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文档简介
ICS
CCS
T/ABC
团体标准
T/ABC××××—××××
电动汽车高压配电盒技术条件及测试方法
Technicalconditionsandtestmethodsforhigh-voltagePDUofelectricvehicles
征求意见稿
2023-××-××发布2023-××-××实施
中国汽车工业协会发布
T/ABC××××—××××
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。
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。
本文件由中国汽车工业协会车用电机电器电子分会提出。
本文件由中国汽车工业协会归口。
本文件起草单位:河南天海电器有限公司、中国第一汽车股份有限公司、重庆长安新能源汽车科技
有限公司、深圳市银宝山新压铸科技有限公司、厦门宏发电力电器有限公司、上海西埃电器集团。
本文件参与编写专家:王飞、王强、李健健、张昊宇、王鹏、董超、杜玉红。
本文件主要起草人:郭得岁、王国堂、范文涛、慈伟程、周成勇、陈宏涛、钟华伟、高怀军。
II
T/ABC××××—××××
引 言
本文件参考中共中央、国务院印发的《国家标准化发展纲要》以及2019年颁布的《中国汽车工业协
会标准制定修订管理办法》要求,综合多个新能源主机厂,高压配电盒生产单位,零部件提供单位共同
研讨编制而成。为广大高压配电盒研发单位、使用单位提供技术参考。
近年来,我国电动汽车行业快速发展,电动汽车保有量持续增长,其中纯电动车占据主导地位。在
电动汽车相关技术快速发展的带动下,电动汽车的渗透率有望进一步提升。随着电动汽车行业的迅速发
展,高压配电盒产品的市场也逐渐扩大。
高压配电盒作为电动汽车整车高压配电单元和高压回路保护单元,行业内针对该产品还没有一个统
一的技术标准。目前整车厂及零部件厂商都有各自高压配电盒产品推出,由于缺少统一的设计准则及相
关规范,各个厂家生产的配电盒结构形态各异,性能和技术参数要求也不完全相同,由于验收规范不同,
使该产品通用性较差,从而一定程度上增加了该类产品的开发和验证成本。鉴于以上情况,本文件的制
定有利于规范统一现有的高压配电盒产品开发中的技术指标和验收标准,也为高压配电盒行业的发展提
供技术支持。
III
T/ABC××××—××××
高压配电盒技术条件及测试方法
1范围
本文件规定了电动汽车用高压配电盒产品的术语和定义、技术要求、测试方法、测试规则。
本文件适用于电动汽车用高压配电盒。
本文件不适用于电动汽车电池包内高压配电盒。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的
修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于
本标准。
GB/T2408-2021塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法
GB/T2423.34试验Z/AD:温度/湿度组合循环试验
GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB4208-2017外壳防护等级(IP代码)
GB18384-2020电动汽车安全要求
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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
高压配电盒powerDistributionUnit(PDU)
在车辆高压回路上,用于电源分配的盒体,包括保险,铜排等,以下简称配电盒。
3.2
高压互锁highvoltageinterlock
在高压配电盒上,用来检测高压连接器连接状态和配电盒上盖开合状态的低压连接回路系统。
4技术条件
4.1一般要求
4.1.1工作环境
配电盒使用环境应符合表1所示要求。
1
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表1使用环境要求
序号项目要求
1工作温度范围(℃)-30~85
2存储温度范围(℃)-40~95
3湿度RH5%~90%
