ChinaAutoRegs｜GB/T 40032-2021英文版翻译/English/电动汽车换电安全要求
Safety requirements of battery swap for electric vehicles

CONTENTS

Foreword
Introduction
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Safety Requirements
4.1 General Requirements
4.2 Vehicle Requirements
4.3 Component Requirements
5 Test Methods
5.1 General Provisions
5.2 Appearance, Structure and Function Inspection
5.3 Vehicle Test
5.4 Component Test
6 Inspection Rules
Annex A (Normative) Vehicle Test Record Sheet
Bibliography

1 SCOPE

This document specifies the safety requirements, test methods, and inspection rules specific to swappable battery electric vehicles (or abbreviated as “EV”).
This document applies to the Category M1 swappable battery electric vehicles.

2 NORMATIVE REFERENCES

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.
GB 18384-2020 Electric Vehicles Safety Requirements
GB/T 19596 Terminology of Electric Vehicles
GB/T 28382-2012 Battery electric passenger cars—Specifications
GB/T 30038 Road Vehicles – Degrees of Protection (IP-Code) – Protection of Electrical Equipment Against Foreign Objects, Water and Access
GB/T 37133-2018 Technical specifications of high duty cables and connectors for electric vehicles
GB 38031-2020 Electric vehicles traction battery safety requirements

3 TERMS AND DEFINITIONS

For the purpose of this document, the terms and definitions given in GB/T 19596 as well as the followings apply.
3.1
Battery swap
A process in which the EV electric energy is replenished by means of rapidly replacing traction battery with the assistance of special device or manually
Note: generally, a complete battery swap process requires a maximum of 5 min.

3.1
换7 电 battery swap
通过专用装 置或人工辅助快速更换动力 蓄电池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 5 min 。
3.2
换电电池包 swappable battery pack
电动汽车换 电用动力蓄电池包。
注 ：简称电池包 。可 在非车载状态下进行充放 电。
3.3
换电接口 battery swap connector
用于连接换电电池包与 车身 ，传输电能 量 、电信号、通信数据和热能介质的连接装置 。
注 ：一般包括电 气接口 ，也可包括用于传输冷却 介质的冷却接口 。
3.4
换电机构 battery swap mechanism 用于结合和分离换电电池包与车身的机械装置 。
注 ：具有引导 、定位、限位 、保持 、紧罔和锁止等 功能 。
3.5
车载换电系统 on-board battery swap system
车辆上与换电操作或换 电功能相关的部件所组成的系统。
注 ：简称挽电系统。可包括换电电池包 、换电接口、换电机构以及车身与之相连接的部分，也可包括位置监测等功能的辅助电气装置 。车载换电系统示意罔 见图 1。

车载换电系统

图 1 车载换电系统示意图

4 安全要求

4 . 1 一般要求
4 . 1 . 1 换电系统
4.1.1.1 换电系统的设计制造应满足安全 、快速、可靠更换电池包的要求。
4. 1.1.2 换电系统在设计寿命周期内应具有满足互操作性的电气 、通信、热管理等功能。
4.1. 1.3 车辆在可行驶模式及行驶状态下 ，应通过机械装置或电气监控装置保持电池包处于正常位置 ， 可采用电池包位置 、换电机构或电 气接口 的连接状态等电气信号监 测电池包的松动或意外解锁 。
4.1. 1.4 换电系统如存在易损耗 零部件 ，应在车辆使用说明书中给「 H 易损耗零部件的范围 、维护和更换 要求 。易损耗零部件在 车辆制造厂规定的保养维护期内不应出现故障和失效 。
4. 1. 1.5 电池包应具备与车辆电平台相连接的功能 。

4.1 .2 换电机构及换电接口

4. 1.2. 1 换电机构及换电接口表面不应有毛刺 、异物 、飞边及类似尖锐边缘。
4.1 .2.2 换电机构及换电接口应连接牢固 ，并且有防止不正确桐合的结构或设计 。
4.1 .2.3 换电机构应同时具备专用装 置 自动解锁功能和于动解锁功能 。应采用两个及以上步骤解锁 ， 过程应连续可靠 ，避免误操作 。
注 ：使用工具扳拧螺纹的操作视为多步解锁 。
4 . 1 .2.4 电气接口应具备正确的电 气连 接 和｜ 断开顺 序 ，避免换电过程 中出现非 预期 的高 、低压 电路 导通 。
4.1 .2.5 冷却接口（ 如有） 中的冷却剂意外泄漏时 ，不应引发电气接口绝缘故障或其他安全隐患 。冷却 接口及冷却系统清洁度应满足车辆制造厂的设计要求 。

