电动轻型两轮车换电装置工程实施安全要求-征求意见稿

ICS43.140

CCST85

SHMA

上海市摩托车行业协会团体标准

T/SHMAXXXX—XXXX

电动轻型两轮车换电装置及其工程实施安

全要求

Safetyrequirementsforpowerexchangedeviceanditsconstructionofelectriclight

two-wheeledvehicles

草案版次选择

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

上海市摩托车行业协会发布

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电动轻型两轮车换电装置及其工程实施安全要求

1范围

本标准规定了电动轻型两轮车换电装置及其工程实施的安全要求和试验方法。

本标准适用于上海地区居民社区、公共停车区域、专用停车区域等场地的电动轻型两轮车换电装置

新建、改建和扩建工程。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB4706.1家用和类似用途电器的安全通用要求

GB/T5169.11电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热

丝可燃性试验方法（GWEPT）

GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法

GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分:常规测量

GB/T18380.12电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分：单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延

试验1kW预混合型火焰试验方法

GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范

GB50140建筑灭火器配置设计规范

GB50156汽车加油加气加氢站技术标准

GB50217电力工程电缆设计标准

T/XXX电动轻型两轮车换电通用技术条件

T/XXX电动轻型两轮车换电装置通用技术条件

T/XXX电动轻型两轮车换电装置工程实施标准

3术语和定义

T/XXX《电动轻型两轮车换电装置通用技术条件》、T/XXX《电动轻型两轮车换电通用技术条件》、

T/XXX《电动轻型两轮车换电装置工程实施标准》界定的术语和定义适用于本文件。

4安全要求

接入电网

换电设施电源点的容量应满足换电设施的接入要求，换电设施的接入不应导致上级配电装置满载

或超载。

供电系统

4.2.1换电装置宜在主开关的电源侧端子与接地端子之间装设浪涌保护器。

4.2.2低压配电系统宜采用TN-S系统，接地电阻不应大于4Ω。

换电设施

1

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4.3.1电气保护

换电装置应具备如下电气保护功能：

——充电电流不大于1C，且不大于电池包BMS允许的充电电流；

——空载电压应不超过12V；

——过电压保护；

——短路保护；

——过电流保护；

——电池充满后自动断开功能；

——温度控制及监控系统，可对柜内温度实时控制、追踪和预警；

——漏电保护，动作电流不大于30mA；

——充电单元应具备防逆流功能；

——在换电装置充电侧接触器闭合后，充电模块与电池组出现连接故障（反接、错接或接触不

良）时，换电装置应停止启动过程，并发出告警信号；

——在充电过程中，换电装置检测到与电池发生通信中断时，应停止充电并发出报警信号。

4.3.2温度控制功能

在工作时，换电装置内温度应保持在0℃～55℃范围内，当柜内温度超过要求时，有散热或制冷、

加热或制热功能。

4.3.3温升

换电装置应满足在最大输出电流状态下的正常运行，运行期间各元器件及连接端子处的温升不大

于表1的规定。

表1换电装置内部零件温升

限定温升

测量部件

K

AC输入电源线50

DC输出端50

内置电源65

内部线材25

接线端子50

PCB板65

塑料件35

金属外壳(人手接触面)25

4.3.4接地

换电装置的接地应符合下列要求：

1)充电机金属壳体应设置接地端子（螺栓），并应有接地标志，保护接地端子应可靠接地；

2)金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件，应采用铜质保护导体与充电机的结构主体框架连接，

保护导体的截面积应不小于2.5mm2；

3)金属外壳、隔板、金属手柄等均应有效等电位连接，接地连续性电阻不应大于0.1Ω；

4)柜内设备的工作接地与保护接地应连接到接地导体（铜排）上，不应在一根接地线中串接多个

需要接地的电气装置。

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4.3.5电气绝缘性能要求

4.3.5.1绝缘电阻

在集中充电设施非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定

施加直流电压，绝缘电阻应不小于10MΩ。

表2绝缘试验的试验等级

额定绝缘电压UI绝缘电阻测试仪器的电压等级介电强度试验电压冲击耐压试验电压

VVVkV

≤602501000(1400)1

60＜UI≤3005002000(2800)±2.5

300＜UI≤70010002400(3360)±6

注1：括号内数据为直流介电强度试验值。

注2：出厂试验时，介电强度试验允许试验电压高于表中规定值的10%，试验时间1s。

4.3.5.2工频耐压

在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定施加

1min工频交流电压（也可采用直流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4倍）。试验过程中，试验部

