《电动汽车电池更换站 安全要求》

ICS29.020

K80

NB

中华人民共和国能源行业标准

NB/TXXXXX—20XX

电动汽车电池更换站安全要求

Safetyrequirementsofelectricvehiclebatteryswapstation

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

国家能源局发布

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前  言

本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。

本标准由国家能源局提出。

本标准由中国电力企业联合会归口并负责解释。

本标准起草单位：。

本标准主要起草人：。

II

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电动汽车电池更换站安全要求

1范围

本标准规定了电动汽车电池更换站（或简称换电站）通用安全要求及系统设计、人机交互、选址、

消防、施工安装、运营和数据通信方面的安全要求。

本标准适用于电动汽车电池更换站（或简称换电站）。

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，仅所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。

GB3096声环境质量标准

GB8624建筑材料及制品燃烧性能分级

GB12523建筑施工场界环境噪声排放标准

GB/T13955-2017剩余电流动作保护装置安装和运行

GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求

GB50016建筑设计防火规范

GB50034建筑照明设计标准

GB50052供配电系统设计规范

GB5005320kV及以下变电所设计规范

GB50054低压配电设计规范

GB50057建筑物防雷设计规范

GB/T50065交流电气装置的接地设计规范

GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范

GB50156汽车加油加气站设计与施工规范

GB50194建设工程施工现场供用电安全规范

GB50222-2017建筑内部装修设计防火规范

GB50229-2019火力发电厂与变电站设计防火标准

GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T17626电磁兼容（EMC）系列标准

GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分通用要求

GB/T18487.3电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电机（站）

GB/T29317电动汽车充换电设施术语

GB/T29639-2013生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则

GB/T29772-2013电动汽车电池更换站通用技术要求

GB/T51077电动汽车电池更换站设计规范

NB/T33008.1-2018电动汽车充电设备检验试验规范第1部分非车载充电机

NB/T33025电动汽车快速更换电池箱通用要求

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3术语和定义

GB/T29317界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

车辆导引系统vehicleguidingsystem

实现导引电动汽车至规定位置以便进行电池箱更换的系统。

3.2

电池更换设备batteryswapapparatus

具备电池固定或解除固定，以及电池转运功能的设备，由电池拆装单元和转运单元组成。

3.3

电池转运系统batterytransfersysytem

将电池在换电站内不同区域或工位之间进行传递的系统。

3.4

电池仓储系统batterystoragesysytem

为换电站内的电池提供存储的设备系统。

3.5

电池充电系统batterychargingsysytem

对电池进行安全充电和监控的系统，具有监控电池充电和静置时状态的功能。

3.6

监控系统monitoringsysytem

实现换电站与车辆，换电站与后台系统通信的系统，包含有换电站控制和通信单元。

4通用安全要求

4.1环境要求