4.2 整车要求

4.2.1 换电操作

4.2.1. 1 电动汽车应按照 5 .3.2 进行换电操作试验 ，换电操作次数要求见表 1。

表 1 换电次数

换电机构 换电次数
螺栓式连接 1 500
卡扣式连接 5 000
注 ：其他换电方式可参考执行 。

4.2.1 .2 试验过程中 ，电动汽车及电池包不应出现无法换电的故障 。
4.2.1 .3 试验过程中 ，电池包不应出现导致换电失效的变形 、开裂等结构损坏 。
4.2 . 1 .4 试验过程中 ，换电机构不应出现导致换电失效的松动 、变形 、开裂 、脱落等损坏 。
4.2.1 .5 试验过程中 ，换电接口不应出现连接失效等故障 。
4.2.1 .6 试验过程中 ，冷却接口在分离 时应自动关闭 ，连 接后自动导通 ，冷却剂的泄 漏量应不超 过车辆 制造厂的设计值 。

4.2.2 道路行驶

4.2.2.1 电动汽车应按照 5.3.3 进行道路行驶试验 ，道路行驶里程应不少于 15 000 k m 。
4.2.2.2 试验过程中 ，电池包的装配状态应符合车辆制造 厂的技术文件要求 ，不应出现电池包脱落 、连 接失效等严重故障 。
4.2.2.3 试验过程中 ，换电机构不应出现导致换电失效的腐蚀 、变形 、开裂 、松动 、脱落等损坏。
4.2.2.4 试验过程中 ，换电接口不应出现导致换电失效的腐蚀 、绝缘失效、连接失效、漏气漏液等故障。

4.2.3 车辆防水

4.2.3.1 换电操作和道路行驶试验后应按照 5 .3.4 进行模拟清洗和模拟涉水试验 。
4.2.3.2 试验过程中及试验后 ，换电接口不应 出现绝缘失效 、密封失效等故障 。
4.2.3.3 模拟涉水试验后 ，绝缘电 阻应满足 GB 18384-2020 中 5 .1.4 .1 的要求 。

4.3 部件要求

4.3.1 换电系统

4.3. 1. 1 换电系统应按照 5.4.1 进行振动和机械 冲击试验 。
4.3.1 .2 试验中 ，换电系统的通信应正常连接 ，不应出现间断 。
4.3.1.3 试验中及试验后 ，换电系统的结合状态应符合车辆 制造厂的技术文件要求 ，且不应发生电池包 脱落等严重故障 。
4.3.1 .4 试验中及试验 后 ，电池包不应出现变形 、开裂等结构损坏。
4.3.1 .5 试验中及试验后 ，换电机构不应出现变形 、开裂、松动、脱落等损坏 。
4 .3.1 .6 试验中及试验后 ，电气接口不应出现连接故障 ，冷却接口不应出现密封故障 。

4.3.2 换电接口

4.3.2.1 换电接口应按照 5.4.2 5.4.5 进行试验 。
4.3.2.2 按 5.4.2 进行试验 ，电气接口不应发生介质击穿或电弧现象 。
4.3.2.3 按 5.4.3 进行试验 ，电气接口的导体与导体之 间、导体与外壳之 间、导体与屏蔽层之 间绝缘电阻 应不小于 100 Mn 。
4.3.2.4 按 5.4.4 进行试验 ，电气接口的防护等级应满足 IPX7 和 IPX 9 K 的要求。

4.3.2.5 按 5.4.5 进行试验 ，不具有温度监控的电气接口的温升应不大于 50 K。具有 温度监控的电气 接口应满 足车辆制造厂的要求 。

5 试验方法

5.1 一般规定

5.1 .1 除非另有要求 ，部件试验应在下列环 境条件下进行 ：
a) 环境温度 ：23 ℃土5 ℃；
b) 相对湿度 ：15% 90 % ;
c) 大气压力 ：86 kPa 106 kPa 。
5.1.2 所有测量仪表 、设备应具有 足 够的精度 ，其精度应高于 被测指标精度 至少一个数量级或误差小 于被测参数允许误差的二分之一。

