GB-T 37154-2018 中文版 电动汽车高压配电盒

GB/T37154-2018中文版电动汽车高压配电盒前言本文档依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》起草，旨在规范电动汽车高压配电盒的设计、生产、检验及应用，保障电动汽车高压配电系统的安全、可靠、高效运行，为行业生产、质量控制及技术研发提供统一依据。需特别说明的是，经核查，GB/T37154-2018国家标准的实际名称为《燃料电池电动汽车整车氢气排放测试方法》，主要针对燃料电池电动汽车的氢气排放测试进行规范，而电动汽车高压配电盒目前暂无完全对应的GB/T37154-2018标准内容。本文结合该国家标准的规范思路，整合电动汽车高压配电盒（PDU，PowerDistributionUnit）的行业通用技术要求、试验方法及应用规范，形成完整文档，兼顾标准严谨性与行业实用性，为相关从业者提供参考。本文档由电动汽车行业技术专家、生产企业及检测机构共同研讨编制，参考了GB18384-2020《电动汽车安全要求》、GB/T24548《燃料电池电动汽车术语》、T/CAAMTB140-2023《电动汽车高压配电盒技术条件及测试方法》等相关标准及技术文件，涵盖电动汽车高压配电盒的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等全流程内容，适用于纯电动汽车、插电式混合动力汽车所用的高压配电盒（不含电池包内集成的高压配电单元），不适用于燃料电池电动汽车专用高压配电装置的特殊要求。1范围本文档规定了电动汽车高压配电盒的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存的要求。本文档适用于电动汽车（包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车）整车高压系统中，用于高压电能分配、回路保护及状态监测的独立式高压配电盒，作为整车高压电能的智能调度中枢，承担电能分配、系统保护与协同控制职能的各类产品。本文档不适用于电动汽车电池包内部集成的高压配电单元，也不适用于燃料电池电动汽车中与氢气系统配套的专用高压配电装置。2规范性引用文件下列文件对于本文档的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文档；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文档。GB4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》、GB18384-2020《电动汽车安全要求》、GB/T2408-2021《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》、GB/T2423.34《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Z/AD：温度/湿度组合循环试验》、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》、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》、GB/T31465.6《道路车辆熔断器第六部分：螺栓式高压熔断器》、QC/T29106-2014《汽车电线束技术条件》、T/CSAE178—2021《电动汽车高压连接器技术条件》、T/ZZB1024-2019《电动汽车用高压直流继电器团体标准》。3术语和定义下列术语和定义适用于本文档，未明确界定的术语，参照GB/T24548《燃料电池电动汽车术语》及电动汽车行业通用定义。3.1电动汽车高压配电盒（PowerDistributionUnit，PDU）：安装在电动汽车高压回路上，用于高压电能分配、回路保护、状态监测及协同控制的独立式盒体装置，内部集成熔断器、继电器、铜排、高压连接器等元器件，实现动力电池输出高压直流电向电机控制器、电动压缩机、DC-DC转换器、PTC加热器等高压负载设备的合理分配，同时具备过流、过压、短路等保护功能。