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工信部對《電動客車安全要求》征求意見

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2018-01-29 10:09:37
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工信部對《電動客車安全要求》征求意見近日工信部正就《電動汽車安全要求》、《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》《電動客車安全要求》3項強制性國家標準(征求意見稿)征求意見。 其中,

近日工信部正就《電動汽車安全要求》、《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》《電動客車安全要求》3項強制性國家標準(征求意見稿)征求意見。

 

其中,《電動客車安全要求(征求意見稿)》規(guī)定了電動客車的安全要求和試驗方法。那么,本次電動客車安全征求意見稿與之前標準,有哪些方面的改進呢?

 

一、防水防塵性能

 

1、整車涉水試驗條件參照GB/T 18384.3-2015制定,為提高整車涉水能力,涉水深度要求提高到30 cm,并對試驗后絕緣電阻的要求做出明確的要求,提高了技術要求。

 

2、根據(jù)IEC(國際電工協(xié)會)的標準,工頻情況下,人體無反應區(qū)在0.6 mA以下,即通過人體的電流小于0.6 mA時,人體是基本沒有感覺的,而當人體通過大于0.6 mA的電流時,會引起人體麻刺的感覺,為確保乘員安全和乘坐感受,需將泄露電流控制在0.6mA以下,按照電動客車一般600V的工作電壓計算,將總絕緣阻值設置為需大于1 MΩ。

 

3、對涉水風險較大的B級電壓部件的防護等級做出明確要求,滿足IP67的防水防塵等級要求,同時防護等級測試后滿足總絕緣阻值大于1 MΩ的要求。

 

4、增加整車耐浸泡防護要求,提高整車防水淹安全性能,50 cm水深是依據(jù)中國典型城市最大降雨量平均值統(tǒng)計得出,24 h防浸泡時間由積水排水時間與車輛救援時間綜合得出。

 

二、防火性能

 

1)本標準在參考GB 24407-2012《專用校車安全技術條件》和GB XXXXX《客車內(nèi)飾材料的阻燃特性》等標準的基礎上,對車輛B級電壓部件使用的絕緣材料提出了阻燃等級要求,并對需測試對象做了細化明確。

 

2)對可充電儲能系統(tǒng)安裝艙體與乘客艙之間使用的材料提出了阻燃隔熱的要求,目的是防止可充電儲能系統(tǒng)起火后快速引燃乘客艙。阻燃要求參照阻燃性能要求最高的建筑材料及制品燃燒性能分級制定。隔熱材料導熱系數(shù)根據(jù)行業(yè)水平及試驗可靠驗證得到。

 

三、可充電儲能系統(tǒng)安全

 

1、本標準在制定過程中,工作組對《電動客車安全技術條件》執(zhí)行以來重慶、天津、襄陽、上海和長春等主要檢測機構的熱失控試驗執(zhí)行情況進行了統(tǒng)計分析,結果顯示熱失控試驗方法本身具有較好的可操作性。同時自2017年1月1日《電動客車安全技術條件》執(zhí)行近1年的時間里,我國電動客車發(fā)生的安全事故也得到了較好的遏制,因此,在電動客車強標中繼續(xù)保留熱失控條款。

 

2、本標準在參考GB 24407-2012《專用校車安全技術條件》和GB XXXXX《客車內(nèi)飾材料的阻燃特性》等標準的基礎上,對可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)部材料提出了阻燃性能的要求,并對測試對象進行了細化分類。

 

3、針對需要引空調(diào)風的可充電儲能系統(tǒng)艙體,需要配置煙霧控制裝置,確保煙霧等有害氣體不能進入乘客艙,保證乘客安全。

 

4、為滿足整車防火及人員防觸電要求,可充電儲能系統(tǒng)在異常情況(如電氣短路)下具有雙重切斷電源模式。

 

5、蓄電池包應具有內(nèi)部壓力泄壓裝置,防止在過充、過放等濫用情況下電池箱體發(fā)生過壓爆炸,此數(shù)值結合行業(yè)水平及試驗可靠驗證得到。

 

