礦用電動自卸車甲醇增程器 第5部分：三電裝置（征求意見稿）

1T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX礦用電動自卸車甲醇增程器第5部分：三電裝置本文件規(guī)定了礦用電動自卸車甲醇增程器的三電裝置。本文件適用于礦用電動自卸車甲醇增程器。其它使用甲醇增程器的電動移動機械、醇氫動力裝置可參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2900.41-2008電工術語原電池和蓄電池GB/T3859.1-2013半導體變流器通用要求和電網換相變流器第1部分：基本要求規(guī)范GB/T4942.1-2006旋轉電機整體結構的防護等級（IP代碼）GB/T4208-2017外殼防護等級(IP代碼)GB/T13422-2013半導體變流器電氣試驗方法GB/T17626.4-2018電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T17626.5-2019電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T18384.3-2015電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護GB/T18488.2-2015電動汽車用驅動電機系統(tǒng)第2部分：試驗方法GB/T18655-2018車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車載接收機的限值和測量方法GB/T19596-2017電動汽車術語GB/T19951-2019道路車輛電氣/電子部件對靜電放電抗擾性的試驗方法GB/T21437.3-2021道路車輛電氣電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾試驗方法第3部分：對耦合到非電源線電瞬態(tài)的抗擾性GB/T27930-2015電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議GB/T28046.2-2019道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗第2部分：電氣負荷GB/T28046.3-2011道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗第3部分：機械負荷GB/T28046.4-2011道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗第4部分：氣候負荷GB/T29307-2012電動汽車用驅動電機系統(tǒng)可靠性試驗方法GB/T33014.2-2016道路車輛電氣/電子部件對窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗方法第2部分：電波暗室法GB/T33014.4-2016道路車輛電氣/電子部件對窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗方法第4部分：大電流注入(BCI)法GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求GB/T38661-2020電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術條件GJB150.16A-2009軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分：振動試驗2T/CAAMTBXXXXX.5—XXXXT/CAAMTBXXXXX.4礦用電動自卸車甲醇增程器第4部分：控制系統(tǒng)ISO11452-8：2015道路車輛—窄頻帶輻射電磁能產生的電干擾的零件測試方法—第8部分：磁場抗擾度(Roadvehicles-Componenttestmethodsforelectricaldisturbancesfromnarrowbandradiatedelectromagneticenergy-Part8：Immunitytomagneticfields)3術語和定義GB/T2900.41-2008、GB/T19596-2017、T/CAAMTBXXXXX.4界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1電池單體secondarycell將化學能與電能進行相互轉換的基本單元裝置。注：通常包括電極、隔膜、電解質、外殼和3.2電池模塊batterymodule將一個以上電池單體按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并混聯(lián)方式組合,并作為電源使用的組合體。