换电站应符合GB/T29772-2013和GB/T51077的要求，换电站使用环境应满足以下要求：

a)环境温度：-20℃～55℃。

b)相对湿度：日平均最大为95％，月平均最大为90％，且表面无凝露。

c)海拔高度：≤2000m。

d)换电站噪音水平应符合安装地环境噪声要求。

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e)换电站应具备耐受一定积水能力。

f)换电站应该满足防雷和接地要求，符合GB50057的要求。

4.2电气安全

4.2.1换电站供配电装置的布置应符合GB50053标准中4.1的要求。

4.2.2换电站电源配置应符合GB50052的要求。

4.2.3低压三相回路宜选择五芯电缆，单相回路宜选择三芯电缆，导体的选择应符合GB50054

的要求。

4.2.4电气间隙和爬电距离应符合NB/T33008.1-2018中5.4的要求。

4.2.5绝缘电阻、介电强度、冲击耐压应符合GB/T18487.1中11.3、11.4和11.5的要求。

4.2.6换电站内宜有辅助防护措施，宜按GB/T13955-2017要求设计漏电保护。

4.2.7换电站防护等级应符合GB/T4208的要求，户外型换电站至少达到IP24（关门状态）；

室内型换电站应不小于IP2X。

4.2.8换电站接地应符合GB/T50065的要求。

4.2.9换电站电气照明应符合GB/T51077的要求。

4.2.10电涌保护器的安装与选型应根据供电设备的安装场所并满足GB50057中6.4的要求。

4.3电磁兼容

4.3.1换电站中安装的所有部件和装置都应满足各自对应电磁兼容的要求，包括但不限于在

GB/T17626中规定的要求。

4.3.2电池充电系统应满足GB/T18487.3中关于电磁兼容的要求。

4.4机械设计

4.4.1应对换电站中的运动机构如升降机构、行走机构、旋转机构和传动机构等进行安全风险评

估，防止对车辆及人身构成直接或间接的安全威胁，如挤压、切割、冲击等。

4.4.2换电站应有车辆引导和限位装置，防止车辆进出换电站时发生误碰。

4.4.3车辆进出换电站应预留一定的安全空间，防止车辆与换电站发生碰撞，造成车辆损坏。

4.4.4换电站应设有车辆识别和位置检测装置，用于检测车辆位置，保证换电过程安全。

4.4.5换电站内与车辆直接接触的操作机构表面宜为软质结构，防止动作过程损坏与车辆硬接触

导致车辆损坏。

4.4.6换电站内车辆举升或承载机构应考虑结构的强度，以免承载结构破坏的同时损坏车辆。

4.4.7换电站内车辆举升或承载机构宜设置速度和加速度的限定，防止惯性过大导致车辆损坏。

4.4.8换电站宜具备自动检测生命体或者异物意外侵入的功能。

4.4.9换电站内电池箱传输机构应有电池的定位、导向结构，确保电池在传输过程中不会跌落。

4.4.10换电站内电池箱支撑结构宜作用在电池刚度较大的位置，防止局部压强过大损害电池壳体

和内部。

4.4.11换电站内电池箱转运机构宜有电池防坠落功能，防止断电或停机状态电池跌落。

4.4.12机械正常运转时操作者不需进入危险区的场合，宜选用：

a)固定防护装置，如安全围栏、护栏等；

b)连锁装置，如机械限位开关；

c)自动关闭防护装置，如自动关闭的安全门；

d)自动停机装置，如光电装置、压敏垫等。

4.4.13机械正常运转时操作者需进入危险区的场合，宜选用：

a)连锁装置，如机械限位开关；

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b)自动关闭防护装置，如自动关闭的安全门；

c)自动停机装置，如光电装置、压敏垫等。

d)双手操控装置，如双手启动开关。

4.5换电电池箱

4.5.1换电电池箱连接器插拔耐久次数应满足车辆和电池使用要求。

4.5.2换电电池箱应具备锁止结果检测功能，如位置，扭矩、角度等检测。

4.5.3换电电池箱应满足NB/T33025及GB38031-2020安全性测试要求。

4.5.4换电电池箱连接到车辆后，应具备足够的机械强度，满足整车振动和冲击要求。

4.5.5与电池箱接触的面上应防止有尖锐异物，导致电池箱转运过程中导致壳体和内部损坏。

4.5.6电池箱的连接器连接过程中宜有速度和力的限制，防止动作过程中导致连接器损坏。

5换电系统及子系统安全要求

5.1车辆导引系统

5.1.1车辆导引系统的高度和坡道设计应满足车辆进出要求，防止车辆进出换电站，车辆底部与

换电站剐蹭。

5.1.2对于允许乘员在车上换电的换电设备，应防止换电过程对驾乘人员误下车造成的人身伤害，

对于需要乘员下车的换电设备，应提供安全的下车通道。

5.1.3利用车轮进行定位的车辆导引系统，定位方式不应对车辆四轮定位以及转向系统产生影响，

