T_IMAS 052.2-2022 电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范 第二部分：换电车辆换电电池箱体与换电底托技术要求.pdf

ICS29.200CCS K81IMAS团体标准T/IMAS 052.22022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范第二部分：换电车辆换电电池箱体与换电底托技术要求Electric medium and heavy truck sharing battery swap station and technicalspecification of battery swap systemPart2:Technical requirement of electric truck swapping box and swapping basesupport在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。2022-12-01 发布2022-12-02 实施内蒙古标准化协会发 布T/IMAS 052.22022I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。本文件T/IMAS 0522022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范分为8个部分：第一部分：总则；第二部分：换电车辆换电电池箱体与换电底托技术要求；第三部分：换电车辆换电连接器技术要求；第四部分：换电车辆换电控制器技术要求；第五部分：换电系统设备技术安全；第六部分：换电系统通讯协议技术要求；第七部分：数据安全管理，风险预警分析技术要求；第八部分：换电站的规划布局及安装防护要求。本文件为T/IMAS 052.22022电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范的第二部分。本文件由北奔重型汽车集团有限公司提出。本文件由内蒙古标准化协会归口。本文件起草单位：北奔重型汽车集团有限公司、上海启源芯动力科技有限公司、协鑫能源科技有限公司、上海玖行能源科技有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司。本文件主要起草人：张久祥、吕彪、杜柏杨、栓柱、郑小飞、高敏、赵冬旭、于博、丁习坤、来瑞俊、张鑫。T/IMAS 052.220221电动中重卡共享换电站及车辆换电系统技术规范第二部分：换电车辆换电电池箱体及换电底托技术要求1范围本标准规定了电动中重卡换电车辆换电电池箱体及换电底托的技术要求、试验方法。本标准适用于电动中重卡吊装式换电车辆。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 1589汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值GB/T 3098紧固件机械性能GB 18384-2020电动汽车安全要求GB/T 34585-2017 纯电动货车技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1换电电池箱 swappable battery box可借助于换电站换电设备实现换电车辆与换电站之间的转运、实现换电功能的电池箱。车载时安装于换电底托上，通过定位机构、锁止机构实现安装与固定。对于具有可在换电车辆车载状态下实现充电功能要求的换电电池箱，通过安装于换电电池箱体的充电接口或安装于换电底托的充电接口和换电连接器实现充电功能。3.2换电电池箱框架 swappable battery frame用于容纳及安装动力电池包及BMS、冷却系统、换电连接器插头，以及其它功能组件及附件，应设置有抓举机构实现换电站换电抓举设备对换电电池箱的抓举和转运，应设置有与换电底托正确配合的锁止机构、定位机构实现换电电池箱在换电底托上的正确配合、安装及固定。