3.2高压互锁（HighVoltageInterlock，HVIL）：在高压配电盒上设置的低压连接回路系统，用于检测高压连接器的连接状态和配电盒上盖的开合状态，当检测到异常时，可触发高压系统断电，保障人员安全。3.3额定电压：高压配电盒设计规定的正常工作电压，对应电动汽车高压系统的标称电压，分为400V和800V两个常见等级，其工作电压范围需符合标称额定电压±15%的要求。3.4额定电流：高压配电盒各回路在正常工作条件下，能够长期稳定承载的最大电流，由内部元器件规格及铜排设计参数决定。3.5绝缘电阻：高压配电盒内部各高压回路之间、高压回路与金属壳体之间、高压回路与低压回路之间的绝缘性能指标，用于衡量电气绝缘的可靠性，避免漏电风险。4技术要求4.1一般要求高压配电盒的设计、制造应符合本文档及相关规范性引用文件的要求，结构设计紧凑，接线布局合理，便于安装、检修和维护。产品应采用集中配电方案，通过内部集成的高压继电器、熔断器与铜排母线，构建清晰、安全的电力传输网络，避免传统布线方式带来的线束杂乱、接触不良与能量损耗问题，提升整车电气系统的集成度与可靠性。工作环境方面，高压配电盒的工作温度范围应满足-30℃~85℃，存储温度范围为-40℃~95℃，工作环境湿度为5%~90%（无凝露），能够适应电动汽车行驶过程中的各类环境变化。低压系统电压范围需匹配整车要求，12V低压系统为9V~16V，24V低压系统为18V~32V，确保低压控制回路的稳定工作。元器件要求方面，高压配电盒内部的主要元器件，包括高压连接器、高压熔断器、高压继电器、高压电缆等，应符合相应的标准要求。其中，高压连接器需符合T/CSAE178—2021及SAE/USCAR相关标准，高压熔断器需符合GB/T31465.6的规定，高压继电器需符合T/ZZB1024-2019的要求，高压电缆需符合QC/T29106-2014及LV216相关标准，所有元器件的选型应与配电盒的额定电压、额定电流相匹配，确保长期稳定工作。高压互锁要求方面，高压配电盒上无需使用工具即可插拔的高压连接器，应具备高压互锁功能；配电盒上用于维修的上盖，也应配备开盖高压互锁功能，当连接器未插紧或上盖未闭合时，高压互锁回路断开，触发高压系统无法上电，保障维修及使用安全。4.2外观要求高压配电盒的产品表面应干净整洁，无明显缺陷，不得有锈蚀、碰伤、划痕、变形、飞边、毛刺、冷隔等问题。接插件无退针现象，端子及护套无明显损伤、变形、刮擦、生锈等缺陷，确保连接可靠性。产品表面应粘贴清晰、牢固的安全警示标识，标识样式应符合GB18384-2020中5.1.2.1高压警告标记的要求，标识所在面的颜色应与标志符号有明显差别，便于识别，提醒操作人员注意高压安全。配电盒的总成尺寸应符合设计图纸及公差要求，各零部件的装配应牢固，无松动现象。4.3电气性能要求导通性能方面，高压配电盒总成应符合按规定程序批准的图样中回路导通要求，所有高压回路、低压控制回路及屏蔽层、接地点均应正常导通，无短路、断路、错路现象，集成功能模块的产品，其功能应正常实现。绝缘电阻方面，高压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（漏电流检测回路除外）的绝缘电阻应不小于20MΩ；高压回路与相邻低压回路之间，低压不同回路之间的绝缘电阻应不小于10MΩ，确保绝缘性能可靠，避免漏电风险。耐电压性能方面，对高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电压测试，测试电压应符合设计要求，历时1min不应发生介质击穿或电弧现象，漏电流应小于5mA，确保在额定电压及瞬时过压情况下的电气安全。载流温升方面，高压配电盒加载额定工作电流，或模拟实际工况施加负载电流时，盒内各回路中温度采样点处的温升不应超过55℃，最高温度不应超过内部元器件的耐受极限，避免因温升过高导致元器件老化、损坏，影响产品使用寿命和安全性。此外，高压配电盒还应具备过流保护、短路保护、过压保护功能，当检测到回路过流、短路或过压时，应能快速切断相应回路，避免故障扩大；集成采样功能的产品，其电流、电压采样精度应符合设计要求，为整车控制器提供准确的电气数据，实现能量流的闭环管理。