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再不看就晚了!電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)國(guó)標(biāo)最詳解讀

【第一電動(dòng)網(wǎng)】(專欄作者 夏軍)國(guó)標(biāo)針對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng),建立了常規(guī)性能和功能要求——容量、能量、功率、效率、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命、工況循環(huán)壽命、存儲(chǔ)、荷電保持、容量恢復(fù)、倍率性能、高低溫性能等,建立了安全防護(hù)要求——操作安全、故障防護(hù)、人員觸電防護(hù)、濫用防護(hù)、環(huán)境適應(yīng)性、事故防護(hù)、用戶手冊(cè)和特殊說(shuō)明等,范圍覆蓋了電芯、模組、動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)這4個(gè)層級(jí),產(chǎn)品類型包括混合動(dòng)力、插電式/增程式混合動(dòng)力、純電動(dòng)乘用車和商用車,已基本上了構(gòu)成了一個(gè)完整的體系。

一、構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系

電動(dòng)汽車早期的發(fā)展過(guò)程中,GB或GB/T國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的缺失在一定程度上造成了行業(yè)的良莠不齊和魚(yú)龍混雜。僅依靠汽車行業(yè)的QC/T推薦標(biāo)準(zhǔn)作為一種參考,并不具有權(quán)威性和廣泛性,整車企業(yè)和電池企業(yè)要么茫無(wú)頭緒,要么各行其是、各執(zhí)一詞,缺乏一個(gè)統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

隨著2015年新版GB/T國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)發(fā)布,我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)圍繞動(dòng)力電池系統(tǒng)已基本上構(gòu)建了完整的標(biāo)準(zhǔn)體系,形成了行業(yè)的準(zhǔn)入門檻,有利于行業(yè)的規(guī)范發(fā)展和優(yōu)勝劣汰。

新國(guó)標(biāo)在2015年5月頒布(部分標(biāo)準(zhǔn)將在10月份或年底頒布),與舊標(biāo)準(zhǔn)之間有一年的過(guò)渡期,從2016年開(kāi)始,相關(guān)企業(yè)都將遵循新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。新國(guó)標(biāo)與工信部2015年3月發(fā)布的《汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》一起,將加速動(dòng)力電池行業(yè)的洗牌,提高行業(yè)集中度水平。

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序號(hào)

新標(biāo)準(zhǔn)

舊標(biāo)準(zhǔn)

1

GB/T 31484-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗(yàn)方法

QC/T 743-2006 電動(dòng)車用鋰離子蓄電池

2

GB/T 31485-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法

QC/T 743-2006 電動(dòng)車用鋰離子蓄電池

3

GB/T 31486-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電性能要求及試驗(yàn)方法

QC/T 743-2006 電動(dòng)車用鋰離子蓄電池

4

GB/T 31467.1-2015電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第1部分:高功率應(yīng)用測(cè)試規(guī)程

\

5

GB/T 31467.2-2015電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第2部分:高能量應(yīng)用測(cè)試規(guī)程

\

6

GB/T 31467.3-2015電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分:安全性要求與測(cè)試方法

\

7

GB/T 18384.12015 電動(dòng)汽車 安全要求 1部分:車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)

GB/T 18384.12001電動(dòng)汽車 安全要求 1部分:車載儲(chǔ)能裝置

8

GB/T 18384.22015 電動(dòng)汽車 安全要求 2部分:操作安全和故障防護(hù)

GB/T 18384.22001電動(dòng)汽車 安全要求 2部分:功能安全和故障防護(hù)

9

GB/T 18384.32015 電動(dòng)汽車 安全要求 3部分:人員觸電防護(hù)

GB/T 18384.32001電動(dòng)汽車 安全要求 3部分:人員觸電防護(hù)

10

\

QC/T 897-2011 電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件

在本人的另外一篇文章中,曾論述過(guò)動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全防護(hù)主要在于如何防止電能和化學(xué)能的非正常釋放所造成的危險(xiǎn),相關(guān)內(nèi)容詳見(jiàn)《動(dòng)力電池系統(tǒng)安全分析和防護(hù)設(shè)計(jì)》一文。新版國(guó)標(biāo)則完整的圍繞電能和化學(xué)能的防護(hù)做了嚴(yán)格的規(guī)定,并明確了測(cè)試規(guī)范,形成了較為完整的體系,從這方面來(lái)講,產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)與國(guó)標(biāo)的檢驗(yàn)要求,殊途同歸。


標(biāo)準(zhǔn)

防護(hù)目標(biāo)

層級(jí)

GB/T 31485

化學(xué)能

單體/模組

GB/T 31467

化學(xué)能

系統(tǒng)

GB/T 18384

電能

系統(tǒng)

GB/T 18387

電磁能

整車(涵蓋電池系統(tǒng))

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本文將系統(tǒng)的論述各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容,對(duì)比新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)的差異等,希望能夠?yàn)閯?dòng)力電池企業(yè)或整車企業(yè)的同仁,在標(biāo)準(zhǔn)的理解和運(yùn)用方面提供一些幫助。

二、GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486解讀

GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是由QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)演化而來(lái),將QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容重新劃分,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),制訂了更符合電動(dòng)汽車實(shí)際使用情況的三份獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

首先是標(biāo)準(zhǔn)不再局限于鋰離子電池這一類型的動(dòng)力電池,而是包括所有的動(dòng)力電池類型。其次,針對(duì)模組的定義進(jìn)行修改,不再?gòu)?qiáng)調(diào)5個(gè)或以上的電池單體進(jìn)行串聯(lián),而是根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品中的串并聯(lián)組合形式。第三,增加了動(dòng)力電池包和動(dòng)力電池系統(tǒng)的定義,將部分測(cè)試覆蓋到系統(tǒng)這一層級(jí),顯然更具有實(shí)際參考價(jià)值。第四,默認(rèn)的充放電倍率由C/3(I3)提高到1C(I1),要求更嚴(yán)格。

基本要求

QCT 743-2006

GB/T 31484GB/T 31485、GB/T 31486

電池類型

鋰離子電池

未明確指定,包含各種類型動(dòng)力電池

樣品級(jí)別

單體,模組

單體、模組、系統(tǒng)

模組定義

5個(gè)或以上的單體串聯(lián)

