純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性 第 1 部分：換電電氣接口

純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第1部分：換電電氣接口本文件規(guī)定了后背式換電的純電動商用車車載換電系統(tǒng)電氣接口的基本要求、信號定義、觸電耦合順序、連接界面、端子排布和尺寸參數。本文件適用于后背式電池系統(tǒng)整體換電的N?和N,類純電動車輛，其他形式換電車輛可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件。其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19596電動汽車術語GB/T37133-2018電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術要求GB/T40032—2021電動汽車換電安全要求QC/T1201.3純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第3部分：換電機構GB/T19596界定的以及下列術語和定義適用于本文件。通過專用裝置或人工輔助快速更換動力蓄電池系統(tǒng)實現電動汽車電能補充的過程通過整體更換安裝于駕駛室后方的電池系統(tǒng)，實現車輛能源補給的方式。換電電池系統(tǒng)swappablebatterysystem車輛在換電過程中整體更換的動力電池系統(tǒng)，一般包括：動力蓄電池、電池管理系統(tǒng)、電池支架、換電電氣接口和換電機械接口等，可在非車載狀態(tài)下進行充放電。換電機構batteryswapmechanism用于結合、分離換電電池系統(tǒng)與車輛的機械裝置。[來源：GB/T40032—2021,3.4.有修改]換電連接器batteryswapconnector用于在換電電池系統(tǒng)與車輛或換電站之間建立電氣連接的裝置，用于傳輸電能量、電信號的連接裝置，一般具有導向和浮動機構。換電連接器插頭batteryswapeomnectorplug安裝在換電電池系統(tǒng)中，用于與車輛電氣接口連接在一起的部分。換電連接器插座batteryswapconnectorsocket-outlet安裝在車輛換電底托中，用于與換電電池系統(tǒng)連接在一起的部分。鎖止機構lockingmechanism用于將換電電池系統(tǒng)與車輛或車輛上的底托緊固連接，避免其松脫的裝置。浮動機構foatingmechanism在換電連接器中，用于吸收換電電池系統(tǒng)與車輛之間的相對位移、保持插合的預緊力而設置的機構，一般由浮動支架、浮動板、定位桿、定位套和支撐彈簧等組成。4換電系統(tǒng)電氣連接基本要求4.1換電系統(tǒng)的電氣連接應滿足功率傳輸、信息交互和安全防護的基本功能需求。4.2電氣連接的主功率端子，額定工作電壓應不低于1500V,單端子持續(xù)最大電流應不低于400A。4.3換電電氣接口應具有保護接地，且不小于主功率端子截面積的1/2。4.4高壓電氣連接應具有360°環(huán)形屏蔽層，減少電氣接口處電磁發(fā)射，增強電磁抗干擾能力。4.5換電電氣接口應具有低壓輔助電源端子。且額定工作電壓不低于30V,額定載流量不低于20A。4.6換電電氣接口應具有用于激活電池管理系統(tǒng)的連接信號。4.7換電電氣接口應至少具有2路CAN信號，分別為充電CAN,動力CAN,依據需求可拓展診4.8換電電氣接口應具有連接狀態(tài)反饋信號、功車端子溫度檢測信號。