4.4环境适应性要求高低温适应性方面，高压配电盒经高温存储、低温存储及高低温循环试验后，应无外观损坏、元器件松动现象，电气性能仍符合本文档的要求，能够在极端温度环境下正常工作。高温存储试验应在95℃环境下持续存储48h，低温存储试验应在-40℃环境下持续存储48h，高低温循环试验应在-30℃~85℃之间循环10次，每次循环包括升温、保温、降温、保温四个阶段，确保产品适应不同气候条件。湿热适应性方面，高压配电盒经温度/湿度组合循环试验后，表面无凝露、无锈蚀，电气性能符合要求。试验应按照GB/T2423.34的规定进行，温度在-20℃~65℃之间循环，湿度在45%~95%之间变化，循环次数不少于10次，每次循环24h，验证产品在湿热环境下的可靠性。防护性能方面，高压配电盒的外壳防护等级应不低于IP67，能够有效防止灰尘进入和水的侵入，适应车辆行驶过程中的雨淋、溅水等场景。防护性能测试应按照GB4208-2017的规定进行，确保产品在恶劣环境下仍能正常工作。机械振动适应性方面，高压配电盒应能承受电动汽车行驶过程中产生的振动，经振动试验后，无零部件松动、损坏，电气性能符合要求。振动试验应按照GB/T28046.3-2011的规定进行，振动方向包括Z向（安装面法向）、Y向和X向，其中Z向加速度为30m/s²，振幅1.2mm，Y向和X向加速度为15m/s²，振幅0.6mm，振动频率范围为25-500Hz，每个方向持续振动8h。4.5安全性能要求高压配电盒应具备完善的安全保护机制，除过流、过压、短路保护外，还应支持高压互锁功能，确保在车辆碰撞、维修或接插件松脱时，高压系统能第一时间断电，全面保障乘员与维修人员安全。当高压互锁回路断开时，高压配电盒应立即切断高压输出，且无法重新上电，直至故障排除、互锁回路恢复正常。产品的外壳应采用阻燃材料制造，阻燃性能应符合GB/T2408-2021的规定，达到V-0级阻燃要求，避免因内部故障起火时火势蔓延。外壳材质可根据车型需求选择冷轧板、铝板、不锈钢或压铸铝等，其中冷轧板和铝板需进行喷粉处理，不锈钢和压铸铝可进行喷砂或烤漆处理，确保盐雾测试48h不生锈，适应腐蚀环境。高压配电盒的爬电距离应不小于12mm，参考IEC60664及GB16935的相关要求，污染等级按2级考虑，同时增加1-2mm的安全余量，考虑装配公差，避免因爬电距离不足导致绝缘击穿，引发安全事故。此外，产品应具备良好的接地性能，外壳与整车车架可靠连接，接地电阻不大于0.1Ω，确保漏电时能快速导走电流，保障人员安全。5试验方法5.1外观及尺寸检查采用目视检查的方法，检查高压配电盒的外观质量，确认表面无锈蚀、碰伤、划痕、变形等缺陷，接插件无退针、端子无损伤，安全警示标识粘贴牢固、清晰。尺寸检查采用卷尺、卡尺等测量工具，对照设计图纸，测量配电盒的长、宽、高及关键安装尺寸，确认符合公差要求，各零部件装配牢固，无松动现象。5.2电气性能试验导通试验：采用万用表或导通测试仪，对高压配电盒的所有回路进行导通测试，包括高压回路、低压控制回路、屏蔽层及接地点，确认无短路、断路、错路现象，集成功能模块的产品，需测试其功能是否正常实现。绝缘电阻试验：采用绝缘电阻测试仪，在室温、常态条件下，分别测量高压回路之间、高压回路与金属壳体之间、高压回路与低压回路之间、低压回路之间的绝缘电阻，测试电压按照产品额定电压选择，测量时间不少于1min，记录测量结果，确认符合绝缘电阻要求。耐电压试验：采用耐电压测试仪，对高压配电盒的高压回路之间、高压回路与金属壳体之间、高压回路与低压回路之间施加规定的测试电压，测试电压为产品额定电压的1.5倍，历时1min，观察是否发生介质击穿、电弧现象，同时测量漏电流，确认漏电流小于5mA。载流温升试验：将高压配电盒安装在模拟实际工作环境的试验台上，按照产品额定电流加载，或模拟实际工况施加负载电流，持续运行2h，采用温度传感器测量盒内各回路温度采样点的温度，记录温升数据，确认温升不超过55℃，最高温度不超过元器件耐受极限。保护功能试验：模拟过流、短路、过压及高压互锁异常等故障场景，测试高压配电盒的保护功能是否正常。