4.1.2工作电压范围:
配电盒工作电压范围应符合表2所示要求
表2电压范围要求
序号项目要求
112V低压系统电压范围(V)9~16
224V低压系统电压范围(V)18~32
3400V高压系统电压范围(V)300~450
4800V高压系统电压范围(V)600~850
5其他系统电压范围(V)标称额定电压±15%
4.1.3元器件要求:
配电盒主要元器件包括:熔断器、继电器、高压连接器、高压电缆、高压连接器等应符合表3要求。
表3元器件要求
序号项目符合要求
T/CSAE178—2021电动汽车高压连接器技术条件
1高压连接器SAE/USCAR-37高压连接器性能
SAE/USCAR-2汽车电器连接器系统的性能标准
2高压熔断器GB/T31465.6道路车辆熔断器第六部分:螺栓式高压熔断器
3高压继电器T/ZZB1024-2019电动汽车用高压直流继电器团体标准
QC/T29106-2014汽车电线束技术条件
4高压电缆
LV216电动汽车高压屏蔽电缆要求和试验
以上要求为本标准建议,实际产品标准参考可由供需双方协商确定。
4.1.4高压互锁要求:
配电盒上不使用工具就可以插拔连接的高压连接器应具有高压互锁功能,配电盒上维修用的上盖应
具备开盖高压互锁功能。
4.2外观要求
4.2.1外观质量
产品表面应干净,不应有明显的缺陷,如锈蚀、碰伤、划痕、变形、飞边、毛刺、冷隔等。接插件
无退针现象、端子及护套无明显的损伤、变形、刮擦、生锈等缺陷。
2
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产品表面应有安全警示标识,标识应粘贴牢靠,且标记所在面的颜色应与标志符号有明显差别。安
全标识样式应符合GB18384-2020中5.1.2.1高压警告标记要求。
4.2.2尺寸
配电盒总成尺寸应符合图纸及公差要求。
4.3电气性能
4.3.1导通
配电盒总成应符合按规定程序批准的图样中回路导通的要求,产品能够正常导通,包括屏蔽层和接
地点等,无短路、断路、错路现象,涉及功能模块的产品正常工作。
4.3.2绝缘电阻
配电盒内部各个高压回路之间,各个高压回路与金属壳体之间(漏电流检测除外)绝缘电阻≥20M
Ω;高压回路与相邻低压回路之间,低压不同回路之间绝缘电阻≥10MΩ;
4.3.3耐电压
配电盒内部各个高压回路之间,高压回路与金属壳体或低压回路之间进行耐压测试,历时1min不
应发生介质击穿或电弧现象,漏电流小于5mA。
4.3.4载流温升
配电盒加载额定的工作电流,或模拟实际工况施加负载电流,配电盒内各回路中温度采样点处温升
不超过55℃,最高温度不应超过元器件的耐受极限。
4.4环境性能
4.4.1防护
配电盒上所有电气接口正确安装到位后系统防护等级应达到IP67及以上,电气接口未配合时接触防
护等级应达到IPXXB及以上。根据实际装配位置可以提出其他的防护要求。
4.4.2存储温度
产品应能在最高存储温度95℃和最低存储温度-40℃范围内存储。
4.4.3工作温度
配电盒总成应能在最低工作温度-30℃和最高工作温度85℃范围内正常工作。
4.4.4耐盐雾性能
产品外表面应能承受中性盐雾试验96h,试验后产品外表面各零部件无红锈,裂痕,试验后所有功
能正常,耐电压强度性能正常,防护等级满足IP67等级要求或既定防护等级要求。
4.4.5耐老化性能
配电盒总成应通过老化耐久性试验,试验后所有功能正常,防护等级满足IP67或既定防护等级要求。
4.5机械性能
3
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4.5.1机械振动
产品应能经受扫频振动试验,振动试验中对配电盒进行电路持续性检测,持续检测回路接触电阻,
接触电阻值连续大于7Ω的时间应不超过1μS,试验后所有功能正常,防护等级满足IP67或既定防护等
级要求。
4.5.2机械冲击
配电盒应进行机械冲击测试,机械冲击测试过程中对配电盒进行电路持续性检测,持续检测回路接
触电阻,接触电阻值连续大于7Ω的时间应不超过1μS,试验后所有功能正常,防护等级满足IP67或既
定防护等级要求,试验后打开配电盒防护盖,内部端子、铜排连接无异常,螺栓连接无松动。
4.6其他要求
4.6.1阻燃要求
高压配电盒总成中高分子材料、高压连接器和高压线束及内部的辅材类似扎带、卡扣、缠绕管等满
足HB等级及以上。
4.6.2EMC要求
