电动汽车电能供给与保障技术规范商用车动力蓄电池包

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1、ICSDB11北京市标准化指导性技术文件DB11/Z XXX) 2010电动汽车电能供给与保障技术规范商用车动力蓄电池包Technical specifications of electricity supply and assuranee for electric vehicle: power battery pack for commercial vehicle征求意见稿2010 - XX- XX发布北京市质量技术监督局DB11/Z XXXX 2010前言II1 范围12 规范性引用文件 13 术语和定义14 要求25 试验方法56 标志与标识 97 包装、运输、储存 10本指导性技术文件

2、按照 GB/T 1.1-2009给出的规则编写。本指导性技术文件由北京市科学技术委员会提出。本指导性技术文件由北京市发展与改革委员会组织实施。本指导性技术文件建议和意见，向北京市质量技术监督局反映。 本指导性技术文件的主要起草单位：北京理工大学。本指导性技术文件的参与起草单位： 本指导性技术文件的主要起草人： 本指导性技术文件的参与起草人：#DB11/Z XXXX 20101范围电动汽车电能供给与保障技术规范商用车动力蓄电池包本标准规定了纯电动商用车和插电式电动商用车动力蓄电池包的要求、 装、运输与储存等通用要求。本标准适用于纯电动商用车和插电式电动商用车动力蓄电池包的设计、 与存储。试验方法

3、、标志与标识、包生产、检验以及包装、运输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，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 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验A:低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验B:高温GB/T 2423.3仅所注日期的版本适用于本文GB/T 2423.5GB/T 2423.10GB/T 2423.17GB 2894-2008GB 4208-2008电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验电工电子产品环境试验电工电子产品环

4、境试验 安全标志及其使用导则 外壳防护等级（IP代码）第2部分第2部分第2部分第2部分试验方法试验Cab:恒定湿热试验 试验方法试验Ea和导则：冲击 试验方法试验 Fc :振动（正弦） 试验方法试验Ka：盐雾第1部分：贮存GB/T 4798.1-2005 电工电子产品应用环境条件GB/T 18384.3-2001电动汽车 安全要求 第3部分：人员触电防护GB/T 19826-2005电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求GB/T 19596-2004 电动汽车术语GB/T 20234电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求GB 21966-2008锂原电池和蓄电池在运输中

5、的安全要求QC/T 413-2002汽车电器设备基本技术条件QC/T 625-1999汽车用涂镀层和化学处理层QC/T 743电动汽车用锂离子蓄电池QC/T 744电动汽车用金属氢化物镍蓄电池 3术语和定义GB/T 19596中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1单体蓄电池cell构成蓄电池的最小单元， 一般由正极、负极、 电解质及外壳等组成，其标称电压为电化学偶的标称 电压。3.2动力蓄电池模块 power battery module一组并联的单体蓄电池的组合， 该组合与单体蓄电池电压相等； 是单体电池在物理结构和电路上相 连接的最小分组，可作为一个单元替换。3.3动力蓄电池箱 p

6、ower battery box能够承装一个或多个动力蓄电池模块、 蓄电池管理模块以及相应的辅助元器件的机械结构， 简称蓄 电池箱。3.4动力蓄电池组 power battery series由多个单体蓄电池模块串联或混联（先并后串 / 先串后并）组成的单一机械总成，其电压大于单体 蓄电池电压，简称蓄电池组。3.5动力蓄电池包 power battery pack动力蓄电池模块、电池管理模块（BMS、蓄电池箱以及相应附件有机组合构成的具有从外部获得电能并可对外输出电能且具有电池管理功能的单元，简称蓄电池包。3.6快换动力蓄电池包 short swapping battery pack特指能够通

7、过专用装置，必要时人工协助，短时间（一般不超过5分钟）内从电动汽车上取下或完成安装，并可以在非车载情况下进行充电的蓄电池包，简称快换蓄电池包。3.7动力蓄电池系统 power battery system一个或一个以上蓄电池包及相应附件 （电池管理系统、高压电路、 低压电路、 热管理设备以及机械 总成）构成的为电动汽车整车提供电能的系统。4 要求4.1 环境要求4.1.1 环境温度工作环境温度-20 C+55 C。4.1.2 相对湿度5% 95%4.1.3 海拔高度海拔高度w 3000m。4.1.4 振动和冲击使用场所的振动和冲击环境不应超过GB/T 4798.1-2005中表6要求的IM4级

