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1、電動客車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 編制： 年 月 日 審核： 年 月 日 批準(zhǔn)： 年 月 日 目 錄 1 概 述22 引用標(biāo)準(zhǔn)23 定義34 結(jié)構(gòu)設(shè)計34.1 標(biāo)識34.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計44.3 通風(fēng)與散熱44.4 絕緣與防水44.5 碰撞保護51 概 述車載儲能裝置是電動車的唯一能量來源，是電動車輛性能的決定因素之一?，F(xiàn)在發(fā)展的車載儲能裝置以電池為主。因為車載電源必須由數(shù)只甚至數(shù)百只單體電池串、并組合成電池組，形成能輸出高電壓、大電流的供電源，加之汽車的運行環(huán)境多變，對電池箱的散熱、防水、絕緣等設(shè)計要求很高。本規(guī)范將指導(dǎo)本公司電池箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2 引用標(biāo)準(zhǔn)在電池箱的設(shè)計中，下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文是設(shè)計的
2、基礎(chǔ)指導(dǎo)，設(shè)計活動中必須及時關(guān)注相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂，使用本規(guī)范適應(yīng)使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本。GB/T 18384.1-2001電動汽車 安全要求 第1部分：車載儲能裝置GB 2893-2001 安全色GB 2894-1996 安全標(biāo)志GB 4208-1993 外殼防護等級（IP代碼）GB 156-1993 標(biāo)準(zhǔn)電壓GB/T 5465.2-1996 用于設(shè)備上的圖形符號3 定義3.1 單體蓄電池 battery cell 一種電化學(xué)能儲存裝置，由正極、負(fù)極及電解液組成，其標(biāo)稱電壓力電化學(xué)偶的標(biāo)稱電壓。3.2 蓄電池模塊 battery module or battery monobloc 放置在一個單獨
3、的機械和電氣單元內(nèi)的內(nèi)部相連的單體蓄電池的組合。3.3 蓄電池包 traction battery pack 由蓄電池模塊、固定框或固定架組成的單一機械總成，可能還包括其他部件（例如：加注裝置和溫度控制器）。3.4 動力蓄電池 traction battery 用來給動力電路提供能量的所有電氣相連的蓄電池包的總稱。3.5 蓄電池連接端子 battery connection terminal 位于蓄電池包殼體外的帶電部分，其作用是輸送電能。3.6 爬電距離 creepage distance 連接端子的帶電部分（包括任何可導(dǎo)電的連接件）和電底盤之間，或兩個電位不同的帶電部分之間的沿絕緣材料表面
4、的最短距離。3.7 可導(dǎo)電部件 conductive part 能夠使電流通過的部件，在正常工作狀態(tài)下不帶電，但當(dāng)基本絕緣故障的情況下，可能成為帶電部件。3.8 外露可導(dǎo)電部件 exposed Conductive par 按照GB 4208規(guī)定，可以通過IPXXB試指觸及的導(dǎo)電部件。 注1：本概念是針對特定的電路而言，一個電路中的帶電部件也許是另一個電路中的外露導(dǎo)體，例如：乘用車的車身可能是輔助電路中的帶電部件，但對于動力電路來說它是外露導(dǎo)體。3.9 帶電部件 live part 正常使用時被通電的導(dǎo)體或?qū)щ姴考?.10 電底盤 electrical chassis 一組電氣相連的可尋電部