高压配电盒总成的屏蔽性能应达到E2等级或以上。系统或整车有特殊要求除外,高压配电盒的屏蔽
效能分级见表4。
表4屏蔽效能等级
屏蔽分级屏蔽效能dB
E1≥20,<40
E2≥40,<60
E3≥60
5测试方法
5.1实验条件
5.1.1实验环境
未作特殊说明的条件下,试验温度设定为:25℃±2℃,相对湿度:5%到85
5.1.2试验设备要求:
试验时采用的电器测量仪器、仪表精度不低于0.5级,温度计的误差在±2℃范围内,选择仪表时,
应使实际测量值在仪表20%-95%量程范围内,试验时各仪表应同时读取。
5.2外观尺寸
5.2.1外观质量
用肉眼观察法检查。配电盒外观符合本标准4.2.1要求。
5.2.2尺寸检验
4
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使用游标卡尺(精度大于±0.02mm)或三坐标测量仪、卷尺、皮尺、直尺(精度±1mm)、测试夹
具等测试仪器和量具,按照图纸尺寸及公差要求测量配电盒、电缆等组件尺寸。
5.3电气性能测试方法
5.3.1导通测试
所有外部接口导通情况符合图纸要求,所有电路包括屏蔽层和接地点应无短路、断路、错路、虚接
等不良现象,涉及功能模块的产品按照约定方式测试其功能。
5.3.2绝缘电阻测试
配电盒在不工作情况下,使用1000VDC兆欧表依次测量任意高压回路与配电盒壳体之间、正负极之
间的绝缘电阻,待绝缘电阻测试仪显示稳定后,读出最小值进行记录。
5.3.3耐电压测试
配电盒在不工作情况下,使用耐电压测试仪,测试电压如表5,测试时间1min,测量任意高压回路
与配电盒壳体之间、正负极之间,分别记录测量点的漏电流,测试过程中不应出现介质击穿或电弧现象。
表5试验电压
额定电压V交流试验电压V(50-60Hz)直流实验电压V
U≤6015002100
60<U≤30016002500
300<U≤70024003500
U≤7002U+10001.4*(2U+1000)
注:U是系统的最大工作电压。
5.3.4载流温升测试
在环境温度为65℃(或约定的环境温度)条件下,待配电盒温度稳定后,模拟实际工况加载电流,
试验周期2h,采集各回路温度信息,并记录温升。
5.4环境性能测试方法
5.4.1防护测试
按照GB/T4208-2017要求进行防尘防水实验。
5.4.2存储温度性能测试
将配电盒按要求放置在环境箱内,进行2个循环测试。每个循环24h,在最高存储温度85℃和最低
存储温度-40℃下各保持12h,产品恢复常温后外观及功能正常,性能符合要求。
5.4.3高温工作性能测试
将配电盒按要求放置在环境箱内,在规定的上限工作温度75℃下模拟实际工况电流工作,持续8h,
产品恢复常温后外观及功能正常,性能符合要求。
5.4.4低温工作性能测试
5
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将配电盒按要求放置在环境箱内,在规定的下限工作温度-30℃±2℃下模拟实际工况电流工作,持
续8h,产品恢复常温后外观及功能正常,性能符合要求。
5.4.5温度冲击性能测试
高压配电盒与适配连接器组装到位,连接器接口部分引出到试验箱外或在实验箱内通过密封处理达
到IP67或以上,不工作的状态下,将样品放置在温度冲击试验设备内,设定低温-40℃,高温95℃,变
化时间:≤30s,转换后温度稳定时间<5min,温度保持时间:60min,冲击次数:100次;试验中无异
常,产品恢复常温后外观及功能正常,性能符合要求。
5.4.6温度湿度循环测试
参照GB/T2423.34标准有关规定进行。试验中无异常,试验后样件后外观及功能正常,性能符合要
求。
5.4.7耐盐雾性能测试
配电盒总成在不工作状态下放置在温度35±2℃的盐雾箱内,使用浓度比例为5%的盐溶液进行连续
喷雾,测试时间:96h。停止试验后用清水冲洗干净样品并吹干,在室温环境下放置2h后观察产品外观,
然后进行防护及功能测试。
5.4.8耐温度老化性能测试
高压配电盒与适配连接器装配到位,置于老化实验箱内,按照GB/T28046.4-2011中5.3.1.2的要求,
进行高低温循环老化试验,每个循环8H,总共30个循环,试验后样件后外观及功能正常,性能符合要求。
5.5机械性能测试方法
5.5.1机械振动测试
将配电盒模拟实际装车环境安装固定在测试台,适配的高压连接器安装到位,将高压互锁电缆两端
