DB50_T 1476-2023电动重型载货车车载换电系统通用技术要求.pdf

ICS 43.020CCS T 40DB50重庆市地方标准DB50/T 14762023电动重型载货车车载换电系统通用技术要求2023-09-15 发布2023-12-15 实施重庆市市场监督管理局发 布DB50/T 14762023I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 换电电池箱.24.1 总体要求.24.2 布置要求.24.3 尺寸要求.34.4 结构要求.45 换电底托.45.1 总体要求.45.2 导向定位机构.55.3 锁止机构.56 换电电连接器.56.1 总体要求.56.2 数量及布置.56.3 接口定义.67 换电控制器.67.1 工作电压.67.2 逻辑关系.67.3 连接要求.67.4 功能要求.6附录 A（资料性）换电电池箱结构布置及尺寸.8附录 B（资料性）换电底托结构布置及尺寸.11附录 C（资料性）换电电连接器界面及尺寸.13附录 D（资料性）换电电连接器接口定义.15DB50/T 14762023II前言本文件按照 GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由重庆市经济和信息化委员会提出、归口并组织实施。本文件起草单位：中国汽车工程研究院股份有限公司、上海玖行能源科技有限公司、上汽红岩汽车有限公司、庆铃汽车股份有限公司、重庆恒通客车有限公司、重庆峘能电动车科技有限公司、绿动未来能源有限公司、上海启源芯动力科技有限公司、四川智锂智慧能源科技有限公司、重庆市质量和标准化研究院。本文件主要起草人：陈浩、兰楠、丁习坤、来瑞俊、凌凯、徐红刚、郭湉、夏国强、乐中耀、罗逢春、易坤炎、叶成友、薛松、张建华、龙江、赵红全、黄兴、陈晓、李立国、陈震宇、杨洋、陈晓荣。DB50/T 147620231电动重型载货车车载换电系统通用技术要求1范围本文件规定了电动重型载货车（以下简称车辆）车载换电系统的换电电池箱、换电底托、换电电连接器、换电控制器的通用技术要求。本文件适用于吊装式换电的车载换电系统，不适用于整体单侧式换电、整体双侧式换电和底部换电的车载换电系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法GB/T 19596-2017电动汽车术语GB/T 30038道路车辆电气电子设备防护等级（IP代码）GB/T 34585纯电动货车技术条件GB/T 40032-2021电动汽车换电安全要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1车载换电系统on-board battery swap system车辆上与换电操作或换电功能相关的部件所组成的系统。主要由换电电池箱、换电底托、换电电连接器等组成。来源：GB/T 40032-2021，3.5，有修改3.2换电电池箱swappable battery box由换电电池框架、动力电池包、BMS、换电电连接器等组成的箱体。3.3换电电池框架framework of swappable battery用于安装动力电池包、BMS、换电电连接器以及其它功能组件及附件的框架系统。3.4电池管理系统battery management system；BMS监视动力电池的状态（温度、电压、荷电状态等），可为动力电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制并提供与应用设备通信接口的系统。来源：GB/T 19596-2017，3.3.2.1.10，有修改DB50/T 1476202323.5热管理系统thermal management system由散热器、风扇、压缩机等组成，对动力电池包进行制冷和加热的装置。3.6导向定位机构guidance and locative structure由导向机构和定位机构共同组成的机械结构，换电时对换电电池箱起引导和定位作用。3.7换电底托battery swap base安装在车辆上，连接车辆和换电电池箱的装置。3.8锁止机构locking mechanism换电电池箱与换电底托紧固连接，避免换电电池箱松脱的装置。3.9换电电连接器swappable electrical connector换电电池箱与换电底托或换电站之间的电气连接装置，用于传输电能量、电信号。3.10换电电连接器插头swappable electrical connector plug安装在换电电池箱底部，用于连接换电底托的电气接口。3.11换电电连接器插座swappable electrical connector socket-outlet安装在车辆换电底托上，用于连接换电电池箱的电气接口。3.12换电控制器battery swap controller；BSC与换电电池箱、车辆进行通信连接的装置。控制换电电池箱的解锁与锁止。4换电电池箱4.1总体要求4.1.1换电电池箱宜在-2055 温度环境和相对湿度 5%95%的环境中正常工作。4.1.2换电电池箱内部的电池包、高压线束、低压线束、液冷管路等应合理布置。4.1.3换电电池箱内部的动力电池包、BMS、热管理系统和换电电连接器应满足 GB/T 30038 规定的IP6K7 级防护要求，绝缘电阻应满足 GB/T 18655 中的相关要求。4.1.4经过 10000 次换电操作后，换电电池箱不应出现松动、裂纹、断裂、烧蚀、锈蚀、泄露，连接机构不应松动松脱，抓取结构、定位机构、锁止机构不应出现严重变形。