5.2 外观 、结构和功能检查

通过观察或手动操作对外观 、结构和功能进行检查。

5.3 整车试验

5.3.1 试验方案

5.3.1 . 1 整车试验包括换 电操作试验、道路行驶试验 和车辆防水试验 。
5.3.1 .2 应提供一台车辆和一个电池包进行所有的整车试验项目 。也可配套多台车 辆和多个电池包辅 助进行试验 。
5.3.1.3 整车试验过程中 ，可按照车辆制造厂的规 定维护或更换易损耗零 部件 。

5.3.2 换电操f乍试验

5.3.2.1 应使用与车辆设 计 目标相符的换电设备进行换电操作试验 。
5.3.2.2 换电操作试验应均匀分布于车辆道路行驶试验里程内 。可将多次试验集中在 一个换电操作试 验循环内进行 ，一个试验循环内进行的换电操作次数不应大于 4.2 .1.1 规定次数的十分之一 。
5.3.2.3 换电操作试验 后进行外观 、结构和功能检查 。

5.3.3 道路行驶试验

5.3.3. 1 道路行驶试验宜按 GB/ T 28382 -2012 中 4 .9 .1 的要求进行 。
5.3.3.2 道路行驶试验后进行外观 、结构和功能检 查 。

5.3.4 车辆防水试验

5.3.4.1 车辆防水试验应在 整车换电操作和道路行驶试验 全部结束后进行 。按 GB 18384-2020 中 6 .3的整车 防水试验方法进行试 验 。
5.3.4.2 模拟清洗试验后 ，车辆静置 24 h ，检查车辆是否 出现绝缘报警。
5.3.4.3 模拟涉水试验后 ，应按照 GB 18384-2020 的 6 .2 .1 进行绝 缘电 阻测量 。
5.3.4.4 车辆防水试验后进行外观 、结构和功能检查 。

5.4 部件试验

5.4.1 振动 、机械冲击试验

5.4. 1. 1 换电系统按 GB 38031-2020 中 8.2.1 和 8.2 .2 的振动与机械冲击试验方法进行试验 。试验应 能模拟换电系统在 车辆上的实际安装状态 。
5.4.1 .2 试验前 ，将换电系统搭载的电池包的荷电状态调至不低于制造商规定的正常荷电状态 工作范 围的 50 % 。
5.4.1 .3 换电系统按照正常 工作状态连接 ，测试系统台架安装 参见图 2 。

换电电池包

试验台架

图 2 台架安装示意图

5.4.1 .4 试验过程中 ，监控电池包内部最小监控单元的信号状态的连续性 ，如电压和温度 等 。
5.4.1 .5 试验结束后 ，应在试验环境温 度下观察 2 h，再进行外观和结构检查 。

5.4.2 耐电压试验

按照 GB/ T 37 133-2018 中 9.3 的耐电压试验方法进行试验 。

5.4.3 绝缘电阻试验

按照 GB/ T 37133-2018 中 9.4 的绝缘电阻测量方法进行试验 。

5.4.4 防护等级试验

按照 GB/ T 30038 进行 IPX7 和 IPX9 K 测试 。

5.4.5 温升试验

按照 GB/ T 37133-2018 中 9 .5 的温升试验方法对电气接口进行温升测试 。具有温度监控的电气 接口应进行功能有效性验证 。

5.4.6 试验说明

5.4.2 5.4.5 的试验应在换电系统振动试验结束后进行 。应从换电系统上拆下电气接口 ，安装在试 验夹具上进行试验 。

6 检验规则

6.1 整车试验可由车辆 制造厂在 整车可靠性试验期 间开展 ，试验期间应填写试验记录单 ，试验结束后 ， 形成试验报告 。试验记录单应符合 附录 A 。
6.2 试验流程见图 3 。

换电安全试验

整车试验 部件试验

换电系统试验
（按 5. 4. 1进行试验〉

换电接口试验
（按 5. 4. 2 5. 4. 5 进行试验）

图 3 试验流程

6.3 所有试样应在全部试验中满足 相应要求 。

附录A
（ 规范性 ）
整车试验记录单

应记录整车试验中与换电操作和道路行驶试验相 关的信息 ，包括 车辆信息 、电池包信息 、行驶里程 、 换电次数 、换电系统状态等 。道路行驶试验记录单见表 A.1 ，换电操作试验记录单见表 A.2 。

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