电动汽车碰撞后安全要求

电动汽车碰撞后安全要求

国家标准 GB/T31498一2015 电动汽车碰撞后安全要求 Thesafetyrequirementofeleetrievehiclep0sterash 2015-05-15发布 2015-10-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31498一2015 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 技术要求 试验程序 附录A规范性附录)电动汽车碰撞后电安全试验方法
GB/T31498一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由工业和信息化部提出 本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/Tc114)归口 本标准负责起草单位:汽车技术研究中心、安徽江淮汽车股份有限公司、比亚迪汽车工业有限 公司、重庆长安汽车股份有限公司、一汽技术中心、上汽股份技术中心泛亚汽车技术中心有限公司、国 家汽车质量监督检验中心(襄樊)、上海机动车检测中心,浙江吉利汽车研究院有限公司、北汽福田汽车 股份有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、观致汽车有限公司、广汽丰田汽车有限公 一汽大众汽车有限公司、上海大众汽车有限公司,北京现代汽车有限公司 司研发中心、一 本标准主要起草人刘桂彬、孙振东、李玉刚,谢世滨、赵会,禹慧丽、李红建、邱少波、王大志、 沈海东、李强红,杨辉,吴成明,张丽丽、,陈金华,刘洋,陈文财、卢放、林松,吴庆、范大鹏池永浩,张巍 徐凯 m
GB/T31498一2015 电动汽车碰撞后安全要求 范围 本标准规定了带有B级电压电路的纯电动汽车、混合动力汽车正面碰撤、侧面碰撞后的特殊安全 要求和试验方法 本标准适用于符合GB11551和GB20071适用范围规定的带有B级电压电路的纯电动汽车,混合 动力汽车 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB4208外壳防护等级(IP代码) (GB11551汽车正面碰撞的乘员保护 GB/T18384(所有部分)电动汽车安全要求 GB/T18385一2005电动汽车动力性能试验方法 GB/T19596一2004电动汽车术语 GB20071汽车侧面碰撞的乘员保护 术语和定义 GB/T18384和GB/T195962004界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 工作电压 wrkingxteuee 根据制造商说明,在任何正常工作状态下,电力系统可能发生的交流电压的有效值(rmms)或直流电 压的最大值(不考虑暂态峰值) 3.2 B级电压voltageclassB 电路组件或电路的工作电压交流大于30v(rms)且小于等于100o Vrms),直流大于60V且小 于等于1500V的电压分类 3.3 高压系统highvoltat agesystem 车辆带有B级电压电路的部分 3.4 ;REESS 可充电储能系统rethreoble' energstoragesystem1; 可充电的且可提供电能的能量存储系统,如蓄电池、电容器 3.5 乘员舱pasengercompartment 由顶盖,地板、侧围、车门、玻璃窗和前围、后围或后座椅靠背支撑板以及防止乘员接触带电部件的
GB/T31498一2015 电气保护遮栏、外壳围成的容纳乘员的空间 3.6 直接接触directcontaet 人或动物与带电部分的接触 3. 间接接触indireetcontaet 人或动物与基本绝缘失效情况下变为带电的外露可导电部分的接触 3.8 可导电部分conductivepart 能够使电流通过的部分,在正常工作状态下不带电,但在基本绝缘出现故障的情况下,可能成为带 电部分 3.9 外露可导电部分exp0selcondwetivepart 可以通过IPXXB关节试指触及的可导电部分 注:本概念是针对特定的电路而言，一个电路中的带电部分也许是另一个电路中的外露导体例如.乘用车的车身 可能是辅助电路中的带电部分,但对于动力电路来说它是外露导体 3.10 带电部分 liepart 正常使用时被通电的导体或导电部分 3.11 电平台eleetricealchassis -组电气相连的可导电部件,其电位作为基准电位 3.12 高压母线highvoltagebus 与REESS相连接的高压电路,包括REEss的对外输出部分和充电部分 3.13 起火fire 能持续发生火焰的现象 注，瞬间的火花或电弧不属于起火 3.14 爆炸 eplwstionm 由于能量释放产生瞬间压力波并能对周边物体进行结构性或物理性破坏的现象 3.15 电力系统负载balanceofeleetrie system p0wer 断开所有REESS和燃料电池堆,剩下的B级电压电路 技术要求 总则 4.1 按5.1、5.2完成车辆准备、碰撞试验后,车辆包括REEss的动力用高压系统及与动力用高压系统 传导连接的高压部件应同时符合4.24.4要求