四、控制系統(tǒng)安全

 

1、整車控制器只能根據(jù)駕駛員對油門,制動剎車的操作,確定整車控制系統(tǒng)的功率輸出,同時無論在任何情況下,應保證駕駛員的安全,故制動優(yōu)先是整車控制優(yōu)先級較高的邏輯。

 

2、車輛行駛過程中,需主動斷B級高壓電時,為保證車輛及乘員安全,動力轉向系統(tǒng)在較高車速下或一定時間內(nèi)應維持助力狀態(tài)。

 

五、充電安全

 

1、為保證充電時人員和車輛安全,充電槍和充電插座或充電連接器正常插合之前不應帶電。

 

2、為保證充電安全,車輛充電插座應具備過溫保護功能要求。充電插座應符合GB/T 18487.1-2015中9.1溫度監(jiān)測的要求。

 

六、車輛結構安全

 

1、目前國內(nèi)外尚無電動客車相關碰撞標準法規(guī)、缺乏試驗數(shù)據(jù)積累,但電動客車由于安裝了高能量電池包、高電壓系統(tǒng),使用時載客量大,有必要進行碰撞試驗驗證其安全性。

 

2、建議根據(jù)電池布置和車輛結構,選擇車輛側面的最薄弱位置進行碰撞(最薄弱位置由檢測機構商生產(chǎn)企業(yè)確定)。

 

3、可變形移動壁障參考GB 20071-2006,碰撞速度為50 km/h±1km/h,碰撞角度90°;碰撞時試驗車輛為整備質(zhì)量狀態(tài),車輛荷電狀態(tài)(SOC)30%-50%,且處于上電狀態(tài)。碰撞后車輛應滿足GB/T 31498-2015相關要求。

 

4、為保證電動客車側翻時B級電壓部件滿足安全要求,對電動客車需按GB 17578進行上部結構強度驗證試驗的,整車需帶電進行試驗。

 

5、建議視同條件設定為:可充電儲能系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)及類型相同;可充電儲能系統(tǒng)能量相同或減?。幌潴w結構相同或加強;安裝結構相同或加強;電池包安裝區(qū)域的車體結構不變或加強(結構開口尺寸相同或變小)。

 

七、關于附錄A

 

蓄電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控試驗,為電池在失控情況下的危害性提供試驗和評價方法,編制說明逐條說明如下:

 

1)為確保電動客車安全,工作組經(jīng)過多次討論,一致認為需要對電動客車可充電儲能系統(tǒng)中核心化學危險源進行安全性評價。對蓄電池系統(tǒng)最小管理單元采取先過充12min再加熱至熱失控的方法,要求不起火,不爆炸,是確保在滿足GB XXXXX《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》基本安全要求的基礎上,對電動客車可充電儲能系統(tǒng)中核心化學危險源提出進一步的安全要求,同時考慮正極活性物質(zhì)中鋰離子的損失進一步惡化材料熱穩(wěn)定性的情況,確保電動客車公共安全;

 

2)考慮到在熱事故發(fā)生時蓄電池系統(tǒng)最小管理單元是一個整體,將其定義為測試對象能夠更好地反映實際熱事故危害,同時可為不同容量電池提供一個相對公平的測試及評價方法;

 

3)參照GB XXXXX《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》熱擴散專項工作小組的最新研究成果,對熱失控試驗的判定條件進行了細化,量化了熱失控時電壓降及溫升速率特征,減少誤關閉對試驗結果帶來的不利影響。

 

另外,由于GB XXXXX《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》中已經(jīng)對鋰離子電池包或系統(tǒng)熱擴散試驗進行了詳細的規(guī)定和說明,故在本標準中不再贅述。

 

八、關于附錄B

 