4.1.5按照 GB/T 34585 规定进行 15000 km 可靠性测试后，换电电池箱不应出现功能失效、裂纹、断裂、连接机构松动松脱，高压线束、低压线束、液冷管路及其它功能附件的安装应牢固可靠。4.2布置要求换电电池箱在车辆上的布置见图 1。DB50/T 147620233图 1换电电池箱位置和连接示意图4.3尺寸要求换电电池箱外廓形状见图 2，其外廓尺寸要求见表 1。图 2换电电池箱外廓尺寸表 1换电电池箱外廓尺寸范围名称符号尺寸（mm）换电电池箱的长度L23202500换电电池箱的宽度W810850换电电池箱的高度H9002300DB50/T 1476202344.4结构要求4.4.1换电电池箱顶部应设置抓取接口。抓取接口的形状、尺寸应与换电站抓举设备相配合。4.4.2换电电池箱底部应设置导向定位、锁止等机械接口，电气及冷却接口等。4.4.3换电电池箱结构布置及尺寸宜参照附录 A。4.4.4换电电池箱整体结构见图 3。标引序号说明：1-粗导向定位边；2-承载面；3-电气接口；4-精导向定位孔；5-锁止接口；6-顶部抓取接口；7-底托装置避让空间；8-电气接口及线缆空间。图 3换电电池箱结构示意图5换电底托5.1总体要求5.1.1换电底托包含导向定位机构和锁止机构，其结构布置可参照附录 B。5.1.2经过 10000 次换电操作后，换电底托不应出现松动、裂纹、断裂、烧蚀、锈蚀，锁止及定位机构不应出现严重磨损和变形，锁止机构不应出现锁止、解锁、安全监控等功能失效。DB50/T 1476202355.1.3按照 GB/T 34585 规定进行 15000 km 可靠性测试后，换电底托不应出现松动、裂纹、断裂、烧蚀、泄漏，锁止及定位机构不应出现严重磨损和变形，锁止机构不应出现锁止、解锁、安全监控等功能失效。5.2导向定位机构导向定位机构应至少具有粗导向、精定位功能，精定位尺寸设计宜参照附录 B。5.3锁止机构5.3.1应具备锁止和解锁功能，在车辆行驶和换电时，不应出现功能失效。5.3.2应具备锁止状态监测功能，能实时监测并反馈锁止状态信号。5.3.3应具备自动和手动锁止和解锁功能，当自动锁止和解锁功能失效时，可手动操作完成锁止和解锁。6换电电连接器6.1总体要求6.1.1换电电连接器可在-2055 温度环境和相对湿度 5%95%的环境中正常工作。6.1.2换电电连接器插头和插座耦合后应满足 IP6K7 级防护要求，插头和插座脱开后高压带电部件应满足 IPXXB 级防护要求。6.1.3换电电连接器高压电路额定工作电压不低于 750 V/DC，额定工作电流不低于 250 A，低压电路最大工作电压不低于 30 V/DC。6.1.4低压控制电路单端子最大工作电流不低于 8 A，辅助电源单端子最大工作电流不低于 30 A。6.1.5换电电连接器界面尺寸宜参照附录 C。6.2数量及布置换电电连接器数量为 4 个，分别为放电连接器 1、放电连接器 2、充电连接器 1、充电连接器2，其在换电底托上的布置见图 4。图 4换电电连接器布置方式DB50/T 1476202366.3接口定义换电电连接器宜包含 2 个高压触头、12 个低压触头和 1 个接地触头，各部分接口定义宜参照附录 D。7换电控制器7.1工作电压换电控制器工作电压见表 2。表 2工作电压额定工作电压最低工作电压最高工作电压24V18V36V7.2逻辑关系换电控制器与车辆、换电站之间的逻辑连接关系如图 5 所示。图 5换电控制器与车辆、换电站之间逻辑连接关系7.3连接要求7.3.1与车辆连接换电控制器采用 CAN 通信方式与车辆进行连接。通过控制锁止执行单元，实时采集上传换电电连接器插座温度状态、锁止机构开闭锁状态、故障状态等，并实时上报车辆。7.3.2与换电站连接换电控制器宜通过 WIFI、蓝牙、微波等无线连接方式与换电站进行连接。实时接收换电站下发的控制指令并向换电站上报当前车辆状态。7.4功能要求DB50/T 147620237换电控制器宜具备以下功能：a)换电插销状态检测；b)换电电连接器状态检测；c)换电电连接器 NTC 温度检测；d)换电锁止控制；e)车端与站端之间的通信；f)网关路由协议转换。DB50/T 147620238A附录A（资料性）换电电池箱结构布置及尺寸A.1顶部抓取接口布置见图 A.1，关键尺寸见表 A.1。图 A.1 顶部抓取接口布置尺寸图表 A.1 顶部抓取接口布置尺寸表单位：mm代号X1X2X3X4X5Y1Y2Z1Z2数值80019201801100225015307201508085A.2换电电池箱底部界面布置见图 A.2，关键尺寸见表 A.2。图 A.2 换电电池箱底部界面布置图DB50/T 147620239表 A.2 换电电池箱底部界面布置尺寸表单位：mm代号L1L2L3L4L5W1W2W3W4W5数值1960.38600.512201202360130257.50.32050.36200.513010710A.3换电电池箱锁止机构接口布置见图 A.3，关键尺寸见表 A.3。图表中未注单位均为毫米（mm）。图 A.3 换电电池箱锁止机构接口布置图表 A.3 换电电池箱锁止机构接口布置尺寸表代号A1A2A3A4A5A6数值1220120 236010 71040910.5830A.4换电电池箱精定位孔见图 A.4，关键尺寸见表 A.4。图表中未注单位均为毫米（mm）。