工信部对《电动客车安全要求》征求意见

2018年01月29日 09:01 来源:工信部
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近日工信部正就《电动汽车安全要求》、《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》《电动客车安全要求》3项强制性国家标准(征求意见稿)征求意见。

 

其中,《电动客车安全要求(征求意见稿)》规定了电动客车的安全要求和试验方法。那么,本次电动客车安全征求意见稿与之前标准,有哪些方面的改进呢?

 

一、防水防尘性能

 

1、整车涉水试验条件参照GB/T 18384.3-2015制定,为提高整车涉水能力,涉水深度要求提高到30 cm,并对试验后绝缘电阻的要求做出明确的要求,提高了技术要求。

 

2、根据IEC(国际电工协会)的标准,工频情况下,人体无反应区在0.6 mA以下,即通过人体的电流小于0.6 mA时,人体是基本没有感觉的,而当人体通过大于0.6 mA的电流时,会引起人体麻刺的感觉,为确保乘员安全和乘坐感受,需将泄露电流控制在0.6mA以下,按照电动客车一般600V的工作电压计算,将总绝缘阻值设置为需大于1 MΩ。

 

3、对涉水风险较大的B级电压部件的防护等级做出明确要求,满足IP67的防水防尘等级要求,同时防护等级测试后满足总绝缘阻值大于1 MΩ的要求。

 

4、增加整车耐浸泡防护要求,提高整车防水淹安全性能,50 cm水深是依据中国典型城市最大降雨量平均值统计得出,24 h防浸泡时间由积水排水时间与车辆救援时间综合得出。

 

二、防火性能

 

1)本标准在参考GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》和GB XXXXX《客车内饰材料的阻燃特性》等标准的基础上,对车辆B级电压部件使用的绝缘材料提出了阻燃等级要求,并对需测试对象做了细化明确。

 

2)对可充电储能系统安装舱体与乘客舱之间使用的材料提出了阻燃隔热的要求,目的是防止可充电储能系统起火后快速引燃乘客舱。阻燃要求参照阻燃性能要求最高的建筑材料及制品燃烧性能分级制定。隔热材料导热系数根据行业水平及试验可靠验证得到。

 

三、可充电储能系统安全

 

1、本标准在制定过程中,工作组对《电动客车安全技术条件》执行以来重庆、天津、襄阳、上海和长春等主要检测机构的热失控试验执行情况进行了统计分析,结果显示热失控试验方法本身具有较好的可操作性。同时自2017年1月1日《电动客车安全技术条件》执行近1年的时间里,我国电动客车发生的安全事故也得到了较好的遏制,因此,在电动客车强标中继续保留热失控条款。

 

2、本标准在参考GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》和GB XXXXX《客车内饰材料的阻燃特性》等标准的基础上,对可充电储能系统内部材料提出了阻燃性能的要求,并对测试对象进行了细化分类。

 

3、针对需要引空调风的可充电储能系统舱体,需要配置烟雾控制装置,确保烟雾等有害气体不能进入乘客舱,保证乘客安全。

 

4、为满足整车防火及人员防触电要求,可充电储能系统在异常情况(如电气短路)下具有双重切断电源模式。

 

5、蓄电池包应具有内部压力泄压装置,防止在过充、过放等滥用情况下电池箱体发生过压爆炸,此数值结合行业水平及试验可靠验证得到。

 

四、控制系统安全

 

1、整车控制器只能根据驾驶员对油门,制动刹车的操作,确定整车控制系统的功率输出,同时无论在任何情况下,应保证驾驶员的安全,故制动优先是整车控制优先级较高的逻辑。

 

2、车辆行驶过程中,需主动断B级高压电时,为保证车辆及乘员安全,动力转向系统在较高车速下或一定时间内应维持助力状态。

 

五、充电安全

 

1、为保证充电时人员和车辆安全,充电枪和充电插座或充电连接器正常插合之前不应带电。

 

2、为保证充电安全,车辆充电插座应具备过温保护功能要求。充电插座应符合GB/T 18487.1-2015中9.1温度监测的要求。

 

