2016电动汽车快速更换电池箱通用要求.doc

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1、电动汽车快速更换电池箱通用要求目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 通用要求25 功能要求26 结构工艺要求37 技术参数要求48 标识、运输及储存7电动汽车快速更换电池箱通用要求1 范围本标准规定了电动汽车快速更换电池箱（以下简称电池箱）的功能要求、结构工艺要求、技术参数要求和运输储存要求。本标准适用于采用底部换电、侧向换电和端部换电等换电模式的电动汽车快速更换电池箱。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2423.5 电

2、工电子产品环境试验 冲击试验 GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 Ka：盐雾GB/T 2423.34 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Z/AD：温度/湿度组合循环试验GB 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 17626.22006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.32006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.42008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.62008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB

3、/T 17626.82008 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.101998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.121998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验GB/T 18384.32001 电动汽车 安全要求 第3部分：人员触电防护GB/T 19596 电动汽车术语GB/T 19666 阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 29317 电动汽车充换电设施术语NB/T XXXX 电动汽车快换电池箱电联接器技术规范 QC/T 4132002 汽车电气设备基本技术条件QC/T 417.1 车用电线束插接器QC/T 743 电动

4、汽车用锂离子蓄电池QC/T 8972011电动汽车用电池管理系统技术条件3 术语和定义GB/T 19596和GB/T 29317界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1快速更换电池箱 swappable battery pack安装于电动汽车底部、侧部或端部，由若干单体蓄电池或蓄电池模块、箱体、电子控制单元及相关电气、机械附件等构成，并能够实现快速更换的电池箱。3.2锁止机构 lock mechanism用于锁止电池箱的机械装置。3.3电子控制单元 electrical control unit用于采集、检测单体蓄电池或并联蓄电池模块的电和热数据，进行控制和管理并与其它车辆控制器或非车载充

5、电机进行通信的电子装置。也可包括实现单体蓄电池或并联蓄电池模块均衡的电子部件。4 通用要求4.1 环境条件要求4.1.1 工作环境条件a) 车载环境温度： -2055；b) 站内充电环境温度： 540；c) 相对湿度：日平均最大为95，月平均最大为90，且表面无凝露；d) 海拔高度：3000m。4.1.2 对使用场所的其它要求a) 充换电站内应具有防御雨、雪、风、沙的措施，正常充换电时不应有强烈的震动和冲击；b) 充换电站内不应有爆炸危险的介质和腐蚀金属、破坏绝缘的气体及导电介质；c) 应满足车载使用工况要求。4.2 蓄电池适应性要求4.2.1 成组要求a) 蓄电池类型应采用锂离子蓄电池；b)

6、 成组蓄电池的一致性应满足企业产品标准的要求；c) 蓄电池布局应利于通风散热且方便安装紧固。4.2.2 性能要求a) 质量能量密度：80Wh/kg（含成组结构及电气辅件）；b) 蓄电池同时应满足 QC/T 743的要求。 5 功能要求5.1 电池箱连接器电池箱连接器的结构和性能应满足NB/T XXXX电动汽车快换电池箱电联接器技术规范的要求。5.2 电子控制单元5.2.1 应具备电池箱总电压、单体或并联蓄电池模块电压、蓄电池温度（不少于4个检测点）以及电池箱连接器强电触头温度等数据的采集功能。5.2.2 应具备对电池箱充放电参数管理的功能。5.2.3 应具备CAN通信接口，实现与其它车辆控制器

7、或非车载充电机的数据通信。5.2.4 宜具备对电池箱热管理与控制的功能。5.2.5 宜具备对单体蓄电池或并联蓄电池模块均衡的功能。5.3 锁止机构5.3.1 电池箱的固定应采用机械式锁止操作机构，并具有防锁止失效功能。5.3.2 锁止机构应能在三个相互垂直的轴上将电池箱固定在托架上，在车辆行驶造成的频繁振动下，不会出现明显的相对位移或产生明显的机械噪声。5.3.3 锁止机构的解锁和锁止应通过受控方式进行操作，锁止机构的工作状态应能可靠检测。5.3.4 锁止机构应能承受振动和冲击的影响。5.3.5 在异常情况下应能通过手动解锁方式解锁并拉出电池箱。5.4 导向与定位装置5.4.1 导向装置应能可