1個(gè)以上的單體串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)

默認(rèn)充放電倍率

3/C

1C

每項(xiàng)測(cè)試樣品數(shù)量

單體2個(gè),模組1個(gè)

單體2個(gè),模組或系統(tǒng)1個(gè)

默認(rèn)試驗(yàn)條件

20±5

相對(duì)濕度:25%85%

氣壓:86kPa106kPa

25±5

相對(duì)濕度:15%~90%

氣壓:86kPa~106kPa

1. GB/T 31484-2015解讀

GB/T 31484-2015主要考核動(dòng)力電池單體、模組和系統(tǒng)的循環(huán)壽命指標(biāo),涵蓋了乘用車和商用車兩個(gè)不同的市場(chǎng),以及功率型和能量型兩種不同應(yīng)用類型的動(dòng)力電池。對(duì)于電池單體和模組而言,大多數(shù)電池廠家的產(chǎn)品均可達(dá)到規(guī)定的要求,對(duì)于動(dòng)力電池系統(tǒng)而言,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成能力較弱的pack企業(yè),將面臨較大的挑戰(zhàn)。相關(guān)檢測(cè)內(nèi)容如下表所示:

序號(hào)

檢驗(yàn)項(xiàng)目

適用范圍

判定條件

1

室溫放電容量(Ah

單體、模組、系統(tǒng)

單體:實(shí)測(cè)容量在額定容量的100%~110%之間,單體容量差異不超過(guò)5%(一致性要求)

模組或系統(tǒng):實(shí)測(cè)容量在額定容量的100%~110%之間,樣品容量差異不超過(guò)7%(一致性要求)

2

室溫放電能量(Wh

單體、模組、系統(tǒng)

要求同上

3

室溫功率

單體、模組、系統(tǒng)

未明確規(guī)定(應(yīng)滿足產(chǎn)品規(guī)格書(shū)要求)

4

標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命(1C充放電循環(huán))

單體、模組

以下條件滿足1個(gè)就算合格:

1500次循環(huán)后放電容量大于初始容量的90%

21000次循環(huán)后放電容量大于初始容量的80%

5

混合動(dòng)力乘用車功率型電池工況循環(huán)壽命

模組、系統(tǒng)

按工況進(jìn)行循環(huán),總放電能量/初始額定能量>500時(shí),計(jì)算放電容量和5s放電功率(應(yīng)滿足產(chǎn)品規(guī)格書(shū)要求)

6

混合動(dòng)力商用車功率型電池工況循環(huán)壽命

模組、系統(tǒng)

按工況進(jìn)行循環(huán),總放電能量/初始額定能量>500時(shí),計(jì)算放電容量和5s放電功率(應(yīng)滿足產(chǎn)品規(guī)格書(shū)要求)

7

純電動(dòng)乘用車能量型電池工況循環(huán)壽命

模組、系統(tǒng)

按工況進(jìn)行循環(huán),總放電能量/初始額定能量>500時(shí),計(jì)算放電容量(應(yīng)滿足產(chǎn)品規(guī)格書(shū)要求)

8

純電動(dòng)商用車能量型電池工況循環(huán)壽命

模組、系統(tǒng)

按工況進(jìn)行循環(huán),總放電能量/初始額定能量>500時(shí),計(jì)算放電容量(應(yīng)滿足產(chǎn)品規(guī)格書(shū)要求)

9

插電式/增程式電動(dòng)汽車電池工況循環(huán)壽命

模組、系統(tǒng)

乘用車參照上述第7

商用車參照上述第8

相比于QC/T 743-2006,GB/T 31484-2015在標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命和工況循環(huán)壽命的測(cè)試要求方面都更為嚴(yán)格,相關(guān)對(duì)比總結(jié)如下:

檢驗(yàn)項(xiàng)目

QCT 743-2006

GB/T 31484-2015

標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命

測(cè)試方法:3/C充電,C/2放電,放電深度為80% DOD

測(cè)試方法:1C充電,1C放電,放電深度為100% DOD(或企業(yè)所規(guī)定條件)

判定標(biāo)準(zhǔn):容量衰減到初始值的80%時(shí),循環(huán)測(cè)試>500

判定標(biāo)準(zhǔn):容量衰減到初始值的80%時(shí),循環(huán)測(cè)試>1000次,或容量衰減到初始值的90%時(shí),循環(huán)測(cè)試>500

樣品級(jí)別:僅適用于單體測(cè)試

樣品級(jí)別:適用于單體、模組、系統(tǒng)

工況循環(huán)壽命

測(cè)試方法:簡(jiǎn)單模擬工況,分功率型和能量型兩種電池,但是測(cè)試工況不區(qū)分乘用車與商用車

測(cè)試方法:采用新的工況循環(huán)路譜,分功率型和能量型兩種電池,測(cè)試工況區(qū)分乘用車和商用車

判斷標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)企業(yè)所規(guī)定數(shù)據(jù)

判斷標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)企業(yè)所規(guī)定數(shù)據(jù)

樣品級(jí)別:僅適用于模組

樣品級(jí)別:適用于模組、系統(tǒng)

因工況數(shù)據(jù)較多,本文不一一列出測(cè)試的圖表和曲線,有興趣的可直接閱讀相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)文件。

2. GB/T 31485-2015解讀

GB/T 31485-2015主要考核動(dòng)力電池單體和模組的安全指標(biāo),圍繞化學(xué)能的防護(hù),給出了一系列濫用情況以及極端情況下的安全要求和檢驗(yàn)規(guī)范。

相比于QC/T 743-2006,GB/T 31485-2015增加了單體海水浸泡、單體溫度循環(huán)、單體低氣壓、模組跌落、模組海水浸泡、模組溫度循環(huán)、模組低氣壓等7項(xiàng)新的檢驗(yàn)要求。針對(duì)大部分檢驗(yàn)項(xiàng)目,GB/T 31485-2015均做了提高或強(qiáng)化,并要求測(cè)試結(jié)束后,必須觀察1小時(shí),才能確定檢驗(yàn)是否合格,而QC/T743標(biāo)準(zhǔn)并無(wú)此要求。相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的對(duì)比如下:

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GB/T 31485-2015與GB/T 31467.3-2015配合,構(gòu)成了電池單體、模組、系統(tǒng)層級(jí)的較為完整的安全檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