GB/T31498一2015 4.2防触电保护要求 4.2.1总要求 每一条高压母线至少应满足4.2.2一4.2.5规定的四个条款中的一个 如果碰撞试验在车辆的 REESS与电力系统负载主动断开的情况下进行,则车辆的电力系统负载应满足4.2.4或4.2.5中的一 一个 条;REEs和充电用高压母线应满足422一A25规定的四个条放中的 4.2.2电压要求 按照A.1规定的测试方法,高压母线的电压VV和V 应不大于30V交流或60V直流 4.2.3电能要求 高压母线上的总电能TE应小于0.2J TE可通过以下两种方式之一得到;一种是按照式(A.1)所 规定的测试程序进行电能测量时,测得总电能TE 另一种是按照式(A.2)通过高压母线的电压V，和 制造商规定的X-电容器的电容(C,)来计算总能量TE 储存在Y-电容器里的能量(TE,TE,)也应少于021 应通过高压母线和电平台的电压V，和v 以及制造商所规定的Y-电容器的电容(C.C)根据式(A.3)来计算该值 4.2.4物理防护 为了防止直接接触高压带电部位,碰撞后车辆应有IPXXB级别的保护,试验方法按A.3进行 另 外,为了防止间接接触的触电伤害，用大于0.2A的电流进行测量,所有外露的可导电部件与电平台之 间的电阻应低于0.1Q 电连接是采用焊接方式时,则符合此要求 4.2.5绝缘电阻 4.2.5.1 总要求 车辆绝缘电阻应符合4.2.5.2和4.2.5.3的要求 应按照A.4的规定进行测量 如果乘客舱内有 2个或2个以上带电电位没有受到IPXXB级别的保护,则本条款不适用 4.2.5.2动力系统由单独的直流和交流母线组成 如果交流高压母线和直流高压母线是互相传导绝缘的,高压母线与电平台之间的绝缘电阻对于直 流母线来说,最小值应为100Q/V;同时对于交流母线来说,最小值应为500Q/V 4.2.5.3动力系统由连接的直流和交流母线组成 如果交流高压母线和直流高压母线是互相传导连接的,高压母线与电平台之间的绝缘电阻的最小 值应为500Q/V 如果在碰撞之后,所有交流高压母线的保护级别达到IPXXB,或交流电压等于或小 于30V,则高压母线与电平台之间的绝缘电阻的最小值应为100Q/V工作电压 4.3电解液泄漏要求 碰撞结束30min内.不应有电解液从REEss中溢出到乘员舱.不应有超过5.0L的电解液从 REEsS中溢出
GB/T31498一2015 4.4REESs要求 4.4.1REESS移动要求 位于乘员舱里面的REESS应保持在安装位置,REESS部件应保持在其外壳内 位于乘员舱外面 的任何REESS部分不应进人乘员舱 4.4.2REESs特殊安全要求 碰撞结束30min内,REESS不应爆炸,起火 试验程序 5.1试验前的车辆准备 纯电动汽车和可外接允电式混合动力汽车按GBy/T18385一2w05的5.1进行完全充电 5.1.1 5.1.2不可外接充电混合动力电动汽车按车辆正常运行状态准备试验 5.1.3纯电动汽车和可外接充电式混合动力汽车碰撞试验应在车辆充电结束24h内进行 5.1.4进行正面碰撞试验的车辆其他状态按GB11551的相关规定准备 5.1.5进行侧面碰撞试验的车辆其他状态按GB20071的相关规定准备 5.2碰撞试验 正面车辆碰撞试验形式和试验方法按照GB11551的相关规定进行 侧面车辆碰撞试验形式和试验方法按照GB20071的相关规定进行 5.3碰撞后电安全要求检查与试验 按附录A要求进行相关电安全试验 5.4试验后车辆应符合第4章的规定