4.9換電電氣接口應具有導向結構，確保其能夠準確、可靠連接。4.10換電鎖止機構應具有鎖止狀態(tài)反饋信號。鎖止機構應至少有兩種狀態(tài)反饋，分別為鎖止狀態(tài)、松脫狀態(tài)，且低電平為松脫狀態(tài)。若換電機構中有多個鎖止機構，應分別檢測其鎖止狀態(tài)，以確保換電車輛安全性。4.11換電控制器負責檢測鎖止機構狀態(tài)，并在動力CAN總線上反饋，以便于車輛控制器或換電站控制系統(tǒng)讀取狀態(tài)。4.12換電電氣接口宜預留1路高壓供電，用于電池冷卻機組配電。4.13換電電氣接口中低壓信號宜預留激活水冷機組信號。4.14換電電氣接口中低壓信號應預留有可擴展針，便于其兼容性和可拓展性。4.15換電電氣連接器性能應滿足GB/T37133—2018中第5~第7章的要求。34.16換電電氣連接器應具有浮動機構，且安裝在車輛端4.17換電電氣連接器浮動機構在X、Y方向浮動量不小于±8mm,Z方向跟隨不小于±5mm。4.18換電電氣連接器浮動機構傾斜導正能力不小于3°。5換電系統(tǒng)電氣接口定義5.1電氣接口信號定義5.1.1通用要求5.1.1.1換電電氣連接應能滿足行車電氣連接和充電電氣連接的交互信號，物理連接可采用單換電連接器(充放同口)、雙換電連接器(充放異口)。5.1.1.2單換電連接器的換電系統(tǒng)，行車放電和充電的所有低壓信號應分別分布在A、B兩組低壓端子上，且相對獨立5.1.1.3雙換電連接器的換電系統(tǒng)，行車放電的所有高壓功率信號、低壓信號應布置在一個連接器中，車輛充電/站內充電的所有高壓功率信號、低壓信號應布置在另一個連接器中。5.1.1.4無論單換電連接器的換電系統(tǒng)，還是雙換電連接器的換電系統(tǒng)。行車放電相關的所有低壓信號應布置在換電連接器的A組端子上。充電相關的所有低壓信號應布置在換電連接器的B組端子上。5.1.2單換電連接器信號定義單換電連接器的換電系統(tǒng)采用充放同口的方式，共用高壓功率端子。換電電池系統(tǒng)內應采取措施，使其具有雙向帶載切斷電路的能力。滿足換電系統(tǒng)的安全性。單換電連接器的車輛中換電連接器的布置位置應符合QC/T1201.3的要求。換電連接器的電氣信號和端子排布應滿足表1的要求。表1單連接器換電系統(tǒng)接口信號定義DC1-DC2-DC2-DC3+(可選)車輛動力電源正3(可選)DC3-(可選)車輛動力電源負3(可選)24V低壓電源正(Voc+)BMS激活VCU表1單連接器換電系統(tǒng)接口信號定義(續(xù))整車動力通信(ECANH)連接狀態(tài)(LOCK=)診斷通信(DCAN_H)預留(整車廠設計預留)低壓輔助電源正(A+)預留(整車廠設計預留)激活水冷機組(AC_CA)充電通信(S+)充電通信(S-)用于換電站連接確認信號CCI(也可備用) 拓展引腳(換電站設計預留)55.1.3雙換電連接器信號定義采用雙換電連接器的換電系統(tǒng)。在行車模式時，車輛其中一個換電連接器與換電電池系統(tǒng)交互。在充電模式(無論在車輛上充電，還是換電電池系統(tǒng)在站內充電)時，充電過程中采用另一個換電連接器與換電電池系統(tǒng)交互。換電連接器的布置位置應符合QCT1201.3的要求。