《ETC門架系統(tǒng)后備電源技術(shù)要求》

ICS號

中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTS×××××-××××

ETC門架系統(tǒng)后備電源技術(shù)要求

TechnologyRequirementsforBackupPowerSupplyofETCToll

Gate

20××-××-××發(fā)布20××-××-××實施

中國公路學(xué)會發(fā)布

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ETC門架系統(tǒng)后備電源的分類、型號及規(guī)格、技術(shù)要求、試驗

方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、存儲及安裝與維護(hù)等要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于交通運輸行業(yè)公路ETC門架系統(tǒng)的后備電源設(shè)備。本產(chǎn)品也適

用于城市、通信等行業(yè)的戶外備用電源設(shè)備。

1

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日

期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修

改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB9524《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》

GB/T156《標(biāo)準(zhǔn)電壓》

GB/T17618《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法》

JTG6310《收費公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

2

3術(shù)語

3.1ETC門架系統(tǒng)ETCtollgate

在高速公路沿線斷面建設(shè)的，具備通行費分段計費、車牌圖像識別等功能的

專用系統(tǒng)及配套設(shè)施。

3.2后備電源backuppowersupply

后備電源是指按照高速公路取消省界收費站工程中規(guī)定的在正常市電斷開

后主要為RSU、車道控制器、通信設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備提供不間斷供電的電源。

3.3正常工作模式normaloperationmode

指市電的交流電壓、頻率在允許范圍內(nèi)，通過市電為負(fù)載供電。

3.4備電工作模式standbyoperationmode

指市電斷開后，后備電源通過逆變后為負(fù)載供電。

3.5切換時間transfertime

市電與后備電源之間相互切換的時間間隔。

3.6在線熱插拔onlinehotswap

即帶電插拔，指的是在不關(guān)閉系統(tǒng)電源的情況下，將增加、減少或更換各個

模塊時不影響系統(tǒng)的工作模式和輸出狀態(tài)。

3.7旁路bypass

在系統(tǒng)檢修或出現(xiàn)故障時，由輸入市電直接向負(fù)載供電。

3.8單元模塊unitmodule

指整流模塊、逆變模塊、充放電模塊、輸入模塊、輸出模塊及配電模塊等后

備電源相關(guān)組成模塊。

3.9均充equalizationcharge

一種蓄電池的充電模式，為了保證電池組中的各單只電池荷電狀態(tài)相同而延

3

續(xù)的充電，以定電流的方式對電池充電，充電較快。

3.10浮充floatingcharge

為了平衡由于電池自放電造成的容量損耗或增加充電深度，對蓄電池進(jìn)行的

一種連續(xù)地、長時間的恒電壓充電方式，使電池能經(jīng)常保持在充滿狀態(tài)而不致過

充電。

4

4分類、型號與規(guī)格

4.1分類

4.1.1根據(jù)后備電源與市電的接入方式應(yīng)符合以下規(guī)定：

1按單元模塊的工作頻率，分為高頻后備電源和工頻后備電源。

2按后備電源與市電的接入方式，分為串聯(lián)式后備電源和并聯(lián)式后備電源，

原理圖如圖4.1.1和圖4.1.2所示。

220VAC

220VAC

UPS

AC/DCDC/AC

AC/DCDC/AC220VAC

電池

圖4.1.1串聯(lián)式后備電源原理圖

圖4.1.2并聯(lián)式后備電源原理圖

4.2型號

4.2.1產(chǎn)品型號可由企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。當(dāng)無企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，宜采用下

列方式進(jìn)行編制。

/—AH

電池容量

出廠編號

品牌

注：

1.品牌由各廠家確定

5

2.出廠編號：廠家自主設(shè)計

3.電池容量：蓄電池的容量用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位AH（安時）

4.3規(guī)格

4.3.1產(chǎn)品規(guī)格及參數(shù)由企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