8、靠修正推拉运动路径。5.4.2 定位装置应能可靠定位电池箱的锁定位置。5.4.3 导向和定位装置应能承受振动和冲击的影响。5.5 热管理5.5.1 电池箱宜具备热管理功能。5.5.2 电池箱的热管理功能应保证蓄电池在4.1规定的环境条件下正常工作。5.5.3 电池箱的热管理功能应保证电池箱内温度场均匀，电池箱内空间温度差不应大于5。5.6 身份识别电池箱应具有唯一编号的身份标识，以便于被充换电设备或电动汽车读取。6 结构工艺要求6.1 表面涂敷层电池箱金属外壳和零部件的涂镀层、化学处理层和表面油漆层应符合QC/T 4132002中3.15的规定。6.2 非电气辅件电池箱的非电气辅件，如电池成组

9、的骨架、隔板、加热材料、保温材料和线束保护的波纹管和扎带等，应具有足够的耐温、耐磨、防水、耐腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。6.3 线束要求6.3.1 线束应具有耐温、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性，阻燃和耐火性能应满足GB/T 19666的要求，接插件线束压接和抗拉力应符合QC/T 417.1的要求。6.3.2 动力线应采用低烟、无卤多股铜导线或柔性铜排，其额定电压不应低于750V，耐温不应低于125，线束应具有明显标识，能明确区分正极和负极。6.3.3 动力线和控制线应独立捆扎，走线平顺，并具有防止振动和摩擦的措施。6.3.4 控制线应采用多股铜导线，其额定电压不应低于300V，耐温不应

10、低于200。6.3.5 通信线应采用屏蔽双绞线。6.4 工艺要求6.4.1 蓄电池模块的正负极柱应清晰标识，并具有相应的防护措施。6.4.2 蓄电池模块的成组应利于散热，并采用保持热场均匀的布置方式。6.4.3 蓄电池模块的安装应具有防止振动和擦碰的措施，并使用牢固的定位与夹紧装置。6.4.4 电子控制单元的安装应与蓄电池模块隔离。6.4.5 各种机械和电连接点应保持足够的预紧力，必要时应采用适宜的防松措施。对于有绝缘降低风险的电连接点应根据需要加强绝缘防护。6.5 互换性要求6.5.1 同种规格的电池箱应具有通用性和互换性。7 技术参数要求7.1 电气规格参数7.1.1 电池箱标称电压宜优先

11、采用40 V DC、60 V DC、80 V DC、100 V DC、150 V DC、300 V DC、350 V DC、400 V DC。7.1.2 电池箱额定容量宜优先采用下列数值：60Ah、80Ah、100Ah、150 Ah、200 Ah、250 Ah、300 Ah、350 Ah、400 Ah。7.2 电子控制单元参数7.2.1 电源应满足以下要求：a) 工作电压范围：9V16V或18V32V；b) 工作状态功耗：5W。7.2.2 采集精度应满足QC/T 897-2011中4.2.3的要求。7.3 安全参数7.3.1 电气间隙和爬电距离电池箱的电气间隙和爬电距离应符合表1的规定。表1电

12、气间隙和爬电距离额定绝缘电压Ui（V）电气间隙（mm）爬电距离（mm）Ui603560Ui30068300Ui7001012注1：当主电路与控制电路或辅助电路的额定绝缘电压不一致时，其电气间隙和爬电距离可分别按其额定值选取。注2：具有不同额定值主电路或控制电路导电部分之间的电气间隙与爬电距离，应按最高额定绝缘电压选取。7.3.2 绝缘电阻用表2规定的开路电压等级测试仪器测量有关部位的绝缘电阻，应符合以下规定：a) 各独立电路与地（即金属外壳）之间的绝缘电阻不小于10M；b) 无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于10M。7.3.3 介质强度电池箱各独立带电回路与地（即金属外壳）之间部位和无电气

