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《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

QC/T《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:

电气接口》编制说明

1.工作简况(包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其

所做的工作等)

1.1.任务来源

该标准制定计划由国家标准化管理委员会下达,计划编号为:

2022-0555T-QC。项目名称为《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:

电气接口》。

2019年6月3日,由国家发展改革委会同有关部门共同研究制定了《推动重点

消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》。提出了引导企

业创新商业模式,推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式,降低购车成本。

进一步刺激行业其他企业纷纷开展换电模式车辆的研究。2021年10月工信部发布

《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,各地积极开展换电模式

推广应用,换电车辆、换电站快速发展。2021年4月30日,由工信部提出全国汽

标委归口的GB/T40032-2021《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准由国家

市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,并于2021年11月1日起开

始实施。为换电技术的发展提供了有力的标准支撑。2022年1月发布的《关于进

一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》和2022年6月发布的

《贯彻落实<中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中

和工作的意见>的实施意见》中均提到要鼓励开展换电模式应用,加快换电模式

的推广。2022年3月,工信部发布的“2022年汽车标准化工作要点”中指出:加

快构建完善电动汽车换电标准体系,推进纯电动汽车车载换电系统、换电通用平

台、换电电池包等标准制定,以规范换电产业的发展。换电产业在政策的大力支

持下,未来也将继续保持增长的趋势。

在换电行业快速发展的同时,也带来一些问题,比如现有换电站的使用率,

基础设施资源的有效利用,企业各自发展导致的电池包无法互换,换电站的无法

共用,站内充电资源无法共享等问题,亟需推进共享换电和通用平台相关的标准,

促进和支持换电行业的高效,兼容的发展。

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

2021年,中国新能源换电汽车销量约16万辆,同比增长162%,保有量约25

万辆,同比增长178%,市场渗透率约3.2%。2021年中国换电站保有量达1406座,

同比增长1.5倍。2022年换电站保有量增至1973座,同比增长52%。换电技术正在

快速发展中,中国新能源车及换电站数量也呈现增长趋势。

为此,标准所召集行业专家研究共享换电系列标准的研制。该标准的目标是,

一方面能为汽车行业后续进入车企提供指导或支撑,另一方面进一步促进换电资

源的共享和有效利用。

1.2.主要工作过程

1.2.1.前期研究与规划

2020年9月,中汽标准所面向行业启动换电标准的需求调研,调研内容包含

换电产品规划、产品指标(换电电池包尺寸,容量,质量,换电机构类型,接口

类型,通信端子等)及标准需求等信息。本次调研为后期换电标准的发展及研讨

方向提供了支撑。

2020年11月3日,于天津召开电动汽车换电标准研讨会,会上主要介绍了前

期换电标准工作以及前期调研信息分析报告,并重点讨论了换电产业预期及技术

发展趋势,标准化需求,标准体系建设方案及标准路线图等议题。本次会议进一

步加快了换电标准体系的研究。

2021年1月20日,中汽标准所召集各主流换电车企交流换电标准的可行性方

案。为换电通用平台和系统互换性换电系列标准(以下简称换电标准)的标准体

系和技术路线图的研究提供立项依据。

2021年3月4日,标准所组织换电交流会议,会上标准所重点介绍了换电系列

标准的规划(以下简称换电标准),各个企业重点介绍标准方案,并在会上展开

讨论。奥动重点介绍了QC/T《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电

气接口》等标准草案。为后期换电标准立项提供了思路和框架。

1.2.2.工作组历次会议介绍

2021年3月18日召开第一次行业网络会议,本次会议讨论第一批标准制定项

目的编制思路、编制框架准备情况,确定后续标准编写的主要起草单位,布置标

准立项项目建议书。各车企介绍共享换电系列标准的初步方案。奥动新能源汇报

了QC/T《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》等标准的方

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

案。会上各个企业发表了对于初步方案的意见,并结合会议意见于4月2日提交了

立项建议书。

2021年4月12日,召开第二次行业网络会议,本次会议标准所介绍了主管部

门的要求,会上介绍了进一步加快标准的制定、调整换电标准体系以及后续换电

试点等政策的推出。各起草核心成员单位分别介绍换电标准的思路和框架。

2021年5月25日-27日,召开换电标准起草组第一次工作会议,会上介绍了换

电系列标准整体规划,并讨论了乘用车9项系列标准的框架和内容。针对QC/T《纯

电动乘用车车载换电系统互换性第1部分电气接口》,主要讨论了各个企业的

电气接口方案,并明确端面接触式和径向接触式及径向接触加无线式为主要的标

准技术路线。结合本次讨论内容于6月初提交行业标准项目建议书及立项草案。

2022年3月3日,召开乘用车换电标准起草组网络会议,包括电动乘用车整车

企业、换电设备制造企业、换电站运营企业、动力电池企业、检测机构在内的20

余位专家参加了此次会议。本次会议重新确认了乘用车换电系列标准的编制原则,

编制方案,工作节点、任务分工以及后续工作计划等内容。标准编制原则为:(1)

通过标准方案,实现相同平台的车辆与电池包、车辆与换电站、电池包与换电站

之间的互换;(2)标准方案在兼顾市场存量情况下应具备先进性和兼容性;(3)

