電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)通用要求.doc

ICS點擊此處添加中國標準文獻分類號中華人民共和國國家標準GB/T XXXX電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)通用要求General Requirements of Traction Battery System for Electric Vehicles點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識（本稿完成日期：2010.06.28）2010 - XX - XX發(fā)布2010 - XX - XX實施12 / 17目次前言VII1范圍12規(guī)范性引用文件13術(shù)語和定義24要求24.1一般要求24.2使用要求24.2.1工作環(huán)境24.2.2維護功能34.2.3使用安全34.3系統(tǒng)參數(shù)管理34.3.1功能要求34.3.2通訊接口和通訊協(xié)議34.3.3數(shù)據(jù)記錄34.3.4檢測精度44.4系統(tǒng)熱管理要求44.5電池系統(tǒng)的安裝要求44.5.1絕緣耐壓強度要求44.5.2防振性能44.5.3快換型電池系統(tǒng)的特殊要求44.6動力線路要求54.6.1保險控制54.6.2動力線與安裝54.6.3動力線連接器的要求54.7控制線路要求54.7.1材料要求54.7.2線束要求54.7.3連接器要求54.8通用化、系列化、標準化要求。54.8.1推薦電壓等級標準54.8.2推薦模塊等級標準64.8.3推薦模塊規(guī)格等級標準64.8.4電池箱的選擇64.8.5快換電池箱的通用化要求65動力蓄電池系統(tǒng)電池箱的分類、命名與規(guī)格65.1電池箱的分類65.1.1快換型電池箱規(guī)格特征65.1.2不可快換型電池箱75.2動力蓄電池系統(tǒng)電池箱的命名75.3電池箱尺寸規(guī)格的選用76動力蓄電池系統(tǒng)的組裝要求76.1電池箱總成布置要求76.2動力線及相關(guān)電器件的組裝要求。76.2.1電連接點要求76.2.2導線防護要求76.2.3動力線布置86.2.4動力線路標識86.2.5動力線路的連接件86.2.6動力總開關(guān)86.2.7保險裝置布置86.3電池模塊的組裝要求86.3.1模塊的極性標識86.3.2模塊組裝86.3.3模塊的電連接86.4管理系統(tǒng)的安裝要求：86.4.1管理模塊86.4.2主控器安裝86.4.3顯示器安裝86.4.4傳感元件安裝86.4.5采集線路布置要求96.4.6采集線路材料96.4.7采集線路96.4.8各種傳感器的連接97動力蓄電池系統(tǒng)元器件接口與電連接要求97.1元器件要求采用標準97.2機械接口97.3高功率電接口97.4監(jiān)控與控制接口97.5熱管理及接口。98動力蓄電池系統(tǒng)的運輸、儲存與維護98.1運輸98.1.1運輸設備98.1.2運輸防護108.2儲存108.3維護10附錄A（規(guī)范性附錄）機械結(jié)構(gòu)定位圖11附錄B（規(guī)范性附錄）高功率電接口12附錄C（規(guī)范性附錄）低壓與通訊電接口13前言本標準的全部技術(shù)內(nèi)容為推薦性的。本標準所述的動力蓄電池系統(tǒng)的應用范圍，涵蓋全部或部分依靠動力蓄電池系統(tǒng)為驅(qū)動能源的電動汽車，其蓄電池的能源供給全部或部分依靠從電網(wǎng)或穩(wěn)定高效的發(fā)電機獲取的模式，其充電模式可分為非車載充電和車載充電模式。非車載充電模式即是將已充好的蓄電池系統(tǒng)快速更換的模式；車載充電模式是蓄電池系統(tǒng)在車輛上裝載情況下的充電模式。本標準僅對此兩類動力蓄電池系統(tǒng)做出通用要求。本標準考慮電池容量和電壓不能直觀反映動力蓄電池的裝載量，為此商榷擬采用以下單位：電能量單位采用（kWh）（度）；體積單位采用 (m3) （立方米）質(zhì)量單位采用 （kg） （公斤）本標準屬首次對電動車蓄電池系統(tǒng)做出通用要求，有待不斷完善；本標準的附錄 A、附錄 B、附錄 C 為規(guī)范性附錄。關(guān)于本標準實施日期：本標準對新定型產(chǎn)品自200X年X月X日實施，對在生產(chǎn)產(chǎn)品自200X年X月X日實施。