8、。4.2 机械性能4.2.1 外观4.2.1.1 蓄电池包外表面应平整，无明显的划伤、变形等缺陷，表面涂镀层应均匀。4.2.1.2 铭牌、标志安装应端正牢固，字迹清晰。4.2.1.3 零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。4.2.2 尺寸4.2.2.1 以蓄电池装载在车上的第一视面为基准，宽为左右、高为上下、长为前后方向。4.2.2.2 蓄电池包尺寸为箱体最大外廓尺寸。注：适用于蓄电池包为六面体的结构，异型蓄电池包可参照执行。4.2.2.3 快换蓄电池包推荐尺寸见表1。表1推荐尺寸表序号推荐宽度mm推存咼度mm1766 5310 52586 5156 5注：长度方向根据车型需要进行调

9、整。4.2.3表面防护4.2.3.1 涂镀层和化学处理层蓄电池包金属零部件的涂镀层和化学处理层应符合QC/T 625的要求。4.2.3.2 油漆层4.2.3.2.1 附着力电池箱的油漆层应与被覆盖物的表面牢固结合，经栅格法试验后漆层应不脱落。4.2.3.2.2 耐温性电池箱的油漆层经受本标准5.3.1条规定的高温试验后，应无皱缩或起层现象。4.2.3.2.3 耐腐蚀性电池箱的油漆层在经受 48h盐雾试验后，应无锈蚀。4.2.4 耐工业溶剂性能电池箱在不工作状态下经受制动液、防冻液、室内清洁剂和玻璃清洗剂等溶剂的试验，试验后试件不应出现腐蚀缺陷。机械强度3DB11/Z XXXXX 2010蓄电池

10、包进行振动、冲击和跌落试验后，不应爆炸、起火、漏液；壳体防护等级不应降低；蓄电池 箱的操作和锁止点不应受损；不应破坏蓄电池包的电气绝缘性能。4.2.5 锁止4.2.6.1 蓄电池包锁止装置应可靠，防误操作，不应影响蓄电池包快速与车体分离。4.2.6.2 快换蓄电池包应具有锁止状态提示功能。4.2.6 耐盐雾性能蓄电池包的耐盐雾性能应符合 QC/T 413-2002 中3.13 条的要求。4.2.7 蓄电池组的固定4.2.8.1 动力蓄电池组在电池箱内应可靠固定。4.2.8.2 固定装置不应影响排气系统、通风系统或高压元件的正常工作。4.2.8.3 固定系统的设计应便于动力蓄电池组的维护。4.2

11、.8 电池管理模块的安装4.2.9.1 集成在蓄电池箱内的电池管理模块应与动力蓄电池等部件物理上隔离；4.2.9.2 有声光提示的部位应安装透明或透声的材料。4.3 电气性能4.3.1 单体蓄电池4.3.1.1 蓄电池包采用的锂离子蓄电池应符合 QC/T 743 的要求。4.3.1.2 蓄电池包采用的镍氢电池应符合 QCT 744 的要求。4.3.2 额定电压总和蓄电池包的额定电压总和宜为 384V。4.3.3 能量（ kWh）蓄电池包按 5.5.2 检验时，其能量不低于生产厂商的明示值，同时能量不应高于生产厂商明示值的110%。4.3.4 比能量4.3.4.1 质量比能量蓄电池包质量比能量应

12、大于 80Wh/kg。4.3.4.2 体积比能量蓄电池包体积比能量应大于 110Wh/L。4.3.5 荷电保持能力蓄电池包按 5.5.4 试验时，其荷电保持率不应低于额定值的76%。4.3.6 控制电源蓄电池包控制电源功率不应大于 10W。4.3.7 容量蓄电池包按 5.5.6 检验时，其容量不低于生产厂商的明示值，同时容量不应高于生产厂商明示值的110%。4.3.8 线路排布蓄电池包信号采集线路应与电动汽车动力线路可靠隔离与固定，满足 4.5 的要求。4.4.1 IP 防护等级电池包防护等级为 IP55 。4.4.2 阻燃性4.4.2.1 蓄电池箱的表面处理层应具有阻燃性，按 5.6.1.3

13、 试验后火焰应能自行熄灭。4.4.2.2 蓄电池包内所有易燃品或易产生短路、打火的部件应有阻燃和抗高温老化的措施。4.4.3 电气绝缘性能4.4.3.1 蓄电池包内无基本绝缘的连接件、 端子、 电触头应进行绝缘处理， 应符合 GB/T 18384.3-2001 中第 6 章对触电防护方式要求的各项条款，涉及设备分类的条款应按 ?类设备执行。443.2 采用金属材质的蓄电池箱，正极和负极与金属外壳之间的绝缘电阻应大于100 Q /V。4.4.4 高压断电保护电压高于72V的蓄电池包宜含有应急断电装置。4.4.5 过流断开4.4.5.1 蓄电池包中、蓄电池包与放电设备母线之间应具有过流保护措施，保