3.3锁止机构 locking mechanism锁止机构分为换电电池箱锁止机构和底托锁止机构。T/IMAS 052.220222换电电池箱锁止机构：换电电池箱锁止机构与换电底托锁止机构配合使用，用于实现换电电池箱在换电底托上的安装，换电底托对换电电池箱的固定形式一般为压紧式或锁销式。底托锁止机构：安装在换电底托框架上，用于将换电电池箱固定在换电底托的机构，由驱动装置、锁止执行机构组成，应同时具备将换电电池箱固定在换电底托的锁止功能，以及解除换电电池箱在换电底托固定的解锁功能。驱动装置的驱动方式一般有电机驱动、气压驱动，和液压驱动的自动驱动方式，以及作为备用的手动驱动方式。3.4定位机构 location mechanism设置于换电底托框架上，用于换电电池箱在换电底托安装时进行粗定位与精定位，实现换电电池箱与换电底托间的正确与快速配合，及换电电池箱在换电底托上的固定。定位机构一般为凸出于换电底托框架上平面的柱状机构，与换电电池箱上的孔状或边角状的定位机构相配合。3.5冷却系统 cooling system用于对动力电池包实现冷却功能的冷却系统，推荐为液冷系统，包含散热器、风扇、压缩机等。4技术要求4.1总体要求4.1.1在-40 65 温度环境和 5%95%湿度环境中，换电电池箱可以正常工作。4.1.2换电电池箱的设计制造应满足安全、快速、可靠地更换换电电池箱的要求。4.1.3换电电池箱在换电车辆上的安装与固定在换电车辆允许行驶工况下应牢固可靠。4.1.4换电电池箱通过锁止机构、定位机构，以及换电连接器插头分别与换电底托的锁止机构、定位机构，以及换电连接器插座正确配合实现换电电池箱在换电车辆上的固定与安装。4.1.5换电电池箱内部的高压线束、低压线束，以及液冷管路等应合理布置。4.1.6电动中重卡换电车辆应符合 GB 1589 的技术要求规定，换电箱体前后距离驾驶室及货箱最小距离不小于 100 mm。4.1.7换电电池箱体在整车上的布置形式见图 1。T/IMAS 052.220223图 1换电电池箱位置和连接示意4.2换电电池箱框架技术要求4.2.1换电电池箱外廓尺寸要求见表 1、示意图见图 2。其中外廓尺寸为主体尺寸要求，如膨胀水箱、维修盖、管线束等局部突出部件可不计在内。表 1换电电池箱外廓尺寸范围（mm）符号数值(mm)L123602540W1810850H114902300H280H3255H45090说明：L1：换电电池箱的长度；W1：换电电池箱的宽度；H1：换电电池箱的高度；H2：抓举机构区高度（包含型材高度）；H3：锁止机构区高度（包含型材高度）；H4：型材规格高度。T/IMAS 052.220224图 2吊装式换电电池箱框架外廓尺寸4.2.2抓举机构一般安装于换电电池箱顶部，位于换电电池箱防护罩外部，抓举机构应满足换电站抓举设备的抓举和配合要求，抓举机构的结构形状及尺寸应与第五部分：换电系统设备技术要求中规定的换电站抓举设备结构、形状，及尺寸等要求相匹配。4.2.3应在抓举机构或换电电池箱抓举机构附近区域设置明显特征（二维码、磁条、特征图案等），便于换电站抓举设备抓取定位，特征形式及设置位置应与第五部分：换电系统设备技术要求中的换电站抓举设备特征识别种类和位置规定相匹配。4.2.4换电电池箱框架底部应设置有供换电底托锁止机构执行压紧固定换电电池箱功能的外边框平面锁止机构区域，锁止机构的平面度应不大于 4 mm。锁止机构区域分布应符合附录 A 中 A.1 的规定。4.2.5为提高换电底托锁止机构对换电电池箱固定的可靠性，锁止机构区域一般应采用多点均匀分布布置。4.2.6应至少包含粗定位（一级定位）及精定位（二级定位）两级以上的定位机构，定位机构的尺寸及位置分布应符合附录 A 中 A.2 的规定。4.2.7粗定位机构一般由换电电池箱框架底部的垂直边组成，用于实现换电电池箱在换电底托上吊装安装时的一级粗导向定位4.2.8精定位结构一般由同样位于换电电池箱框架底部的 4 个定位导向圆孔组成，导向圆孔一般为贯通孔，与换电底托的 4 个圆柱形定位机构配合使用，用于实现换电电池箱在换电底托上吊装安装时的二级精导向定位。