本標準車輛碰撞防護要求主要關注電動客車可充電儲能系統(tǒng)的碰撞安全性,考慮到目前電動客車可充電儲能系統(tǒng)安裝位置主要有三種:車輛頂部、車架中段底部、車輛后部,后兩種安裝位置均有碰撞風險。經(jīng)2016年9月7日電動客車碰撞安全試驗專題研討會討論,與會專家一致建議對電動客車可能遭遇碰撞的最薄弱位置均進行碰撞的試驗方案,如車輛側面安裝有動力電池,則優(yōu)先選擇車輛側面進行碰撞。

 

移動變形壁障:采用GB 20071-2006《汽車側面碰撞的乘員保護》附錄B規(guī)定的移動變形壁障,模擬乘用車撞擊電動客車的事故工況。

 

碰撞位置:主要是基于對可充電儲能系統(tǒng)保護最薄弱的位置,車輛具體薄弱位置由檢測機構商生產(chǎn)企業(yè)確定。

 

碰撞角度:當可充電儲能系統(tǒng)布置在車架中段底部,參照GB 20071-2006進行側面碰撞,移動壁障行駛方向垂直于被撞車輛的縱向或后部中心平面。

 

碰撞速度:電動客車主要在市區(qū)路況運行,因此參考GB 20071-2006中移動變形壁障50 km/h±1 km/h的碰撞速度

 

電動客車安全要求

 

1 范圍

 

本標準規(guī)定了電動客車的安全要求和試驗方法。

 

本標準適用于M2、M3類電動客車,包括純電動客車、混合動力電動客車。

 

本標準不適用于燃料電池電動客車。

 

2 規(guī)范性引用文件

 

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

 

GB/T 2408—2008  塑料  燃燒性能的測定  水平法和垂直法

 

GB 4208—2017  外殼防護等級(IP代碼)

 

GB 8624—2012  建筑材料及制品燃燒性能分級

 

GB/T 10294—2008  絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關特性的測定  防護熱板法

 

GB 13094—2017  客車結構安全要求

 

GB/T 15089  機動車輛及掛車分類

 

GB 17578—2013  客車上部結構強度要求及試驗方法

 

GB/T 19596—2017  電動汽車術語

 

GB 20071—2006  汽車側面碰撞的乘員保護

 

GB/T 31498—2015  電動汽車碰撞后安全要求

 

GB XXXXX 《電動汽車安全要求》

 

ISO 6487  碰撞試驗測量技術:檢測儀器(Road vehicle-Measurement techniques in impact tests-Instrumentation)

 

3 術語和定義

 

GB 13094—2017、GB/T 15089、GB/T 19596—2017確立的及下列術語和定義適用于本文件。

 

3.1

 

蓄電池系統(tǒng)最小管理單元  battery system minimum management unit

 

電池管理系統(tǒng)管理的最小蓄電池單元。

 

4 安全要求

 

4.1 防水防塵性能要求

 

4.1.1 整車涉水要求

 

按5.1.1規(guī)定的試驗方法進行整車涉水試驗,試驗完成后10 min內(nèi),總絕緣電阻值應大于1 MΩ。

 

4.1.2 B級電壓部件防護等級要求

 

以下部件的防護等級應不低于IP67,按5.1.2規(guī)定的試驗方法進行防護等級測試后,總絕緣電阻值應大于1 MΩ:

 

——安裝在客艙地板以下且距地面500 mm以下的B級電壓電氣設備和與B級電壓部件相連的連接器(充電口除外);

 

——安裝在車頂且無防護裝置的B級電壓電氣設備(受電裝置除外)。

 

4.1.3 整車浸水要求

 

按5.1.3規(guī)定的試驗方法進行整車浸水試驗,試驗完成后2 h內(nèi)車輛應不起火、不爆炸。

 

4.2 防火性能要求

 

4.2.1 B級電壓部件阻燃性能要求

 

B級電壓部件的材料分類和燃燒特性技術要求滿足表1的規(guī)定。

 