詳細電氣DC2-DC3+(可選)車輛動力電源正3(可選)DC3-(可選)車輛動力電源負3(可選)當24V低壓電源正(Voc+)24V低壓電源負(Yoc.)BMS喚醒VCU整車動力通信(ECANH)整車動力通信(ECANL)連接狀態(tài)(LOCK-)診斷通信(DCAN_H)診斷通信(DCAN_L)激活水冷機組(AC_CA)拓展引腳(整車廠設計預留)表3換電系統(tǒng)充電模式接口定義DC2-DC3+(可選)車輛動力電源正3(可選)DC3+(可選)車輛動力電源正3(可選)DC3-(可選)車輛動力電源負3(可選)低壓輔助電源正(A+)低壓輔助電源負(A-)激活水冷機組(ACCA)充電通信(S+)充電通信(S-) 連接狀態(tài)(LOCK-)用于換電站連接確認信號CCi(也可備用)拓展引腳(換電站設計預留)換電電氣接口應具有連接狀態(tài)檢測功能，每個換電電氣接口應至少有一個連接到位狀態(tài)反饋5.3.1換電電氣接口中功率端子應具有溫度檢測功能，且溫度檢測應由換電電池系統(tǒng)執(zhí)行，并發(fā)5.3.2充電插座安裝在電池系統(tǒng)時，電池系統(tǒng)負責檢測充電插座溫度，安裝在車輛上時，功率端子的溫度檢測由車輛檢測，并將其溫度值發(fā)送至車輛動力CAN。5.3.3換電電池系統(tǒng)和車輛控制器均從動力CAN線上獲取功率端子溫度換電電氣連接器在連接過程中，觸頭耦合順序應遵循順序為；導向銷、保護接地、高壓主正主負、低壓供電電源/信號和互鎖，在脫開的過程中則順序相反。觸頭耦合界面如圖1所示。圖1換電連接器觸頭臘合界面圖2換電連接器插頭(電池端)觸點布置圖3換電連接器插座(車輛)觸點布置7換電連接器尺寸7.1換電連接器結構尺寸應符合附錄A的規(guī)定。7.2換電連接器安裝尺寸應符合附錄B的規(guī)定①0圖A.2換電連接器插座(車輛端)結構尺寸2時圖A.3換電連接器插座(車輛端)結構尺寸3x中0028ABC0成c同中00.28AaC圖A.7換電連接器插頭(電池端)結構尺寸3圖A.8換電連接器插頭(電池端)結構尺寸4換電連接器安裝尺寸換電連接器車輛端安裝尺寸及開孔，詳見圖B.1,圖紙中未注單位均為毫米。中1稅慢中1稅慢φa7?"圖B.1換電連接器插座(車輛端)安裝尺寸B.2換電連接器插頭(電池端)安裝尺寸換電連接器電池端安裝尺寸及開孔，詳見圖B.2,圖紙中未注單位均為毫米。0圖B.2換電連接器插頭(電池端)安裝尺寸換電接口連接要求換電連接器功率端子應按照表C.1中的要求配置連接線纜。車輛端換電連接器的PE線纜應按照車輛允許最大電池容量的短路容量選擇線徑，電池系統(tǒng)端換電連接器PE線纜應按照電池本身的短路電流選擇線徑，也可按照表C.1中PE線纜的線徑表C.1換電連接器載流與線纜連接對應表ADC1+/-,DC2+/-兼容95mm2以上線纜兼容70mm2以上線纜兼容50mm2以上線纜DC3+/-DC端子尾端兼容25mm2以上線纜一(資料性)四個連接器方案D.1換電連接器數量及布置換電電氣連接由4個連接器組成，分別有放電連接器1、放電連接器2、充電連接器1、充電連接器2,相對位置關系如圖D.1所示。其中每個連接器由高壓觸頭2個，接地觸頭1個，低壓觸頭一般為12個或23個兩種形式，換電連接器界面如圖D.2、圖D.3所示。圖D.1換電連接器布置方式回圖D.2換電連接器插頭(電池端)界面及尺寸o圓◎ 123456789表D.4充電連接器2接口定義列表(12PIN低壓觸頭形式)12345678兩個連接器方案E.1換電連接器數量及布置換電電氣接口由2個連接器組成，分別有換電連接器I、換電連接器Ⅱ,兩個連接器相對位置如圖E.1所示。其中每個連接器含有高壓觸頭2個，接地觸頭1個，低壓觸頭一般36個，如圖0圖E.2換電連接器插頭界面1低壓輸助電源正(A+)2整車動力通信(ECANH)3整車動力通信(ECANL)45充電通信(S+)6充電通信(S-)預留(整車尺設計預留)連接狀態(tài)反饋(