4.2.9换电连接插头技术要求应符合第三部分：换电车辆换电连接器技术要求中的规定，换电连接器插头位置分布应符合附录 A 中 A.3 的规定。4.2.10如车辆换电系统中冷却系统为外置冷却系统，水路快插应符合附录 A.3.2 中位置分布。4.2.11换电电池箱体应在箱体右侧标有钢制刻印铭牌，铭牌内容应明确明显的表示产品追溯码，制造日期、制造商及电池容量等详细信息内容。4.3底托技术要求4.3.1换电底托的设计制造应满足安全、快速、可靠地进行换电操作的要求。4.3.2换电底托可存在易损耗零部件，在车辆使用说明书中规定易损耗零部件的明细、维护和更换要求，易损耗零部件在车辆制造厂规定的保养维护期内不应出现故障和失效。4.3.3锁止机构、定位机构表面不应有毛刺、异物、飞边及类似尖锐边缘。4.3.4锁止机构应具备锁止和解锁功能，功能可靠，在换电车辆行驶和进行换电操作时，不应出现功能失效。4.3.5锁止机构应具备锁止状态监测功能，应能实时监测和反馈锁止功能状态信号。4.3.6锁止机构应同时具备自动和手动锁止和解锁功能，手动锁止和解锁功能作为自动锁止和解锁功能的备份，用于自动锁止和解锁功能失效时，依靠手动操作完成锁止和解锁功能。4.3.7锁止机构分布位置应满足本标准第二部分：换电车辆换电箱体与换电底托技术要求中附录T/IMAS 052.220225A 中规定的换电电池箱锁止机构区域位置要求，为提高锁止机构对换电电池箱固定的可靠性，锁止机构一般应采用多点均匀分布式布置。4.3.8定位机构应至少包含粗定位（一级定位）及精定位（二级定位）两级及以上的定位机构。定位机构的尺寸及位置分布见附录 A。4.3.9锁止机构中螺纹紧固件的技术要求应符合 GB/T 3098（所有部分）的规定。4.3.10如车辆换电系统中冷却系统为外置冷却系统，水路快插应符合附录 A.3.2 中位置分布。4.4机械可靠性要求4.4.1换电电池箱试验前，换电电箱不应出现裂纹、断裂、连接机构松动松脱，相关零部件安装固定牢固可靠；电器系统应可正常工作，换电电箱应处于符合图纸参数并可完好运行状态；冷却系统不应出现漏液等故障，按照5.1及5.2要求进行耐久试验，试验结束后，不出现裂纹、断裂、连接机构松动松脱，相关零部件安装固定牢固可靠；锁止及定位机构不出现变形和磨损；抓举机构不出现严重变形和磨损；换电连接器插头无松脱，密封应满足IP67或IP6K9K等级要求，绝缘电阻应满足GB 18384中的相关要求；冷却系统不应出现漏液等故障。4.4.2换电底托换试验前，换电底托不应出现松动、裂纹、断裂，锁止及定位机构不出现影响锁止、解锁，密封等失效形式，电器系统应可正常工作，换电底托应处于符合图纸参数并可完好运行状态。按照5.1及5.2要求进行耐久试验，试验结束后，不应出现松动、裂纹、断裂、烧蚀、泄漏，锁止及定位机构不出现影响锁止、解锁，定位导向功能的严重磨损和变形、安全监控等失效，锁止机构响应时间、执行效率、锁止力（或扭矩）等应不低于初始值的90%，换电连接器无松脱，密封应满足IP67或IP6K9K等级要求，绝缘应符合GB/T18384（所有部分）的规定，不应出现欠压等电气故障。5试验方法5.1车载换电系统换电操作耐久试验5.1.1试验准备5.1.1.1试验环境温度：室温。5.1.1.2试验对象为车载换电系统，每套车载换电系统含一套整备状态下的换电底托、一套整备状态下的换电电池箱，及一套换电控制器。试验样品数量应不少于 2 套车载换电系统。5.1.1.3应有一套能够模拟换电站换电抓举设备的抓举起吊装置用于试验过程中对换电电池箱的吊装试验步骤。5.1.1.4换电底托在试验台架上的安装方式、安装角度应与实车安装状态相同，试验台架在地面呈 1o布置。5.1.1.5试验台架对车载换电系统的支承刚度应不低于实车状态下的支承刚度。5.1.1.6试验中应有一套上位机用于车载换电系统的试验控制。T/IMAS 052.2202265.1.1.7试验过程中，可按照车辆制造厂的相关规定维护或更换易损耗零部件（如锁止螺栓更换等）。5.1.2试验方法5.1.2.1将换电电池箱起吊到规定高度，换电电池箱静止后保持 30 秒。换电电池箱静止后在水平面