表1 B級電壓部件所用絕緣材料阻燃性能要求

 

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4.2.2 可充電儲能系統(tǒng)(或安裝艙體)與客艙間阻燃隔熱要求

 

可充電儲能系統(tǒng)(或安裝艙體)與客艙之間應使用阻燃隔熱材料隔離,阻燃隔熱材料的燃燒特性應符合GB 8624—2012中規(guī)定的A級要求,并且在300 ℃時導熱系數(shù)應小于等于0.04 W/(m·K)。

 

4.3 可充電儲能系統(tǒng)安全要求

 

4.3.1 蓄電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控要求

 

蓄電池系統(tǒng)最小管理單元按照附錄A的熱失控試驗方法進行試驗,測試對象應不起火、不爆炸。

 

4.3.2 可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)零部件材料阻燃要求

 

可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)應使用阻燃材料,阻燃材料的燃燒特性技術要求應滿足以下規(guī)定:

 

滿足以下任一條件的零部件,其材質(zhì)需滿足水平燃燒HB和垂直燃燒V-0的要求:

 

00001——單個零部件重量≥50 g;

 

00002——單個可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)相同型號的零件總重量>200 g。

 

其它非金屬零部件材質(zhì)需滿足水平燃燒HB75和垂直燃燒V-2的要求。

 

4.3.3 安裝艙體隔離要求

 

可充電儲能系統(tǒng)安裝艙體應與客艙隔離(引風裝置除外),保證乘客不能觸及到可充電儲能系統(tǒng)。若從客艙引風為可充電儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度,則引風口應配置煙霧控制裝置,可充電儲能系統(tǒng)發(fā)生安全問題時產(chǎn)生的有害氣體應不能從進風口進入客艙。

 

4.3.4 斷開裝置要求

 

可充電儲能系統(tǒng)應安裝維修開關和熔斷器。

 

4.3.5 泄壓透氣裝置要求

 

蓄電池包應設有定向泄壓和透氣裝置,泄壓壓強應不大于50 kPa。

 

4.4 控制系統(tǒng)安全要求

 

4.4.1 制動信號優(yōu)先要求

 

整車控制系統(tǒng)當制動信號和加速信號同時發(fā)生時,應只響應制動信號。

 

4.4.2 行駛中斷電要求

 

車輛在行駛過程中,出現(xiàn)需要整車主動斷B級高壓電的車輛異常情況時,在車速大于5 km/h時應至少保持轉向助力狀態(tài)30 s后再斷B級電。

 

4.5 充電安全要求

 

4.5.1 充電接口安全要求

 

整車具備多個充電接口時,充電時不工作的充電接口應不帶電。

 

4.5.2 充電插座溫度監(jiān)控要求

 

車輛的充電插座應設置溫度監(jiān)控裝置,該裝置應能根據(jù)溫度變化傳送相應信號給車輛,用于實現(xiàn)車輛充電接口的溫度監(jiān)測和過溫保護功能。

 

4.6 車輛結構安全要求

 

4.6.1 車輛碰撞安全要求

 

若有可充電儲能系統(tǒng)未安裝在車輛頂部,應按照附錄B的規(guī)定進行碰撞試驗,且車輛在碰撞試驗后應符合GB/T 31498—2015中4.2~4.4的要求。

 

4.6.2 上部結構安全要求

 

若電動客車需進行上部結構強度驗證試驗,應在其可充電儲能系統(tǒng)荷電量(SOC)30%~50%且處于上電狀態(tài)下進行試驗,試驗后應符合GB/T 31498—2015中4.2~4.4的要求。

 

4.6.3 車輛結構安全試驗視同原則

 

當需要考核的車型,與已經(jīng)通過車輛結構安全試驗的車型相比,同時滿足以下五個條件時,可免于5.5車輛結構安全試驗。

 

00003——可充電儲能系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)及類型相同;

 

00004——可充電儲能系統(tǒng)能量相同或減??;

 