位不应出现绝缘击穿或闪络现象，并且漏电流不超过10mA。

4.3.5.3冲击耐压

在集中充电设施非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定

施加标准雷电波的短时冲击电压。试验过程中，试验部位不应出现击穿放电。

4.3.6防火阻燃性能要求

换电装置所使用的材料应有防火阻燃性能，其要求如下：

1)非金属材料：满足GB/T5169.16中规定的V-0要求，但辅料如：扎线带、密封件等除外；

2)主电流回路的线缆：满足GB/T18380.12中附录A的要求：上支架下缘和炭化部分上起始点之

间的距离应大于50mm，且向下燃烧部分距离上支架下缘不超过540mm；

4.3.7防雷性能应要求

换电装置的防雷性能应能达到GB/T17626.5中3级或以上的要求。

4.3.8电击防护性能要求

换电装置的电击防护性能，应满足GB/T17045的规定。

4.3.9内置消防装置

换电装置内应安装消防装置，并满足以下要求：

1)设置独立的消防电源，在换电装置主电源失电后，能满足消防装置60min的供电需要；

2)具有火灾探测（配置烟感报警器、温感报警器等）、声光警报功能；

3)灭火介质应能以设计值到达任一充换电单元；

4)具备手动和自动喷放的选择功能；

5)按照5.4.9章节e)条款的方法进行灭火试验，试验过程无飞溅物飞出柜体；从肉眼可见明火

起，5min内扑灭，15min内无复燃；除热失控触发的电池外其他电池无热失控现象。

4.3.10急停开关

换电设施应具备急停开关，可使用该装置紧急切断换电装置输入及输出电源。

4.3.11设备标识及说明

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换电装置应设置设备标识、安全警告标识、操作说明。

4.3.12防护等级

换电装置防护等级应满足户外使用要求：有仓门型式防护等级不低于IP54；无仓门型式防护等级不

低于IP44；充电接口插合后，防护等级应达到IP44；人机交互界面防护等级不低于IP54。

土建及其他配套设施

4.4.1换电装置应避开场地低洼处，安装前地面应提前打好厚15cm以上实心水泥地坪。

4.4.2消防安全应符合下列要求：

6)电缆防火与阻燃等级应符合GB50217的有关规定；

7)换电设施应依据GB50140的有关规定，按照“严重危险级”配置灭火器，宜选用干粉灭火器；

8)换电设施设置在室外时，不应占用防火间距、消防车道和消防车登高操作场地，不应妨碍消防

车操作和影响室外消防设施的正常使用；

9)换电设施不应布置于有潜在火灾或爆炸危险的场所，当与有爆炸危险的建筑物毗邻时，应符合

GB50058的规定；

10)换电装置可布置于汽车加油、加气、加氢站内的户外辅助服务区，并符合GB50156的规定。

5试验方法

试验环境条件

5.1.1除有特殊要求外，测试应在以下环境中进行：

环境温度：15℃～35℃；

相对湿度：45%～75%；

大气压力：86kPa～106kPa；

5.1.2所有测量仪器、设备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

三分之一。

接入电网

核对电源点的剩余容量，并检验工程图纸中新增设备容量，新增设备容量应小于电源点内剩余容量。

供电系统试验

检查换电装置在主开关的电源侧端子与接地端子之间是否装设浪涌保护器。

检查供电系统的N相、PE线，两者应独立设置；按GB/T17949.1-2000中第8章节进行试验，接地电

阻应不大于4Ω。

换电设施试验

5.4.1换电装置电气保护试验

换电装置电气保护试验按以下步骤进行：

1)将一个电池组，随机放入充电仓，测量充电电流值；

2)测量充电接口空载状态下的电压值；

3)充电模块在充电阶段中，模拟输出过压故障，检查充电模块应立即断电（输出电压应不大于12

V）；

4)充电模块在充电启动前或充电阶段中，模拟短路故障，检查充电模块应立即断电（输出电压应

不大于12V）；

5)充电模块在充电阶段中，模拟过流故障（充电模块最大电流的1.1倍），检查充电模块应立即

断电（输出电压应不大于12V）；

6)蓄电池充满后，测量输出电压应不大于12V；

7)设备正常工作，给电池正常充电，目视检查显示屏上或者后台软件上显示电柜仓内部温度、电

池内部温度，设备的温度控制及监控系统应满足4.3.1的要求；

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8)按GB4706.1-2005中13.2规定的试验方法要求进行试验，保护动作电流不大于30mA；