导致转向系统性能降低或引起转向系统故障。

5.1.4利用举升车辆进行换电的车辆导引系统，举升系统应具备联锁功能，确保系统举升高度一

致。

5.1.5车辆导引系统内人员可触及的导电部分应接地良好，应设置合理的保护机制。

5.1.6车辆导引系统人员活动区域应提供醒目且便于操作的急停按钮。

5.1.7车辆导引系统应为换电操作人员或车辆驾乘人员提供紧急疏散通道。

5.1.8车辆导引系统的门禁应具备从内部打开功能，为车辆和驾乘人员提供必要的逃生通道。

5.1.9车辆导引系统的门禁在断电条件下，应具备手动打开功能。

5.2电池更换设备

5.2.1电池更换设备的运动部件应提供合理的操作防护，以防止运动过程中出现导致人身伤害风

险。

5.2.2电池更换设备中的垂向起吊或举升的机构应具备自锁功能，当换电站失去动力源后，运动

机构应保持原位，不应出现坠落或倾斜等现象。

5.2.3电池更换设备应能承载电池重量载荷，正常使用条件下不应发生明显形变。

5.2.4电池更换设备应具备更换过程电池与车身定位匹配功能。

5.2.5电池更换设备应具备单步操作功能，在异常情况下，允许继续操作完成换电流程。

5.2.6电池更换设备宜具备定位失效检测和告警功能，防止电池箱和车身异常匹配导致损坏。

5.3电池转运系统

5.3.1电池转运系统应能承载电池重量载荷，正常使用条件下不应发生明显形变或失效。

5.3.2电池转运系统应具备防止电池坠落的设计。

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5.3.3电池转运系统应具备电池到位检测功能，在插拔电池连接器前应对电池到位状态或接插件

位置进行确认。

5.3.4电池转运设备应具有行程极限保护功能。

5.3.5电池转运系统各设备的各动作之间应能够安全互锁，防止误操作情况下电池坠落。

5.3.6电池转运系统应具备快速转运隔离异常电池功能。

5.4电池仓储系统

5.4.1电池仓储系统内的电气控制柜应具备至少IPX2级别的防护等级。

5.4.2电池仓储系统的电池架应能承受电池载荷，长期使用后不会发生明显形变。

5.4.3电池仓储系统宜监测仓储区域的环境，如温度、湿度等。

5.4.4电池仓储系统宜具备环境危害检测功能，如烟雾，水位等。

5.4.5电池仓储系统烟雾告警功能宜具备分区的烟雾检测功能以辨识问题电池位置。

5.4.6电池仓储系统应具备对所存储的电池数据进行监控的能力。

5.4.7对支持液冷且在充电过程中需要冷却的电池箱，电池仓储系统应提供冷却系统以保证其充

电安全。

5.4.8换电电池箱应具有唯一身份标识号码，对于无法获取合法身份标识的电池，电池仓储系统

应能具备识别和告警功能。

5.4.9电池仓储系统出现火灾告警后，告警信号应及时有效的通知监控系统。

5.4.10电池仓储系统应具备配合电池转运系统将异常电池方便取出或快速隔离的能力。

5.5电池充电系统

5.5.1电池充电系统的充电参数应满足电池制造商指定的电池充电要求。

5.5.2电池充电系统在充电过程中应该有明确的信号和指示灯，以避免误操作。

5.5.3充电过程的参数，如SOC、电压、电流、温度、绝缘电阻等宜通过屏幕显示，便于现场操

作人员或维护人员检查确认电池充电信息。

5.5.4电池充电系统应与冷却系统（如有）、电池转运系统连锁，防止连接器的带电插拔。

5.5.5电池启动充电前，应确保电池端连接器与充电架上连接器可靠连接，检测到电池端连接器

与充电架上连接器之间有异常的连接时，应立即停止充电。

5.5.6换电站充电系统应获取电池的SOC、温度、电压以及电芯数据并上传至监控系统，满足电

池监控要求。

5.5.7电池充电系统安全保护功能应满足NB/T33008.1-2018的要求。

5.6监控系统

5.6.1换电站监控系统宜具备实时获取以下状态信息：换电状态、充电状态、静置电池状态、告

警信息、其他信息等。

5.6.2监控系统宜具备接收来自车辆导引系统、电池更换设备、电池转运系统、电池充电系统、

电池仓储系统等分子系统信息上传和指令下发的能力。

5.6.3监控系统应根据换电车辆信息，匹配正确的电池。

5.6.4监控系统宜与车辆间进行必要的数据交互以确认车辆状态满足换电要求。

5.6.5监控系统宜和车辆间进行信息交互，确认换电完成状态。

5.6.6监控系统宜具备不同的账户权限功能，配置不同的设备操作范围。

5.6.7监控系统宜具备对电池箱破损检测识别的能力。

5.6.8监控系统宜具备对电芯数据异常电池的检测识别的能力。

5.6.9监控系统宜具备云端通知和广播功能。

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5.6.10换电站宜配备整站视频监控，可以进行远程监控和记录。