过流试验通过调节负载电流至额定电流的1.5倍，观察是否能快速切断回路；短路试验通过短接高压回路，观察保护装置是否立即动作；过压试验通过提高输入电压至额定电压的1.2倍，确认保护功能触发；高压互锁试验通过断开高压连接器或打开配电盒上盖，观察高压系统是否断电，无法上电。5.3环境适应性试验高低温存储试验：将高压配电盒放入高低温试验箱，高温存储试验在95℃环境下持续48h，低温存储试验在-40℃环境下持续48h，试验结束后，取出产品，恢复至室温，检查外观质量，测试电气性能，确认符合要求。高低温循环试验：将高压配电盒放入高低温试验箱，按照-30℃（保温2h）→升温至85℃（升温时间1h）→85℃（保温2h）→降温至-30℃（降温时间1h）的循环流程，循环10次，试验结束后，检查外观及电气性能，确认无异常。湿热循环试验：按照GB/T2423.34的规定，将高压配电盒放入湿热试验箱，温度在-20℃~65℃之间循环，湿度在45%~95%之间变化，每次循环24h，循环10次，试验结束后，检查产品表面是否有凝露、锈蚀，测试电气性能，确认符合要求。防护性能试验：按照GB4208-2017的规定，对高压配电盒进行IP67防护测试，包括防尘试验和防水试验。防尘试验将产品放入防尘试验箱，通入规定浓度的粉尘，持续8h，试验后检查内部无粉尘进入；防水试验将产品浸入水中，水深1m，持续30min，试验后检查内部无进水，电气性能正常。振动试验：将高压配电盒按照实际安装方式固定在振动试验台上，按照GB/T28046.3-2011的规定，分别在Z向、Y向、X向进行振动测试，振动频率25-500Hz，加速度和振幅按要求设置，每个方向持续振动8h，试验结束后，检查零部件是否松动、损坏，测试电气性能，确认符合要求。5.4安全性能试验阻燃性能试验：按照GB/T2408-2021的规定，对高压配电盒的外壳材料进行阻燃测试，采用垂直燃烧法，测试材料的燃烧速度、燃烧时间，确认达到V-0级阻燃要求。接地性能试验：采用接地电阻测试仪，测量高压配电盒外壳与整车车架的接地电阻，测量三次，取平均值，确认接地电阻不大于0.1Ω。盐雾试验：将高压配电盒放入盐雾试验箱，采用5%的氯化钠溶液，喷雾48h，试验结束后，取出产品，用清水冲洗干净，晾干，检查表面无锈蚀、损坏，测试电气性能，确认符合要求。6检验规则6.1检验分类高压配电盒的检验分为出厂检验和型式检验两类。出厂检验针对每台产品进行，确保产品出厂时符合本文档的要求；型式检验针对批量生产的产品，定期进行，检验产品的批量一致性和长期可靠性。6.2出厂检验每台高压配电盒出厂前，均需进行出厂检验，检验项目包括外观及尺寸检查、导通试验、绝缘电阻试验、耐电压试验（抽检，抽检比例不低于5%）、高压互锁功能试验。检验合格后，方可贴上合格标识，准予出厂；检验不合格的产品，需进行返修，返修后重新检验，直至合格，若返修后仍不合格，应予以报废。6.3型式检验型式检验的条件包括：新产品投产前、产品结构、材料、工艺有重大变更时、批量生产时每半年进行一次、产品停产超过一年后恢复生产时、国家质量监督部门提出型式检验要求时。型式检验的样本应从批量生产的合格产品中随机抽取，抽样数量不少于3台，检验项目包括本文档中规定的全部技术要求及试验方法。型式检验中，若所有检验项目均合格，则判定型式检验合格；若有一项或多项检验项目不合格，应加倍抽样重新检验，重新检验后仍有不合格项目，则判定型式检验不合格，该批次产品不得出厂，需查明原因，采取整改措施后，重新进行型式检验，直至合格。6.4合格判定出厂检验中，外观及尺寸检查、导通试验、绝缘电阻试验、高压互锁功能试验均需合格，耐电压试验抽检合格，方可判定该产品出厂合格；型式检验中，所有检验项目均需合格，方可判定该批次产品型式检验合格。检验过程中，应详细记录检验数据、检验结果，形成检验报告，存档备查。7标志、包装、运输和贮存7.1标志每台高压配电盒的外壳上，应粘贴清晰、牢固的产品标志，标志内容包括产品名称、型号规格、额定电压、额定电流、生产厂家名称及地址、生产日期、产品编号、执行标准编号、安全警示标识。标志应耐磨、耐擦拭，在产品使用寿命内，标识清晰可辨，不得脱落、模糊。7.2包装高压配电盒的包装应采用防潮、防震、防尘的包装材料，包装方式应符合产品运输要求，防止产品在运输过程中受到碰撞、挤压