图 A.4 换电电池箱精定位孔尺寸图DB50/T 1476202310表 A.4 换电电池箱精定位孔尺寸表代号Y11X8e-fH10D1D2D3ab数值8600.56200.500.530144.30.147.30.16145DB50/T 1476202311附录B（资料性）换电底托结构布置及尺寸B.1换电底托结构布置见图 B.1，关键尺寸见表 B.1。图 B.1换电底托结构布置尺寸图表 B.1换电底托结构布置尺寸表单位：mmB.2换电底托精定位细节图 B.2，关键尺寸见表 B.2。代号数值代号数值代号数值代号数值V18600.5V62500D4850H410V21960.3V7 0 2-2360D5 0 1-710H55V3220D1257.50.3H1185V41050D22050.3H2290V512201D36200.5H335DB50/T 1476202312图 B.2 换电底托精定位细节尺寸图表 B.2 换电底托精定位细节尺寸表单位：mm代号H8H9H10H11H12DdH13数值47.76301140100.5450.1400.1120DB50/T 1476202313附录C（资料性）换电电连接器界面及尺寸C.1换电电连接器插头外形尺寸见图 C.1，图中未注单位均为毫米(mm)。图 C.1 换电电连接器插头外形尺寸C.2换电电连接器插头界面尺寸见图 C.2，图中未注单位均为毫米（mm）。图 C.2 换电电连接器插头界面尺寸DB50/T 1476202314C.3换电电连接器插座外形尺寸见图 C.3，图中未注单位均为毫米(mm)。图 C.3 换电电连接器插座外形尺寸C.4换电电连接器插座界面尺寸见图 C.4，图中未注单位均为毫米(mm)。图 C.4 换电电连接器插座界面尺寸DB50/T 1476202315附录D（资料性）换电电连接器接口定义D.1放电连接器 1 接口定义见表 D.1。表 D.1 放电连接器 1 接口定义列表触头编号/标识额定电压/电流功能定义DC+750 V/250 A动力电池放电正极DC-750 V/250 A动力电池放电负极PE-接地端子1-预留2-预留3-预留4-预留5-预留6-预留7-预留8-预留9-预留10-预留1130 V/2 A放电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁1230 V/2 A放电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁D.2放电连接器 2 接口定义见表 D.2。表 D.2 放电连接器 2 接口定义列表触头编号/标识额定电压/电流功能定义DC+750 V/250 A动力电池放电正极DC-750V/250 A动力电池放电负极PE-接地端子130 V/2 A行车激活电池系统信号，车辆激活电池管理系统230 V/10 A低压供电电源负极，为电池系统控制电源330 V/2 A充电座 1 正极端子温度检测正430 V/2 A充电座 1 负极端子温度检测正530 V/2 A通信 CANL 用车辆与电池系统通讯的信号630 V/2 A通信 CANH 用车辆与电池系统通讯的信号730 V/2 A充电 CANL，用于电池系统与充电设备通讯830 V/2 A充电 CANH，用于电池系统与充电设备通讯930 V/2 A换电站充电 24V 确认信号1030 V/2 A预留DB50/T 1476202316表 D.2 放电连接器 2 接口定义列表（续）触头编号/标识额定电压/电流功能定义1130 V/2 A放电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁1230 V/2 A放电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁D.3充电连接器 1 接口定义见表 D.3。表 D.3 充电连接器 1 接口定义列表触头编号/标识额定电压/电流功能定义DC+750 V/250 A动力电池充电正极DC-750 V/250 A动力电池充电负极PE-接地端子1-预留2-预留3-预留4-预留5-预留6-预留7-预留8-预留9-预留10-预留1130 V/2 A充电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁1230 V/2 A充电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁D.4充电连接器 2 接口定义见表 D.4。表 D.4 充电连接器 2 接口定义列表触头编号/标识额定电压/电流功能定义DC+750 V/250 A动力电池充电正极DC-750 V/250 A动力电池充电负极PE-接地端子130 V/10 A低压供电电源正极，为电池系统控制电源230 V/2 A充电连接确认信号 CC2，用于充电枪 1 连接确认330 V/2 A充电连接确认信号 CC2，用于充电枪 2 连接确认430 V/2 A充电低压辅助电源正极530 V/2 A充电座 2 正极端子温度检测正630 V/2 A充电座 2 温度检测负730 V/2 A充电座 2 负极端子温度检测正830 V/2 A充电座 1 温度检测负DB50/T 1476202317表 D.4 充电连接器 2 接口定义列表（续）触头编号/标识额定电压/电流功能定义9-预留10-预留1130 V/2 A充电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁1230 V/2 A充电功率端子连接到位反馈信号，高压互锁