本標準由提出。本標準由歸口。本標準負責起草單位： 本標準參加起草單位：本標準主要起草人：電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)通用要求1 范圍本標準規(guī)定了電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)的要求。本標準適用于電動汽車上的車載動力蓄電池系統(tǒng)。本標準適用全部或部分依靠動力蓄電池系統(tǒng)為驅(qū)動能源的電動汽車，其蓄電池的能源供給全部或部分依靠從電網(wǎng)或發(fā)電機獲取。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 19596-2004 電動汽車術(shù)語GB 28932001 安全色GB 28941996 安全標志GB 42081993 外殼防護等級（IP代碼）GB 5013.1-1997額定電壓450 750V及以下橡皮絕緣電纜 第一部分：一般要求GB 5023.1-1997額定電壓450 750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第一部分：一般要求 GB/T 19666-2005阻燃和耐火電線電纜通則GB/T 18384.1 2001 電動汽車 安全要求 第1部分:車載儲能裝置GB/T 18384.2 2001 電動汽車 安全要求 第2部分:功能安全和故障保護GB/T 18384.3 2001 電動汽車 安全要求 第3部分:人員觸電防護GB/T 20234-2006電動汽車傳導充電用插頭/插座/車輛耦合器和車輛插孔通用要求 QC/T 413-2002 汽車電器設備基本技術(shù)條件GB/T 18487.12001 電動車輛傳導充電系統(tǒng)一般要求QC/T 417.12001 車用電線束插接器（第1部分 定義，試驗方法和一般性能要求）QC/T 417.32001 車用電線束插接器（第3部分 單線片式插接件的尺寸和特殊要求）QC/T 417.42001 車用電線束插接器（第4部分 多線片式插接件的尺寸和特殊要求）QC/T 417.52001 車用電線束插接器（第5部分 用于單線和多線插接器圓柱式插接件尺寸和特殊要求）QCT 238-1997 汽車零部件的儲存和保管ISO 7637 道路車輛-傳導和耦合的電氣騷擾SAE J1797 reaffirmed JUN2008SAE J1939 汽車現(xiàn)現(xiàn)場總線協(xié)議GB/T （ 待編 ）電動汽車動力蓄電池結(jié)構(gòu)形式及尺寸GB/T （ 待編 ）電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命GB/T （ 待編 ）電動汽車用動力蓄電池安全性能要求GB/T （ 待編 ）電動汽車充電接口GB/T （ 待編 ）電動汽車用動力蓄電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件及試驗方法GB/T （ 待編 ）電動汽車接口和通訊協(xié)議GB/T （ 待編 ）電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)通用標準。3 術(shù)語和定義GB/T 19596中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1蓄電池箱 battery box特指能夠承裝一個或多個動力蓄電池組、蓄電池管理系統(tǒng)以及相應的輔助元器件的機械結(jié)構(gòu)箱體。3.2快換電池箱 fast-change battery box特指能夠通過簡單機械協(xié)助，短時間（一般不超過10分鐘）內(nèi)從電動汽車上快速更換下來并進行充電的蓄電池箱。3.3雙重鎖止機構(gòu) Double-lock body特指電池箱上安裝的具有主體以及防護兩套獨立鎖止結(jié)構(gòu)的裝置。3.4電池系統(tǒng) battery system特指已安裝電池管理單元和動力電池模塊的電池箱系統(tǒng)。4 要求4.1 一般要求4.1.1 系統(tǒng)應能安全充電和放電，可靠地為電動汽車行駛提供能源保證。4.1.2 系統(tǒng)應有信息顯示、信息傳遞和安全監(jiān)視功能。4.1.3 在車輛出現(xiàn)安全異常時，司機應采用手動方式，兩個不同的操作動作切斷動力蓄電池系統(tǒng)對整車的供電線路。