3. GB/T 31486-2015解讀

GB/T 31486-2015主要針對(duì)電池單體的外觀、尺寸、重量和室溫放電容量,以及模組的外觀、尺寸、重量、常溫性能、高低溫性能、耐振動(dòng)性能、存儲(chǔ)等方面做出相應(yīng)的規(guī)定。與QC/T 743相比,GB/T 31486-2015取消了針對(duì)單體電池的高低溫性能、放電倍率性能、荷電保持與容量恢復(fù)能力、存儲(chǔ)等方面的要求,但是增加了針對(duì)模組的常溫充放電倍率性能、高低溫性能、荷電保持與能量恢復(fù)能力等相關(guān)要求,具體內(nèi)容的對(duì)比如下:

序號(hào)

單體檢測(cè)項(xiàng)目

QCT 743-2006

GB/T 31484-2015

1

外觀

目測(cè)檢查,不得有變形及裂紋,表面平整,干燥,無(wú)外傷,無(wú)污染,標(biāo)志清晰

目測(cè)檢查,不得有變形及裂紋,表面干燥無(wú)外傷,排列整齊,連接可靠,標(biāo)志清晰

2

極性

用電壓表檢測(cè)電池極性,標(biāo)示正確

用電壓表檢測(cè)電池極性,標(biāo)示正確

3

尺寸和質(zhì)量

用量具檢測(cè)電池的尺寸和質(zhì)量,應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件

用量具檢測(cè)電池的尺寸和質(zhì)量,應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件

4

常溫放電容量

檢測(cè)方法:C/3充電至截止電壓,C/3放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

如果計(jì)算值低于規(guī)定值,可重復(fù)5

1C充電至截止電壓,1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

重復(fù)5次測(cè)試,取平均值數(shù)據(jù)

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量在企業(yè)所規(guī)定額定值的100%~110%之間

判定標(biāo)準(zhǔn):(1)計(jì)算容量在企業(yè)所規(guī)定額定值的100%~110%之間

2)所有樣品的計(jì)算容量極差(最大和最小容量差)不得超過(guò)5%(一致性要求)

5

-20℃放電容量

常溫下以C/3充滿電,在-20℃溫度下存儲(chǔ)20小時(shí),以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

/

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的70%

6

55℃放電容量

常溫下以C/3充滿電,在55℃溫度下存儲(chǔ)5小時(shí),以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

/

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的95%

7

常溫倍率放電容量(能量型)

常溫下以C/3充滿電,以1.5C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

/

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的90%

8

常溫倍率放電容量(功率型)

常溫下以C/3充滿電,以4C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

/

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的80%

9

常溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

常溫下以C/3充滿電后存儲(chǔ)28天,以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,即為荷電保持能力

3/C充滿電,再以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的值,即為容量恢復(fù)能力

/

判定標(biāo)準(zhǔn):荷電保持能力不低于80%,容量恢復(fù)能力不低于90%

10

高溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

常溫下以C/3充滿電,在55℃溫度下存儲(chǔ)7天,恢復(fù)至常溫下保持5小時(shí),以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,為荷電保持能力

繼續(xù)以3/C充滿電,再以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的值,為容量恢復(fù)能力

/

判定標(biāo)準(zhǔn):荷電保持能力不低于80%,容量恢復(fù)能力不低于90%

11

存儲(chǔ)

常溫下以C/3充滿電,再以3/C放電2小時(shí),常溫存儲(chǔ)90

3/C充電至截止電壓,再以3/C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,計(jì)為容量恢復(fù)能力

/

判定標(biāo)準(zhǔn):容量恢復(fù)能力不低于95%

序號(hào)

模組檢測(cè)項(xiàng)目

QCT 743-2006

GB/T 31484-2015

1

外觀

目測(cè)檢查,不得有變形及裂紋,表面平整,干燥,無(wú)外傷,無(wú)污染,標(biāo)志清晰

目測(cè)檢查,不得有變形及裂紋,表面干燥無(wú)外傷,排列整齊,連接可靠,標(biāo)志清晰

2

極性

用電壓表檢測(cè)模組極性,標(biāo)示正確

用電壓表檢測(cè)電池極性,標(biāo)示正確

3

尺寸和質(zhì)量

用量具檢測(cè)模組的尺寸和質(zhì)量,應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件

用量具檢測(cè)電池的尺寸和質(zhì)量,應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件

4

常溫放電容量

檢測(cè)方法:C/3充電至截止電壓,C/3放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

如果計(jì)算值低于規(guī)定值,可重復(fù)5

1C充電至截止電壓,1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量

重復(fù)5次測(cè)試,取平均值數(shù)據(jù)

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量在企業(yè)所規(guī)定額定值的100%~110%之間

判定標(biāo)準(zhǔn):(1)計(jì)算容量在企業(yè)所規(guī)定額定值的100%~110%之間

2)所有樣品的計(jì)算容量極差(最大和最小容量差)不得超過(guò)5%(一致性要求)

5

常溫倍率放電容量(能量型)

/

常溫下以1C充滿電,以3C放電(最大電流不超過(guò)400A)至某一單體達(dá)到截止電壓,計(jì)算放電容量

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的90%

6

常溫倍率放電容量(功率型)

/

常溫下以1C充滿電,以8C放電(最大電流不超過(guò)400A)至某一單體達(dá)到截止電壓,計(jì)算放電容量

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的80%

7

常溫倍率充電性能

/

常溫下以1C放電至某一單體達(dá)到截止電壓,靜置1小時(shí)

2C充電(最大電流不超過(guò)400A)至某一單體達(dá)到截止電壓,靜置1小時(shí)

1C放電至某一單體達(dá)到截止電壓,計(jì)算放電容量

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的80%

8

低溫(-20℃)放電容量

/

常溫下以1C充滿電,在-20℃溫度下存儲(chǔ)24小時(shí),在-20℃下以1C放電至某一單體達(dá)到截止電壓,計(jì)算放電容量

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的70%(鋰電池)或80%(鎳氫電池)