GB/T31498一2015 附 录A 规范性附录 电动汽车碰撞后电安全试验方法 A.1电压测量方法 在碰撞测试之后,确定高压母线的电压(V.,V、V,)(见图A.1) 电压测量应在碰撞之后5s一60s之间进行,取最小电压值 在车辆的REESs与电力系统负载主动断开的情况下,电力系统负载不适用本程序 电平台 能量转换系统总成 REESs总成 高压母线 能屋转换 牵引系统 REESSs 系统 电平台 图A.1 A.2电能测量方法 在碰撞之前,开关s和一个已知的放电电阻R 并联连接到相关的电容(见图A.2) 在碰撞之后5s一60s之间,开关S应闭合,同时测量并记录电压V和电流1. 电压V，和电流 1 的乘积应与这段时间进行积分(从开关S闭合的时间t 至电压V降低到高压阔值60V直流的时 间i),所得到的积分等于总能量TE,单位为焦耳[见式(A.1] A.1 E-w义I山 在碰撞后5s一60s之间的一个时间点测量Vv,并且X-电容器(c,)的电容是由制造商规定时,应 按式(A.2)计算总能量TE TE=0.5×C,×(V一3600) (A.2 在碰撞后5一60=之间的一个时间点测量V、.V.(见图1),并且Y-电容器(C,.C.)的电容是由 制造商规定时,应按式(A.3)和式(A.4)分别计算总能量TE,、TEa TE=0.5xc,×(V一3600) (A.3 (A.4 TE=0.5xC,×(V一3600) 在车辆的REESs与电力系统负载主动断开的情况下,电力系统负载不适用本程序
GB/T31498一2015 电平台 能量转换系统总成 高压母线 REESS总成 能量转换 牵引系统 REESs 系统 电平台 图A.2 A.3物理防护试验方法 在进行车辆碰撞测试之后,不使用工具打开,拆卸或拆除高压部件周围的任何部件,周围所有余下 的部件应被视为人体保护的一部分 用GB4208定义的关节试验试指(IPXXB)插人物理防护的任何缺口或开口,所用的测试力为 10士1)N 如果关节测试指部分或全部进人物理防护部分,则关节测试指应安放在下面规定的每个位置 从直线位置开始,测试指的两个关节应逐步旋转,直至相对于测试指相邻截面的轴线最大角度为 90',并应安放在每个可能位置 内部屏障被视为是外壳的一部分 可用一面镜子或纤维镜来检查关节测试指是否接触高压母线,也可通过低压信号电路检查关节测 试指是否接触高压带电部件 如果IPXXB测试指不能与高压带电部位接触,则认为符合4.2.3的要求 A.4绝缘电阻测量方法 总则 A.4.1 高压母线与电平台之间的绝缘电阻可通过A.4.2测量与计算结合或A.4.3测量的方法得出结果 A.4.2使用内部直流电压源(连接直流电路两极)的测量方法 通过车辆本身REESs或能量转换系统或其他电源连通B级电路,该电压等级应在车辆制造商指 定的正常运行工作电压范围内 如果碰撞过程中REESS或能量转换系统或其他电源与B级电路自动 断开,测量绝缘电阻时可重新将其连接,或可使用外部电压源连接至B级电路 外部电压源应至少提 供与REESS或能量转换系统或其他电压源水平相同的电压 测量步骤如下: 测量并记录高压母线的负极侧与正极侧之间的电压(V)(见图1); 测量和记录高压母线的负极侧与电平台之间的电压(V)(见图1); 测量和记录高压母线的正极侧与电平台之间的电压(V)(见图1) 如果V大于或等于V.,在高压母线的负极侧与电平台之间插人一个已知的标准电阻(R) 安装 R 之后,测量高压母线的负极侧与车辆电平台之间的电压(V')(见图A.3)
GB/T31498一2015 电平台 能量转换系统总成 REESS总成 高压母线 能量转长 牵引系统 REESs 系统 电平台 图A.3 根据式(A.5)计算绝缘电阻(R): R，=R×(V/'-Vw/V或R，=R×V×(1/V'一1/ A.5 一个标准的已知的电阻(R) 安装R 如果V大于V,在高压母线的正极侧与电平台之间插人一 之后,测量高压母线的正极侧与车辆电平台之间的电压(V')(见图A.4). 电平台 REESs总成 能量转换系统总成 高压母线? R息 能量转换 牵引系统 REESS 系统 电平台 图A.4 根据式(A.6)计算绝缘电阻(R.): (A.6 R，=R×(V/V'-一V/V或R，=R×V×1/V'一1/V 将结果R电气绝缘电阻值,单位为Q)除以高压母线的工作电压(单位为V),所得结果应满足 4.2.5的要求 R(Q/V)=R.Q/工作电压(V 注:已知的标准电阻R.Q)应等于所要求绝缘电阻的最小值(单位n/V)乘以车辆的工作电压(单位V),但允许 士20%的浮动 R 的阻值对绝缘电阻的计算没有影响,只是该范围内的R 值使得电压的测量结果更精确 A.4.3使用外部直流电压源(连接B级电路与电平台)的测量方法 测试电压应是不小于B级电力系统最大工作电压的直流电压,施加该电压于带电部件和电平台之 间足够长的时间以获取稳定读数 如果系统有几个不同电压等级的带电部件(如包含升压转换器),可 施加各自的最大工作电压来进行绝缘电阻的测量
GB/T31498一2015 应使用合适的设备进行测量(如兆欧表. 将测试结果R电气绝缘电阻值,单位为Q)除以高压母线的工作电压(单位为V),所得结果应满 足4.2.5的要求 R(Q/V)=R.Q)/工作电压(V