IEC 61980-3:2022

Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems - Part 3: Specific requirements for magnetic field wireless power transfer systems

IEC 61980-3:2022 applies to the off-board supply equipment for wireless power transfer via magnetic field (MF-WPT) to electric road vehicles for purposes of supplying electric energy to the RESS (rechargeable energy storage system) and/or other on-board electrical systems. The MF-WPT system operates at standard supply voltage ratings per IEC 60038 up to 1 000 V AC and up to 1 500 V DC from the supply network. The power transfer takes place while the electric vehicle (EV) is stationary.
Off-board supply equipment fulfilling the requirements in this document are intended to operate with EV devices fulfilling the requirements described in ISO 19363.
The aspects covered in this document include
– the characteristics and operating conditions,
– the required level of electrical safety,
– requirements for basic communication for safety and process matters if required by a MF WPT system,
– requirements for positioning to assure efficient and safe MF-WPT power transfer, and
– specific EMC requirements for MF-WPT systems.
The following aspects are under consideration for future documents:
– requirements for MF-WPT systems for two- and three-wheel vehicles,
– requirements for MF-WPT systems supplying power to EVs in motion,
– requirements for bidirectional power transfer,
– requirements for flush mounted primary device,
– requirements for MF-WPT systems for heavy duty vehicle, and
– requirements for MF-WPT systems with inputs greater than 11,1 kVA.
This document does not apply to
– safety aspects related to maintenance, and
– trolley buses, rail vehicles and vehicles designed primarily for use off-road.
IEC 61980-3:2022 is to be used in conjunction with IEC 61980-1:2020.

Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) pour véhicules électriques – Partie 3: Exigences spécifiques pour les systèmes de transfert de puissance sans fil par champ magnétique

L'IEC 61980-3:2022 s'applique au matériel d'alimentation non embarqué pour le transfert de puissance sans fil par champ magnétique (MF-WPT) aux véhicules électriques routiers, afin d'assurer l'alimentation en énergie électrique du RESS (système de stockage d'énergie rechargeable) et/ou d'autres systèmes électriques embarqués. Le système MF-WPT fonctionne aux tensions d'alimentation assignées normalisées selon l'IEC 60038, jusqu'à 1 000 V en courant alternatif et jusqu'à 1 500 V en courant continu, du réseau d'alimentation. Le transfert de puissance a lieu lorsque le véhicule électrique (VE) est immobile.
Un matériel d'alimentation non embarqué qui satisfait aux exigences du présent document est prévu pour fonctionner avec des dispositifs de VE qui satisfont aux exigences décrites dans l'ISO 19363.
Le présent document couvre:
– les caractéristiques et les conditions de fonctionnement;
– le niveau exigé de sécurité électrique;
– les exigences de communication de base pour les questions de sécurité et de processus, si un système MF WPT l'exige;
– les exigences de positionnement pour assurer un transfert de puissance MF-WPT efficace et sûr; et
– les exigences de compatibilité électromagnétique (CEM) spécifiques aux systèmes MF WPT.
Les aspects suivants sont à l'étude pour les documents ultérieurs:
– les exigences relatives aux systèmes MF-WPT pour véhicules à deux et trois roues;
– les exigences relatives aux systèmes MF-WPT qui alimentent les VE en mouvement;
– les exigences relatives au transfert de puissance bidirectionnel;
– les exigences relatives aux dispositifs principaux encastrés;
– les exigences relatives aux systèmes MF-WPT pour véhicules utilitaires lourds; et
– les exigences relatives aux systèmes MF-WPT avec des puissances d'entrée supérieures à 11,1 kVA.
Le présent document ne s'applique pas
– aux aspects de sécurité relatifs à la maintenance; et
– aux trolleybus, aux véhicules ferroviaires et aux véhicules conçus principalement pour une exploitation non routière.
L'IEC 61980-3:2022 doit être utilisée conjointement avec l'IEC 61980-1:2020.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 22-Nov-2022
• ICS: 43.120 - Electric road vehicles
• Technical Committee: TC 69 - Electrical power/energy transfer systems for electrically propelled road vehicles and industrial trucks
• Drafting Committee: WG 7 - TC 69/WG 7
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 02-Dec-2022
• Completion Date: 23-Nov-2022