9

高溫(55℃)放電容量

/

常溫下以1C充滿電,在55℃溫度下存儲(chǔ)5小時(shí),在55℃下以1C放電至某一單體達(dá)到截止電壓,計(jì)算放電容量

判定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算容量不低于額定值的90%

10

常溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

/

常溫下以1C充滿電,存儲(chǔ)28

1C放電至某一單體截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,為荷電保持能力

繼續(xù)以1C充滿電,再以1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的值,為容量恢復(fù)能力

判定標(biāo)準(zhǔn):荷電保持能力不低于85%,容量恢復(fù)能力不低于90%(鋰電池)或95%(鎳氫電池)

11

高溫(55℃)荷電保持與容量恢復(fù)能力

/

常溫下以1C充滿電,在55℃溫度下存儲(chǔ)7天,恢復(fù)至常溫下保持5小時(shí),以1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,為荷電保持能力

繼續(xù)以1C充滿電,再以1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的值,為容量恢復(fù)能力

判定標(biāo)準(zhǔn):荷電保持能力不低于85%(鋰電池)或70%(鎳氫電池),容量恢復(fù)能力不低于90%(鋰電池)或95%(鎳氫電池)

12

耐振動(dòng)性能

/

模組固定在試驗(yàn)臺(tái),按下述要求測(cè)試:

放電電流:3/C,振動(dòng)方向:上下單向

振動(dòng)頻率:10Hz~55Hz,最大加速度:30m/s2,掃頻循環(huán):10次,時(shí)間:3h

判定標(biāo)準(zhǔn):無(wú)電流銳變和電壓異常,無(wú)外殼破損,無(wú)電解液泄漏,模組連接可靠,結(jié)構(gòu)完好

存儲(chǔ)(45℃)

/

常溫下以1C充滿電,再以1C放電30分鐘,在45℃溫度下存儲(chǔ)28

在室溫下擱置5小時(shí),以1C充電至截止電壓,再以1C放電至截止電壓,計(jì)算放電容量/額定容量的比值,計(jì)為容量恢復(fù)能力

判定標(biāo)準(zhǔn):容量恢復(fù)能力不低于90%

從以上對(duì)比可以看出,GB/T 31486-2015重點(diǎn)強(qiáng)化模組級(jí)的電性能測(cè)試,弱化了電池單體級(jí)別的電性能測(cè)試,從整車級(jí)別來(lái)考慮,這是合理的。電池廠家給整車廠供貨的時(shí)候,一般是提供模組級(jí)產(chǎn)品或系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品,國(guó)標(biāo)更多的集中在針對(duì)電動(dòng)汽車“零部件級(jí)”的產(chǎn)品測(cè)試,而針對(duì)電池單體的電性能測(cè)試,應(yīng)由整車廠與電池企業(yè)共同確定相關(guān)檢驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)試要求,并在電池企業(yè)內(nèi)部或委托外部機(jī)構(gòu)完成相關(guān)測(cè)試驗(yàn)證,不作為強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)要求。[page]

三、GB/T 31467-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

如果說(shuō)GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是側(cè)重于電池單體和模組層級(jí)的檢驗(yàn)規(guī)范,那么GB/T 31467毫無(wú)疑問(wèn)是側(cè)重于電池包或電池系統(tǒng)級(jí)的檢驗(yàn)規(guī)范。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的相互銜接和組合,可以覆蓋不同的零部件等級(jí),達(dá)到更好的效果。

在本標(biāo)準(zhǔn)里面,引入了動(dòng)力電池包和動(dòng)力電池系統(tǒng)這兩個(gè)概念,兩者的主要差別在于是否包含電池控制單元BCU(等同于電池管理系統(tǒng)BMS的主控單元)。

項(xiàng)目

動(dòng)力電池包

動(dòng)力電池系統(tǒng)

組件

電池+冷卻/加熱組件+高壓組件+低壓組件+結(jié)構(gòu)件

電池+冷卻/加熱組件+高壓組件+低壓組件+結(jié)構(gòu)件+電池管理系統(tǒng)

功能

被動(dòng)

被動(dòng)+主動(dòng)

針對(duì)動(dòng)力電池包的測(cè)試,在測(cè)試過(guò)程中,所有的參數(shù)都依賴于外部測(cè)試平臺(tái)來(lái)檢測(cè),動(dòng)力電池包與測(cè)試平臺(tái)之間無(wú)通信和數(shù)據(jù)交換,產(chǎn)品相關(guān)的主動(dòng)功能(包括加熱/冷卻功能)也由測(cè)試平臺(tái)來(lái)控制。測(cè)試平臺(tái)檢測(cè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓、電流、容量、能量等參數(shù),作為檢測(cè)結(jié)果和計(jì)算依據(jù)。

針對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的測(cè)試,在測(cè)試過(guò)程中,系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)由BCU來(lái)檢測(cè),BCU與測(cè)試平臺(tái)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,傳輸測(cè)試必須的數(shù)據(jù),產(chǎn)品相關(guān)的主動(dòng)功能也由BCU來(lái)控制。測(cè)試平臺(tái)檢測(cè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓、電流、容量、能量等參數(shù),作為檢測(cè)結(jié)果和計(jì)算依據(jù)。

1. GB/T 31467.1-2015

GB/T 31467.1-2015標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)功率型動(dòng)力電池包/系統(tǒng)的容量、能量、功率、效率、荷電保持等基本性能的測(cè)試規(guī)程做了比較明確的規(guī)定,為檢驗(yàn)檢測(cè)提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

功率型電池主要應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車,起到能量回收和動(dòng)力輔助輸出的作用,達(dá)到一定的節(jié)油和減排效果。因此要求倍率性能突出(比功率要大),內(nèi)阻小,發(fā)熱量低,循環(huán)壽命長(zhǎng)。針對(duì)功率型電池包/電池系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)提供了較為詳細(xì)的測(cè)試規(guī)程,但是并沒(méi)有提供判定合格的依據(jù),具體的判斷條件,取決于電池或整車企業(yè)提供的產(chǎn)品規(guī)格書(shū)所規(guī)定的數(shù)值。

測(cè)試項(xiàng)目

適用范圍

測(cè)試目的

室溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度25℃,產(chǎn)品1C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

高溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度40℃,產(chǎn)品1C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

低溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度0℃和-20℃溫度,產(chǎn)品1C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