13、连接的各带电回路之间部位，应能承受频率为50Hz5Hz，历时1min的工频耐压试验，（也可采用直流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4倍），不应出现击穿或闪络现象，绝缘试验的试验等级见表2。表2绝缘试验的试验等级额定绝缘电压Ui（V）绝缘电阻测试仪器的电压等级（V）介质试验电压（kV）Ui602501.0（1.4）60Ui3005002.0（2.8）300Ui70010002.5（3.5）注1： 注1：括号内数据为直流介质强度试验值。注2：出厂试验时，介质强度试验允许试验电压高于本表中规定值的10，试验时间为1s。7.3.4 温升正常试验条件下，电池箱以1/3I1电流充满电，然后以 I1电流

14、放电，放电完成后20s内测量其各元器件（部件）的温升，温升值不应超过表3的规定。并且发热元件的温度不应影响周围元器件的正常工作且无元器件损坏。表3温升要求元器件（部件）名称温升（K）蓄电池模块连接处30电池箱连接器强电触头50可接触的外壳和覆板金属表面40绝缘表面507.3.5 耐温度、湿度循环变化性能电池箱在-2055之间，应能承受GB/T 2423.34规定的10个循环的温度/湿度组合循环试验，每个循环为24h，试验过程中电池箱不工作。在试验结束前2h内，用规定开路电压值的测试仪表，分别测量规定部位的绝缘电阻，不应小于2M。试验结束后，在环境试验箱内恢复至正常大气条件，电池箱应能正常工作。

15、7.3.6 机械冲击性能电池箱的机械冲击性能应满足NB/T XXXX电动汽车用动力锂离子蓄电池检测规范中的相关规定。 7.3.7 耐振动性能电池箱的耐振动性能应满足NB/T XXXX电动汽车用动力锂离子蓄电池检测规范中的相关规定。7.3.8 耐盐雾性能电池箱应承受GB/T 2423.17规定的持续时间为48h的盐雾试验，试验过程电池箱不工作。在试验结束后，电池箱不出现锈蚀，并能正常工作。7.3.9 防护等级电池箱箱体的防护等级应满足IP3X并满足车辆的使用要求。7.3.10 防触电措施电池箱的防触电措施应符合GB/T 18384.32001中第5章的规定。7.4 电磁兼容要求7.4.1 振荡波

16、抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.121998中第5章规定的试验等级为3级的1 MHz和100 kHz振荡波抗扰度试验。7.4.2 静电放电抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.22006中第5章规定的试验等级为3级的静电放电抗扰度试验。7.4.3 射频电磁场辐射抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.32006中第5章规定的试验等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验。7.4.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.42008中第5章规定的试验等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。7.4.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.62

17、008中第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。7.4.6 工频磁场抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.82008中第5章规定的试验等级为4级的工频磁场抗扰度试验。7.4.7 阻尼振荡磁场抗扰度电池箱应能承受GB/T 17626.101998中第5章规定的试验等级为4级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。8 标识、运输及储存8.1 标识在电池箱的明显位置应有铭牌标志，标志清晰、牢固可靠。内容包括：a）生产企业名称和商标；b）产品型号和名称；c）产品规格、参数；d）产品制造年月；e）产品的编号或序列号；f）安全警示标识。8.2 运输在运输和装卸过程中不应受剧烈机械冲撞、暴晒、雨淋、不应倒置，在装卸过程中，应轻搬轻放，严禁摔掷、翻滚和重压。8.3 储存8.3.1 电池箱存放超过4周不使用应被视为储存状态。8.3.2 电池箱应保持3050的荷电状态，储存在温度为540，干燥、清洁、周围空气中不含有酸性或其他腐蚀性及爆炸性物质的通风良好的室内，不应受阳光直射，距离热源不应少于2m，不应倒置和重压。8.3.3 电池箱的储存时间不应超过90天，当储存期超过90天时，应对电池箱进行补充充电至50荷电状态。_8