6

5技術(shù)要求

5.1功能要求

5.1.1供電功能系統(tǒng)應(yīng)具備不間斷供電功能，當(dāng)市電斷開后仍可以為ETC門架

系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備提供穩(wěn)定電源。

5.1.2當(dāng)系統(tǒng)單元模塊出現(xiàn)故障或檢修時，應(yīng)能夠自動切換至旁路。

5.1.3單元模塊關(guān)鍵部件宜具備N+1冗余熱備份能力。

5.1.4系統(tǒng)的逆變模塊宜具備熱插拔功能，模塊增加、減少或維修時應(yīng)不影響

系統(tǒng)其他部件的正常工作。

5.1.5系統(tǒng)應(yīng)具備以下告警功能：

1系統(tǒng)在各種保護(hù)功能動作的同時，應(yīng)能夠通過通信接口將告警信息傳送至

遠(yuǎn)端的監(jiān)控設(shè)備上。

2當(dāng)系統(tǒng)或模塊發(fā)生故障時，應(yīng)具備故障報警能力，并應(yīng)具有告警記錄和查

詢功能。

5.1.6電池應(yīng)具備以下智能管理功能：

1應(yīng)具備對蓄電池均充及浮充充電狀態(tài)進(jìn)行自動切換功能。

2在對蓄電池充電時，應(yīng)能根據(jù)需要對充電電流進(jìn)行調(diào)整。

3應(yīng)具備高、低溫及過欠壓、過流自動保護(hù)。

5.1.7后備電源系統(tǒng)應(yīng)具備以下監(jiān)控功能：

1系統(tǒng)應(yīng)具備RS485或RS232、光口、以太網(wǎng)口等標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。

2應(yīng)實時監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，包括但不限于單元模塊運行狀態(tài)、輸入電壓、

輸入電流、輸出電壓、輸出電流、輸出頻率、通信狀態(tài)等。

3應(yīng)實時監(jiān)測電池組的工作狀態(tài)，包括但不限于電池組容量、電壓、溫度、

充/放電電流等。

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5.1.8應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制電源輸出通斷功能。

5.2電氣性能

5.2.1輸入電源接口應(yīng)具備市電、發(fā)電輸入接口，可具備太陽能等輸入接口。

5.2.2輸入電壓應(yīng)符合以下要求：

1單相220VAC±20%；

2三相380VAC±20%。

3可根據(jù)供電距離和負(fù)載大小選擇符合GB/T156的要求電壓。

5.2.3輸入頻率為（50±2）Hz。

5.2.4輸出電壓應(yīng)滿足以下要求：

1單相220VAC±5%；

2宜輸出DC24V、DC12V等多種電壓等級。

5.2.5輸出頻率應(yīng)滿足以下要求：

1正常工作模式（50±2）Hz；

2備電工作模式(50±0.5)Hz。

5.2.6系統(tǒng)工作效率大于92%。

5.2.7正常運行方式與備電運行模式之間的切換時間應(yīng)無切換時延，負(fù)載不出

現(xiàn)斷電現(xiàn)象。

5.2.8過載能力應(yīng)滿足125%額定負(fù)載，維持10分鐘。

5.2.9蓄電池組應(yīng)符合以下要求：

1每塊蓄電池應(yīng)獨立檢測，電壓不應(yīng)低于額定電壓。

2每塊蓄電池應(yīng)具備防爆閥。

5.2.10電磁兼容性

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1產(chǎn)品的無線電騷擾應(yīng)符合GB9524的限值規(guī)定。

2產(chǎn)品的抗干擾度應(yīng)符合GB/T17618的規(guī)定。

5.3保護(hù)性能

5.3.1宜具備輸入輸出側(cè)隔離防護(hù)功能。

5.3.2當(dāng)系統(tǒng)輸入電壓超出允許變化范圍時，系統(tǒng)應(yīng)自動切換為備電運行方

式；當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到正常范圍之內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)自動切換為正常運行模式。

5.3.3當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過流或負(fù)載短路時，應(yīng)自動關(guān)閉輸出，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，并自

動告警。

5.3.4當(dāng)環(huán)境溫度或單元模塊溫度超過閾值時應(yīng)自動告警。

5.3.5設(shè)備外殼應(yīng)進(jìn)行接地處理，并滿足ETC門架系統(tǒng)工程建設(shè)的相關(guān)規(guī)定。

5.3.6應(yīng)防御8/20us波形雷電流，標(biāo)稱放電電流40kA，最大放電電流120kA。

5.4環(huán)境條件

5.4.1環(huán)境溫度應(yīng)符合以下要求：

1工作溫度：-20℃～40℃（不含蓄電池）;

2貯存溫度：-25℃～55℃（不含蓄電池）。

5.4.2環(huán)境相對濕度應(yīng)符合以下要求：

1工作相對濕度：≤95%℃，無凝露；

2貯存相對濕度：≤95%℃，無凝露。

5.4.3系統(tǒng)應(yīng)保證在90kPa～160kPa（近似海拔0m~1000m）正常工作；若超過

1000m時應(yīng)按GB/T3859.2的規(guī)定降容使用。

5.4.4單元模塊應(yīng)能承受頻率為10Hz55Hz（正弦掃頻）、振幅為0.35mm的

正弦波振動和峰值加速度為150m/s，持續(xù)時間為11ms的沖擊。

5.5外觀與結(jié)構(gòu)