功率和內(nèi)阻測(cè)試

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

分別檢測(cè)-20℃,0℃,25℃,40℃這4個(gè)溫度下,80%,50%,20%這三個(gè)不同SOC平臺(tái)的充放電功率值和充放電內(nèi)阻值

無(wú)負(fù)載容量損失

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬25℃和40℃的車載狀態(tài)下(系統(tǒng)由輔助電源供電),動(dòng)力電池系統(tǒng)因長(zhǎng)期擱置所造成的容量損失,擱置前動(dòng)力電池系統(tǒng)處于滿電狀態(tài),擱置時(shí)間為7天和30天(中間有兩次標(biāo)準(zhǔn)循環(huán))

存儲(chǔ)容量損失

動(dòng)力電池系統(tǒng)

測(cè)試45℃溫度下,50% SOC的動(dòng)力電池系統(tǒng)存儲(chǔ)30天后的容量損失

高低溫啟動(dòng)功率

動(dòng)力電池系統(tǒng)

分別檢測(cè)-20℃, 40℃溫度下,系統(tǒng)在20% SOC(或廠家規(guī)定的最低SOC值)的功率輸出能力

能量效率

動(dòng)力電池系統(tǒng)

分別檢測(cè)-20℃,0℃,25℃,40℃這4個(gè)溫度下,65%,50%,35%這三個(gè)不同SOC平臺(tái)的快速充放電效率

具體的測(cè)試方法,詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)文件,不在本文列出。標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定統(tǒng)一的判斷依據(jù),主要是因?yàn)榈搅藙?dòng)力電池系統(tǒng)這個(gè)層級(jí),不同產(chǎn)品的指標(biāo)差異較大,而每家企業(yè)的技術(shù)實(shí)力也不一樣,所以量化的指標(biāo)已經(jīng)不取決于電池,而是取決于電池系統(tǒng)的綜合性能(如電池性能,能量管理性能,熱管理性能等)?;诖艘蛩?,檢驗(yàn)項(xiàng)目的判斷標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)來(lái)自于產(chǎn)品規(guī)格書(shū)所規(guī)定的參數(shù),滿足產(chǎn)品的規(guī)格即為合格。

2. GB/T 31467.2-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 31467.2-2015標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)能量型動(dòng)力電池包/系統(tǒng)的容量、能量、功率、效率、荷電保持等基本性能的測(cè)試規(guī)程做了比較明確的規(guī)定,為檢驗(yàn)檢測(cè)提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

能量型電池主要應(yīng)用于純電動(dòng)汽車和插電式/增程式混合動(dòng)力車,作為車輛的唯一動(dòng)力來(lái)源或重要?jiǎng)恿?lái)源,具有良好的節(jié)能和減排效果。能量型動(dòng)力電池系統(tǒng)要求存儲(chǔ)的能量多(比能量),高低溫性能好,循環(huán)壽命好。針對(duì)能量型電池包/電池系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)提供了較為詳細(xì)的測(cè)試規(guī)程,但是并沒(méi)有提供判定合格的依據(jù),具體的判斷條件,取決于電池或整車企業(yè)提供的產(chǎn)品規(guī)格書(shū)所規(guī)定的數(shù)值。

測(cè)試項(xiàng)目

適用范圍

測(cè)試目的

室溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度25℃,產(chǎn)品1C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

高溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度40℃,產(chǎn)品1C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

低溫容量及能量

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

溫度0℃和-20℃溫度,產(chǎn)品在C/31C放電條件下容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh),以及最大放電電流Imax下的容量參數(shù)(Ah)和能量參數(shù)(Wh

功率和內(nèi)阻測(cè)試

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

分別檢測(cè)-20℃,0℃,25℃,40℃這4個(gè)溫度下,90%50%,20%這三個(gè)不同SOC平臺(tái)的充放電功率值和充放電內(nèi)阻值

無(wú)負(fù)載容量損失

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬25℃和40℃的車載狀態(tài)下(系統(tǒng)由輔助電源供電),動(dòng)力電池系統(tǒng)因長(zhǎng)期擱置所造成的容量損失,擱置前動(dòng)力電池系統(tǒng)處于滿電狀態(tài),擱置時(shí)間為7天和30天(中間有兩次標(biāo)準(zhǔn)循環(huán))

存儲(chǔ)容量損失

動(dòng)力電池系統(tǒng)

測(cè)試45℃溫度下,50% SOC的動(dòng)力電池系統(tǒng)存儲(chǔ)30天后的容量損失

能量效率

動(dòng)力電池系統(tǒng)

分別檢測(cè)25℃,0℃,Tmin(由車廠和供應(yīng)商確定)這3個(gè)溫度下,電池系統(tǒng)以1CImaxT)(由車廠和供應(yīng)商確定)兩種充放電倍率所測(cè)得的充放電倍率

與GB/T 31467.1-2015相比,GB/T 31467.2-2015取消了高低溫啟動(dòng)功率這一測(cè)試項(xiàng),其他測(cè)試項(xiàng)相同,僅測(cè)試的要求有所區(qū)別(針對(duì)不同的應(yīng)用需求)。

3. GB/T 31467.3-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在電性能測(cè)試,本標(biāo)準(zhǔn)則主要針對(duì)安全要求和測(cè)試方法做了明確的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合GB/T 31485-2015,就構(gòu)成了從電池單體、模組、到動(dòng)力電池包和動(dòng)力電池系統(tǒng)的完整的化學(xué)能防護(hù)規(guī)范。

測(cè)試項(xiàng)目

適用范圍

測(cè)試目的

振動(dòng)

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

內(nèi)部電子裝置

模擬安裝在車輛上的隨機(jī)振動(dòng)情況,要求測(cè)試過(guò)程中和測(cè)試后,系統(tǒng)完好,無(wú)機(jī)械、電氣、精度、絕緣、性能等方面的損傷

機(jī)械沖擊

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬安裝在車輛上,或運(yùn)輸狀態(tài)時(shí),因車輛顛簸所造成的Z軸方向的沖擊/撞擊力,要求無(wú)機(jī)械損傷,無(wú)泄漏,無(wú)起火或爆炸現(xiàn)象,絕緣正常

跌落

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬安裝或維修過(guò)程中可能造成的自由跌落,要求無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火或爆炸現(xiàn)象

翻滾

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬安裝在車輛上隨整車翻滾的情況,要求結(jié)構(gòu)完好,連接可靠,絕緣正常,無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

