DB5115/T 104.1-2023 换电式重卡车载换电系统互换性 第1部分:换电电气接口

DB5115/T 104.1-2023 Interchangeability of on-board electric vehicle recharge systems for truck applications - Part 1: Recharge electrical interface for swapping

四川省地方标准 简体中文 现行 页数:35页 | 格式:PDF

基本信息

标准号
DB5115/T 104.1-2023
标准类型
四川省地方标准
标准状态
现行
中国标准分类号(CCS)
国际标准分类号(ICS)
发布日期
2023-06-06
实施日期
2023-07-06
发布单位/组织
宜宾市市场监督管理局
归口单位
宜宾市经济合作和新兴产业局
适用范围
后背式电池系统整体换电的电动重卡,其他形式换电车辆可参考使用

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研制信息

起草单位:
四川智锂智慧能源科技有限公司、四川新能源汽车创新中心有限公司、苏州瑞可达连接系统股份有限公司、四川时代新能源科技有限公司、阳光铭岛能源科技有限公司、中航光电科技股份有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、宜宾市消防救援支队、宜宾三江绿城能源科技有限公司、宜宾宜瑞汽车有限公司
起草人:
李立国、洪木楠、马海兵、王清明、熊景景、李永棒、杨国华、赵志伟、王利军、李卓、张伟、曾云川、李伟
出版信息:
页数:35页 | 字数:- | 开本: -

内容描述

ICS43.020

CCST40

5115

四川省(宜宾市)地方标准

DB5115/T104.1—2023

换电式重卡车载换电系统互换性

第1部分:换电电气接口

Compatibilityofon-boardbatteryswapsystemforbatteryelectricheavy

dutytrucks—Part1:Batteryswapcoupler

2023-06-06发布2023-07-06实施

宜宾市市场监督管理局  发布

DB5115/T104.1—2023

目次

前言...........................................................................................................................................................II

引言.........................................................................................................................................................III

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................................1

4一般要求.............................................................................................................................................................3

5电气要求.............................................................................................................................................................4

6结构要求...........................................................................................................................................................10

7安全要求...........................................................................................................................................................11

8性能要求...........................................................................................................................................................11

9试验方法...........................................................................................................................................................13

附录A(规范性)换电连接器(方案1)尺寸........................................................................................17

附录B(规范性)换电连接器(方案2)尺寸....................................................................................24

I

DB5115/T104.1—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《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。

本文件是DB5115/T104—2023《换电式重卡车载换电系统互换性》的第1部分。DB5115/T104

—2023已经发布了以下部分:

——第1部分:换电电气接口

——第2部分:换电冷却接口

——第3部分:换电机构

——第4部分:换电电池系统

——第5部分:车辆与电池系统的通信

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。

本文件由四川智锂智慧能源科技有限公司提出。

本文件由宜宾市经济合作和新兴产业局归口。

本文件起草单位:四川智锂智慧能源科技有限公司、四川新能源汽车创新中心有限公司、苏州瑞可

达连接系统股份有限公司、四川时代新能源科技有限公司、阳光铭岛能源科技有限公司、中航光电科技

股份有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、宜宾市消防救援支队、宜宾三江绿城能源科技有限

公司、宜宾宜瑞汽车有限公司。

本文件主要起草人:李立国、洪木楠、马海兵、王清明、熊景景、李永棒、杨国华、赵志伟、王利

军、李卓、张伟、曾云川、李伟。

本文件为首次发布。

II

DB5115/T104.1—2023

引言

《换电式重卡车载换电系统互换性》系列标准旨在规范换电式重卡车载换电系统的互换性,从而实

现车辆、换电电池系统和换电站之间的互换。该系列标准拟由五个部分组成:

——第1部分:换电电气接口。目的在于规范换电系统电气接口,包括电气接口的一般要求、电

气要求、结构要求、安全要求、性能要求和试验方法。

——第2部分:换电冷却接口。目的在于规范换电冷却接口,包括冷却接口的性能要求、尺寸布

置和试验方法。

——第3部分:换电机构。目的在于规范换电电池系统的抓取接口、承载面、导向定位、锁止等

机械接口形式及尺寸,以及电气接口和冷却接口安装位置,保证换电电池系统抓取性能、导向定位

能力和锁紧能力,实现换电电池系统在结构形式上的互换。

——第3部分:换电机构。目的在于规范换电电池系统的抓取接口、承载面、导向定位、锁止等

机械接口形式及尺寸,以及电气接口和冷却接口安装位置,保证换电电池系统抓取性能、导向定位

能力和锁紧能力,实现换电电池系统在结构形式上的互换。

——第4部分:换电电池系统。目的在于规范换电电池系统,包括换电电池系统的一般要求和尺

寸要求。

——第5部分:车辆与电池系统的通信。目的在于通过规定高压架构、上下电逻辑及交互信号等,

实现不同厂家车辆与不同厂家的电池互换后无障碍通信。

III

DB5115/T104.1—2023

换电式重卡车载换电系统互换性第1部分:换电电气接口

1范围

本文件规定了后背式换电的电动重卡车载换电系统电气接口的一般要求、电气要求、结构要求、安

全要求、性能要求和试验方法。

本文件适用于后背式电池系统整体换电的电动重卡,其他形式换电车辆可参考使用。

注:本文件包含了方案1和方案2两种技术方案。

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/T11918.1-2014工业用插头插座和耦合器第1部分:通用要求

GB/T19596电动汽车术语

GB/T28046.3-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷

GB/T28046.4-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷

GB/T30038-2013道路车辆电气电子设备防护等级(IP代码)

GB/T32879-2016电动汽车更换用电池箱连接器通用技术要求

GB/T37133-2020电动汽车高压连接器技术条件

GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求

QC/T1067.1-2017汽车电线束和电气设备用连接器第1部分:定义、试验方法和一般性能要求

3术语和定义

GB/T19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电动重卡electricheavydutytruck

驱动能量完全依靠车载可充电储能系统或其他能量储存装置提供的电能维持的重型卡车。

3.2

换电式重卡batteryswapheavydutytruck

以更换动力蓄电池箱的方式获得能量补充的电动重卡。

1

DB5115/T104.1—2023

3.3

换电batteryswap

通过专用装置或人工辅助快速更换动力蓄电池系统实现电动汽车电能补充的过程。

注:一个完整的换电过程所需时间一般不超过5min。

[来源:GB/T40032-2021,3.1,有修改]

3.4

后背式换电cab-backbatteryswap

通过整体更换安装于驾驶室后方的电池系统,实现车辆能源补给的方式。

3.5

换电系统batteryswapsystem

实现电动汽车动力蓄电池更换的机械设备和电气设备组成的系统,由换电电池系统和车载换电底托

组成。

[来源:GB/T29317-2021,8.1,有修改]

3.6

换电电池系统swappablebatterysystem

车辆在换电过程中,整体更换的动力电池系统,一般包括:动力蓄电池、电池管理系统、电池支架、

换电电气接口和换电机械接口等,可在非车载状态下进行充放电。

3.7

车载换电底托on-boardbatteryswapbase

安装在电动重卡车辆上,连接车辆与换电电池系统,实现换电电池系统更换、锁紧的装置。

3.8

换电机构batteryswapmechanism

用于结合、分离换电电池系统与车辆的机械装置。

注:可具有引导、定位、限位、保持、紧固和锁止等功能。

[来源:GB/T40032-2021,3.4,有修改]

3.9

换电电气接口batteryswapcoupler

用于连接换电电池系统与车辆,传输电能量、电信号、通信数据的连接器装置,由一组或一个换电

连接器构成。

3.10

换电冷却接口batteryswapcoolingcoupler

连接整车液冷系统与换电电池液冷系统的接口,具有断开时冷却液自动截止,连接时冷却液自动导

通的功能,简称冷却接口。它包含冷却接口电池端和冷却接口车端两部分。

2

DB5115/T104.1—2023

3.11

换电连接器batteryswapconnector

用于在换电电池系统与车辆或换电站之间建立电气连接的单个装置,用于传输电能量、电信号、通

信数据的连接装置,一般具有导向和浮动机构。

3.12

换电连接器插头batteryswapconnectorplug

安装在换电电池系统中,用于与车辆电气接口连接在一起的装置。

3.13

换电连接器插座batteryswapconnectorsocket

安装在车辆换电底托中,用于与换电电池系统连接在一起的装置。

3.14

锁止机构lockingmechanism

用于将换电电池系统与车辆或车辆上的底托紧固连接,避免其松脱的装置。

3.15

浮动跟随机构floatingmechanism

在换电连接器中,用于吸收换电电池系统与车辆之间的相对位移、保持插合的预紧力而设置的机构,

一般由浮动支架、浮动板、定位杆、定位套和支撑弹簧等组成。

3.16

电池管理系统batterymanagementsystem,BMS

监视电池的状态(温度、电压、荷电状态等),可以为电池提供通信、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/T38661-2020,3.3]