14、护电流应小于蓄电池模 块最大允许电流的 80%。4.4.5.2 蓄电池包过流断开装置应具有与电池实现物理隔离的灭弧机构。4.4.6 过放电保护蓄电池包按 5.6.4 进行过放电试验时，不应爆炸、起火。4.4.7 过充电保护蓄电池包按 5.6.5 进行过充电试验时，不应爆炸、起火。4.5 电磁兼容蓄电池包的电磁兼容性应符合 GB/T 19826-2005 中5.4的要求。4.6 使用寿命蓄电池包在车载使用工况下，使用寿命不应低于电动汽车行驶15 万公里或三年。4.7 通讯接口与蓄电池包连接的控制电路接口和通讯接口， 应满足现场连接要求， 符合相关国家标准和行业标准 的要求。5 试验方法5.1 试

15、验条件5.1.1 试验环境条件除另有规定外，试验应在正常环境条件下进行：环境温度：+15C+35C;相对湿度：45%75%大气压力： 86kPa 1 06kPa。5.1.2 仪器仪表测量仪器、 仪表，包括监控和监测试验参数的试验设备应有合格证书、 在有效期内的计量检定证书。 测试仪表、 设备应具有足够的精度和稳定度， 其精度应高于被测指标精度一个数量级或误差小于被测参 数允许误差的三分之一。5.2 蓄电池包充电在20C 5C条件下，蓄电池包以1h(A)电流放电至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的放电终止 电压时停止放电，静置 1h;然后在20C 5C条件下以113(A)恒流充电，至蓄电池单体电压

16、达到生产厂 商规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.1 I 3(A) 时停止充电，充电后静置 lh 。5.3 环境试验5.3.1 高温试验高温工作试验应按 GB/T 2423.2-2008中“试验Bd:散热试验样品温度渐变的高温试验一试验样品在 升温调节期不通电”的规定进行。试验中，取高温试验温度为4.1.1规定的最高工作环境温度，在55 C 2 C条件下，蓄电池包以11 3 (A)电流放电至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的放电终止电压时停止 放电，静置1h;然后在55C 2C条件下以113(A)恒流充电，至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的充 电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至

17、 0.1 I 3(A) 时停止充电，充电后静置 lh 。在试验前、条件试验 期间和试验结束后，蓄电池包应能正常工作。注: 正常工作是指蓄电池包的充电、放电、通信及各项保护功能都应正常，不允许有功能丧失。5.3.2 低温试验低温工作试验应按 GB/T 2423.1-2008中“试验Ad:散热试验样品温度渐变的低温试验一试验样品在 温度开始稳定后通电” 的规定进行。试验中，取低温试验温度为4.1.1规定的最低工作环境温度， 在-20 C 2 C条件下，蓄电池包以1I 3 (A)电流放电至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的放电终止电压时停止 放电，静置1h;然后在-20 C 2C条件下以11 3(A)

18、恒流充电，至蓄电池单体电压达生产厂商规定的充电 终止电压时转恒压充电，至充电电流降至 0.1 I3(A) 时停止充电，充电后静置 lh 。在试验前、条件试验期 间和试验结束后，蓄电池包应能正常工作。5.3.3 恒定湿热试验恒定湿热试验应按 GB/T 2423.3规定的方法进行，在温度 40C 2C,相对湿度为95狀3綁境下连 续48h。蓄电池包以113 (A)电流放电至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的放电终止电压时停止放电， 静置1h;然后以113(A)恒流充电，至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的充电终止电压时转恒压充电， 至充电电流降至 0.1 I 3(A) 时停止充电，充电后静置 lh 。

19、在试验过程中和试验结束时，蓄电池包应能正常 工作。5.4 机械性能试验5.4.1 外观在良好的光线条件下，检查蓄电池包的外观，应符合 4.2.1 条的要求。5.4.2 尺寸用量具测量蓄电池模块的外形，应符合 4.2.2 的要求。5.4.3 表面防护试验5.4.3.1 涂镀层和化学处理层试验金属涂镀层和化学处理层的试验应按 QC/T 625规定的方法进行。油漆层的试验7DB11/Z XXXX 20101 油漆层的附着力试验在经充分干燥的电池箱的油漆层样板(10cm X15cm)表面漆层上，用栅格法分别在三件样品上进行检测，即用刀片纵横各划四道，每道间距为1mm形成九个方格。在方格内的漆层无起层现