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5.5.1產(chǎn)品表面不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂縫、變形等現(xiàn)象，表面涂覆層不

應(yīng)有氣泡、龜裂和脫落，金屬零件不應(yīng)有銹蝕及其他機械損傷。

5.5.2開關(guān)操作應(yīng)方便，靈活可靠。零部件緊固無松動。

5.5.3功能說明的文字符號及功能顯示應(yīng)清晰端正，并應(yīng)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

定。

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6試驗方法

6.1功能試驗

6.1.1系統(tǒng)在備電工作模式下，插入和拔出其中一個單元模塊，檢測系統(tǒng)及負(fù)

載是否正常工作，是否滿足第5.1.4條中的規(guī)定。

6.1.2模擬系統(tǒng)故障，使其執(zhí)行保護(hù)動作，檢查是否滿足第5.1.5條中的規(guī)定。

6.1.3檢查電池組浮充、均充轉(zhuǎn)換功能，并檢查是否具有充電限流功能，結(jié)果

應(yīng)符合第5.1.6條中的規(guī)定。

6.1.4檢測平臺端是否顯示采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型應(yīng)滿足第5.1.7條中的規(guī)

定，并用萬用表在硬件側(cè)進(jìn)行測量，與平臺軟件顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。

6.1.5系統(tǒng)輸入電壓、輸入頻率為額定值，輸出接負(fù)載，從平臺側(cè)對輸入、輸

出進(jìn)行通斷遠(yuǎn)程控制，檢查是否滿足第5.1.8條中的規(guī)定。

6.2電氣性能

6.2.1按照圖6.2.1所示的電路圖，輸出接額定負(fù)載，調(diào)節(jié)交流輸入電壓至第

5.2.2條中規(guī)定的上限值和下限值，系統(tǒng)能正常工作且在輸入電壓調(diào)節(jié)過程中輸

出電壓不超過第5.2.2條中的規(guī)定值。

圖6.2.1測試電路

6.2.2輸出電壓精度試驗方法應(yīng)符合以下要求：

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1按照圖6.2.1所示的電路圖，調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入電壓至第5.2.2條中規(guī)定的下

限值，輸出接額定負(fù)載，用電力諧波分析儀或電壓表測量輸出電壓Ua.

2調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入電壓至第5.2.2條中規(guī)定的上限值，輸出空載，用電力諧波

分析儀或電壓表測量輸出電壓Ub,按下式計算，計算結(jié)果滿足第5.2.4條中的規(guī)

定。

U?U

S=a(b)0100%（6.2.2）

U0

式中：U0—輸出額定電壓，單位：V。

6.2.3按照圖6.2.1所示的電路圖，系統(tǒng)輸出接額定負(fù)載，調(diào)節(jié)負(fù)載電流使輸

出功率達(dá)到50%額定功率，用示波器記錄有正常工作模式切換到備電工作模式、

再由備電工作模式切換到正常工作模式過程中系統(tǒng)輸出波形變化，從示波器上測

量輸出電壓波形的轉(zhuǎn)換時間應(yīng)符合第5.2.7條中的規(guī)定。

6.2.4系統(tǒng)輸入電壓、輸入頻率為額定值，輸出接負(fù)載，調(diào)節(jié)輸出電流將輸出

功率增加到電源模塊額定功率的125%時，用計時器記錄系統(tǒng)能正常工作的時間

應(yīng)符合第5.2.8條中的規(guī)定。

6.3保護(hù)性能

6.3.1設(shè)備正常工作時，分別接額定負(fù)載，調(diào)節(jié)輸入電壓超過和低于設(shè)定值時，

再恢復(fù)到正常范圍之內(nèi)，觀察系統(tǒng)是否按照第5.3.2規(guī)定運行。

6.3.2輸入電壓為額定值時，切斷旁路，選用合適的接觸器使設(shè)備的輸出端（相

間或相與中性線間）短路，此時應(yīng)發(fā)出告警，排除短路后，設(shè)備應(yīng)能正常工作。

6.3.3設(shè)備輸入電壓為額定值，使其運行溫度達(dá)到過溫保護(hù)點，設(shè)備應(yīng)有過溫

報警并自動關(guān)機，待機內(nèi)溫度降至允許溫度后，設(shè)備應(yīng)能再次起動并正常工作。

6.3.4檢查設(shè)備是否有必要的防雷和接地裝置措施，并檢測接地電阻值，滿足

第5.3.5條的規(guī)定。

6.4溫濕度

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6.4.1按GB/T2423.1-2001中“試驗Ad”進(jìn)行，試驗溫度為（0±2）℃，產(chǎn)

