IEC 61980-1:2020

Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems - Part 1: General requirements

IEC 61980-1:2020 applies to the supply device for charging electric road vehicles using wireless methods at standard supply voltages per IEC 60038 up to 1 000 V AC and up to 1 500 V DC.
Electric road vehicles (EV) covers road vehicles, including plug-in hybrid road vehicles (PHEV) that derive all or part of their energy from on-board rechargeable energy storage systems (RESS).
This document also applies to wireless power transfer (WPT) equipment supplied from on-site storage systems (e.g. buffer batteries).
The aspects covered in this document include
• the characteristics and operating conditions of a supply device,
• the specification for required level of electrical safety of a supply device,
• communication between EV device and vehicle to enable and control WPT,
• efficiency, alignment and other activities to enable WPT, and
• specific EMC requirements for a supply device.
The following aspects are under consideration for future documents:
• requirements for MF-WPT systems supplying power to EVs in motion;
• requirements for bidirectional power transfer.
This document does not apply to:
• safety aspects related to maintenance,
• WPT system for trolley buses, rail vehicles and vehicles designed primarily for use off‑road, and
• any safety or EMC requirements for the vehicle side.
IEC 61980-1:2020 cancels and replaces the first edition published in 2015. This edition constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
a) the contents of IEC 61980-1:2015 have been re-organized so that this document is generally applicable to any WPT technologies;
b) technology specific requirements, mostly for MF-WPT in the main text of IEC 61980-1:2015, have been transferred to IEC 61980-2 and IEC 61980-3;
c) Annex A, Annex B and Annex C have been removed and contents of these annexes have been transferred to the relevant technology specific parts of the IEC 61980 series;
d) duplications and overlaps of the requirements within IEC 61980-1:2015 have been resolved;
e) terms and definitions which are specified in IEC 61851-1:2017 and are applicable for WPT system have been directly described in this document, with modification for some terms. The reference to IEC 61851-1 is withdrawn.

Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) pour véhicules électriques - Partie 1: Exigences générales

L'IEC 61980-1:2020 s'applique aux dispositifs d'alimentation pour la charge des véhicules électriques routiers au moyen de technologies sans fil, à des tensions d'alimentation normalisées conformément à l'IEC 60038, jusqu'à des tensions alternatives de 1 000 V et des tensions continues de 1 500 V.
Les véhicules électriques (VE) routiers couvrent les véhicules routiers, y compris les véhicules routiers hybrides rechargeables (VEHR), qui tirent tout ou partie de leur énergie de systèmes rechargeables de stockage d'énergie (RESS) embarqués.
Le présent document s'applique également aux matériels de transfert de puissance sans fil (WPT) qui équipent les systèmes de stockage sur site (par exemple, batteries tampons).
Le présent document couvre les aspects suivants:
• les caractéristiques et conditions de fonctionnement d'un dispositif d'alimentation;
• la spécification concernant le niveau exigé de sécurité électrique d'un dispositif d'alimentation;
• la communication entre le dispositif du VE et le véhicule pour permettre et contrôler le WPT;
• le rendement, l'alignement et autres activités pour permettre le WPT; et
• les exigences de CEM spécifiques pour un dispositif d'alimentation.
Les aspects suivants sont à l'étude pour de futurs documents:
• les exigences concernant les systèmes MF-WPT qui alimentent les VE en mouvement;
• les exigences concernant le transfert de puissance bidirectionnel.
Le présent document ne s'applique pas:
• aux aspects de sécurité relatifs à la maintenance;
• aux systèmes WPT pour trolleybus, véhicules ferroviaires et véhicules conçus principalement pour une exploitation non routière;
• aux exigences de sécurité ou de CEM côté véhicule.
L'IEC 61980-1:2020 annule et remplace la première édition parue en 2015. Cette édition constitue une révision technique.
Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
a) le contenu de l'IEC 61980-1:2015 a été réorganisé de sorte que le présent document soit généralement applicable à toutes les technologies WPT;
b) les exigences spécifiques à la technologie, principalement pour le transfert de puissance sans fil par champ magnétique, dans le texte principal de l'IEC 61980-1:2015 ont été transférées dans l'IEC 61980-2 et l'IEC 61980-3;
c) les Annexes A, B et C ont été supprimées et le contenu de ces annexes a été transféré dans les parties spécifiques à la technologie pertinentes de la série IEC 61980;
d) les redondances et les chevauchements des exigences de l'IEC 61980-1:2015 ont été résolus;
e) les termes et définitions qui sont spécifiés dans l'IEC 61851-1:2017 et qui sont applicables au système WPT sont directement décrits dans le présent document, avec des modifications pour certains termes; la référence à l'IEC 61851-1 a été supprimée.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 18-Nov-2020
• 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: 04-Dec-2020
• Completion Date: 19-Nov-2020