引出并连接到电阻瞬断监控测试设备上,将高压连接器对接并按照不同回路分别引出到电阻瞬断监控设
备上,各通以100mA的电流。
按GB/T28046.3-2011中的4.1.2.5振动要求,在X、Y、Z三个方向各振动8h,实时监测记录回路瞬断
情况。
5.5.2机械冲击测试
将配电盒模拟实际装车环境安装固定在测试台,适配的高压连接器连接到位。将高压互锁电缆两端
引出并连接到电阻瞬断监控测试设备上,将高压连接器对接并按照不同回路分别引出到电阻瞬断监控设
备上,各通以100mA的电流。
按GB/T28046.3-2011中的4.2.2进行机械冲击试验,每个方向冲击10次,每次冲击之间大于6S,实
时持续监测瞬断情况。
5.6其他性能测试方法
5.6.1阻燃要求测试
按GB/T2408-2021塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法标准进行测试。
5.6.2EMC要求测试
6
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a)测试原理
如图5所示,利用电流探头法测量150kHz~108MHz频率范围内高压连接系统的电磁屏蔽效能
图4EMC测试示意
b)电流探头
电流探头可以是一个或者一组,应覆盖频率范围为150kHz~108MHz。电流探头应满足GB/T18655
-2010的要求。
c)匹配阻抗
特性阻抗为50Ω的负载,用于吸收信号源注入的测试信号。
d)屏蔽制具
屏蔽制具是一个全屏蔽的壳体,壳体一端嵌入射频接头,方便连接信号源输出或者50Ω匹配阻抗;
另一端嵌入高压屏蔽连接系统的插座。
e)测试布置
测试布置见图C.1,其中,高压连接系统的长度应与实际车辆安装的一致。屏蔽制具直接安装在接
地平板上,高压连接系统应距离接地平板至少50mm。
至少测量三个位置,电流探头分别位于高压电缆两端与高压连接器的连接处,以及高压线束的中间
位置。
f)测试程序
若使用网络分析仪,校准后测试散射参数S21的值。
若使用信号源和接收机,调整信号源的输出,并在接收机端读取各个频段范围的数值。信号源的
输出应考虑接收机的输入限制,并记录信号源的输出信号值。如果采用接收机标准信号源,则无需调整。
若使用频谱分析仪或者接收机,检波方式采用峰值检波器,测试带宽、步长、扫描时间应满足GB/T
18655-2010的要求。
记录电流探头在各个位置的测试值1。
去除高压连接系统的屏蔽层,在相同电流探头位置、相同的信号输出、相同的仪器设置下,重新测
量,记录测试值2。
根据如下公式计算高压连接系统电磁屏蔽效能。
屏蔽效能SE(dB)=测试值2(dBμA)-测试值1(dBμA)。
7
T/ABC××××—××××
6测试规则
6.1出厂检验
出厂检验需符合下表要求,抽样检查方法按照GB/T2828.1执行,出厂检验项目如表6所示:
表6出厂检验项目
序号检验项目检测方式备注
1外观质量全捡
2尺寸检验抽检
3导通测试全捡
4绝缘电阻测试全捡
5耐电压测试全捡
6防护测试全捡可等效气密测试
6.2型式检验
6.2.1型式试验条件
有下列情况之一者,制造厂应进行型式检验:
a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时;
b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品的性能时;
c)产品停产二年以上、恢复生产时;
d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
e)国家质量监督机构要求进行型式检验时。
6.2.2试验项目
型式试验项目应符合表7的规定。
表7型式试验项目
序号试验项目要求方法备注
1外观外观质量4.2.15.2.1
尺寸检验4.2.25.2.2
2电气测试组导通测试4.3.15.3.1
绝缘电阻测试4.3.25.3.2
耐电压测试4.3.35.3.3
载流温升测试4.3.45.3.4
3机械测试组机械振动测试4.5.15.5.1
机械冲击测试4.5.25.5.2
4环境测试组防护测试4.4.15.4.1
存储温度性能测试4.4.25.4.2
高温工作性能测试4.4.35.4.3
低温工作性能测试4.4.35.4.4
8
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温度冲击性能测试4.4.25.4.5