3.3電池包batterypack具有從外部獲得電能并可對外輸出電能的單元。注：通常包括電池單體，電池管理模塊(不含BCU)、電池箱及相應附件(冷3.4電池系統(tǒng)batterysystem一個或一個以上的電池包及相應附件(管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路及機械總成等)構成的能量存儲裝置。3.5電池電子部件batteryelectronics采集或者同時監(jiān)測蓄電池單體或模塊的電和熱數(shù)據(jù)的電子裝置,必要時可以包括用于蓄電池單體均衡的電子部件。注：蓄電池電子部件可以包括單體控制器。單體電池間的均衡可以由蓄電池電子部件控制,或者通過蓄電池控制單3.6電池控制單元batterycontrolunit（BCU）控制、管理、檢測或計算電池系統(tǒng)的電和熱相關的參數(shù),并提供蓄電池系統(tǒng)和其它車輛控制器通訊的電子裝置。3T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX3.7驅動電機系統(tǒng)drivemotorsystem驅動電機、驅動電機控制器及它們工作所必須的輔助裝置的組合。3.8驅動電機drivemotor將電能轉換成機械能為車輛行駛提供驅動力的電氣裝置，該裝置也可具備機械能轉化成電能的功3.9電機控制單元drivemotorcontrollerunit（MCU）控制電機按照設定的方向、速度、角度和響應時間進行工作的單元。3.10電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem（BMS）監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)(溫度、電壓和荷電狀態(tài)等),可以為蓄電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應用設備通信接口的系統(tǒng)。3.11整車控制單元vehiclecontrolunit（VCU）負責車輛的驅動力矩控制、制動能量的優(yōu)化控制、整車的能量管理、CAN網絡的維護和管理故障的診斷和處理以及車輛狀態(tài)監(jiān)視。3.12額定容量ratedcapacity以制造商規(guī)定的條件測得并由制造商申明的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)的容量值。3.13可用容量availablecapacity以制造商規(guī)定的條件，從完全充電的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中釋放的容量值。3.14功率狀態(tài)stateofpower（SOP）按照制造商規(guī)定充放電條件，在一定時間內，當前蓄電池可以輸入或輸出的最大功率。4電池系統(tǒng)4T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX4.1檢驗結果標準4.1.1外殼破裂由于內部或外部因素引起電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)外殼的機械損傷，導致內部物質暴露或溢4.1.2泄漏有可見物質從電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中漏出至試驗對象外部。4.1.3起火電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)任何部位發(fā)生持續(xù)燃燒(單次火焰持續(xù)時間大于1s)?；鸹袄〔粚儆谌紵?。4.1.4爆炸突然釋放足量的能量產生壓力波或者噴射物，可能會對周邊區(qū)域造成結構或物理上的破壞。4.1.5熱失控電池單體放熱連鎖反應引起電池溫度不可控上升的現(xiàn)象。4.1.6熱擴散電池包或系統(tǒng)內由一個電池單體熱失控引發(fā)的其余電池單體接連發(fā)生熱失控的現(xiàn)象。4.2安全要求4.2.1電池單體安全要求電池單體進行過放電、過充電、外部短路、加熱、溫度循環(huán)和擠壓等試驗，應不起火、不爆炸。4.2.2電池包或系統(tǒng)安全要求電池包或系統(tǒng)進行振動、機械沖擊、模擬碰撞、擠壓、濕熱循環(huán)、浸水、熱穩(wěn)定性、溫度沖擊、鹽霧、高海拔、過溫保護、過流保護、外部短路保護、過充電保護和過放電保護等試驗，應無外殼破裂、泄漏、起火或爆炸，且不觸發(fā)異常終止條件。試驗后的絕緣電阻應不小于100Ω/V。4.3試驗條件試驗應按照GB38031-2020中6規(guī)定的條件進行。4.4試驗方法4.4.1所有安全試驗均在有充分安全保護的環(huán)境條件下進行。如果試驗對象有附加主動保護線路或裝置，應除去。