六、车辆结构安全

 

1、目前国内外尚无电动客车相关碰撞标准法规、缺乏试验数据积累,但电动客车由于安装了高能量电池包、高电压系统,使用时载客量大,有必要进行碰撞试验验证其安全性。

 

2、建议根据电池布置和车辆结构,选择车辆侧面的最薄弱位置进行碰撞(最薄弱位置由检测机构商生产企业确定)。

 

3、可变形移动壁障参考GB 20071-2006,碰撞速度为50 km/h±1km/h,碰撞角度90°;碰撞时试验车辆为整备质量状态,车辆荷电状态(SOC)30%-50%,且处于上电状态。碰撞后车辆应满足GB/T 31498-2015相关要求。

 

4、为保证电动客车侧翻时B级电压部件满足安全要求,对电动客车需按GB 17578进行上部结构强度验证试验的,整车需带电进行试验。

 

5、建议视同条件设定为:可充电储能系统生产企业及类型相同;可充电储能系统能量相同或减小;箱体结构相同或加强;安装结构相同或加强;电池包安装区域的车体结构不变或加强(结构开口尺寸相同或变小)。

 

七、关于附录A

 

蓄电池系统最小管理单元热失控试验,为电池在失控情况下的危害性提供试验和评价方法,编制说明逐条说明如下:

 

1)为确保电动客车安全,工作组经过多次讨论,一致认为需要对电动客车可充电储能系统中核心化学危险源进行安全性评价。对蓄电池系统最小管理单元采取先过充12min再加热至热失控的方法,要求不起火,不爆炸,是确保在满足GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》基本安全要求的基础上,对电动客车可充电储能系统中核心化学危险源提出进一步的安全要求,同时考虑正极活性物质中锂离子的损失进一步恶化材料热稳定性的情况,确保电动客车公共安全;

 

2)考虑到在热事故发生时蓄电池系统最小管理单元是一个整体,将其定义为测试对象能够更好地反映实际热事故危害,同时可为不同容量电池提供一个相对公平的测试及评价方法;

 

3)参照GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》热扩散专项工作小组的最新研究成果,对热失控试验的判定条件进行了细化,量化了热失控时电压降及温升速率特征,减少误关闭对试验结果带来的不利影响。

 

另外,由于GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》中已经对锂离子电池包或系统热扩散试验进行了详细的规定和说明,故在本标准中不再赘述。

 

八、关于附录B

 

本标准车辆碰撞防护要求主要关注电动客车可充电储能系统的碰撞安全性,考虑到目前电动客车可充电储能系统安装位置主要有三种:车辆顶部、车架中段底部、车辆后部,后两种安装位置均有碰撞风险。经2016年9月7日电动客车碰撞安全试验专题研讨会讨论,与会专家一致建议对电动客车可能遭遇碰撞的最薄弱位置均进行碰撞的试验方案,如车辆侧面安装有动力电池,则优先选择车辆侧面进行碰撞。

 

移动变形壁障:采用GB 20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》附录B规定的移动变形壁障,模拟乘用车撞击电动客车的事故工况。

 

碰撞位置:主要是基于对可充电储能系统保护最薄弱的位置,车辆具体薄弱位置由检测机构商生产企业确定。

 

碰撞角度:当可充电储能系统布置在车架中段底部,参照GB 20071-2006进行侧面碰撞,移动壁障行驶方向垂直于被撞车辆的纵向或后部中心平面。

 

碰撞速度:电动客车主要在市区路况运行,因此参考GB 20071-2006中移动变形壁障50 km/h±1 km/h的碰撞速度

 

电动客车安全要求

 

1 范围

 

本标准规定了电动客车的安全要求和试验方法。

 

本标准适用于M2、M3类电动客车,包括纯电动客车、混合动力电动客车。

 

本标准不适用于燃料电池电动客车。

 

2 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。

 

GB/T 2408—2008  塑料  燃烧性能的测定  水平法和垂直法

 

GB 4208—2017  外壳防护等级(IP代码)

 

GB 8624—2012  建筑材料及制品燃烧性能分级

 