切斷裝置應置于司機可操作范圍內(nèi)。4.1.4 系統(tǒng)應有抗干擾能力，應滿足GB/T 18387-2001的要求。4.1.5 電池箱的安全標識和名牌應組裝在第一觀賞面處，人接觸時應清楚可見，該位置應不易碰擦和損壞，并應符合系統(tǒng)安全標識應符合GB/T 18384.1中4.1條要求。4.2 使用要求4.2.1 工作環(huán)境具有在-4050，最大相對濕度90%的環(huán)境中可靠工作的能力。4.2.2 維護功能4.2.2.1 蓄電池系統(tǒng)應便于檢查、拆卸和元器件更換維修。4.2.2.2 電池模塊電壓應便于人工儀表檢測或手持儀表檢查。4.2.3 使用安全4.2.3.1 各級功能元器件應有自我保護功能，失效時應具有監(jiān)控報警功能。4.2.3.2 各種元件應滿足GB/T 18384.3中 6.3的要求。4.2.3.3 動力電池系統(tǒng)應連接至少1個手動斷開開關(guān)，當出現(xiàn)緊急情況或進行電池維護、安裝時，應能斷開手動開關(guān)，將電池包高壓與外界隔離。4.2.3.4 動力電池系統(tǒng)應包括一個高壓揭蓋保護開關(guān)，當電池包蓋子被打開時，繼電器保持斷開狀態(tài)。4.3 系統(tǒng)參數(shù)管理4.3.1 功能要求4.3.1.1 應有狀態(tài)參數(shù)（電壓、電流、溫度、電量等）的輸出和過溫、過壓和過流等安全警示功能。4.3.1.2 應能與整車主控系統(tǒng)實時進行數(shù)據(jù)信息交換。4.3.1.3 應具有低壓放電保護功能，當任意電池單體發(fā)生放電電壓低于設定值時，系統(tǒng)應給予一級報警提示信號，當任意單體電池電壓低于最低允許值時，系統(tǒng)應能提供停止供電的信息。4.3.1.4 應具備電池系統(tǒng)漏電保護、漏電報警或絕緣檢測功能。4.3.1.5 宜具備電池系統(tǒng)直流內(nèi)阻測量功能并提供直流內(nèi)阻高于允許值的報警功能。4.3.1.6 應具有電池單元溫度超限管理功能，當任意電池單元發(fā)生溫度超過50（設定值時），系統(tǒng)應給予一級報警提示信號，當超過55時，系統(tǒng)應能立即停止供電。4.3.2 通訊接口和通訊協(xié)議4.3.2.1 動力蓄電池系統(tǒng)電子控制單元（ECU）與動力蓄電池模塊、顯示器和監(jiān)測系統(tǒng)等通訊接口與通訊協(xié)議,應符合國家標準電動汽車接口和通訊協(xié)議的規(guī)定。4.3.2.2 動力蓄電池系統(tǒng)ECU和直流充電機之間的接口和通訊協(xié)議應符合國家標準電動汽車充電站（待編）標準的規(guī)定。GB待定，電動汽車充電接口標準4.3.2.3 動力蓄電池系統(tǒng)與電動汽車整車控制器（VCU）的通訊應符合SAE J1939的規(guī)定。4.3.2.4 數(shù)據(jù)傳輸波特率和通訊協(xié)議應符合電動汽車通訊相關(guān)國家標準的規(guī)定。4.3.3 數(shù)據(jù)記錄4.3.3.1 基本功能動力蓄電池系統(tǒng)應具有自動數(shù)據(jù)記錄功能。數(shù)據(jù)記錄裝置用于存儲動力蓄電池系統(tǒng)的定時采樣數(shù)據(jù)記錄、特征數(shù)據(jù)記錄,和基本信息數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)記錄裝置通訊協(xié)議應符合電動汽車用動力蓄電池總成接口和通訊協(xié)議規(guī)定。4.3.3.2 定時采樣數(shù)據(jù)定時采樣數(shù)據(jù)應按預定的時間間隔（可在5秒20分鐘之間設定，推薦設定為10分鐘，連續(xù)記錄時間72小時）連續(xù)自動記錄動力蓄電池系統(tǒng)工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。4.3.3.3 特征數(shù)據(jù)記錄特征數(shù)據(jù)記錄，是指根據(jù)各種車輛實際需要確定的特定采樣條件，在充電和行駛過程中自動采集的特殊數(shù)據(jù)記錄。特征數(shù)據(jù)記錄用于對蓄電池系統(tǒng)的質(zhì)量分析和維護管理提供數(shù)據(jù)。4.3.3.4 基本信息參數(shù)數(shù)據(jù)記錄基本信息參數(shù)記錄是動力蓄電池和電動汽車基本信息參數(shù)的記錄文件。