标准内容仅规范影响互换性的因素。并于2022年3月,标准起草组针对各企业产

品的详细尺寸等信息展开调研和研究,重新梳理标准框架以及确认知识产权问题。

2022年3月21日,召开纯电动乘用车换电标准起草组网络会议,起草单位的

20余位专家参加了此次会议。本次会议,各起草单位介绍了标准框架内容,与会

专家进行了充分讨论,并形成进一步的要求。各平台负责单位针对电气接口,冷

却接口,换电通用平台等结构尺寸电气参数及接口定义进行反馈。完成信息调研

后各起草单位根据要求更新标准框架及内容,并于3月25日提交答辩。

2022年5月16-17日,召开纯电动乘用车换电标准起草组网络会议,起草单位

的40余位专家参加了此次会议。本次会议,各起草单位分别对乘用车车载换电系

统互换性和乘用车换电通用平台两个系列标准进行了介绍,与会专家对换电气接

口、冷却接口、换电机构、换电电池包和通信协议(车辆与电池包、车辆与设施、

电池包与设施)等内容进行了充分讨论,并形成进一步要求。对于标准的行文编

写,各企业提供图示的统一提出了要求,针对QC/T《纯电动乘用车车载换电系统

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

互换性第1部分:电气接口》部分,要求从定义,尺寸标准,关键互换要素的说

明以及方案兼容,标准框架等方面进一步修改。

2022年7月28日,于厦门召开纯电动乘用车换电标准起草组会议,包括电动

乘用车整车企业、换电设备制造企业、换电站运营企业、动力电池企业、换电接

口企业、检测机构在内的50余位专家参加了此次会议。各起草单位分别对乘用车

车载换电系统互换性和乘用车换电通用平台两个系列的9项标准进行了介绍,与

会专家对换电气接口、冷却接口、换电机构、换电电池包和通信协议(车辆与电

池包、车辆与设施、电池包与设施)等内容进行了充分讨论。针对QC/T《纯电动

乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》部分,对内容进行精简保留互

换部分要求,并调整文本内容,进一步修正文本的要求。

2022年8月23日-25日,于上海蔚来汽车公司召开电动汽车换电标准起草组分

会会议。会上针对QC/T《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》

继续讨论各方案的兼容性,结论是可兼容的难度较大,在征求意见阶段先按照端

面接触式和径向接触式及径向接触加无线通讯式三种技术路线、六种产品型式处

理,下一阶段仍需进一步讨论兼容方案。

2022年9至今,核心起草小组持续修改和讨论,形成征求意见稿。

1.3.主要参与单位

本标准由奥动新能源和中汽中心牵头组织与协调,天检检测中心、北汽、蔚

来、,CATL以及吉智等参与讨论。

2.标准编制原则和主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、

检验规则等)的论据,解决的主要问题,修订标准时应列出与原标准的主要

差异和水平对比

2.1.编制原则

(1)通过标准方案,实现相同平台的车辆与电池包、车辆与换电站、电池

包与换电站之间的互换;

(2)标准方案在兼顾市场存量情况下应具备先进性和兼容性;

(3)标准内容仅规范影响互换性的因素。

2.2.主要技术内容说明

2.2.1.适用范围

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

本文件规定了纯电动乘用车车载换电系统中换电电气接口的型式、结构、尺

寸、电气参数和功能定义。

本文件适用于纯电动乘用车用车载换电系统。

2.2.2.通用技术要求

为了确保换电车辆的安全和统一,换电系统的电气连接应满足功率传输、信

息交互和安全防护的基本功能需求,具体要求参照4.1~4.12中要求。

a)用于高压电气连接的端子,额定工作电压不应低于1000V,单端子持续最大电

流不应低于200A。

b)用于低压电气连接的端子,额定工作电压不应低于16V,单端子持续最大电流

不应低于5A。

c)换电电气接口应具有保护接地,且其端子过流能力不小于120A。

d)高压电气接口应具有360°环形屏蔽层功能。

e)换电电气接口应具有用于激活电池管理系统的连接信号。

f)换电电气接口至少具有2路CAN信号,分别为充电CAN,动力CAN,依据需求可

拓展诊断CAN等。

g)换电电气接口应具有连接状态反馈信号、功率端子温度检测信号。

h)换电电气接口应具有导向结构,确保其连接器准确、可靠连接。

i)换电电气接口中低压信号应预留有可扩展针,便于其兼容性和可拓展性。

2.2.3.换电电池系统电气接口定义

a)电气接口定义

规定详细换电电气连接接口定义。

b)连接到位状态

换电系统中连接器应具有连接状态检测,每个换电连接器应至少有一个

连接到位后反馈信号。

c)功率端子温度

换电接口中功率端子宜具有温度测检测功能。换电接口功率端子的温度

检测应由换电电池系统负责检测。

2.2.4.换电电池系统电气连接设计

a)触点耦合顺序

详细规定换电电气接口在连接器过程中,连接器触头耦合顺序应遵循顺

序为:导向销,保护接地、高压主正/主负、低压信号和互锁,在脱开

的过程中则顺序相反。

b)电气连接设计

约定电池更换系统与电池管理系统通过换电接口进行连接。电池更换系统

中的充电机与电池管理系统之间应按照GB/T18487.1中定义的充电模式4-直

流充电进行换电电池包补电。若电池管理系统集成了车辆控制装置,换电电池

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

包与换电接口之间的电气连接应按照GB/T18487.1-2015附录B中定义的直

流充电控制导引电路设计。支持此种工作模式的电池管理系统为模式1,见图

2。若电池管理系统未集成车辆控制装置,电池更换系统中的充电机控制器应能

控制充电回路接触器K1和K2,使充电回路导通或断开。支持此种工作模式的电

池管理系统为模式2,见图3

2.2.5.附录

附录罗列若干种主流乘用车换电连接器型式

型式一

图1型式一插头结构尺寸

型式二

A

《纯电动乘用车车载换电系统互换性第1部分:电气接口》(征求意见稿)编制说明

图2产品型式二插头结构尺寸

型式三

B

图3产品型式三插头结构尺寸

型式四

C

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图4产品型式四插头结构尺寸

D

型式五

图5产品型式五插头结构尺寸

型式六

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