模擬碰撞

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬安裝在車輛上發(fā)生車輛碰撞的情況,要求絕緣正常,無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

擠壓

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬安裝在車輛上發(fā)生車輛碰撞,并且電池包發(fā)生嚴(yán)重?cái)D壓變形的情況,要求無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

溫度沖擊

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬外部環(huán)境溫度快速變化的使用情況,要求絕緣正常,無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

濕熱循環(huán)

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬高溫高濕的存儲(chǔ)或運(yùn)輸情況,要求絕緣正常,無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

海水浸泡

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬產(chǎn)品被海水完全浸沒(méi)的極端情況(多見(jiàn)于我國(guó)南方地區(qū)),要求無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

外部火燒

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬產(chǎn)品直接暴露于外部火焰的情況(一般發(fā)生于整車因線路短路或燃油泄漏著火的情況),要求無(wú)爆炸現(xiàn)象

鹽霧腐蝕

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬高鹽霧地區(qū)(海邊城市)使用的情況,要求無(wú)外殼破損,無(wú)電解液泄漏,無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象

高海拔

動(dòng)力電池包、動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬高海拔低氣壓的使用情況,要求各項(xiàng)指標(biāo)和性能正常

過(guò)溫保護(hù)

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬高溫濫用情況下系統(tǒng)的保護(hù)功能,要求系統(tǒng)無(wú)噴氣,無(wú)外殼破裂,無(wú)起火或燃燒,絕緣正常

短路保護(hù)

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬外部短路情況下系統(tǒng)的保護(hù)功能,要求系統(tǒng)無(wú)泄漏,無(wú)外殼破裂,無(wú)起火或燃燒,絕緣正常

過(guò)充電保護(hù)

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬過(guò)充電濫用情況下系統(tǒng)的保護(hù)功能,要求系統(tǒng)無(wú)外殼破裂,無(wú)起火或燃燒,絕緣正常

過(guò)放電保護(hù)

動(dòng)力電池系統(tǒng)

模擬過(guò)放電濫用情況下系統(tǒng)的保護(hù)功能,要求系統(tǒng)無(wú)外殼破裂,無(wú)起火或燃燒,絕緣正常

從測(cè)試內(nèi)容看,針對(duì)系統(tǒng)級(jí)的安全防護(hù)主要集中在以下幾個(gè)方面:

1) 機(jī)械載荷——振動(dòng)、機(jī)械沖擊、跌落

2) 事故自保護(hù)——碰撞、擠壓、海水浸泡、外部火燒

3) 環(huán)境適應(yīng)性——溫度沖擊、濕熱循環(huán)、鹽霧腐蝕、高海拔

4) 濫用——過(guò)溫、短路、過(guò)充、過(guò)放

針對(duì)系統(tǒng)級(jí)的安全防護(hù)要求,此前是缺失的,本次新國(guó)標(biāo)的發(fā)布,基本上彌補(bǔ)了這方面的空白。當(dāng)然,國(guó)標(biāo)的內(nèi)容僅僅涉及最基本的安全防護(hù),企業(yè)在產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和使用過(guò)程中,需要根據(jù)車輛和動(dòng)力電池系統(tǒng)的實(shí)際情況,制定更為嚴(yán)格更為完善的安全防護(hù)體系。

四、GB/T 18384-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 18384在2001年發(fā)布第一版之后,在今年發(fā)布了修訂后的第二版。本標(biāo)準(zhǔn)可以看作從整車層面針對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)所提出的安全通則,共分3個(gè)部分,更側(cè)重于針對(duì)電能和電磁能的安全規(guī)范和故障保護(hù)。

標(biāo)準(zhǔn)適用于3.5噸以下的電動(dòng)乘用車或電動(dòng)商用車。GB/T 18384主要對(duì)標(biāo)ISO 6469標(biāo)準(zhǔn),兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容基本相同。

1. GB/T 18384.1-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 18384.1-2015針對(duì)電動(dòng)汽車的車載儲(chǔ)能裝置(動(dòng)力電池系統(tǒng))提出了保護(hù)駕駛員、乘客、車輛外人員和外部環(huán)境的安全要求。

項(xiàng)目

GB/T 18384.1-2001

GB/T 18384.1-2015

適用電壓范圍(B級(jí)電壓)

25V~660V(交流)或

60V~1000V(直流)

30V~1000V(交流)或

60V~1500V(直流)

高壓標(biāo)識(shí)

再不看就晚了!電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)國(guó)標(biāo)最詳解讀

電池類型標(biāo)志

產(chǎn)品外部應(yīng)有標(biāo)簽或貼紙清晰注明蓄電池類型

當(dāng)人員接近動(dòng)力電池系統(tǒng),應(yīng)能夠看到高壓警告標(biāo)識(shí),并能夠通過(guò)相關(guān)標(biāo)識(shí)識(shí)別電池種類

絕緣電阻

大于100Ω/V

大于100Ω/V(如果動(dòng)力電池系統(tǒng)沒(méi)有交流電路,或交流電路有附加防護(hù))

大于500Ω/V(如果動(dòng)力電池系統(tǒng)有交流電路,且沒(méi)有附加防護(hù))

爬電距離

高壓端子之間≥(0.25U+5)mm

帶電部件與電底盤之間≥(0.125U+5)mm

U為標(biāo)稱工作電壓

高壓端子之間≥(0.25U+5)mm

帶電部件與電底盤之間≥(0.125U+5)mm

U為兩個(gè)輸出端子之間最大工作電壓

危險(xiǎn)氣體排放與通風(fēng)

車輛任何地方不得有危險(xiǎn)氣體聚集

針對(duì)充電和正常使用時(shí)的氫氣濃度有明確限定

在正常環(huán)境和操作條件下,駕駛艙,乘客艙,及其他載貨空間的有害氣體或其他有害物質(zhì),不能達(dá)到危險(xiǎn)濃度

具體要求遵照相應(yīng)的國(guó)標(biāo)