9)选择设备其中1个充电仓，使用电流探头设备，监测电源与充电仓之间线束的电流。设备正常

通电工作，插入电池，检测电流探头数据；

10)充电机与蓄电池电源线分别反接、错接或接触不良时，设备应立即停止充电并发出告警，恢复

正常后，应允许继续充电；

11)模拟通讯超时，设备应立即停止充电并发出告警，设备应依据通信协议进行三次握手重连，重

连成功后，应允许继续充电。

5.4.2温度控制功能试验

试验时，将正常工作状态的换电装置柜体温度先降至小于0℃再加热至超过55℃时，观察换电装

置散热、制冷和加热装置的启动、运行情况和控温效果。

5.4.3温升要求试验

将柜体放置在25℃±2℃的环境中，柜中装满电池组进行充电2h后，检测柜内各零件的温升是

否符合表1规定。

5.4.4接地试验

5.4.4.1用卡尺测量金属壳体接地端子（螺栓）的尺寸，目测柜体、盖板、仓门的接地标志。

5.4.4.2观察金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件的保护导体的材料并检查是否可靠连接，用卡

尺测量保护导体的截面积。

5.4.4.3目测金属外壳、隔板、电气装置的金属外壳以及金属手柄等电位连接情况，用兆欧表检测接

地连续性电阻。

5.4.5电气绝缘性能试验

5.4.5.1绝缘电阻试验

在非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定施加直流电压，

绝缘电阻不小于10MΩ。

5.4.5.2工频耐压试验

在非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定施加1min工频

交流电压（也可采用直流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4倍），试验时，泄漏电流值不应大于