4一般要求

4.1换电系统的电气连接应满足功率传输、信息交互和安全防护的基本功能需求。

4.2高压电气连接的主功率端子,额定工作电压应不低于1500V,单端子持续最大电流应不低于300A。

4.3换电电气接口应具有保护接地,且不小于主功率端子截面积的1/2。

4.4高压电气连接应具有360°环形屏蔽层,减少电气接口处电磁发射和提高电磁抗干扰能力。

4.5换电电气接口应具有低压辅助电源接口,且额定工作电压不低于30V,额定载流量不低于15A。

4.6换电电气接口应具有用于激活电池管理系统的连接信号。

4.7换电电气接口应至少具有2路CAN信号,分别为充电CAN,动力CAN,依据需求可拓展诊断CAN

等。

4.8换电电气接口应具有连接状态反馈信号、功率端子温度检测信号。

3

DB5115/T104.1—2023

4.9换电电气接口应具有导向结构,确保其连接器准确、可靠连接。

4.10换电锁止机构应具有锁止状态反馈信号。每个锁止机构应至少有两种状态反馈,分别为锁止状态、

松脱状态,且应采用低有效为松脱状态。若换电机构的锁止装置有多个,应分别检测其锁止状态,以确

保换电车辆安全性。

4.11换电控制器负责检测锁止机构状态,并在动力CAN总线上反馈,以便于车辆控制器或换电站控制

系统读取状态。

4.12换电电气接口宜预留1路高压供电,用于电池冷却机组配电。

4.13换电电气接口中低压信号宜预留激活水冷机组信号。

4.14换电电气接口中低压信号应预留有可扩展针,便于其兼容性和可拓展性。

4.15换电电气连接器性能应满足GB/T37133-2020中第5、6、7章的要求。

5电气要求

5.1额定值

5.1.1额定电压:高压1500V(DC)、低压30V(DC)。

5.1.2额定电流:高压主电源800A/600A/500A,高压辅助电源100A,单端子低压电源及信号20A/2

A(方案1),15A/2A(方案2)。

5.2电气参数及功能

5.2.1换电连接器插头和换电连接器插座应分别包含4对高压电源触头、2对高压辅助电源触头、36

对低压电源和信号触头、1对保护接地触头。

5.2.2换电连接器电气参数值及功能定义(方案1)应符合表1的要求。

表1换电连接器电气参数及功能定义(方案1)

触头标识名称额定电压/额定电流功能定义

DC1+主电源正极(DC1+)1500V/400A第1组连接直流电源正与电池正极

DC1-主电源负极(DC1-)1500V/400A第1组连接直流电源负与电池负极

DC2+主电源正极(DC2+)1500V/400A第2组连接直流电源正与电池正极

DC2-主电源负极(DC2-)1500V/400A第2组连接直流电源负与电池负极

DC3+辅助电源正极(DC3+)1500V/100A可选配置,连接直流电源正与电池正极

DC3-辅助电源负极(DC3-)1500V/100A可选配置,连接直流电源负与电池负极

保护接地(PE)—连接供电设备地线和车辆电平台

A组低压端子及信号

A124V低压电源正(VDC+)30V/20A用于连接电池系统低压供电电源正

A2预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

4

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触头标识名称额定电压/额定电流功能定义

A3BMS激活VCU(AC_VCU)30V/2A用于电池系统在车辆上充电时,BMS激活VCU

行车激活电池系统

A430V/2A用于车辆激活换电电池管理系统

(AC_BMS)

整车动力通讯

A530V/2A用于车辆与换电电池系统通讯CANH

(ECANH)

整车动力通讯

A630V/2A用于车辆与换电电池系统通讯CANL

(ECANL)

A7预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

A8预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

连接状态反馈

A930V/2A连接器连接到位的状态反馈信号,用于高压互锁

(LOCK+)

连接状态反馈

A1030V/2A连接器连接到位的状态反馈信号,用于高压互锁

(LOCK-)

A11屏蔽接地30V/2A用于连接换电电池系统诊断CAN屏蔽层

A12屏蔽接地30V/2A用于连接整车动力CAN屏蔽层

24V低压电源负/A-

A1330V/20A用于连接电池系统低压供电和充电辅助电源负极

(VDC-)

A14预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

A15预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

A16预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

A17诊断通讯(DCAN_H)30V/2A用于换电电池系统诊断通讯CANH

A18诊断通讯(DCAN_L)30V/2A用于换电电池系统诊断通讯CANL

B组低压端子及信号

低压辅助电源正用于连接充电辅助电源正极与电池系统供电电源正或

B130V/20A

(A+)充电(桩)激活电池管理系统

B2预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

站激活电池管理系

B330V/2A用于站充电机激活电池管理系统

统(AC_CG)

