1范围
本标准规定了电动汽车驱动系统车载储能装置的安全要求,从而确保使用者和车辆周围环境的安全。
本标准适用于车载电路的最大工作电压低于660V(AC)或1000V(DC)(依据GB 156的规定)的电动乘用车和最大设计总质量不超过3500kg的电动商用车辆。最大设计总质量超过3500kg的电动汽车可参照执行。
本标准不适用于指导电动汽车的装配、维护和修理。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 2893-2001安全色
GB 2894-1996安全标志
GB 4208-1993外壳防护等级(IP代码)
GB 156-1993标准电压
GB/T 5465.2-1996用于设备上的图形符号
3定义
本标准采用下列定义。
3.1单体蓄电池battery cell
一种电化学能储存装置,由正极、负极及电解液组成,其标称电压力电化学偶的标称电压。
3.2蓄电池模块battery module or batterv monobloc
放置在一个单独的机械和电气单元内的内部相连的单体蓄电池的组合。
3.3蓄电池包traction battery pack
由蓄电池模块、固定框或固定架组成的单一机械总成,可能还包括其他部件(例如:加注装置和温度控制器)。
3.4动力蓄电池traction batterv
用来给动力电路提供能量的所有电气相连的蓄电池包的总称。
3.5蓄电池连接端子battery connection terminal
位于蓄电池包壳体外的带电部分,其作用是输送电能。
3.6爬电距离creepage distance
连接端子的带电部分(包括任何可导电的连接件)和电底盘之间,或两个电位不同的带电部分之间的沿绝缘材料表面的最短距离。
3.7可导电部件conductive part
能够使电流通过的部件,在正常工作状态下不带电,但当基本绝缘故障的情况下,可能成为带电部件。
3.8外露可导电部件exposed Conductive par
按照GB 4208规定,可以通过IPXXB试指触及的导电部件。
注1:本概念是针对特定的电路而言,一个电路中的带电部件也许是另一个电路中的外露导体,例如:乘用午的车身可能是辅助电路中的带电部件,但对于动力电路来说它是外露导体。
3.9带电部件live part
正常使用时被通电的导体或导电部件。
3.10电底盘electrical chassis
一组电气相连的可寻电部件,其电位作为基准电位。
3.11直接接触direct contact
人员与带电部件的接触。
3.12动力单元power unit
动力控制装置和电机的组合。
3.13动力系统power system
动力单元和车载储能装置的组合。
4标记
最大工作电压低于25V(AC)或60V(DC)的车辆不要求满足4.1的规定。
4.1蓄电池包
在蓄电池包的附近标示如图1所示的符号。
当人员接近蓄电池时,应能看见该警告标记。
4.2动力蓄电池类型
应清晰可见地注明动力蓄电池的化学类型以便识别。
5由动力蓄电池排出的气体
车辆制造厂应测定在下列情况下,由动力蓄电池排出的潜在的危险气体的最大输出量(m3/h);
——正常运行时;
——与充电有关的设备突发故障时。
以上两个值将决定充电室的通风性能。
6动力蓄电池的要求
最大工作电压低于25V(AC)或60V(DC)的车辆不需要满足6.1、6.2的规定。
6.1动力蓄电池的绝缘电阻
6.1.1测量方法
绝缘电阻值是为了满足安全目的而确定的一个足够的值。
为了进行测量,动力蓄电池(包括动力蓄电池所有的外部附件,例如:电热器、监测装置)应与车辆电电底盘断开。
在整个试验过程中,动力蓄电池的开路电压应等于或高于其标称电压值,动力蓄电池的两极应与动力装置断开。