00005——箱體結構相同或加強;

 

00006——箱體安裝結構相同或加強;

 

00007——電池包安裝區(qū)域的車體結構不變或加強(結構開口尺寸相同或變?。?/p>

 

5 試驗方法

 

5.1 防水防塵試驗

 

5.1.1 整車涉水試驗

 

本試驗是模擬電動客車經(jīng)過發(fā)大水的街道或水洼的情況。車輛應在30 cm水深的水池中,以5~10 km/h的速度行駛500 m,時間3~6 min;若水池長度小于500 m,應重復試驗累計達到500m,總時間(包括在水池外的時間)應少于10 min。

 

按 GB XXXXX 《電動汽車安全要求》中的絕緣電阻測量方法進行絕緣電阻試驗。

 

5.1.2 B級電壓部件防護等級試驗

 

按GB 4208—2017的規(guī)定進行防護等級試驗。

 

按GB XXXXX 《電動汽車安全要求》中的絕緣電阻測量方法進行絕緣電阻試驗。

 

5.1.3 整車浸水試驗

 

本試驗是模擬電動客車停放時遇到積水的情況。車輛在輔助電力系統(tǒng)OFF檔、總火開關斷開狀態(tài),在水深50 cm水池中浸泡24h后,車輛在水中或水池外打開總火開關,并將輔助電力系統(tǒng)開關開至ON檔。

 

5.2 防火性能試驗

 

5.2.1 B級電壓部件阻燃性能試驗

 

水平燃燒和垂直燃燒按GB 2408-2008的規(guī)定進行試驗。

 

5.2.2 可充電儲能系統(tǒng)(或安裝艙體)與客艙間阻燃隔熱性能試驗

 

燃燒特性按GB 8624—2012的規(guī)定進行試驗,導熱系數(shù)按GB/T 10294—2008的規(guī)定進行試驗。

 

5.3 可充電儲能系統(tǒng)安全試驗

 

5.3.1 蓄電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控試驗

 

按附錄A的熱失控試驗方法進行試驗。

 

5.3.2 可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)零部件材料阻燃試驗

 

水平燃燒和垂直燃燒按GB 2408-2008的規(guī)定進行試驗。

 

5.4 功能性安全防護試驗

 

廠家根據(jù)4.3.3、4.3.4、4.3.5、4.4、4.5規(guī)定的各項功能防護要求,提供具體方案說明,檢測機構據(jù)此說明材料在零部件或?qū)嵻嚿线M行測試驗證并與4.3.3、4.3.4、4.3.5、4.4、4.5中的要求進行符合性判定。

 

5.5 車輛結構安全試驗

 

5.5.1 車輛碰撞安全試驗

 

按附錄B的規(guī)定進行車輛碰撞安全試驗。

 

5.5.2 上部結構安全試驗

 

按GB 17578的規(guī)定進行上部結構強度驗證試驗。

 

附 錄 A

 

(規(guī)范性附錄)

 

熱失控試驗方法

 

A.1 目的

 

對電動客車車載可充電儲能系統(tǒng)的核心化學危險源進行安全性評價。

 

A.2 試驗對象

 

試驗對象為蓄電池系統(tǒng)最小管理單元。

 

A.3 試驗方法

 

A.3.1  除另有規(guī)定,試驗環(huán)境溫度為25±5 ℃,相對濕度為15%~90%,大氣壓力為86 kPa~106 kPa。本標準所提到的室溫,是指25±2 ℃。

 

A.3.2  使用平面狀或者棒狀加熱裝置,并且其表面應覆蓋陶瓷,金屬或絕緣層,加熱裝置的功率要求見表A.1。完成測試對象與加熱裝置的裝配,加熱裝置與蓄電池單體應直接接觸,加熱裝置的尺寸規(guī)格應不大于測試對象的被加熱面;安裝溫度監(jiān)測器,監(jiān)測點溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側,即安裝在加熱裝置的對側(如圖A.1)。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應小于1 s,準確度要求為±2 ℃,溫度傳感器尖端的直徑應小于1 mm。