其中包括充電機初始化和充電過程控制的重要數(shù)據(jù)。4.3.3.5 數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)操作動力蓄電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄格式和數(shù)據(jù)操作應符合國家標準電動汽車電池管理系統(tǒng)通用標準中的規(guī)定。4.3.4 檢測精度系統(tǒng)檢測精度應滿足表1的要求。表1 系統(tǒng)檢測精度要求單體電壓測量精度不大于0.5%;溫度測量精度2電流檢測精度不大于0.5%SOC精度50kA。（選保險絲的標準）4.6.2 動力線與安裝4.6.2.1 按電池系統(tǒng)最大限流值選擇動力線導線，動力線路的載流面積應滿足汽車使用中的最大電流要求，線徑選擇應符合GB 5013.1-1997和GB 5023.1-1997的要求。4.6.2.2 動力線纜阻燃和耐火性能需滿足GB/T 19666-2005的要求。（用這個要求供應商）4.6.2.3 安裝和綁扎應保證動力線不松動，具有抗振功能，確保輸電可靠。（總裝工藝）4.6.3 動力線連接器的要求4.6.3.1 動力線連接器應具有可靠的輸電能力；4.6.3.2 接觸電阻應滿足GB/T 18384.3 2001中 6.4.2條的要求4.6.3.3 動力線連接器應能在-4080范圍內(nèi)工作正常。4.6.3.4 采用插拔型式的動力線接插器，插拔力應在3kg-5kg之間，壽命應大于5000次。4.7 控制線路要求4.7.1 材料要求應符合QC/T 413-2002的要求。4.7.2 線束要求線束應符合QC/T 417.1-2001的要求，其阻燃和耐火性能需滿足GB/T 19666-2005的要求。4.7.3 連接器要求低壓控制線路、采集線路的連接器應滿足QC/T417.1-2001、QC/T417.3-2001、QC/T417.4-2001的要求。4.8 通用化、系列化、標準化要求。4.8.1 推薦電壓等級標準表2 電壓等級規(guī)格表 （單位：V） 類別項目123456789額定電壓24及24以下364872144288324384600誤差范圍22.2-25.933.3-38.444.4-48.170.3-74.0140.6-144.3284.9-288.6321.9-326.4381.1-384.8599.4-603.14.8.2 推薦模塊等級標準表3 電池模塊容量等級規(guī)格表 （單位：Ah）編號項目1234567891011121314151617額定容量568102030506090100120150200300360400400誤差范圍+10%+5%+3%4.8.3 推薦模塊規(guī)格等級標準表4 電池模塊規(guī)格表 （容量單位：Ah；長度單位：mm）編號項目1234567891011121314151617額定容量568102030506090100120150200300360400400高系列120、125、160、200、240、280、320、（誤差-10%）寬系列20、70、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、（誤差-10%）長系列10、20、30、50、100、150、200、250、275、300、350、370、400、450、500、550、600、（誤差-10%）注： 上表需要電池廠規(guī)格數(shù)據(jù)支持。4.8.4 電池箱的選擇可按表2、表3、表4選擇電壓、模塊容量和規(guī)格后，再根據(jù)本標準第5部分選擇規(guī)格合適的電池箱體。4.8.5 快換電池箱的通用化要求快換電池箱的通用化應符合以下要求：a) 應符合本標準5條的相關(guān)要求。b) 動力蓄電池系統(tǒng)中同類規(guī)格的電池箱應具有互換功能。c) 對于尺寸規(guī)格不同的電池模塊，通過調(diào)整容量可以裝在相同的電池箱內(nèi)。5 動力蓄電池系統(tǒng)電池箱的分類、命名與規(guī)格5.1 電池箱的分類5.1.1 快換型電池箱規(guī)格特征a) 電池箱可在汽車車體的某一個方向或多個方向順利快速拆下并進行分體充電。b) 箱體總成符合規(guī)格表中的參數(shù)要求，可以對不同類車型進行更換。5.1.2 不可快換型電池箱a) 可分散或集中將電池模塊裝在多個或一個電池箱內(nèi)。