產(chǎn)生的熱量

\

防止任何單點(diǎn)失效(如電壓,電流,溫度傳感器等)造成可能危害人員的熱量的產(chǎn)生

過(guò)流及短路切斷

在過(guò)電流和短路情況下,過(guò)流斷開(kāi)器必須切斷輸出,切斷功能在任何故障狀態(tài)下都必須正常實(shí)施

如果動(dòng)力電池系統(tǒng)自身無(wú)防短路功能,應(yīng)有一個(gè)過(guò)流斷開(kāi)裝置在汽車廠商規(guī)定的條件下斷開(kāi)動(dòng)力電池系統(tǒng),以防止對(duì)人員,車輛和環(huán)境的危害

碰撞防護(hù)

在法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碰撞條件下:

(1) 動(dòng)力電池系統(tǒng)不得穿入乘客艙,不得危及乘客安全

(2) 不得因?yàn)榕鲎捕Τ鲕囃?/span>

(3) 碰撞時(shí)應(yīng)防止短路發(fā)生

\

從2001版到2015版本,標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整了適用電壓范圍,修改了絕緣電阻的要求,增加了針對(duì)產(chǎn)生熱量的要求,并刪除了針對(duì)碰撞防護(hù)的要求。

標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)絕緣電阻的測(cè)試條件做了明確的規(guī)定,要求在露點(diǎn)階段進(jìn)行多次測(cè)量,取絕緣電阻的最小值,比第一版本更為嚴(yán)格。此外,絕緣電阻的計(jì)算方法做了修訂,具體內(nèi)容請(qǐng)參考標(biāo)準(zhǔn)文稿。

2. GB/T 18384.2-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 18384.2-2015針對(duì)整車(包括動(dòng)力電池系統(tǒng))提出了操作過(guò)程、故障防護(hù)、用戶手冊(cè)、緊急響應(yīng)等方面的安全要求。

項(xiàng)目

GB/T 18384.1-2001

GB/T 18384.1-2015

適用電壓范圍(B級(jí)電壓)

25V~660V(交流)或

60V~1000V(直流)

30V~1000V(交流)或

60V~1500V(直流)

操作安全

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源接通程序

1)從“電源切斷”轉(zhuǎn)換到“可行駛”狀態(tài),至少需要經(jīng)過(guò)兩次有意識(shí)的不同的連續(xù)動(dòng)作

2)車輛與外部電路(如電網(wǎng))連接時(shí),不能通過(guò)自身動(dòng)力移動(dòng)

3)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉后,只能通過(guò)正常的電源接通程序重新啟動(dòng)

4)應(yīng)通過(guò)一個(gè)明顯的信號(hào)裝置持久或間歇顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已完成準(zhǔn)備工作

1)從電源切斷轉(zhuǎn)換到可行駛模式,至少需要經(jīng)過(guò)兩次有意識(shí)的不同動(dòng)作

2)從可行駛模式到電源切斷只需一個(gè)動(dòng)作

3)動(dòng)力電源對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的主開(kāi)關(guān)功能是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電源接通/斷開(kāi)程序的必要部分

4)應(yīng)連續(xù)的或間歇的向駕駛員提示,車輛已處于可行駛模式

5)車輛停止,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉后,只能通過(guò)上述程序重新進(jìn)入可行駛模式

行駛

1)如驅(qū)動(dòng)功率大幅度降低(如因?yàn)橄到y(tǒng)過(guò)溫或電池不均衡等),應(yīng)通過(guò)明顯的裝置顯示這一狀態(tài)

2)當(dāng)剩余電量低于一定值(系統(tǒng)下限),應(yīng)通過(guò)一個(gè)明顯的信號(hào)裝置顯示,且能使車輛依靠自身動(dòng)力駛出交通區(qū)域,并能夠?yàn)檎彰飨到y(tǒng)提供所需電量

1)如驅(qū)動(dòng)功率大幅度降低(如因?yàn)橄到y(tǒng)過(guò)溫或電池不均衡等),應(yīng)通過(guò)明顯的裝置顯示這一狀態(tài)

2)當(dāng)剩余電量低于一定值(系統(tǒng)下限),應(yīng)通過(guò)一個(gè)明顯的信號(hào)裝置顯示,且能使車輛依靠自身動(dòng)力駛出交通區(qū)域,并能夠?yàn)檎彰飨到y(tǒng)提供所需電量

倒車

如果通過(guò)改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車,需滿足:

a)前進(jìn)和倒車,應(yīng)通過(guò)駕駛員兩個(gè)不同的動(dòng)作來(lái)完成,或

b)如果只通過(guò)一個(gè)動(dòng)作來(lái)完成,應(yīng)使用一個(gè)安全裝置,使開(kāi)關(guān)只有在靜止或低速時(shí)才能轉(zhuǎn)換到倒車位置

如果通過(guò)改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車,需滿足:

a)前進(jìn)和倒車,應(yīng)通過(guò)駕駛員兩個(gè)不同的動(dòng)作來(lái)完成,或

b)如果只通過(guò)一個(gè)動(dòng)作來(lái)完成,應(yīng)使用一個(gè)安全裝置,使開(kāi)關(guān)只有在靜止或低速時(shí)才能轉(zhuǎn)換到倒車位置

停車

當(dāng)駕駛員離開(kāi)車輛時(shí),如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍處于“可行駛”狀態(tài),應(yīng)通過(guò)明顯的信號(hào)裝置提示駕駛員

如果當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài),動(dòng)力電機(jī)還在旋轉(zhuǎn),這時(shí)切斷車輛電源(熄火),車輛不能移動(dòng)或行駛

當(dāng)駕駛員離開(kāi)車輛時(shí),如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍處于“可行駛”狀態(tài),應(yīng)通過(guò)明顯的信號(hào)裝置提示駕駛員

切斷電源后,車輛不能產(chǎn)生由自身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的不期望的行駛

主開(kāi)關(guān)

應(yīng)使用一個(gè)主開(kāi)關(guān)來(lái)斷開(kāi)車載電源(動(dòng)力電池系統(tǒng))的至少一個(gè)電極,主開(kāi)關(guān)應(yīng)能夠通過(guò)駕駛員手可觸及的一個(gè)手動(dòng)裝置來(lái)控制。

每次電源切斷后,應(yīng)能通過(guò)正常的電源接通程序重新恢復(fù)供電。

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電磁兼容性

電磁抗擾度,滿足ISO 11451-2的要求

電磁發(fā)射,滿足GB 14023GB/T 18387的要求

滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

輔助功能

當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí),輔助電路應(yīng)符合其他相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,特別是燈光,信號(hào),功能安全