5.6.11换电站宜配备备用电源，在电网供电中断时，系统可以持续监控换电站。

5.6.12无人值守换电站，宜支持远程控制，远程操作换电站。

5.7其它系统安全要求

5.7.1换电站防触电要求

a)换电站在有漏电潜在风险的场所，应设计触电保护功能，确保使用和维护等相关人员安全。

b)换电站宜具备两级漏电保护功能，一级为站级电气漏电防护，二级为控制操作级别漏电防

护。

5.7.2换电站应在人员方便操作处，设置急停按钮，并具备以下功能：

a)立即切断动力及控制电源，系统立即停止工作。

b)动作机构应自动保持在原位，所有活动部件应能够自锁。

c)系统恢复电源后，系统应处于待机状态。

d)手动复位后，进行再次发送新的指令后系统才可以恢复运行。

5.7.3换电站宜为控制系统、门禁驱动系统等提供备用电源。

5.7.4换电站应具备排烟能力，对于通风环境不佳的区域宜配备强排烟措施。

5.7.5换电站应具备应急照明功能，满足以下要求：

a)应急照明应具有标识。

b)备用电源连续供电时间不应少于30min。

c)照度应符合GB50034的要求。

6人机交互安全要求

6.1权限分级

8.1.1换电站的操作应设置成不同的权限等级，不同权限等级授权人员的登入方式应不同。

8.1.2换电操作人员权限仅具备设备的正常操作和使用权限。

8.1.3维护和调试人员权限可对换电设备进行参数调整和设备标定。

6.2限位和保护

6.2.1换电平台宜设置轮胎限位装置，防止因操作不当导致车辆越过极限位置。

6.2.2举升装置应具备高度限位装置，防止因操作不当造成车辆或设备损坏。

6.2.3移动装置应在行程极限位置设置限位，防止因操作不当导致装置越过极限位置。

6.2.4换电过程中，设备工作区域宜设置异物感应装置，防止人员或异物误入，造成人身伤害或

设备损坏。

6.2.5控制系统应设置必要的互锁逻辑，防止人员误操作导致人身伤害或设备损坏。

6.3指示和标识

6.3.1换电站应在醒目位置设置设备标识、导引标志、安全警告标识。

6.3.2应在醒目位置标明必要的参数和操作说明。

6.3.3电池仓储区应设置安全区域警示线。

6.4信号和告警装置使用寿命

换电站内应使用声光告警装置警告即将发生的危险事件，如机器严重故障或涉及人员和设备安全的

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告警信息。该信号可以用于通知操作人员安全风险，同时也应及时触发相应的自动保护措施。对于这些

信号，以下是必需的：

a)在危险发生之前及时发出告警信息。

b)告警信息是明确的，没有歧义。

c)告警发出装置应放置在便于操作人员观察的位置。

d)操作人员可以清晰地感知和区分所有其他使用的信号。

e)警报装置的设计和位置应便于对其进行检查或测试，不需要拆卸设备或要求操作人员接触危险。

f)应当按照维护和使用要求，定期检查告警装置。

7换电站选址安全要求

7.1设备荷载

换电站安装场地应满足换电设备荷载需求，承重能力除考虑换电设备自重外，还应考虑车辆、人员

等的重量。

7.2地下管线

换电站位于地上空间时应考虑地下管线的承重。

7.3地势水位

换电站选址应考虑历史降水量和水淹高度，不应选在地势低洼和可能积水的场所。

7.4安全距离

7.4.1换电站内的建（构）筑物与站外建筑之间的防火间距应符合GB50016的要求，换电站与

加油加气站之间的距离应符合GB50156的要求。换电站选址应符合电力线路保护区安全距离的

要求。

7.4.2换电站距离消火栓或可靠水源的安全距离宜不大于50m，当无法满足要求时，应根据灭火

需求设置一定容量的消防水箱。前往换电站的道路应满足消防车辆进出的需求，当站内道路有消

防车进出要求时，车道的净宽度和净高度均不应小于4m，转弯半径不应小于9m。

7.5强排烟要求

换电站位于地下空间时应选择具有强排烟功能的建筑物进行布置，且换电站应布置于排烟口附近。

8换电站消防安全要求

8.1防火要求

8.1.1换电站建（构）筑物宜选用耐火、耐高温材料，耐火等级不应低于二级，应符合GB

50229-2019和GB50016的要求。

8.1.2换电站室内装修材料应采用不燃材料和难燃材料，建（构）筑物室内装修设计应符合GB

50222-2