GB/T 10294—2008  绝热材料稳态热阻及有关特性的测定  防护热板法

 

GB 13094—2017  客车结构安全要求

 

GB/T 15089  机动车辆及挂车分类

 

GB 17578—2013  客车上部结构强度要求及试验方法

 

GB/T 19596—2017  电动汽车术语

 

GB 20071—2006  汽车侧面碰撞的乘员保护

 

GB/T 31498—2015  电动汽车碰撞后安全要求

 

GB XXXXX 《电动汽车安全要求》

 

ISO 6487  碰撞试验测量技术:检测仪器(Road vehicle-Measurement techniques in impact tests-Instrumentation)

 

3 术语和定义

 

GB 13094—2017、GB/T 15089、GB/T 19596—2017确立的及下列术语和定义适用于本文件。

 

3.1

 

蓄电池系统最小管理单元  battery system minimum management unit

 

电池管理系统管理的最小蓄电池单元。

 

4 安全要求

 

4.1 防水防尘性能要求

 

4.1.1 整车涉水要求

 

按5.1.1规定的试验方法进行整车涉水试验,试验完成后10 min内,总绝缘电阻值应大于1 MΩ。

 

4.1.2 B级电压部件防护等级要求

 

以下部件的防护等级应不低于IP67,按5.1.2规定的试验方法进行防护等级测试后,总绝缘电阻值应大于1 MΩ:

 

——安装在客舱地板以下且距地面500 mm以下的B级电压电气设备和与B级电压部件相连的连接器(充电口除外);

 

——安装在车顶且无防护装置的B级电压电气设备(受电装置除外)。

 

4.1.3 整车浸水要求

 

按5.1.3规定的试验方法进行整车浸水试验,试验完成后2 h内车辆应不起火、不爆炸。

 

4.2 防火性能要求

 

4.2.1 B级电压部件阻燃性能要求

 

B级电压部件的材料分类和燃烧特性技术要求满足表1的规定。

 

表1 B级电压部件所用绝缘材料阻燃性能要求

 

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4.2.2 可充电储能系统(或安装舱体)与客舱间阻燃隔热要求

 

可充电储能系统(或安装舱体)与客舱之间应使用阻燃隔热材料隔离,阻燃隔热材料的燃烧特性应符合GB 8624—2012中规定的A级要求,并且在300 ℃时导热系数应小于等于0.04 W/(m·K)。

 

4.3 可充电储能系统安全要求

 

4.3.1 蓄电池系统最小管理单元热失控要求

 

蓄电池系统最小管理单元按照附录A的热失控试验方法进行试验,测试对象应不起火、不爆炸。

 

4.3.2 可充电储能系统内零部件材料阻燃要求

 

可充电储能系统内应使用阻燃材料,阻燃材料的燃烧特性技术要求应满足以下规定:

 

满足以下任一条件的零部件,其材质需满足水平燃烧HB和垂直燃烧V-0的要求:

 

00001——单个零部件重量≥50 g;

 

00002——单个可充电储能系统内相同型号的零件总重量>200 g。

 

其它非金属零部件材质需满足水平燃烧HB75和垂直燃烧V-2的要求。

 

4.3.3 安装舱体隔离要求

 

可充电储能系统安装舱体应与客舱隔离(引风装置除外),保证乘客不能触及到可充电储能系统。若从客舱引风为可充电储能系统调节温度,则引风口应配置烟雾控制装置,可充电储能系统发生安全问题时产生的有害气体应不能从进风口进入客舱。

 

4.3.4 断开装置要求

 

可充电储能系统应安装维修开关和熔断器。

 

4.3.5 泄压透气装置要求

 

蓄电池包应设有定向泄压和透气装置,泄压压强应不大于50 kPa。

 

4.4 控制系统安全要求

 

4.4.1 制动信号优先要求

 

整车控制系统当制动信号和加速信号同时发生时,应只响应制动信号。

 

4.4.2 行驶中断电要求

 

车辆在行驶过程中,出现需要整车主动断B级高压电的车辆异常情况时,在车速大于5 km/h时应至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。