\

故障防護(hù)

非預(yù)期的車輛動(dòng)作

應(yīng)防止驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)不希望的加速,減速和倒車

應(yīng)盡量避免或防止由車輛特有系統(tǒng)和部件的硬件或軟件單點(diǎn)失效所造成的不希望的加速,減速和倒車

故障安全

\

針對(duì)電動(dòng)汽車系統(tǒng)和組件的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮故障安全

單點(diǎn)失效

\

應(yīng)對(duì)可能的單點(diǎn)失效采取管理措施

電氣連接

電氣連接任何非預(yù)期的斷開(kāi),都不應(yīng)導(dǎo)致車輛產(chǎn)生危險(xiǎn)

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輔助電路

當(dāng)輔助電路與動(dòng)力系統(tǒng)有電連接時(shí),應(yīng)防止輔助電路電壓過(guò)高

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過(guò)流切斷

當(dāng)電流過(guò)大時(shí),應(yīng)使用一個(gè)電路保護(hù)器、切斷裝置或熔斷器斷開(kāi)車載電源(動(dòng)力電池系統(tǒng))的至少一個(gè)電極

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用戶使用手冊(cè)

在用戶手冊(cè)中應(yīng)詳細(xì)注明與電動(dòng)汽車安全操作和防護(hù)相關(guān)的方面

標(biāo)識(shí)

\

車輛標(biāo)識(shí)與相關(guān)法規(guī)一致

緊急響應(yīng)

\

廠家應(yīng)向安全人員和緊急響應(yīng)者提供關(guān)于車輛故障處理的信息

針對(duì)操作安全,2015版刪除了主開(kāi)關(guān)和輔助功能的要求。

針對(duì)故障防護(hù),刪除電氣連接,輔助電路和過(guò)流切斷的要求,增加了故障安全和單點(diǎn)失效的要求。顯然,修改之后的涵蓋面更為廣泛,只要是可能導(dǎo)致安全事故的單點(diǎn)失效/故障,都應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。

另外,還增加了緊急響應(yīng)的要求,這對(duì)于事故處理(如滅火,救災(zāi)等)非常關(guān)鍵,如果處理不當(dāng),所造成的次生災(zāi)害可能更為嚴(yán)重,所以廠家必須提供詳細(xì)的故障處理指南或手冊(cè)。

3. GB/T 18384.3-2015標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 18384.3主要是如何防護(hù)電動(dòng)汽車車載電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳導(dǎo)連接的輔助系統(tǒng)可能造成的人員觸電危害。

項(xiàng)目

GB/T 18384.1-2001

GB/T 18384.1-2015

適用電壓范圍(B級(jí)電壓)

25V~660V(交流)或

60V~1000V(直流)

30V~1000V(交流)或

60V~1500V(直流)

標(biāo)記

高壓警告標(biāo)記

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B級(jí)電壓電線標(biāo)記

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人員觸電防護(hù)

通則

基本防護(hù)方法

單點(diǎn)失效防護(hù)——電位均衡

單點(diǎn)失效防護(hù)——絕緣電阻

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單點(diǎn)失效防護(hù)——電容耦合

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單點(diǎn)失效防護(hù)——斷電

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觸電防護(hù)的替代方法

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絕緣要求

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遮攔/外殼

絕緣配合

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電介質(zhì)強(qiáng)度

車輛充電插座

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防水

模擬清洗

模擬暴雨

模擬涉水

要求

用戶使用手冊(cè)

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由于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容較多,此處不一一列出相關(guān)檢驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容,有興趣可直接參考標(biāo)準(zhǔn)文稿。

GB/T 18384.3-2015版本大大強(qiáng)化了針對(duì)人員觸電防護(hù)的要求,增加了對(duì)絕緣電阻、電容耦合、斷電、絕緣要求、絕緣配合等方面的內(nèi)容,并對(duì)其他一些項(xiàng)目的內(nèi)容做了必要的修改。修改后的版本,比2001版考慮的更為全面,雖然是針對(duì)整車級(jí)別的要求,但是動(dòng)力電池系統(tǒng)可以直接參照其中的部分要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)。

五、總結(jié)

標(biāo)準(zhǔn)不是萬(wàn)能的,但是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)是萬(wàn)萬(wàn)不能的。隨著新版國(guó)標(biāo)的陸續(xù)發(fā)布,國(guó)內(nèi)在電動(dòng)汽車的發(fā)展方面已經(jīng)不再一味追求速度快和規(guī)模大,而是立足于產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,逐步建立一個(gè)基礎(chǔ)性的入圍門檻和通用化的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),讓大家在一個(gè)相對(duì)公正和透明的環(huán)境里進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)與合作,有利于行業(yè)的良性發(fā)展。

我們應(yīng)該看到,國(guó)標(biāo)的制定,更多的參考了國(guó)外已有的標(biāo)準(zhǔn)體系,這是可取之處,吸收他人已有的經(jīng)驗(yàn),可以少走很多彎路。但是,一味追隨別人的腳步,并不能使我們?cè)谌蚋?jìng)爭(zhēng)脫穎而出,掌握足夠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和話語(yǔ)權(quán),我們更需要積累和探索中國(guó)自己的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和法律法規(guī),形成自己的獨(dú)到之處,并且要讓自己的標(biāo)準(zhǔn)走出國(guó)門,推動(dòng)全球標(biāo)準(zhǔn)的完善。

行百里者半九十,雖然前路依然困難重重,但重要的是我們走在正確的道路上,并且正持續(xù)不斷的進(jìn)步。希望國(guó)內(nèi)的企業(yè),少些浮躁,多些積累,少些沖動(dòng),多些審慎,為了維護(hù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,為了千百萬(wàn)消費(fèi)者的人身和財(cái)產(chǎn)安全,嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、檢驗(yàn)、生產(chǎn)、維護(hù)和回收,勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,具有最起碼的人性和良心。

來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:夏軍

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夏軍

杭州捷能科技有限公司創(chuàng)始人,總經(jīng)理 先后任職于比亞迪,ATL,CATL 動(dòng)力電池及Pack領(lǐng)域資深專家 新能源汽車行業(yè)觀察者

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