QCT 1201.3-2023 純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性 第3部分：換電機構 (正式版)

ICS43.020CCST40QCCompatibilityofon-boardbatteryswapsystemforbatteryelectriccommercialvehicles—Part3:Batteryswapmechani2023-12-20發(fā)布IQC/T1201.3-2023前言 II III 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14互換性要求 1附錄A（規(guī)范性）換電接口互換性尺寸邊界模型 10附錄B（資料性）底托換電接口 11附錄C（資料性）特殊結構換電接口 12QC/T1201.3-2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是QC/T1201《純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性》系列標準中的第3部分：換電機構，其他以下4部分：——第1部分：換電電氣接口；——第2部分：換電冷卻接口；——第4部分：換電電池系統(tǒng)；——第5部分：車輛與電池系統(tǒng)的通信。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國汽車標準化技術委員會(SAC/TC114)提出并歸口。本文件起草單位：四川新能源汽車創(chuàng)新中心有限公司、中國汽車技術研究中心有限公司、上海玖行能源科技有限公司、一汽解放汽車有限公司、協(xié)鑫能源科技股份有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、北汽福田汽車股份有限公司、中汽研新能源汽車檢驗中心（天津）有限公司、上海啟源芯動力科技有限公司、上汽紅巖汽車有限公司、四川智鋰智慧能源科技有限公司、浙江吉利遠程新能源商用車集團有限公司、鄭州宇通集團有限公司、三一汽車制造有限公司、金茂智慧交通科技(廈門)有限公司、江蘇電投易充新能源科技有限公司、漢馬科技集團股份有限公司、許繼集團有限公司、東風商用車有限公司、徐州徐工新能源汽車有限公司、西安領充創(chuàng)享新能源科技有限公司、奧動新能源汽車科技有限公司、浙江遠程智芯科技有限公司、安徽巨一科技股份有限公司、蘇州瀚川智能科技股份有限公司本文件主要起草人：李立國、鄭天雷、劉濤、邵長宏、曹冬冬、丁習坤、李鴻鍵、周站福、杜曉鵬、徐梟、李楊、王賽、趙鵬輝、李偉、李鑫、趙偉、郭鳳剛、劉威、孫松偉、郭鵬、王鑫、王國林、周強、郭勝軍、張建平、郗世洪、鄭云飛QC/T1201.3-2023換電是純電動商用車的重要補能方式之一，QC/T1201《純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性》系列標準旨在規(guī)范純電動商用車車載換電系統(tǒng)的互換性，從而實現(xiàn)車輛、換電電池系統(tǒng)和換電站之間的互換。該系列標準擬由五個部分組成：——第1部分：換電電氣接口。目的在于規(guī)范換電系統(tǒng)電氣接口，包括換電電氣連接基本要求、信號定義、觸電耦合順序、連接界面、端子排布和尺寸參數(shù)?！?部分：換電冷卻接口。目的在于規(guī)范換電冷卻接口，包括冷卻接口基本性能要求，冷卻接口總成、電池端以及車端的結構和尺寸?！?部分：換電機構。目的在于規(guī)范換電電池系統(tǒng)的抓取接口、承載面、導向定位、鎖止等機械接口形式及尺寸，以及電氣接口和冷卻接口安裝位置，保證換電電池系統(tǒng)抓取性能、導向定位能力和鎖緊能力，實現(xiàn)換電電池系統(tǒng)在結構形式上的互換。——第4部分：換電電池系統(tǒng)。目的在于規(guī)范換電電池系統(tǒng)，包括換電電池系統(tǒng)的一般要求、結構和尺寸?！?部分：車輛與電池系統(tǒng)的通信。目的在于通過規(guī)定高壓架構、上下電邏輯及交互信號等，實現(xiàn)不同廠家車輛與不同廠家的電池互換后無障礙通信。