品無包裝通電加額定阻性負(fù)載，連續(xù)試驗時間為2h，檢查低溫工作性能指標(biāo)，

設(shè)備應(yīng)能正常工作。

6.4.2按GB/T2423.1-2001中“試驗Ad”進(jìn)行，產(chǎn)品無包裝、不含蓄電池（組）、

不通電。試驗溫度為（-25±3）℃，連續(xù)試驗時間為16h，試驗后在標(biāo)準(zhǔn)大氣條

件下恢復(fù)2h后，檢查低溫貯存性能指標(biāo)，設(shè)備通電應(yīng)能正常工作。

6.4.3試驗方法按GB/T2423.3-2001中“試驗Bb”進(jìn)行，試驗溫度為（40±

2）℃，產(chǎn)品無包裝通電加額定負(fù)載，連續(xù)試驗時間為2h，試驗后檢查高溫工作

性能指標(biāo)，設(shè)備應(yīng)能正常工作。

6.4.4試驗方法按GB/T2423.3-2001中“試驗Bb”進(jìn)行，產(chǎn)品無包裝、不含

蓄電池（組）、不通電。試驗溫度為（55±2）℃，連續(xù)試驗時間為16h，試驗

后再標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下恢復(fù)2h，檢查高溫貯存性能指標(biāo)，設(shè)備通電應(yīng)能正常工

作。

6.4.5試驗方法按GB/T2423.3-2006中“試驗Cab”的要求進(jìn)行，產(chǎn)品無包

裝、不含蓄電池（組）、不通電，試驗嚴(yán)酷等級為：溫度（40±2）℃、相對濕

度（90±3）%，試驗持續(xù)時間為48h。試驗后在正常環(huán)境下恢復(fù)2h，檢查恒定濕

熱性能指標(biāo)，設(shè)備通電應(yīng)能正常工作。

6.5外觀和結(jié)構(gòu)

6.5.1目測檢查設(shè)備的外觀與結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合5.5的要求。

13

7檢驗規(guī)則

7.1檢驗分類

7.1.1檢驗分為出廠檢驗、型式檢驗和工程檢驗。

7.2型式檢驗

7.2.1有下列情況之一，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：

1新產(chǎn)品試制定型鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)；

2正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝、硬件固件有較大改變，可能影響產(chǎn)品

性能時；

3產(chǎn)品停產(chǎn)半年以上，恢復(fù)生產(chǎn)時。

4型式檢驗以送樣檢驗的方式進(jìn)行。

7.3出廠檢驗

7.3.1出廠檢驗必須逐臺進(jìn)行。

7.3.2檢驗中出現(xiàn)任一故障，應(yīng)停止檢驗，待查出故障原因并排除后，做出標(biāo)

記并重新進(jìn)行出廠檢驗。如仍出現(xiàn)故障，則判該產(chǎn)品為不合格。

7.4工程檢驗

7.4.1設(shè)備應(yīng)在交工驗收前按本規(guī)程進(jìn)行檢驗.

7.4.2設(shè)備工程質(zhì)量檢驗比例：施工單位為100%；工程監(jiān)理單位或主管單位

根據(jù)實際情況確定，但不低于20%，當(dāng)項目點數(shù)少于３個時，全部檢驗。

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8標(biāo)志、包裝、運輸和貯存

8.1標(biāo)志

8.1.1產(chǎn)品表面應(yīng)有中文標(biāo)識，宜包括產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、產(chǎn)品編號、制造

廠名、制造日期、產(chǎn)品主要參數(shù)等。

8.1.2產(chǎn)品包裝上應(yīng)有標(biāo)志并符合GB/T191的規(guī)定。

8.1.3輸入端口、通信端口、輸出端口、工作指示燈等應(yīng)有明顯的標(biāo)志。

8.2包裝

8.2.1產(chǎn)品包裝應(yīng)符合防潮、防塵、防振的要求，包裝箱內(nèi)應(yīng)有裝箱清單、產(chǎn)

品合格證、備附件及有關(guān)的隨機文件。

8.3運輸

8.3.1產(chǎn)品在運輸過程中應(yīng)有遮蓬，不應(yīng)有劇烈振動、撞擊等。

8.4貯存

8.4.1貯存產(chǎn)品的倉庫內(nèi)不得有各種有害氣體、易燃、