动力电池设计规范 - 7
1.5.3.5 BDU（电池切断单元）设计1) 外观要求整体外观完好，不得有划痕、凹陷、破损、裂纹、变形等制造缺陷；整体外观面保持清洁，不得有油渍、污渍或其他影响外观的附着物；外观表面需标识产品型号和生产日期。2) 温度范围工作环境需满足-40℃~85℃，存储环境温度满足-40℃~125℃。3) 结构要求应能可靠固定，便于拆装维修。4) 功能要求提供主回路预充；分断电池包和外部负载；承受电动汽车运行时的额定电流及正常过流保持正常工作；若电池切断单元含主回路熔断器，熔断器应能在短路电流及时可靠分断，电池切断单元内部各零件不起火、不爆炸；能够可靠吸合和断开；电压采集；电流采集；其他附加功能。5) 低压电线束采用的低压电线束应符合QC/T 29106 的规定。6) 高压采集线束采用的高压采集线束额定电压应满足电池包最高电压等级要求，匹配相应载流能力线径。7) 硬铜巴采用的硬铜巴应符合GB/T 2529-2012 的规定8) 电路导通及控制根据高低压原理图对电池切断单元所有接口进行导通测试，能正确响应BMS 控制指令，要求符合高压原理图。9) 高压回路内阻对电池切断单元中所有铜排连接点进行接触电阻测试，按照额定电流通流，以温升不超过60K 作为接收标准。10) 温升要求电池包正常工作状态下，电池切断单元内部各器件应工作在各器件规定的工作环境温度区间，且不影响电池切断单元周边零件的正常工作。11) 电气间隙与爬电距离满足GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合第1 部分：原理、要求和试验，电气间隙和爬电距离应按污染等级3 设计。12) 绝缘耐压性能耐压：采用50~60Hz（2U+1000）V 交流电压进行测试，持续1min，要求无介质击穿和电弧现象，且漏电流≤10mA。绝缘： GB 38031 附录B 的方法2。13) 防护要求电池切断单元在装配后的防护性能满足IPXXB。14) 阻燃要求电池切断单元所有零件应满足《GB/T 2408-2008 塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》水平HB，垂直V0 燃烧等级要求。15) 噪声要求在0.3m 处测试，额定电流300A 以下（含300A）小于75dB，或满足主机厂定义NVH 接受标准。16) 耐盐雾满足48h 盐雾试验要求，试验按照标准GB/T2423.17-2008 执行。1.5.3.5.1 预充电回路选型计算1) 预充时间要求按各主机厂内部标准执行。2) 预充压差主回路导通前，预充电压压差建议：＜500V 车型预充压差≤20V，≥500V 车型预充压差≤30V。3) 预充电流/电压上升速率匹配各主机厂电机电容允许的电流/电压上升速率。4) 连续预充能力应能承受连续10 次预充（预充间隔时间由各主机厂自行定义），预充回路及周边零件不得出现烧融、烧灼现象，电池切断单元功能正常。5) 预充电阻选型电压电容随时间的关系： ut：预充时间t 时刻的电容电压；u0：初始电压；us：电池包最高电压；R：预充电阻；C：预充电容预充前u0=0，则： 可得出预充电阻R： 预充电阻发热量： 这些热量在预充时间t 内产生，可以计算出整个过程的平均功率： 6) 预充继电器选型预充过程中电流逐渐减小，无持续电流，可参考预充初始阶段峰值电流进行选型： 1.5.3.5.2 接触器1) 外观标识接触器外观完整，无明显结构缺陷和锈蚀。标志应清晰，持久。下列信息应标志在熔断体上：制造商名称或易识别的商标；额定电压；额定电流；2) 端子强度要求接触器的接线端子(主电路、控制电路和辅助电路)，应有稳定持久的接触压力、良好的电接触性能、足够的载流能力及机械强度，能经受新能源车辆上的振动和冲击。