1QC/T1201.3-2023純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第3部分：換電機構本文件規(guī)定了后背式換電的純電動商用車車載換電系統(tǒng)中換電機構的互換性要求。本文件適用于后背式換電電池系統(tǒng)整體換電的N2和N3類純電動車輛，其他形式換電車輛可參考使2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)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/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T19596電動汽車術語GB/T19804焊接結構的一般尺寸公差和形位公差QC/TXXXX純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第1部分：換電電氣接口QC/TXXXX純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第2部分：換電冷卻接口3術語和定義GB/T19596界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1換電電池系統(tǒng)swappablebatterysystem車輛在換電過程中，整體更換的動力電池系統(tǒng)，一般包括：動力蓄電池、電池管理系統(tǒng)、電池支架、換電電氣接口和換電機械接口等，可在非車載狀態(tài)下進行充放電。3.2車載換電底托on-boardbatteryswapbase安裝在純電動商用車車輛上，連接車輛與換電電池系統(tǒng)，實現(xiàn)換電電池系統(tǒng)更換、鎖緊的裝置。3.3換電機構batteryswapmechanism用于結合、分離換電電池系統(tǒng)與車輛的機械裝置。3.4換電接口batteryswapconnecter用于連接換電電池系統(tǒng)與車輛，傳輸電能量、電信號、通訊數(shù)據(jù)和熱能介質(zhì)的連接裝置。3.5后背式換電cab-backbatteryswap通過整體更換安裝于駕駛室后方的電池系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛能源補給的方式。4互換性要求4.1布置形式后背式換電的車載換電系統(tǒng)在整車上的布置形式如圖1所示。2QC/T1201.3-2023圖1后背式換電結構示意4.2換電機構4.2.1換電電池系統(tǒng)的換電機構主要由抓取接口、承載面、導向定位、鎖止等機械接口，以及電氣接口、冷卻接口組成，主要結構見圖2。89電氣接口及線纜空間電氣接口及線纜空間67底托裝置67避讓空間154154標引序號說明：1——粗導向定位邊；2——承載面；3——精導向定位孔；4——電氣接口；5——冷卻接口；6——鎖止連接接口；7——充電接口；8——頂部抓取接口；9——側面抓取接口。圖2換電電池系統(tǒng)換電機構結構示意4.2.2換電電池系統(tǒng)內(nèi)宜有分層的電池容納空間。4.2.3換電電池系統(tǒng)內(nèi)宜有電池系統(tǒng)附件容納空間。4.2.4換電電池系統(tǒng)底部應有車載換電底托部件避讓空間，最小避讓空間尺寸見圖3和表1。3QC/T1201.3-2023圖3換電電池系統(tǒng)底部避讓空間示意表1最小避讓空間尺寸單位為毫米4.2.5換電電池系統(tǒng)的機械接口未注尺寸偏差，對于金屬切削加工或一般沖壓加工的尺寸應符合GB/T1804-m的規(guī)定，對于焊接結構的尺寸應符合GB/T19804-A的規(guī)定。4.2.6若換電電池系統(tǒng)設置了直流充電接口，直流充電接口應設置在換電電池系統(tǒng)左側（駕駛員側）并符合相關規(guī)定。4.2.7安裝在換電電池系統(tǒng)上的機械接口、電氣接口、冷卻接口應分別滿足4.3、4.4、4.5的要求。換電接口互換性尺寸邊界模型見附錄A。4.2.8安裝在車載換電底托上的機械接口、電氣接口、冷卻接口應與換電電池系統(tǒng)上所規(guī)定的換電接口匹配，見附錄B。