5、件，其電位作為基準(zhǔn)電位。3.11 直接接觸 direct contact 人員與帶電部件的接觸。3.12 動力單元 power unit 動力控制裝置和電機的組合。3.13 動力系統(tǒng) power system動力單元和車載儲能裝置的組合。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 標(biāo)識電池箱體安裝在車輛上后對外的平整表面明顯標(biāo)識警告標(biāo)記，如下圖，并標(biāo)明動力蓄電池的化學(xué)類型。圖1 電池箱表面警告標(biāo)志4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 電池箱的基本功能即容納和保護電池組，其結(jié)構(gòu)必須保證在保留最大的容納空間基礎(chǔ)上滿足足夠的強度?？紤]到節(jié)省布置空間，并滿足汽車多變的運行環(huán)境，電池箱的設(shè)計推薦使用框架結(jié)構(gòu)，即邊框、底框使用型材焊接，材料厚度推薦
6、3mm，型材外面或雙面焊接蒙皮。電池箱外形首選規(guī)則長方體，并根據(jù)布置要求可適當(dāng)調(diào)整。下圖為一典型的電池箱結(jié)構(gòu)示圖。圖2 電池箱的結(jié)構(gòu)4.3 通風(fēng)與散熱 部分種類的動力蓄電池在充電和使用過程中有可能析出氣體。為了防止爆炸、起火或有毒物質(zhì)的危害，電池箱中動力蓄電池產(chǎn)生氣體時應(yīng)考慮下列問題：a）車輛的任何地方不得有潛在危險氣體的聚集；b）不允許乘客艙及封閉的貨艙內(nèi)的危險氣體超過一定的濃度。c）在電池箱設(shè)計的通風(fēng)通道周圍不能存在火花源?；鸹ㄔ粗鸽娊佑| 保險絲 接觸電刷制動襯片靜電放電其他的火花源如香煙、開放火焰及光源等。允許氣體的最大聚集量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。汽車持續(xù)運行，尤其是長時間大負(fù)荷高速
7、行駛，電池放電會同時釋放出大量熱量，為保證電池安全和使用壽命，電池箱必須具備良好的主動散熱能力。對于本公司設(shè)計的車輛一般采用風(fēng)冷方式散熱，通風(fēng)和散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)則：1） 進風(fēng)口盡量位于車身風(fēng)源豐富，并且沒有其他熱源的位置，防止通風(fēng)不暢。2） 根據(jù)電池箱容量的大小和電池放熱特性匹配散熱風(fēng)流量，并保留足夠的安全系數(shù)。3） 電池箱內(nèi)部通過擋板等導(dǎo)流方式引導(dǎo)內(nèi)部氣流流向，保證每個單體電池充分散熱。4） 進排風(fēng)口位于電池箱上部2/3以上的空間，避免運行中有水進入。5） 如遇突發(fā)故障，必須保障電池電源器斷后散熱風(fēng)扇才切斷。圖3 電池箱通風(fēng)散熱與防水1 散熱風(fēng)扇推薦布置位置1；2散熱風(fēng)扇推薦布置位置2；3線速
8、推薦布置位置 4.4 絕緣與防水電動客車用電池組輸出電壓高達500伏以上，電池箱出保障容納電池外，必須有效隔絕操作人員和乘客與電池的接觸。設(shè)計要求如下：1） 電池箱必須有效接地，與電池間的絕緣電阻值是為了滿足安全目的而確定的一個足夠的值。要求在動力蓄電池的整個壽命期內(nèi)，該絕緣電阻值除以動力蓄電池的標(biāo)稱電壓U，所得值應(yīng)大于120 /V。2） 電池的兩級以及兩級的連接板與電池箱的最小距離必須10mm，防止擊穿放電。3） 電池箱內(nèi)部涂覆絕緣漆。4） 電池箱在車身的布置位置必須高于最小通過距離200mm以上，防止機械損傷和濺水。5） 電池箱的散熱通風(fēng)口和電纜連接線必須布置在電池箱2/3高度以上，推薦布置在箱體上端。4.5 碰撞保護電池箱在車輛發(fā)生碰撞時，設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：a）如果動力蓄電池或蓄電池包安裝在乘客艙的外部，動力蓄電池、蓄電池包或其部件（蓄電池模塊、電解液）不得穿入乘客艙內(nèi)。b）如果動力蓄電池或蓄電池包安裝在乘客艙內(nèi)，電池箱的任何移動應(yīng)確保乘客的安全。c）發(fā)生碰撞時，動力蓄電池、蓄電池包或其部件（蓄電池模塊、電解液）不能由于碰撞而從電池箱內(nèi)散落，尤其避免從車上甩出。d）發(fā)生碰撞時，電池箱必須第一時間保證電池組的過流斷開裝置切斷連接，并防止動力電池組短路。6
電動車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
