(IEC 61980-1),IEC充电控制通信技术规范(IEC/TS 61980-2)以及磁场无线充电技术的技术规范(IEC/TS 61980-3)正在开展。从各国情况来看,欧盟希望采用IEC标准作为自愿性标准;日本正在通过ARIB (Association of Radio Industries and Businesses)研究相关标准;韩国正在研究相关推荐性标准,20kHz和60kHz的充电频率已经分配给无线充电相关项目;瑞士和欧洲一样,将来采用IEC的标准和技术规范作为自愿性标准;在美国,SAE相关标准正在研究,最终会形成推荐性标准J2954;加拿大和印度目前没有关于无线充电技术方面的研究,但是这些国家在未来可能也会最终采用目前较为普遍的IEC或者SAE标准。

中国已经在近期开展无线充电推荐性标准的研究,国家层面,国家标准委正式下达《电动汽车无线充电系统通用要求》国家标准制定计划(计划编号20150675-T-339),协同电力、汽车两个行业开展无线充电标准体系顶层设计。国家标准是中电联和汽车标准化委员会牵头做这个事情,全国汽车标准化技术委员会(NTCAS)电动车辆分技术委员会秘书处召集成立了电动汽车无线充电标准化项目组,2015年底在成都召开工作组第一次会议,讨论《通用要求》草案,明确无线充电标准化体系。

业内成立了大功率无线输电产业联盟WPTA(Wireless Power Transmission Alliance),推动产业化进程。关于磁场无线电能传输、通信协议、安全、电磁兼容性要求及测试方法、电磁场辐射要求及测试方法5方面的行业标准正在制定中,计划2016年底发布WPTA V1.0版本。

有一些地方无线充电发展较早的城市,省市在做相应的地方标准,深圳市地方标准于2015年8月发布,目前正在做地方标准的还有广东省、上海市、成都市。

“标准体系不是完全独立于现有的电动汽车,现有的有线充电自己搞一套,这个标准应该是在有线充电架构基础上做一些专门针对无线充电的标准化。2015年开无线充电标准化工作组会议的时候,中兴提出了建议,去年和今年两年的时间把无线充电的通用要求制定完成,从今年开始制定通讯协议,磁场的技术要求和安全接口要求,相应的其他方面会更靠后一些。”刘俊强表示。

关于电磁曝露的问题,中国有电磁环境控制限值强制标准,GB8702是强制性标准,只要对公众产生曝露的,必须要满足GB8702要求。对于无线充电来说,国标8702与国际标准ICNIRP的要求高出190多倍,很难达到标准,对国内发展无线充电产生了巨大约束。事实上,GB8702标准发布于2014年,忽略了对无线充电的考虑。刘俊强指出,国际标准与国家标准存在巨大差异,对于国内发展无线充电技术很显然是不利的,而无线充电系统对于公众健康的安全性没有不良影响。他建议,无线充电产品从产品质量角度,其电磁问题可以按照 ICNIRP 的相关标准进行要求。

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