4.4.2過放電、過充電、外部短路、過溫保護、過流保護、擠壓、震動、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、浸水、熱穩(wěn)定性、溫度沖擊、鹽霧和高海拔試驗均按照GB38031-2020中的規(guī)定進行。5電機系統(tǒng)5T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX5.1要求驅動電機應空轉靈活,無定轉子相擦現(xiàn)象或異常響聲(如周期性的異響、軸承受損后的異響、微小異物卡滯在轉動部位引起的異響等)；驅動電機控制器應具有滿足整車要求的通訊功能和故障診斷功能。5.2一般性項目5.2.1外觀驅動電機及驅動電機控制器表面不應有銹蝕、碰傷、劃痕,涂覆層不應有剝落,緊固件連結應牢固，引出線或接線端應完整無損,顏色和標志應正確，銘牌的字跡和內容應清晰無誤，應保證其字跡在設備整個使用期內不易磨滅。5.2.2外形和安裝尺寸驅動電機及驅動電機控制器的外形和安裝尺寸應符合制造商和用戶之間協(xié)商確定的外形和安裝尺寸要求。5.2.3質量應不超過制造商和用戶之間協(xié)商確定的數(shù)值。5.2.4驅動電機控制器殼體機械強度驅動電機控制器殼體應能承受不低于10kPa的壓強且不發(fā)生明顯的塑性變形。5.2.5液冷系統(tǒng)冷卻回路密封性能對于液冷的驅動電機及驅動電機控制器，應能承受不低于200kPa的壓力無滲漏。5.2.6驅動電機定子繞組冷態(tài)直流電阻驅動電機定子繞組冷態(tài)直流電阻值應符合產品技術文件規(guī)定。注：產品技術文件可以為產品規(guī)格書，制造商和用戶之間協(xié)商確定的5.3試驗準備試驗環(huán)境條件、試驗儀器選擇、試驗電源、布線、冷卻裝置和信號屏蔽等應符合GB/T18488.2-2015中4的要求。5.4一般性試驗項目外觀、外形和安裝尺寸、質量、驅動電機控制器殼體機械強度、液冷系統(tǒng)冷卻回路密封性能、驅動電機定子繞組冷態(tài)直流電阻、絕緣電阻、耐電壓、超速等試驗按GB/T18488.2-2015中5的規(guī)定進行。5.5溫升試驗驅動電機繞組電阻的測量、驅動電機繞組溫升計算、冷卻介質溫度的測定、驅動電機斷能時刻繞組電阻的外推計算方法等試驗按GB/T18488.2-2015中6的規(guī)定進行。5.6輸入輸出特性工作電壓范圍、轉矩-轉速特性及效率、控制精度、響應時間、驅動電機控制器工作電流和饋電特性等試驗按GB/T18488.2-2015中7的規(guī)定進行。6T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX5.7安全性試驗5.7.1安全接地檢查接地檢查方法和量具要求按照GB/T13422-2013中5.1.3進行測量。5.7.2控制器保護功能按照GB/T3859.1-2013中7.5.3的要求進行。5.7.3驅動電機控制器支撐電容放電時間被動放電時間與主動放電時間按照GB18488.2-2015中8.3所規(guī)定的方法進行試驗。5.7.4環(huán)境適應性試驗低溫試驗、高溫試驗、濕熱試驗、耐振動試驗、鹽霧試驗均按照GB18488.2-2015中9的規(guī)定進行。5.7.5防水和防塵按照GB/T4942.1-2006和GB/T4208-2017中所規(guī)定的方法進行試驗。5.7.6鹽霧按照GB18488.2-2015中9.6所規(guī)定的方法進行試驗。5.7.7電磁兼容性電磁輻射騷擾試驗和電磁輻射抗干擾性試驗應按照制造商或者用戶提供的試驗方法開展試驗。5.7.8可靠性試驗按照GB/T29307-2012的規(guī)定進行試驗。6電控系統(tǒng)6.1基本功能要求6.1.1整車控制單元（VCU）6.1.1.1整車控制單元包括整車能量管理、故障診斷和處理、CAN網絡維護和管理和車輛狀態(tài)監(jiān)視。6.1.1.2整車控制單元應具有整車能量管理，如轉矩或轉速輸出控制和制動能量回收控制等。6.1.1.3整車控制單元應具有故障診斷、故障信息記錄以及故障處理的功能，如實時警示和故障保護6.1.1.4整車控制單元應能具有與車輛的其它控制器信息交互的功能。6.1.1.5整車控制單元應具有配置標定功能。6.1.2電池管理系統(tǒng)（BMS）6.1.2.1電池管理系統(tǒng)應能監(jiān)測或者通過其他方式獲取蓄電池相關數(shù)據(jù)，應包括電池系統(tǒng)總電壓、電池單體電壓或電芯組電壓、電池模塊電壓(鎳氫電池)、電池系統(tǒng)電流和蓄電池包內部溫度等參數(shù)。6.1.2.2電池管理系統(tǒng)應具有故障診斷、故障信息記錄以及故障處理的功能，如故障碼上報、實時警示和故障保護等。7T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX6.1.2.3電池管理系統(tǒng)應具有自檢功能,對電池管理系統(tǒng)主要功能進行初步篩查和識別,對嚴重影響使用和安全的異常功能給出預警。