10mA，试验部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。

5.4.5.3冲击耐压试验

在非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定施加3次正极性

和3次负极性标准雷电波的短时冲击电压，每次间隙不小于5s，脉冲波形1.2/50μs，电源阻抗500Ω，

试验时其他回路和外露的导电部分接地，试验过程中，试验部位不应出现击穿放电，允许出现不导致损

坏绝缘的闪络，如果出现闪络，则应复查介电强度，介电强度试验电压为规定值的75%。

5.4.6防火阻燃试验

5.4.6.1按GB/T5169.16规定的试验方法进行非金属材料试验，试验结果应达到V-0等级，但辅料

如：扎线带、密封件等除外。

5.4.6.2主回路电缆燃烧试验：按GB/T18380.12规定的方法进行，燃烧停止后测量，上支架下缘和

炭化部分上起始点之间的距离应大于50mm，且向下燃烧部分距离上支架下缘不超过540mm。

5.4.7防雷试验

按GB/T17626.5-2019中第5章的要求进行测试，应达到3级或以上的要求。

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5.4.8电击防护试验

按照GB/T4208规定的方法进行直流接触防护试验。通过IPXXC试验试具进行，将试具推向交流充

电控制器外壳的任何开口，试验用力（3±0.3）N，如试具能进入一部分或全部进入，应在每一个可能

的位置上活动，但挡盘不得穿入开口，且不应触及危险带电部件。

5.4.9灭火装置试验

消防要求试验需用换电装置相配套的蓄电池组进行，方法如下：

a)手动断开换电装置主电源并立即计时，消防装置在60min内应能正常工作；

b)用明火，检查火灾探测、声光警报的启动情况，应能正常报警；

c)启动手动喷放功能，检查灭火介质的喷放情况；

d)用明火，检查手动自动喷放功能的启动情况；

e)按照如下试验步骤进行：

1)试验要求

试验应在具有充分安全保护的室内环境条件下进行，应具备必要的排烟除尘设备。

试验环境温度为22℃±5℃，相对湿度为10%～90%，大气压力为86kPa～106kPa。

2)试验准备

试验对象均以设备制造商规定的完全充电状态进行测试。

接受热失控触发的试验对象锂离子蓄电池应除去主动保护电路或装置。

优先选择过充电方法触发热失控，当电芯具有过充电保护时可选用加热触发热失控。

选择过充电触发方法时，同时过充电的电芯数量不少于电芯总数的四分之一。

加热触发方法，分为电芯加热和整体加热两种方法：

——电芯加热方法：选择薄膜加热装置，加热功率为30W～300W；并将加热装置始终附着

于电芯表面，同时加热电芯数量不少于总数的四分之一；

——整体加热方法：选用大加热板，加热功率为200W～1500W，并将加热装置始终附着于

电池的一个表面。

试验尽可能少地对受试对象进行改动，制造商需提交所做改动的清单。

3)试验方法

按图1所示的方法布置进行试验的换电装置。

图1典型的实验受试对象布置方式

选用过充电触发时，以不低于1/3C恒流不设电压上限方式。

在热失控触发对象上方1cm～10cm处布置10kV～15kV的电点火装置，试验开始后以1次/秒

的频率点火。

当观察到热失控触发对象明火时，停止充电或加热，并关闭电点火装置。

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以自动方式设置火灾防控装置。

5.4.10急停开关试验

充电仓正常和模拟故障时，分别触动急停开关，应能停止充电状态。

5.4.11警示标志

目测观察，换电装置应设置设备标识、安全警告标识、操作说明。

5.4.12防护等级

按GB/T4208规定的方法进行试验。

土建及其他配套设施试验

5.5.1目测观察或采用水准仪进行场地测量，用直尺或卷尺测量水泥地坪的厚度。

5.5.2消防安全试验按以下步骤进行：

a)查看线缆铭牌、出厂检验报告应满足GB50217的规定；

b)查看灭火器铭牌、设备出厂检验报告、数量、安装位置应满足GB50140要求；

c)目测观察换电设施设未占用防火间距、消防车道和消防车登高操作场地，未遮挡室外消防设施

及操作通道；

d)目测观察换电设施拟安装场所是否有易燃易爆设施或相关标识，当与有爆炸危险的建筑物毗

邻时，应测量安全防范距离，并满足GB50058的规定；

e)目测观察换电装置位置，应处于场地的户外辅助服务区；检查基础高度、换电装置防护等级、

防撞(柱)栏等设施，应满足GB50156的规定。

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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。

本文件由上海市摩托车行业协会提出并归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

本文件为首次制定。

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电动轻型两轮车换电装置及其工程实施安全要求

1范围

本标准规定了电动轻型两轮车换电装置及其工程实施的安全要求和试验方法。

本标准适用于上海地区居民社区、公共停车区域、专用停车区域等场地的电动轻型两轮车换电装置

新建、改建和扩建工程。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB4706.1家用和类似用途电器的安全通用要求

GB/T5169.11电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热

丝可燃性试验方法（GWEPT）

GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法

GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分:常规测量

GB/T18380.12电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分：单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延

试验1kW预混合型火焰试验方法

GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范

GB50140建筑灭火器配置设计规范

GB50156汽车加油加气加氢站技术标准

GB50217电力工程电缆设计标准

T/XXX电动轻型两轮车换电通用技术条件

T/XXX电动轻型两轮车换电装置通用技术条件

T/XXX电动轻型两轮车换电装置工程实施标准

3术语和定义

T/XXX《电动轻型两轮车换电装置通用技术条件》、T/XXX《电动轻型两轮车换电通用技术条件》、

T/XXX《电动轻型两轮车换电装置工程实施标准》界定的术语和定义适用于本文件。

4安全要求

接入电网

换电设施电源点的容量应满足换电设施的接入要求，换电设施的接入不应导致上级配电装置满载

或超载。

供电系统

4.2.1换电装置宜在主开关的电源侧端子与接地端子之间装设浪涌保护器。

4.2.2低压配电系统宜采用TN-S系统，接地电阻不应大于4Ω。

换电设施

1

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4.3.1电气保护

换电装置应具备如下电气保护功能：

——充电电流不大于1C，且不大于电池包BMS允许的充电电流；

——空载电压应不超过12V；

——过电压保护；

——短路保护；

——过电流保护；

——电池充满后自动断开功能；

——温度控制及监控系统，可对柜内温度实时控制、追踪和预警；

——漏电保护，动作电流不大于30mA；

——充电单元应具备防逆流功能；

——在换电装置充电侧接触器闭合后，充电模块与电池组出现连接故障（反接、错接或接触不

良）时，换电装置应停止启动过程，并发出告警信号；

——在充电过程中，换电装置检测到与电池发生通信中断时，应停止充电并发出报警信号。

4.3.2温度控制功能

在工作时，换电装置内温度应保持在0℃～55℃范围内，当柜内温度超过要求时，有散热或制冷、

加热或制热功能。

4.3.3温升

换电装置应满足在最大输出电流状态下的正常运行，运行期间各元器件及连接端子处的温升不大

于表1的规定。

表1换电装置内部零件温升

限定温升

测量部件

K

AC输入电源线50

DC输出端50

内置电源65

内部线材25

接线端子50

PCB板65

塑料件35

金属外壳(人手接触面)25

4.3.4接地

换电装置的接地应符合下列要求：

1)充电机金属壳体应设置接地端子（螺栓），并应有接地标志，保护接地端子应可靠接地；

2)金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件，应采用铜质保护导体与充电机的结构主体框架连接，

保护导体的截面积应不小于2.5mm2；

3)金属外壳、隔板、金属手柄等均应有效等电位连接，接地连续性电阻不应大于0.1Ω；

4)柜内设备的工作接地与保护接地应连接到接地导体（铜排）上，不应在一根接地线中串接多个

需要接地的电气装置。

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4.3.5电气绝缘性能要求

4.3.5.1绝缘电阻

在集中充电设施非电气连接的