3) 绝缘电阻断开的触点各引出端间、线圈引出端与触点引出端间的绝缘电阻应满足下列要求：正常条件下：≥500 MΩ（at 1000 Vd.c.）,5s；试验中、试验后及湿热条件下：≥50 MΩ(at 1000 Vd.c.),5s。4) 耐受电压断开的触点各引出端间、线圈引出端与触点引出端间间施加2U+1000 VAC 工频电压1min，泄漏电流＜1mA5) 正常工作环境温度：-40℃~85℃海拔：＜2000m对于偏离上述条件的工作环境，需要与制造厂协商。6) 吸合及释放电压 7) 吸合、释放及回跳时间继电器额定电流300A 以内，吸合时间≤50ms，释放时间≤30ms，触点吸合时的回跳时间≤5ms；继电器额定电流300A 以上，吸合时间≤100ms，释放时间≤30ms，触点吸合时的回跳时间≤10ms。8) 额定电压及额定电流各主机厂/电池厂根据整车需求选定满足要求的电压等级和额定电流产品。在额定电压和额定电流下，接触器温度应符合产品材料耐温特性。9) 整车持续电流和峰值电流在整车持续电流和峰值电流下，接触器应能可靠工作，温度应符合产品材料耐温特性，温升不影响周边器件的正常工作。10) 触点压降 11) 容性负载电气寿命＜500V 产品，在20VDC 压差，τ=1ms 时，寿命大于2.5 万次；≥500V 产品，在30VDC 压差，τ=1ms 时，寿命大于2.5 万次。备注：压差仅做参考，可以结合电源系统内阻情况，降低压差以便达到寿命要求。12) 正向切换电寿命正向额定电流切换电寿命＞1000 次13) 反向切换电寿命反向额定电流切换电寿命＞500 次14) 抗短路电流耐受能力接触器全寿命范围内抗短路能力，要求在额定电压下，按照回路中可出现最大短路电流及最小短路电流持续5ms，继电器不起火、不爆炸。 1.5.3.5.3 熔断器1) 外观标识熔断器外观完整，无明显结构缺陷和锈蚀。标志应清晰，持久。下列信息应标志在熔断体上：制造商名称或易识别的商标；额定电压；额定电流；2) 结构强度熔断体应具有足够的机械强度，触头应可靠固定。应能方便安全地更换熔断体，且在更换过程应具有足够的耐机械性能。3) 正常工作环境熔断器正常工作环境定义如下：温度：（23±5）℃；海拔高度：＜2000m；干净的通风环境；制造商推荐的电连接导体尺寸；对于偏离上述条件的工作环境，需要与制造厂协商考虑温度、海拔、密闭环境、电连接等因素综合考虑降额系数。4) 时间常数熔断器应用电路，可能出现的短路路径状态的回路的时间常数（L/R）不大于2±0.5ms。对于包含可能发生短路的路径的回路，如果其时间常数（L/R）可能大于2±0.5ms,应和制造厂协商。5) 电压降满足GB/T 31465.6-2017，对于额定电流＞250A 产品，电压降＜150mV6) 分断能力及熔断时间分断能力：熔断器应保证在动力电池系统正负输出极直接短路的电流（最大短路电流和最小短路电流）下能可靠安全分断，满足GB 38031-2020 外部短路试验要求。分断能力不低于10 kA。熔断时间：按照GB/T 31465.6-2017 进行试验，熔断后，在额定电压下通过熔断器的电流不应超过0.5mA。 7) 电流循环冲击按照图22 和GB/T 31465.1-2015 进行试验。试验电流应在0.25s 内从2IR点降到1.25IR和1.35IR之间。每个周期的最初10s，稳态电流不应低于0.5IR。试验后，应满足第5 条和第6 条熔断时间要求。 8) 温升参照GB/T 31465.6-2017 测试方法，使用下表规定的负载电流（对于I＞250A 产品，负载电流为I/2）对样品通电40min，温升≤50 度。 1.5.3.5.4 电流传感器1) 工作环境温度在电池包正常工作时，电流传感器工作温度不超过其规格书中明确的工作环境温度范围。2) 精度及零点漂移匹配各主机厂/电池包厂家BMS 需求精度及允许的零点漂移大小。3) 动态范围满足电池包正常工作电流工作范围，满足主机厂识别各过流故障等级。4) 功耗电流消耗＜500mA （未完待续）来源：小明来电