20、象。2 油漆层的耐温性试验与5.3.1条高温试验同时进行，高温试验之后，观察产品油漆层应无软化脱落现象。3 油漆层的盐雾试验与549条盐雾试验同时进行，在试验进行了48h后，观察产品油漆层应无腐蚀现象。544产品耐工业溶剂试验蓄电池包在不工作状态下，分别将 50ml试剂用300 mrtK 300 mm的棉布沾溶剂润湿后，涂抹蓄电池 包外表面。溶剂种类、试件存放温度及润渍持续时间按表2的要求，试验结果应符合424的要求。表2溶剂种类、试件存放温度及润渍持续时间溶剂种类试件存放温度，C润渍持续时间，h制动液5548防冻液5548室内清洁剂5548玻璃清洗剂室温485.4.5 振动试验按GB/T 2

21、423.10中规定测试蓄电池包的抗机械振动能力。蓄电池包在包装状态下通过包装底部固定在振动试验机台面上。试验中，振动频率范围为5Hz100Hz,加速度10m/s2,扫频速率0.1oct/min ，沿相互垂直的三个轴线分别进行10次扫频循环。试验后蓄电池包应能正常工作，蓄电池包和外包装不应有机械损坏、变形和紧固部位的松动现象，锁止装置应没有受损。5.4.6 冲击试验按GB/T 2423.5中规定的方法测试蓄电池包的抗机械冲击能力。蓄电池包在包装状态下通过包装底 部固定在冲击试验机台面上。试验中，冲击脉冲采用半正弦形脉冲波形，峰值加速度为150m/s2，持续时间为11ms。试验后蓄电池包应能正常工

22、作，蓄电池包和外包装不应有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象，锁止装置应没有受损。5.4.7 跌落试验蓄电池包按5.2充电后，在20C 5C下，从1.5m高度处自由跌落到厚度为 20mr的硬木地板上，每个 面1次，试验结果应符合4.2.5的要求。5.4.8 锁止功能试验蓄电池包经过振动、冲击和跌落试验后，检查锁止装置，试验结果应满足4.2.6的要求。5.4.9 盐雾试验按GB/T 2423.17规定的方法进行试验。推荐试验持续时间为24h，试验结束后将蓄电池包清洗干燥后在5.1.1规定的试验环境条件下放置2h后，试验结果应符合 4.2.7的要求。5.4.10 蓄电池组固定试验打开蓄电池箱，

23、检查蓄电池包内蓄电池组的固定有无松动，连接部件是否可靠紧固，结果应符合4.2.8的要求。5.4.11 管理模块安装试验打开蓄电池箱，检查蓄电池包内管理模块的安装与固定的方式，应符结果合4.2.9的要求。5.5 电气性能试验5.5.1 额定电压总和使用电压表测量各电池包电压并计算其总和，蓄电池包的额定总电压应为384V 5V。5.5.2 能量(kWh5.5.2.1 能量试验方法在20C 5C条件下以11 3(A)恒流充电，至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.1 h(A)时停止充电，充电后静置lh。将蓄电池包与放电设备连接，在20C 5C条件下，蓄电池包以

24、1I 3 (A)电流放电至蓄电池单体电压达到生产厂商规定的放电终止电压时停止 放电，静置1h,记录整个放电过程中蓄电池包放出的能量。若首次试验达不到规定值，允许重新试验， 但连续进行到第5个充放电循环试验后仍达不到规定值时，应停止试验。5.5.2.2 试验结果判定蓄电池包的额定能量(kWh)值保留3位有效数字。当数值w 10kWh时，保留两位小数，如 9.67kWh ;当数值10kWh-v 100kWh寸，保留1位小数，如98.5kWh ; 当数值100kWh寸，用整数表示，如等于或大于 120 kWh 。5.5.3 比能量试验1和公式2计算蓄电(1)按5.5.2.1的方法测得蓄电池包的能量，

25、测量蓄电池包的质量和体积，按照公式池包的质量比能量和体积比能量，结果满足4.3.4的要求。蓄电池包质量比能量=蓄电池包能量蓄电池包重量蓄电池包体积比能量=蓄电池包能量蓄电池包体积5.5.4 荷电保持试验5.5.4.1 蓄电池包按5.2的方法充电。蓄电池包在 55C 2C下储存7天。9DB11/Z XXXX 20105.543 蓄电池包在20C 5C下恢复5h后，以1丨3 （A）电流放电，直到蓄电池单体电压达到生产厂商 规定的放电终止电压时停止放电。5.544 用5.5.4.3的电流值和放电时间数据计算容量 （以A-h计）,荷电保持能力表达为试验容量占 额定容量的百分数。5.5.5 控制电源功率