 

表A.1 加熱裝置功率選擇

 

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電動客車安全要求

 

A.3.3  將測試對象充電到SOC=100%后,再對測試對象用1C電流繼續(xù)充電12 min。立刻啟動加熱裝置,并以其最大功率對測試對象進行持續(xù)加熱,當發(fā)生熱失控或者A.3.2定義的監(jiān)測點溫度達到300 ℃時,停止觸發(fā),關閉加熱裝置。

 

A.3.4  判定是否發(fā)生熱失控的條件

 

a)  測試對象產(chǎn)生電壓降,且下降值超過初始電壓的25%;

 

b)  監(jiān)測點溫度達到電池廠商規(guī)定的最高工作溫度;

 

c)  監(jiān)測點的溫升速率dT/dt≥1 ℃/s,且持續(xù)3 s以上;

 

當a)和c)或者b)和c)發(fā)生時,判定發(fā)生熱失控。

 

A.3.5  加熱過程中及加熱結束1 h內(nèi),如果發(fā)生起火、爆炸現(xiàn)象,則試驗終止。

 

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電動客車安全要求

 

工信部對《電動客車安全要求》征求意見中 主要變化有這幾點4.webp

 

附 錄 B

 

(規(guī)范性附錄)

 

碰撞試驗方法

 

B.1 試驗場地

 

試驗場地應足夠大,以容納移動壁障驅(qū)動系統(tǒng)、被撞車碰撞后移動和試驗設備的安裝。車輛發(fā)生碰撞和移動的場地應水平、平整,路面摩擦系數(shù)不小于0.5。

 

B.2 試驗前的車輛準備

 

B.2.1 可充電儲能系統(tǒng)荷電量(SOC)30%~50%且處于上電狀態(tài)。

 

B.2.2 試驗車輛應為整備質(zhì)量狀態(tài)。

 

B.2.3 車窗應為關閉狀態(tài),車門處于關閉但不鎖止狀態(tài)。

 

B.2.4 檔位應處于空擋狀態(tài),駐車制動器松開。

 

B.2.5 輪胎氣壓應調(diào)整到制造商規(guī)定的氣壓值。

 

B.2.6 試驗車輛放置應保證車軸處于水平。

 

B.3 試驗條件

 

B.3.1 試驗車輛應保持靜止。

 

B.3.2 移動變形壁障的特性應符合GB 20071—2006附錄C規(guī)定的特性。移動變形壁障上應裝有適當裝置,以避免與試驗車發(fā)生二次碰撞。

 

B.3.3 試驗時,移動變形壁障撞擊試驗車輛的最薄弱位置(最薄弱位置主要考慮動力電池安裝及整車防護條件,如車輛側面安裝有動力電池,則優(yōu)先選擇車輛側面進行碰撞。具體由檢測機構商生產(chǎn)企業(yè)確定)。

 

B.3.4 移動變形壁障的縱向中垂面軌跡應垂直于被撞車輛的縱向中垂面。

 

B.3.5 在碰撞瞬間,應確保由變形壁障前表面上邊緣和下邊緣限定的水平中間平面與試驗前確定的位置的上下偏差在±25mm內(nèi)。

 

B.3.6 在碰撞瞬間,應確保由變形壁障前表面左邊緣和右邊緣限定的垂直中間平面與試驗前確定的位置的左右偏差在±25mm內(nèi)。

 

B.3.7 除非本文件有特殊規(guī)定,儀器應符合ISO 6487的規(guī)定。

 

B.4 試驗速度

 

在碰撞瞬間,移動變形壁障的速度應為50km/h±1km/h,并且該速度至少在碰撞前0.5m內(nèi)保持穩(wěn)定。測量儀器的準確度為1%。如果試驗在更高的碰撞速度下進行,且車輛符合本文件4.6.1的要求,也認為合格。