激活水冷机组

B430V/2A用于电池系统激活车辆上的电池冷却机组

(AC_CA)

B5充电通讯(S+)30V/2A用于电池系统与充电设备1通讯CANH

B6充电通讯(S-)30V/2A用于电池系统与充电设备1通讯CANL

B7预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

B8预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

B9预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

B10预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

B11屏蔽接地30V/2A预留通讯CAN屏蔽层

B12屏蔽接地30V/2A充电CAN屏蔽层

5

DB5115/T104.1—2023

触头标识名称额定电压/额定电流功能定义

B13预留30V/2A预留针不宜占用,仅对标准未来拓展应用时定义

B14充电连接器确认CC130V/2A用于换电站连接确认信号CC1(也可备用)

B15充电连接确认CC2-130V/2A用于车辆确认充电枪1连接

B16充电连接确认CC2-230V/2A用于车辆确认充电枪2连接

B17预留通讯CANH30V/2A用于换电站对电池系统的管理和维护CANH

B18预留通讯CANL30V/2A用于换电站对电池系统的管理和维护CANL

5.2.3换电连接器电气参数值及功能定义(方案2)应符合表2的要求。

表2换电连接器电气参数及功能定义(方案2)

触头标识名称额定电压/额定电流功能定义

DC1+主电源正(DC1+)1500V/300A第1组连接直流电源正与电池正极

DC1-主电源负(DC1-)1500V/300A第1组连接直流电源负与电池负极

DC2+主电源正(DC2+)1500V/300A第2组连接直流电源正与电池正极

DC2-主电源负(DC2-)1500V/300A第2组连接直流电源负与电池负极

TMS+水冷机组电源正(DC3+)1500V/100A水冷机组(车端)电源正

TMS-水冷机组电源负(DC3-)1500V/100A水冷机组(车端)电源负

保护接地(PE)—连接供电设备地线和车辆电平台

低压端子信号定义

A1通信30V/2A直流充电CAN低

A2电源30V/2A24V常电地

A3信号30V/2A换电站充电机充电连接确认信号

A4信号30V/2A充电机辅源A-

A5信号30V/2A行车唤醒信号

A6电源30V/2ATMS控制低压供电

A7信号30V/2A预留

A8电源30V/2A充电唤醒VCU信号

A9预留30V/2A预留

B1通信30V/2A直流充电CAN高

B2信号30V/2A高压互锁输出讯号

B3信号30V/2A液位地

B4信号30V/2A换电站充电机充电连接确认信号

B5信号30V/2A水冷机组唤醒

B6通讯30V/2ABSC的SCAN_L

B7信号30V/2A备用外部输入检电压信号,不能与PACKHVIL复用

6

DB5115/T104.1—2023

触头标识名称额定电压/额定电流功能定义

B8电源30V/3A24V常电正

B9预留30V/2A预留

C1信号30V/2A国标直流充电B枪连接确认信号

C2信号30V/2A高压互锁输入信号

C3信号30V/2A液位

C4预留30V/2A预留

C5通讯30V/2A热管理CAN_L

C6通讯30V/2ABSC的SCAN_H

C7通信30V/2A编码进

预留

C830V/2A预留

预留

C930V/2A预留

D1信号30V/2A国标直流充电A枪连接确认信号

D2通信30V/2A编码出

D3信号30V/2A国标直流充电唤醒信号,充电机辅源A+

D4预留30V/2A预留

D5通讯30V/2A热管理CAN_H

D6电源30V/2ATMS地

D7电源30V/2A预留

预留

D830V/2A预留

预留

D930V/2A预留

5.3触头布置

连接器插头和连接器插座触头布置及标识可参照图1和图2(方案1),或参照图3和图4(方案2)。

7

DB5115/T104.1—2023

图1换电连接器插座(车端)触头布置及标识

图2换电连接器插头(电池端)触头布置及标识

8

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背面防错凸点

DC2-DC2+

TMS-TMS+

DC1-DC1+

PE

图3换电连接器插座(车端)触头布置及标识

195

DC2+DC2-

TMS+TMS-

DC1+DC1-

PE

185

图4换电连接器插头(电池端)触头布置及标识

5.4触头耦合顺序

换电连接器在连接过程中,触头耦合顺序应遵循顺序为:导向销,保护接地、高压主正/主负、低

压供电电源/信号和互锁,在脱开的过程中则顺序相反。触头耦合界面如图5所示。

9

DB5115/T104.1—2023

车辆端(插座)电池端(插头)

推荐标准