最新nbt33025电动汽车快速更换电池箱通用要求报批稿.docx

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最新nbt33025电动汽车快速更换电池箱通用要求报批稿

NBT-33025-2016-电动汽车快速更换电池箱通用要求-报批稿

ICS29.200

K81

NB

中华人民共和国能源行业标准

NB/TXXXXX—XXXX

电动汽车快速更换电池箱通用要求

Generalrequirementsforswappablebatterypackofelectricvehicles

（报批稿）

XXXX-XX-XX发布

XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

目  次

前  言

本标准由国家能源局提出。

本标准由中国电力企业联合会归口并负责解释。

本标准起草单位：

国家电网公司、许继集团有限公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、浙江省电力公司、上海电巴科技有限公司、一汽海马汽车有限公司、上海申沃客车有限公司。

本标准起草人：

苏胜新、沈建新、武斌、史双龙、董新生、胡新举、陈晓楠、陈天锦、夏露、陈企楚、戴敏、臧其威、张鹏飞、周芸菲、张建平、崔相雨、庄正平。

本标准在执行过程中的建议和意见反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。

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等要求。

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/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Ka：

盐雾

GB/T2423.34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

GB4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3-2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4-2008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/T17626.6-2008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/T17626.8-2008电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/T17626.12-2013电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

GB/T18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分：

人员触电防护

GB/T19596电动汽车术语

GB/T19666阻燃和耐火电线电缆通则

GB/T29317电动汽车充换电设施术语

GB/TXXXX电动汽车更换用电池箱连接器通用技术要求

QC/T413-2002汽车电气设备基本技术条件

QC/T417.1车用电线束插接器

QC/T743电动汽车用锂离子蓄电池

QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件

3　术语和定义

GB/T19596和GB/T29317界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

快速更换电池箱swappablebatterypack

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lockmechanism

用于锁止电池箱的机械装置。

3.3

导向与定位装置theguiding andpositioningdevice

用于电池箱存取过程中的行进导向和在固定位置的定位装置。

3.4

热管理thermalmanagement

拥有对电池箱内部空间、模块、连接器极柱进行温度测量、报警的功能，并拥有在温度超标时干预的能力，使蓄电池模块始终工作在设定的温度范围。

3.5

电子控制单元electrocontrolunit

用于采集、检测单体蓄电池或蓄电池模块以及连接器的电压、电流和温度等数据，进行控制和管理并与其它车辆控制器或非车载充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

4.1.1工作环境

a）环境温度：

-20℃～55℃；

b）相对湿度：

日平均最大为95％，月平均最大为90％，且表面无凝露；

c）海拔高度：

不大于2000m。

4.1.2其它要求

a）周围应具有防御雨、雪、风、沙的措施，正常充换电时不应有强烈的振动和冲击；

b）使用地点不得有爆炸危险介质和周围不含有腐蚀性和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

4.2.1成组要求

a）成组蓄电池的一致性应满足企业产品标准的要求；

b）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

蓄电池应满足QC/T743的要求。

5　功能

5.1电池箱连接器

电池箱连接器结构和性能应满足GB/TXXXX《电动汽车更换用电池箱连接器通用技术要求》的规定。

5.2电子控制单元

5.2.1应具备电池箱总电压或电流、单体或蓄电池模块电压、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，实现与车辆控制器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蓄电池模块均衡的功能。

5.3锁止机构

5.3.1电池箱固定应采用机械式锁止机构，并具有防止锁止失效功能。

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，不会出现产生危害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，若不具备热管理功能，应具备温度测量及报警功能。

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电池箱身份识别

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

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/T413-2002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，应具有耐温、耐磨、防水、耐腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。

6.3线束

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，阻燃和耐火性能应符合GB/T19666的规定，接插件线束压接和抗拉力应符合QC/T417.1的规定。

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连接电池箱内部模块以及连接电池箱连接器的内外动力导线接线端子如采用压接方式，应进行灌锡处理。

6.3.4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。

6.3.5控制线应采用多股铜导线，其额定电压不应低于300V，耐温不应低于200℃。

6.3.6通信线应采用屏蔽双绞线，且屏蔽层应接地。

6.4工艺

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电子控制单元安装应与蓄电池模块隔离。

6.4.5机械和电气连接点应保持足够的预紧力，应采用适宜的防松措施。

对于有绝缘降低风险的电气连接点应根据需要加强绝缘防护。

6.5互换性

同种规格的电池箱应具有通用性和互换性。

7　技术参数

7.1电气参数

7.1.1电池箱标称电压（VDC）宜采用下列数值：

40、60、80、100、150、300、350、400。

7.1.2电池箱额定容量（Ah）宜采用下列数值：

60、80、100、150、200、250、300、350、400。

7.2电子控制单元参数

7.2.1电源应满足下列要求：

a）工作电压范围：

9V～16V或18V～32V；

b）工作状态功耗：

不大于5W。

7.2.2采集精度应符合QC/T897-2011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不小于表1的规定。