温度湿度循环性能测试4.1.15.4.6
耐盐雾性能测试4.4.45.4.7
耐温度老化性能测试4.1.55.4.8
5其他阻燃要求测试4.6.15.6.1
EMC要求测试4.6.25.6.2
6.2.3试验分组
型式试验分组及实验顺序可参考表8的规定
表8型式试验项目及分组
分组第一组第二组第三组第四组第五组第六组
序列3件3件3件3件1件1件
1外观质量外观质量外观质量外观质量外观质量外观质量
2尺寸检验尺寸检验尺寸检验尺寸检验尺寸检验尺寸检验
3导通测试导通测试导通测试导通测试导通测试导通测试
4绝缘电阻测绝缘电阻测绝缘电阻测
绝缘电阻测试绝缘电阻测试绝缘电阻测试
试试试
5耐电压测试耐电压测试耐电压测试耐电压测试耐电压测试耐电压测试
6机械振动测耐盐雾性能测阻燃要求测
存储温度性能测试存储温度性能测试EMC要求测试
试试试
7机械冲击测
导通测试导通测试防护测试
试
8高温工作性能测试载流温升测试导通测试
9耐温度老化性能测绝缘电阻测
低温工作性能测试
试试
10温度冲击性能测试绝缘电阻测试耐电压测试
11温度湿度循环性能载流温升测
耐电压测试
测试试
12导通测试防护测试防护测试
13绝缘电阻测试
14耐电压测试
15防护测试
16外观质量
9
T/ABC××××—××××
附录A
附录B(资料性附录)
附表A1:电气间隙和爬电距离
额定绝缘电压(V)额定电流≤63A额定电流≥63A
序号
交流直流电气间隙(mm)爬电距离(mm)电气间隙(mm)爬电距离(mm)
1≤60≤752334
260-25075-3003458
4250-380300-45046610
5380-500450-600610812
6500-660600-700612814
7660-750700-80010141020
8750-1140800-120014201428
注:
表中所列电压和电流均为交流方均根值或直流值,配电盒外购元气件也应符合相应标准规定。
附表A2:高压回路接触电阻与电压降
回路额定电流(A)电压降(mV)
<10≤300
10-50≤260
50-125≤210
125以上≤200
_________________________________
10
T/ABC××××—××××
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技术条件...........................................................................................................................................................1
5测试方法...........................................................................................................................................................4
6测试规则...........................................................................................................................................................8
附录A(资料性附录).............................................................................................................................11
I
T/ABC××××—××××
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。
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。
本文件由中国汽车工业协会车用电机电器电子分会提出。
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