b) 安裝方式根據(jù)汽車設計結(jié)構(gòu)要求，同一類車應具有互換性。5.2 動力蓄電池系統(tǒng)電池箱的命名（系統(tǒng)命名可用參照這個）本動力蓄電池箱型號動力蓄電池系統(tǒng)總電壓 本箱數(shù)/系統(tǒng)數(shù) V動力蓄電池系統(tǒng)額定電能量，本箱數(shù)/系統(tǒng)數(shù) kWh（度）動力蓄電池系統(tǒng)模塊數(shù)量 本箱數(shù)/系統(tǒng)數(shù)動力蓄電池類型代碼動力蓄電池系統(tǒng)（S）DSx x xx xxxx注： 用標識牌制作，電能量精度為一位小數(shù)，其他為整數(shù)圖1 動力蓄電池系統(tǒng)電池箱的命名方法表5 動力蓄電池類型代碼表電池類型鉛酸電池鎳氫電池鎳鎘電池鋅空電池鈷酸鋰電池錳酸鋰電池磷酸鐵鋰電池三元材料鋰電池釩酸鋰電池代碼符號PdMH CdZnCoMnFeCMV5.3 電池箱尺寸規(guī)格的選用 a) 根據(jù)電池模塊的尺寸規(guī)格，通過組合和夾緊定位安裝在合適的電池箱內(nèi)。如用快換電池箱可通過積木式組合，適當調(diào)整模塊規(guī)格或容量就可使用標準箱號的電池箱。b) 可選用GB/T（待編）電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)電池箱通用要求中第5條電池箱的分類、命名與規(guī)格。6 動力蓄電池系統(tǒng)的組裝要求6.1 電池箱總成布置要求6.1.1 電池箱總成的布置應遠離發(fā)熱和制冷元件；如無法避開這些位置時，應采取可靠的隔離措施；6.1.2 電池箱總成的布置應遠離易撞擊、污染、爆曬、水浸泡的位置。6.2 動力線及相關(guān)電器件的組裝要求。6.2.1 電連接點要求a) 各種電連接點應保持足夠的預緊力；必要時，應采取適宜的防松措施。b) 所有無基本絕緣的連接點應采取加強防護，應符合GB4208-93要求。6.2.2 導線防護要求應選擇適宜的電工防護材料，采取二級絕緣措施。6.2.3 動力線布置a) 應獨立綁扎，走線平順合理，松緊合適。b) 線路交差、拐角要圓滑不應有損傷導線的趨勢。c) 動力線路的過線孔應采取防護措施，并具有防止振動和摩擦的功能。（現(xiàn)在導線過孔的時候都是直接過的。損害動力母線，已經(jīng)聯(lián)系了相應的供應商）6.2.4 動力線路標識動力線路應具有明顯標識，標識方法應符合GB 2894-1996和GB 2893-2001的要求。6.2.5 動力線路的連接件連接件應有表面防腐處理，表面平整光滑，無影響導電性能的缺陷。6.2.6 動力總開關(guān)電池系統(tǒng)動力總開關(guān)安裝應具有防護罩，間接控制的動力總開關(guān)可集成在配電箱里。6.2.7 保險裝置布置電池系統(tǒng)每箱應有適應的保險裝置，其安裝位置應滿足保險熔斷時不引燃其它部件的要求。6.3 電池模塊的組裝要求6.3.1 模塊的極性標識a) 模塊的正負極性應標識在接線端子附近，清楚易見；b) 標識所用材料和顏色應符合GB 2893-2001的要求。6.3.2 模塊組裝a) 應有防止振動和碰擦的措施，使用適宜的定位和夾緊裝置；b) 對于絕緣間隙小于15mm的部位應采取可靠的絕緣和防護措施。6.3.3 模塊的電連接模塊本身的電連接和模塊之間的電連接應符合GB 4208-93的要求。6.4 管理系統(tǒng)的安裝要求：6.4.1 管理模塊a) 管理模塊宜安裝在獨立的箱體內(nèi)，也可集成在電池箱內(nèi)；b) 有聲光提示的部位應采用透明或透聲的材料，應滿足觀察者可以清晰地感知到提示信號的要求。6.4.2 主控器安裝主控器可獨立安裝或與配電箱集成在一起，也可集成在整車主控器中。6.4.3 顯示器安裝顯示器可獨立安裝或與多媒體整合在一起，也可與整車儀表或微機整合在一起顯示。6.4.4 傳感元件安裝總電流、總電壓及模塊電壓、溫度等傳感元件的安裝，如不能集成在相應的箱體中，應采取可靠的防護措施并滿足GB/T 1838G4.3-2001 中6.3條的要求。6.4.5 采集線路布置要求線束應可靠固定，走線平順合理，并應與其他線路可靠隔離，不得有振動碰擦現(xiàn)象。6.4.6 采集線路材料電池箱內(nèi)的采集線路應采取阻燃電線；顏色符合GB 2893-2001的要求。6.4.7 采集線路所有線束應加二級防護，過線孔應加防護膠圈。6.4.8 各種傳感器的連接電池箱各種傳感元件應布置合理、固定可靠