6.1.2.4電池管理系統(tǒng)應具有與車輛其他控制器信息的交互功能。6.1.2.5具有充電過程控制和管理功能的電池管理系統(tǒng)應能與車載充電機或者非車載充電機進行實時通信,與非車載充電機的通信協(xié)議應符合GB/T27930-2015的要求。6.1.2.6具有絕緣電阻值檢測功能的電池管理系統(tǒng)應實現(xiàn)對蓄電池系統(tǒng)絕緣電阻的監(jiān)控。6.1.2.7具有充放電高壓互鎖監(jiān)控功能的電池管理系統(tǒng)應實現(xiàn)對蓄電池系統(tǒng)充放電高壓互鎖的監(jiān)控。6.1.2.8電池管理系統(tǒng)應具有防止電池系統(tǒng)過充電、過放電、過流和過溫的保護功能。6.1.2.9電池管理系統(tǒng)應具有SOC估算功能，且具有SOP估算和均衡功能。6.1.3電機控制單元（MCU）6.1.3.1電機控制單元的上電延時時間（初始化模式，從低壓上電到第一幀報文發(fā)出）應小于200ms。6.1.3.2電機控制單元具備轉矩控制功能，能夠根據(jù)VCU的指令控制驅動電機輸出目標轉矩。轉矩控制精度為±10N·m（200N·m及以下）及±5%（200N·m以上）。6.1.3.3電機控制單元具備轉速控制功能，能夠根據(jù)需要控制驅動電機輸出目標轉速。電機控制單元器轉速控制精度為±10r/min（1000r/min及以下）及±1%（1000r/min以上）。調速要求：電機轉速變化1000r/min，時間小于350ms。6.1.3.4電機控制單元具備轉矩估計功能，通過CAN總線上報實際（反饋）轉矩。實際（反饋）轉矩與測量轉矩之間的穩(wěn)態(tài)控制精度為±10N·m（200N·m及以下）及±5%（200N·m以上）。6.1.3.5電機控制單元應具備母線支撐電容電壓主動放電功能，母線電容電壓從最高值放電至60V所需放電時間不超過3s。6.1.3.6電機控制單元應具備母線支撐電容電壓被動放電功能，母線電容電壓從最高值放電至60V所需放電時間不超過5min。6.1.3.7電機控制單元在額定工作電壓下，最高效率應大于99%。6.1.3.8電機控制單元需具備常電接口及喚醒接口，控制單元可通過鑰匙信號（一般為ACC檔或ON檔）喚醒進入工作狀態(tài)；當喚醒信號斷開，電機控制單元滿足停機條件后，進入休眠狀態(tài)。電機控制單元休眠工作情況下，低壓電源在最高工作電壓條件下的輸入漏電流應小于1mA。6.1.3.9車輛在半坡起步時，駕駛員松開剎車踩油門過程中，電機控制單元可實現(xiàn)電子駐坡防溜功能，坡度15%以內，防溜時間大于5s，溜坡距離應小于30cm。6.1.3.10電機控制單元應具備電機轉子初始位置自學習功能，能夠自動辨識學習電機轉子初始位置。6.1.3.11對于永磁同步電機，電機控制單元應具備電機轉子溫度估計功能，能夠估算電機轉子溫度，防止電機轉子因溫度過高而退磁。6.1.3.12電機控制單元應具備以下故障保護和診斷功能：直流母線過壓保護、直流母線欠壓保護、輸出過流保護、功率模塊故障保護、功率模塊溫度保護、電機繞組溫度保護、電機超速保護、CAN通信保護、電機堵轉保護、低壓電源異常保護(過壓、欠壓)等。6.1.3.13電機控制單元應有主動限速功能，在電機轉速到達限速點時，能主動降低輸出轉矩甚至輸出回饋轉矩，防止電機超速。主動限速時，回饋功率受最大允許回饋功率限制。6.2使用環(huán)境工作溫度、貯存溫度和工作濕度由整車廠和制造商按照GB/T28046.4-2011的規(guī)定根據(jù)電控系統(tǒng)安裝位置協(xié)商確定。供電電壓范圍見表1或者由整車廠和制造商協(xié)商確定。8T/CAAMTBXXXXX.5—XXXX表1供電電壓VV96.3試驗方法6.3.1試驗條件試驗環(huán)境條件及試驗用儀表應符合GB/T38661-2020中6.1的要求。6.3.2狀態(tài)參數(shù)測量精度總電壓、總電流、單體(電芯組)電壓、溫度和絕緣等參數(shù)采集精度應符合GB/T38661-2020中6.2的要求，SOC精度估算方式參考GB/T38661-2020中附錄B與附錄C，電池故障診斷項目參考GB/T38661-2020中5.6的基本項目和可擴展項目。6.3.3絕緣性能絕緣電阻與絕緣耐壓試驗按照GB/T18384.3-2015中的規(guī)定進行。6.3.4電氣適應性能直流供電電壓、過電壓、疊加交流電壓、供電電壓緩降和緩升、供電電壓瞬態(tài)變化、反向電壓和短路保護試驗均按照GB/T28046.2-2019中的規(guī)定進行。6.3.5氣候環(huán)境適應性能低溫貯存與運行、高溫貯存與運行、溫度梯度、溫度循環(huán)、耐鹽霧和濕熱循環(huán)等試驗均按照GB/T28046.4-2011的規(guī)定進行，試驗方法和試驗等級由整車廠和制造商協(xié)商確定。6.3.6機械沖擊機械沖擊試驗均按照GB/