Relations

• Revises: IEC TS 61980-3:2019 - Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems - Part 3: Specific requirements for the magnetic field wireless power transfer systems
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61980-3 ®
Edition 1.0 2022-11
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems –
Part 3: Specific requirements for magnetic field wireless power transfer systems

Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) pour véhicules électriques –
Partie 3: Exigences spécifiques pour les systèmes de transfert de puissance
sans fil par champ magnétique
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Edition 1.0 2022-11
INTERNATIONAL
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Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems –

Part 3: Specific requirements for magnetic field wireless power transfer systems

Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) pour véhicules électriques –

Partie 3: Exigences spécifiques pour les systèmes de transfert de puissance

sans fil par champ magnétique
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 43.120 ISBN 978-2-8322-6023-4

– 2 – IEC 61980-3:2022 © IEC 2022
CONTENTS
FOREWORD . 7
INTRODUCTION . 9
1 Scope . 10
2 Normative references . 10
3 Terms and definitions . 11
4 Abbreviated terms . 15
5 General . 15
6 Classification . 15
7 General supply device requirements . 17
7.1 General architecture . 17
7.2 Power transfer requirements . 18
7.3 Efficiency . 21
7.4 Alignment . 22
7.5 Activities provided by WPT system . 22
8 Communication . 24
9 Power transfer interoperability . 24
10 Protection against electric shock . 25
10.1 General requirements . 25
10.2 Degree of protection against access to hazardous-live-parts . 25
11 Specific requirements for WPT systems . 25
12 Power cable requirements . 29
13 Constructional requirements . 30
13.1 Supply device dimensions and installation requirements . 30
13.4 IP degrees . 30
14 Strength of materials and parts . 30
15 Service and test conditions . 31
16 Electromagnetic compatibility (EMC) . 32
16.1 Load and operating conditions . 32
17 Marking and instructions . 38
Annex A (normative) Circular reference EVPC . 54
A.1 Circular reference EVPCs for MF-WPT1 . 54
A.2 Circular reference EVPCs for MF-WPT1/MF-WPT2 . 63
A.3 Circular reference EVPCs for MF-WPT3 . 72
Annex B (informative) Examples of other secondary devices. 82
B.1 DD secondary device for MF-WPT1/Z1 . 82
B.2 DD secondary device for MF-WPT1/Z2 . 83
B.3 DD secondary device for MF-WPT2/Z1 . 83
B.4 DD secondary device for MF-WPT2/Z2 . 84
B.5 DD secondary device for MF-WPT2/Z3 . 85
B.6 DD secondary device for MF-WPT3/Z1 . 86
B.7 DD secondary device for MF-WPT3/Z2 . 87
B.8 DD secondary device for MF-WPT3/Z3 . 88
Annex C (informative) Coil position in parking spot . 90
C.1 General . 90

C.2 Width of vehicles and parking spots . 90
C.3 Placement along the direction of travel . 90
Annex D (informative) Theoretical approach for system interoperability . 92
D.1 General . 92
D.2 Magnetic and electric interoperability . 92
D.3 Compliance test and measurement specifications . 109
Annex E (informative) Determining centre alignment point . 116
E.1 General . 116
E.2 Laboratory procedure for determining the approximate centre alignment
point of a primary device of an SPC with a secondary device of a reference
EVPC . 116
E.3 Laboratory procedure for determining the approximate centre alignment
point of an EVPC with a primary device of a reference SPC . 116
E.4 Determining the centre alignment point for a coil pair through simulation . 116
Bibliography . 117

Figure 101 – Surface mounted . 16
Figure 102 – Flush mounted . 16
Figure 1 – Example of an MF-WPT system . 18
Figure 103 – Test bench protection areas . 27
Figure 104 – Example of test bench setup (version 1) – View from above . 33
Figure 105 – Example of test bench setup (version 2) – View from above . 34
Figure 106 – Side view of test setup shown in Figure 104 . 35
Figure 107 – Example of vehicle test setup (version 1) – View from above . 36
Figure 108 – Example of vehicle test setup (version 2) – View from above . 37
Figure 109 – Side view of test setup shown in Figure 107 . 38
Figure 110 – Illustration of test positions . 41
Figure A.1 – Mechanical dimensions of the MF-WPT1/Z1 reference secondary device . 55
Figure A.2 – Schematic of the EV power electronics for the MF-WPT1/Z1 reference
EVPC . 5
...