26、试验测量正常工作时控制电源的电压和电流，计算所得的控制电源功率应符合4.3.6 的要求。5.5.6 容量（A- h）试验5.5.6.1 蓄电池包按 5.2 方法充电。5.5.6.2 蓄电池包在20C 5C下以113 （A）电流放电，直到放电终止电压为生产厂商规定的放电终止 电压。5.5.6.3 用 5.5.6.2 的电流值和放电时间数据计算容量 （ 以 A- h 计） 。5.6 安全性试验5.6.1 IP 防护试验5.6.1.1 防尘试验按GB4208-2008中13.4及13.5规定的方法进行蓄电池包的防尘试验，试验结果应符合GB4208-2008中表 2的要求。5.6.1.2 防水试验按G

27、B 4208-2008中14的规定的方法进行蓄电池包的防水试验，试验结果应符合GB 4208-2008中表3的要求。5.6.1.3 阻燃性试验采用丙烷平面燃烧器以不低于1000 C的火焰与试样接触，在燃烧5分钟之后火焰离开，试验蓄电池包在 30秒内火焰自行熄灭。5.6.2 电气绝缘性能试验使用兆欧表测定蓄电池包各带电回路之间、各带电回路对地（金属外壳）之间的绝缘电阻，在测试电压加载1min后进行测量，试验结果应符合443的要求。5.6.3 过流断开试验按照 5.2 进行充电后，将蓄电池包与负载电阻连接，调整负载电阻，使输出电流逐渐上升而超过蓄 电池模块最大允许电流的 80%，过流断开装置应断开

28、电池包与负载电阻的连接，灭弧机构应将断开装置 与电池之间有效隔离。5.6.4 过放电试验5.6.4.1 蓄电池包按 5.2 进行充电。5.6.4.2 蓄电池包在20C 5C下以1丨3 （A）电流放电，应暂时除去电子保护电路，直至某一单体蓄电池电压达到0V结束试验，试验结果应符合446的要求。565过充电试验5.6.5.1 蓄电池包按5.2进行充电。565.2 以313 （A）电流充电，至充电时间达到90min结束，试验结果应符合 447的要求。5.7 电磁兼容试验电池包的电磁兼容应达到4.5规定的要求，按照 GB/T 19826-2005中6.20规定的方法进行试验。5.8 通讯接口试验电池包

29、的通讯接口试验应按相关国家标准和行业标准规定的蓄电池包控制电路接口和通讯接口试 验方法执行，试验结果应符合4.7的要求。6标志与标识6.1 产品标志蓄电池包应具有永久性铭牌，内容应包括：型号、规格、生产批号、额定能量（kWh、标称电压（V）、额定放电电流（A）、峰值放电电流（A）、额定充电电流（A ）、重量（kg）、厂名、厂址、 执行标准号、生产日期等。6.2 蓄电池包的标志应置于第一视面，且清楚可见。蓄电池包箱体表面在人员接近时应能看见如图1所示的标示符号。A图1动力蓄电池包箱体安全标志6.3 蓄电池包应标识极性，极性识别标记应位于接近端子柱的位置，可采用下列标识符：a）正极端子一一用符号“

30、 +”或文字“正极”；b）负极端子一一用符号“-”或文字“负极”。6.4 蓄电池包应有可回收标志和高压警示标志。6.5 蓄电池包对外动力线缆、控制线缆的接口处应有明显标记。6.6 禁止标志、警告标志和指令标志的标识方法应符合GB 2894的要求。7包装、运输与储存7.1 包装蓄电池包的包装箱应符合防潮、防震的要求。7.2 运输7.2.1 蓄电池包应在不完全放电状态下运输。剩余电量根据运输时间和自放电率确定，剩余电量应20%7.2.2 在运输过程中，应防止剧烈振动、冲击、日晒、雨淋。7.2.3 包装箱内的温度应在-20 C+50C，且需配备可灭 E类火的二氧化碳灭火器等消防设备。7.2.4 运输中应对电气接口进行保护，防止碰撞、跌落，可用GB/T 20234中“盖帽”要求。7.2.5 采用锂离子蓄电池的蓄电池包的运输应符合GB 21966的要求。7.3 储存7.3.1 蓄电池包应在温度在5C40C，通风、清洁、干燥的室内空间储存。避免阳光直射，距离热源不得少于2m7.3.2 锂离子蓄电池模块储存期间，剩余电量应40 %。储存期间至少6个月应进行一次补充充电。7.3.3 蓄电池包不得倒置或卧放，并避免机械冲击或重压。13