 

4.5 充电安全要求

 

4.5.1 充电接口安全要求

 

整车具备多个充电接口时,充电时不工作的充电接口应不带电。

 

4.5.2 充电插座温度监控要求

 

车辆的充电插座应设置温度监控装置,该装置应能根据温度变化传送相应信号给车辆,用于实现车辆充电接口的温度监测和过温保护功能。

 

4.6 车辆结构安全要求

 

4.6.1 车辆碰撞安全要求

 

若有可充电储能系统未安装在车辆顶部,应按照附录B的规定进行碰撞试验,且车辆在碰撞试验后应符合GB/T 31498—2015中4.2~4.4的要求。

 

4.6.2 上部结构安全要求

 

若电动客车需进行上部结构强度验证试验,应在其可充电储能系统荷电量(SOC)30%~50%且处于上电状态下进行试验,试验后应符合GB/T 31498—2015中4.2~4.4的要求。

 

4.6.3 车辆结构安全试验视同原则

 

当需要考核的车型,与已经通过车辆结构安全试验的车型相比,同时满足以下五个条件时,可免于5.5车辆结构安全试验。

 

00003——可充电储能系统生产企业及类型相同;

 

00004——可充电储能系统能量相同或减小;

 

00005——箱体结构相同或加强;

 

00006——箱体安装结构相同或加强;

 

00007——电池包安装区域的车体结构不变或加强(结构开口尺寸相同或变小)。

 

5 试验方法

 

5.1 防水防尘试验

 

5.1.1 整车涉水试验

 

本试验是模拟电动客车经过发大水的街道或水洼的情况。车辆应在30 cm水深的水池中,以5~10 km/h的速度行驶500 m,时间3~6 min;若水池长度小于500 m,应重复试验累计达到500m,总时间(包括在水池外的时间)应少于10 min。

 

按 GB XXXXX 《电动汽车安全要求》中的绝缘电阻测量方法进行绝缘电阻试验。

 

5.1.2 B级电压部件防护等级试验

 

按GB 4208—2017的规定进行防护等级试验。

 

按GB XXXXX 《电动汽车安全要求》中的绝缘电阻测量方法进行绝缘电阻试验。

 

5.1.3 整车浸水试验

 

本试验是模拟电动客车停放时遇到积水的情况。车辆在辅助电力系统OFF档、总火开关断开状态,在水深50 cm水池中浸泡24h后,车辆在水中或水池外打开总火开关,并将辅助电力系统开关开至ON档。

 

5.2 防火性能试验

 

5.2.1 B级电压部件阻燃性能试验

 

水平燃烧和垂直燃烧按GB 2408-2008的规定进行试验。

 

5.2.2 可充电储能系统(或安装舱体)与客舱间阻燃隔热性能试验

 

燃烧特性按GB 8624—2012的规定进行试验,导热系数按GB/T 10294—2008的规定进行试验。

 

5.3 可充电储能系统安全试验

 

5.3.1 蓄电池系统最小管理单元热失控试验

 

按附录A的热失控试验方法进行试验。

 

5.3.2 可充电储能系统内零部件材料阻燃试验

 

水平燃烧和垂直燃烧按GB 2408-2008的规定进行试验。

 

5.4 功能性安全防护试验

 

厂家根据4.3.3、4.3.4、4.3.5、4.4、4.5规定的各项功能防护要求,提供具体方案说明,检测机构据此说明材料在零部件或实车上进行测试验证并与4.3.3、4.3.4、4.3.5、4.4、4.5中的要求进行符合性判定。

 

5.5 车辆结构安全试验

 

5.5.1 车辆碰撞安全试验

 

按附录B的规定进行车辆碰撞安全试验。

 

5.5.2 上部结构安全试验

 

按GB 17578的规定进行上部结构强度验证试验。

 

附 录 A

 

(规范性附录)

 

热失控试验方法

 

A.1 目的

 

对电动客车车载可充电储能系统的核心化学危险源进行安全性评价。

 

A.2 试验对象

 