表1　电气间隙和爬电距离

额定绝缘电压Ui（V）

电气间隙（mm）

爬电距离（mm）

Ui≤60

3

5

60＜Ui≤300

6

8

300＜Ui≤700

10

12

　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，应符合下列规定：

a）各独立电路与地（即金属外壳）之间的绝缘电阻不小于10MΩ；

b）无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于10MΩ。

7.3.3介质强度

电池箱各独立带电回路与地（即金属外壳）之间部位和无电气连接的各带电回路之间部位，应能承受频率为50Hz±5Hz，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）

Ui≤60

250

1.0（1.4）

60＜Ui≤300

500

2.0（2.8）

300＜Ui≤700

1000

2.5（3.5）

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电流放电，放电完成后20s内测量元器件（部件）的温升，温升值不应超过表3的规定。

发热元件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

50

7.3.5耐温度、湿度循环变化性能

电池箱在温度-20℃～55℃时，应能承受GB/T2423.34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。

试验结束前2h内，用表2规定的开路电压等级测试仪器，分别测量规定部位的绝缘电阻，不应小于2MΩ。

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。

7.3.6机械冲击性能

按照企业技术要求的充电规程对电池箱进行充电，充电完成后静置30min；

将蓄电池箱按照其在电动汽车上实际方向固定在测试设备上，按下述条件进行机械冲击；

快换电池箱应能经受表4规定的上、下、左、右、前、后六个方向的加速试验冲击。

试验结束后，检查快换电池箱不应有机械的变形、零部件的损坏和紧固件的松动现象。

表4　机械冲击试验条件

项目

要求

脉冲形状

半正弦波

加速度

500m/s2

持续时间

6ms

温度

常温

冲击次数

每个方向10次

电池箱在进行机械冲击试验时，应不冒烟、不起火、不爆炸，外观无变形，结构完整，连接可靠，无松动现象。

7.3.7耐振动性能

快换电池箱应能经受表5、表6、表7规定的上下（垂直Z轴）、左右（水平横向Y轴）、前后（水平纵向X轴）三个方向的扫频振动试验。

试验过程中，电池箱锁止机构应不会打开。

试验结束后，检查快换电池箱不应有机械变形、零部件损坏和紧固件松动现象。

表5　功率频谱密度（PSD）值-垂直Z轴

频率（Hz）

PSD（g2/Hz）

PSD[（m/s2）2/Hz]

5

0.05

4.81

10

0.06

5.77

20

0.06

5.77

200

0.0008

0.08

表6　功率频谱密度（PSD）值-水平横向Y轴

频率（Hz）

PSD（g2/Hz）

PSD[（m/s2）2/Hz]

5

0.04

3.85

20

0.04

3.85

200

0.0008

0.08

表7　功率频谱密度（PSD）值-水平纵向X轴

频率（Hz）

PSD（g2/Hz）

PSD[（m/s2）2/Hz]

5

0.0125

1.20

10

0.03

2.89

20

0.03

2.89

200

0.00025

0.02

7.3.8耐盐雾性能

电池箱应承受GB/T2423.17规定的持续时间为48h的盐雾试验，试验过程电池箱不工作。

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

在连接器耦合状态下，电池箱箱体的防护等级应不低于GB4208中IP32的规定。

7.3.10防触电措施

电池箱的防触电措施应符合GB/T18384.3-2001中第5章的规定。

7.4电磁兼容要求

7.4.1振荡波抗扰度

电池箱应能承受GB/T17626.12-1998中第5章规定的试验等级为3级的1MHz和100kHz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/T17626.2-2006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/T17626.3-2006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/T17626.4-2008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/T17626.6-2008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/T17626.8-2008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/T17626.10-1998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安全警示标识和铭牌标志，标志清晰、牢固可靠。

铭牌内容包括：

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。

8.2包装、运输

外包装应有正面朝上标识。

在运输和装卸过程中不应受剧烈冲撞、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30％～40％的荷电状态，储存温度为5℃～40℃，储存在干燥、清洁、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90d，超过90d时，应对电池箱补充充电至40％荷电状态。

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