Relations

• Revises: IEC 61980-1:2015 - Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems - Part 1: General requirements
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61980-1:2015/COR1:2017 - Corrigendum 1 - Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems - Part 1: General requirements
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61980-1 ®
Edition 2.0 2020-11
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems –
Part 1: General requirements
Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) Pour véhicules électriques –
Partie 1: Exigences générales
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INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electric vehicle wireless power transfer (WPT) systems –

Part 1: General requirements
Systèmes de transfert de puissance sans fil (WPT) Pour véhicules électriques –

Partie 1: Exigences générales
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 43.120 ISBN 978-2-8322-9022-4

– 2 – IEC 61980-1:2020 © IEC 2020
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 11
4 Abbreviated terms . 17
5 General . 17
6 Classification . 17
6.1 General . 17
6.2 Power transfer technology . 18
6.3 Environmental condition . 18
6.4 Electric connection to supply network . 18
6.5 Access . 18
6.6 Protection against electrical shock . 18
7 General supply device requirements . 18
7.1 General architecture . 18
7.2 Power transfer requirements . 19
7.3 Efficiency . 19
7.4 Alignment . 19
7.5 Activities provided by WPT system . 19
8 Communication . 19
9 Power transfer interoperability . 19
10 Protection against electric shock . 20
10.1 General requirements . 20
10.2 Degrees of protection against access to hazardous-live-parts . 20
10.3 Stored energy – Discharge of capacitors . 20
10.3.1 Stored energy under abnormal or fault conditions . 20
10.3.2 Disconnection of plug and cable connected supply device . 20
10.4 Fault protection . 20
10.5 Protective conductor dimensions . 21
10.6 Residual current protection device . 21
10.7 Telecommunication network . 22
11 Specific requirements for WPT systems . 22
11.1 General . 22
11.2 Touch current . 22
11.3 Insulation resistance . 22
11.4 Dielectric withstand characteristic . 23
11.4.1 AC dielectric withstand . 23
11.4.2 Impulse dielectric withstand (1,2/50 μs) . 23
11.5 Overcurrent protection and short circuit withstand . 24
11.5.1 General . 24
11.5.2 Maximum current for plug and cable connected supply device . 24
11.6 Temperature rise and protection against thermal incidents . 25
11.6.1 General . 25
11.6.2 Permissible surface temperature of accessible parts of the WPT system . 25

11.6.3 Temperature limits for materials . 25
11.6.4 Protection against burns from heating of foreign objects . 26
11.7 Resistance to abnormal heat and fire due to internal electric effects . 26
11.7.1 General . 26
11.7.2 Resistance of insulating materials to heat . 26
11.7.3 Resistance of insulating materials to abnormal heat and fire due to
internal electric effects . 26
11.8 Protection from electromagnetic field . 27
11.9 Emergency service disconnect (optional) . 27
12 Power cable requirements . 27
13 Constructional requirements . 27
13.1 Supply device dimensions and installation requirements . 27
13.2 Connection of plug and cable connected supply device . 27
13.3 Earthing electrode and continuity . 27
13.4 IP degrees . 28
13.5 Breaking capacity of switching devices . 28
13.5.1 Switch and switch-disconnector . 28
13.5.2 Contactor . 28
13.5.3 Circuit-breaker . 28
13.5.4 Relays . 28
13.6 Clearance and creepage distances . 28
14 Strength of materials and parts . 29
14.1 General . 29
14.2 Verification of mechanical strength for the enclosure of the supply device . 29
14.3 Resistance to corrosion . 29
14.4 Properties of insulating materials . 30
14.4.1 Verification of thermal stability of enclosures . 30
14.4.2 Resistance to fire (glow wire) . 30
14.4.3 Ball pressure test .
...