4.3機械接口4.3.1抓取4.3.1.1換電電池系統(tǒng)頂部吊框式抓取接口結構和尺寸見圖4和表2。4QC/T1201.3-2023圖4頂部吊框式抓取接口表2頂部吊框式抓取接口尺寸單位為毫米4.3.1.2換電電池系統(tǒng)頂部吊孔式抓取接口結構和尺寸見圖5和表3。圖5頂部吊孔式抓取接口5QC/T1201.3-2023表3頂部吊孔式抓取接口尺寸單位為毫米4.3.1.3換電電池系統(tǒng)右側抓取接口結構和尺寸見圖6和表4。圖6右側抓取接口表4右側抓取接口尺寸單位為毫米R20+46+R23+4.3.2承載面4.3.2.1換電電池系統(tǒng)剛性承載面和車載換電底托承載面的平面度均應小于2mm。4.3.2.2平底式承載面在換電電池系統(tǒng)底部的尺寸和布置見圖7和表5。車載換電底托承載面的支承范圍應在該規(guī)定區(qū)域內(nèi)合理分布，宜選擇推薦支承范圍布置。4.3.2.3V字形式承載面（如有）在換電電池系統(tǒng)上的布置見附錄C。6QC/T1201.3-2023圖7平底式承載面表5平底式承載面尺寸單位為毫米4.3.3導向定位4.3.3.1換電機構應具有粗導向定位和精導向定位功能，粗導向定位完成后應使精導向孔和銷處于定位作用范圍內(nèi)，精導向定位完成后應使電氣接口和冷卻接口的導向定位裝置處于定位作用范圍內(nèi)。4.3.3.2采用內(nèi)側粗導向定位的換電電池系統(tǒng)，粗導向定位邊與底托粗導向定位面的間隙應不小于10mm。換電電池系統(tǒng)內(nèi)側粗導向定位布置及尺寸見圖8和表6。4.3.3.3換電電池系統(tǒng)外側粗導向定位（如有）布置及尺寸見附錄C。圖8內(nèi)側粗導向定位布置表6內(nèi)側粗導向定位布置尺寸單位為毫米7QC/T1201.3-20234.3.3.4換電電池系統(tǒng)精導向定位布置及定位孔尺寸見圖9和表7。圖9精導向定位孔布置表7精導向定位孔尺寸單位為毫米C4.3.4鎖止換電電池系統(tǒng)布置了8個鎖緊接口，鎖緊接口位置、尺寸以及底托鎖機構運動最小避讓空間應滿足圖10和表8的要求。圖10鎖緊接口8QC/T1201.3-2023表8鎖緊接口尺寸單位為毫米4.4電氣接口布置4.4.1采用1個或2個換電連接器布置時，換電連接器型式和尺寸應符合《QC/TXXXX純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第1部分：換電電氣接口》中附錄A的要求，在換電電池系統(tǒng)中的布置尺寸見圖11和表9。4.4.2其他型式的換電連接器布置尺寸見附錄C。圖11電氣接口布置表9電氣接口布置尺寸單位為毫米4.5冷卻接口布置冷卻接口應符合《QC/TXXXX純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第2部分：換電冷卻接口》中第4章的要求，在換電電池系統(tǒng)中的布置見圖12和表10。9QC/T1201.3-2023圖12冷卻接口布置表10冷卻接口布置尺寸單位為毫米QC/T1201.3-2023（規(guī)范性）換電接口互換性尺寸邊界模型A.1換電電池系統(tǒng)的換電接口互換性尺寸邊界模型見圖A.1。4.3.1.2吊孔式抓取4.3.1.1吊框式抓取4.2.6直流充電接口4.3.4鎖止4.3.1.3側面抓取4.3.2.2承載面4.4.1電氣接口4.54.3.2.2承載面4.2.4底托部件最小避讓空間4.3.3.4精導向定位孔4.3.3.2粗導向定位邊圖A.1換電接口互換性尺寸邊界模型QC/T1201.3-2023（資料性）底托換電接口B.1車載換電底托換電接口布置及互換性尺寸示意見圖B.1，粗導向柱和鎖緊機構應處于最大包絡空間內(nèi)部，最大包絡空間尺寸見圖B.2。粗導向和鎖機構粗導向和鎖機構最大包絡空間換電電氣接口粗導向定位柱精導向定位銷換電冷卻接口鎖緊壓頭承載面圖B.1底托換電接口布置示意圖B.2粗導向和鎖機構最大包絡空間尺寸QCQC/T1201.3-2023（資料性）特殊結構換電接口C.1承載面V字形式承載面尺寸及在換電電池系統(tǒng)上的布置見圖C.1和表C.1。圖C.1V