试验用的伏特表应能测量直流电压,其内阻应大于10MΩ。
测量应在(23±5)℃的环境温度下按图2至图5所示的三个步骤进行。
a)第1步:
6.1.2要求
在动力蓄电池的整个寿命期内,根据标准计算方法得到的绝缘电阻值除以动力蓄电池的标称电压U,所得值应大于100Ω/V。
6.2爬电距离
本条是为了解决在正常工作状态下,由于电解液的泄漏,蓄电池模块的连接端子(包括与它们相连的任何可导电的连接件)与任何可导电部件之间的附加的泄漏电流的危害,见图6。
6.3通风
6.3.1总则
为了防止爆炸、起火或有毒物质的危害,动力蓄电池产生气体时应考虑下列问题:
a)车辆的任何地方不得有潜在危险气体的聚集;
b)不允许乘客舱及封闭的货舱内的危险气体超过一定的浓度。
允许气体的最大聚集量应符合国家相关标准的要求。
附录B(提示的附录)给出了计算氢气排放所需空气流量的例子。
6.3.2氢气测量及要求
6.3.2.1动力蓄电池通过电网充电时产生的氢气
当动力蓄电池与电网连接充电时,应确保氢气浓度不得达到可燃临界值。按下列规定测量氢气浓度:
当给蓄电池充电时,应测量制造厂规定的区域内的排气中氢气的浓度。
在规定的排气区域内不得有火花源(见注2)
注2:火花源指——电接触
——保险丝
——接触电刷
——制动衬片
——静电放电
——其他的火花源如香烟、开放火焰及光源等。
测量期间,氢气浓度的记录值应满足下列要求:
a)常规充电操作下,氢气浓度应低于气体体积的1%;
b)充电期间,突发故障(见注3)时,氢气浓度应低于气体体积的2%。
注3:突发故障可能是:
——(车内)通风装置失效,应有足够的自然通风,防止危险氢气的聚集;
——充电器损坏,应使用充电器上的安全装置来终止充电,或提供强制通风;
——动力蓄电池连接端子松动;
——通风管脱落,等。
6.3.2.2车辆行驶时产生的氢气
推荐测量车辆行驶时车内的氢气浓度。测量期间,记录的氢气浓度应满足下列要求:
——正常行驶时,氢气浓度应低于气体体积的1%;
——行驶时出现突发故障的情况下,氢气浓度应低于气体体积的2%。
6.4有害物质
在正常条件下,动力蓄电池排出的有害物质不能达到可能产生危险的量。
在发生意外事故或其他故障条件下,可能会释放出较多的有害物质,这时应使其危险降到最低限度,尤其要注意乘客舱。
7动力蓄电他的过电流断开器
7.1功能
动力蓄电他的过电流断开装置应能在车辆制造厂规定的条件下断开蓄电池电路。
7.2要求
动力蓄电他的过电流断开装置应能在下列情况下断开与蓄电池包端子的连接电路:
——车辆制造厂规定的过电流;
——与动力蓄电池连接的电路出现短路。
动力蓄电池过电流断开装置应能够在任何故障情况下工作,包括卒载储能装置故障。
动力蓄电他的过电流断开装置的响应时间应由车辆制造厂根据动力蓄电池参数、动力蓄电池和电路发生过电流或短路的防护方式未确定。
8车载储能装置碰撞的特殊要求
8.1总则
应按照国家有关规定进行碰撞试验。
8.2乘员保护
发生碰撞时,应满足下列要求和6.4的要求:
a)如果动力蓄电池或蓄电池包安装在乘客舱的外部,动力蓄电池、蓄电池包或其部件(蓄电池模块、电解液)不得穿人乘客舱内。
b)如果动力蓄电池或蓄电池包安装在乘客舱内,动力蓄电池或蓄电池包的任何移动应确保乘客的安全。
c)按8.1规定进行碰撞试验期间,电解液溢出不能超过5L。
d)按8.1规定进行碰撞试验期间和试验结束后均不能有电解液进入乘客舱。
8.3第三方的保护
按8.1进行碰撞试验时,动力蓄电池、蓄电池包或其部件(蓄电池模块、电解液)不能由于碰撞而从车上甩出。
8.4防止短路
按8.1进行碰撞试验时,应防止造成动力电路的短路。第7章规定的动力蓄电池的过电流断开装置可满足本条要求。