试验对象为蓄电池系统最小管理单元。

 

A.3 试验方法

 

A.3.1  除另有规定,试验环境温度为25±5 ℃,相对湿度为15%~90%,大气压力为86 kPa~106 kPa。本标准所提到的室温,是指25±2 ℃。

 

A.3.2  使用平面状或者棒状加热装置,并且其表面应覆盖陶瓷,金属或绝缘层,加热装置的功率要求见表A.1。完成测试对象与加热装置的装配,加热装置与蓄电池单体应直接接触,加热装置的尺寸规格应不大于测试对象的被加热面;安装温度监测器,监测点温度传感器布置在远离热传导的一侧,即安装在加热装置的对侧(如图A.1)。温度数据的采样间隔应小于1 s,准确度要求为±2 ℃,温度传感器尖端的直径应小于1 mm。

 

表A.1 加热装置功率选择

 

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电动客车安全要求

 

A.3.3  将测试对象充电到SOC=100%后,再对测试对象用1C电流继续充电12 min。立刻启动加热装置,并以其最大功率对测试对象进行持续加热,当发生热失控或者A.3.2定义的监测点温度达到300 ℃时,停止触发,关闭加热装置。

 

A.3.4  判定是否发生热失控的条件

 

a)  测试对象产生电压降,且下降值超过初始电压的25%;

 

b)  监测点温度达到电池厂商规定的最高工作温度;

 

c)  监测点的温升速率dT/dt≥1 ℃/s,且持续3 s以上;

 

当a)和c)或者b)和c)发生时,判定发生热失控。

 

A.3.5  加热过程中及加热结束1 h内,如果发生起火、爆炸现象,则试验终止。

 

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电动客车安全要求

 

工信部对《电动客车安全要求》征求意见中 主要变化有这几点4.webp

 

附 录 B

 

(规范性附录)

 

碰撞试验方法

 

B.1 试验场地

 

试验场地应足够大,以容纳移动壁障驱动系统、被撞车碰撞后移动和试验设备的安装。车辆发生碰撞和移动的场地应水平、平整,路面摩擦系数不小于0.5。

 

B.2 试验前的车辆准备

 

B.2.1 可充电储能系统荷电量(SOC)30%~50%且处于上电状态。

 

B.2.2 试验车辆应为整备质量状态。

 

B.2.3 车窗应为关闭状态,车门处于关闭但不锁止状态。

 

B.2.4 档位应处于空挡状态,驻车制动器松开。

 

B.2.5 轮胎气压应调整到制造商规定的气压值。

 

B.2.6 试验车辆放置应保证车轴处于水平。

 

B.3 试验条件

 

B.3.1 试验车辆应保持静止。

 

B.3.2 移动变形壁障的特性应符合GB 20071—2006附录C规定的特性。移动变形壁障上应装有适当装置,以避免与试验车发生二次碰撞。

 

B.3.3 试验时,移动变形壁障撞击试验车辆的最薄弱位置(最薄弱位置主要考虑动力电池安装及整车防护条件,如车辆侧面安装有动力电池,则优先选择车辆侧面进行碰撞。具体由检测机构商生产企业确定)。

 

B.3.4 移动变形壁障的纵向中垂面轨迹应垂直于被撞车辆的纵向中垂面。

 

B.3.5 在碰撞瞬间,应确保由变形壁障前表面上边缘和下边缘限定的水平中间平面与试验前确定的位置的上下偏差在±25mm内。

 

B.3.6 在碰撞瞬间,应确保由变形壁障前表面左边缘和右边缘限定的垂直中间平面与试验前确定的位置的左右偏差在±25mm内。

 

B.3.7 除非本文件有特殊规定,仪器应符合ISO 6487的规定。

 

B.4 试验速度

 

在碰撞瞬间,移动变形壁障的速度应为50km/h±1km/h,并且该速度至少在碰撞前0.5m内保持稳定。测量仪器的准确度为1%。如果试验在更高的碰撞速度下进行,且车辆符合本文件4.6.1的要求,也认为合格。

编辑:susan

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