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1、电动汽车电池箱更换设备通用技术要求目 次1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 型式和基本参数25 技术要求36 试验方法77 检验规则98 标志、包装、运输、贮存99 保证期10电动汽车电池箱更换设备通用技术要求1 范围本标准规定了电动汽车电池箱更换设备（以下简称更换设备）的型式、基本参数、技术要求、安全要求、试验方法和检验规则等内容。本标准适用于电动汽车电池箱更换设备，作为电动汽车电池箱更换设备的设计、制造、检验、验收等的依据。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的
2、修改单）适用于本文件。GB/T 191-2000 包装储运图示标志GB/T 3811-1983 起重机设计规范GB 4053.1-1993 固定式钢直梯安全技术条件GB/T 4942.1-2001 旋转电机外壳防护分级（IP代码）GB 5972-1986 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范GB 6067-1985 起重机械安全规程GB/T 6417-1986 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明GB 8903-1988 电梯用钢丝绳GB/T 8918-1996 钢丝绳GB/T 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划格试验GB/T 9799
3、-1997 金属覆盖层 钢铁上的锌电镀层GB/T 13306-1991 标牌GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术要求GB/T 13912-1992 金属覆盖层 钢铁制品热镀锌层 技术要求GB 16655-1996 工业自动化系统集成制造系统安全的基本要求GB 50256-1996 电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范JB/T 5323-1991 立体仓库焊接式钢结构货架 技术条件3 术语与定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 电池更换时间 battery swap time电动汽车从就位后到完成电池更换（电动汽车自身具备行驶条件）所需的时间。3.2 额定载荷 rat
4、ed Load更换设备在运行过程中所能承载的电池箱总重量。3.3 额定速度 rated speed工作电源在额定电压、额定频率和额定载荷状态下，更换设备各机构的最大运行速度。3.4 纵向 portrait更换设备工作空间的水平面内，工作距离较长的方向称为纵向。3.5 横向 landscape orientation更换设备工作空间的水平面内，与纵向相垂直的方向称为横向。3.6 提升运动 enhance movement更换设备在高度方向的运动。3.7 旋转运动 rotary movement为变更电池箱的方向，设备绕垂直于工作水平面某轴线的圆周运动。3.8 电池箱推拉运动 battery pa
5、ck sliding movement是指设备将电池箱拉出或推入电动汽车动力仓或电池架的直线运动。3.9 换电高度 height of the battery pack swap更换设备更换电池箱过程中，电池箱底面距地面的高度。3.10 侧向换电 battery pack swap from the side电池箱安装在车体两侧时的电池箱更换3.11 底盘换电 battery pack swap from the chassis电池箱安装在车体底盘时的电池箱更换。3.12 端部换电 battery pack swap from the end电池箱安装在车体前后箱时的电池箱更换。4 型式和基本
6、参数4.1 类别按电池箱在电动汽车上的安装位置的不同，相适用的换电设备可分为侧向换电设备、前后端部换电设备、底盘换电设备、其它换电设备。 按设备操作的自动化程度可分为手动、半自动式和全自动式。4.2 形式 按单次同时更换电池箱数量可分为单箱式和多箱式。4.3 基本参数4.3.1 适用工作对象设备适用的电池箱尺寸应符合（本次制定的电池箱标准）中的规定。4.3.2 参考运行参数4.3.2.1 全自动及半自动设备参考运行参数a) 定位精度一般情况下，全自动及半自动更换设备各机构运行时定位精度应满足表1要求。表1 全自动及半自动设备运行定位精度纵向定位精度2mm提升定位精度2mm横向定位精度2mm旋转
7、定位精度0. 2电池箱推拉定位精度2mmb) 平稳性要求一般情况下，全自动及半自动更换设备各机构运行时平稳性应满足表2要求。表2 全自动/半自动 运行平稳性纵向速度偏差速度误差2%提升速度偏差速度误差2%横向运行速度偏差速度误差2%旋转运动速度偏差速度误差2%电池箱推拉速度偏差速度误差2%4.3.2.2 手动式设备运行参数一般情况下，手动式设备运行参数不做具体要求。5 技术要求5.1 使用环境条件a) 环境温度为0C+50C；b) 空气相对湿度：最湿月的月平均相对湿度不大于95%；c) 海拔高度不超过2000m，相应的大气压力为86110kPa；d) 使用环境中应无爆炸介质，不含有腐蚀金属、破
8、坏绝缘的介质和导电的介质；e) 工作电源电压波动量不大于10%；f) 更换设备宜采用双路电源供电，并具备互投功能；g) 超过以上范围应与制造厂商另行协商。5.2 设备总体要求设备总体要求应满足下列要求：a) 设备各个动作连续、可靠、平稳，动作衔接流畅；b) 除手动式设备外，电池更换时间商用车不应大于600秒；乘用车不应大于300秒；c) 当车辆停靠位置有偏差时，可以通过外部设备对车辆进行调整，但更换设备对车辆停靠位置及停靠姿态应具备一定的适应能力；d) 更换设备应具备电池箱制造误差、充电架制造误差、电池箱在车辆上的安装误差等的补偿能力；e) 除手动式设备外，更换设备应具备与监控系统的通信接口；
9、f) 设备的安全保护措施全面，不应有对车辆、电池箱、充电架等设备造成损害的隐患；g) 设备在换电过程中与电池箱之间必须有可靠连接，确保设备无论在有电还是无电状态下，电池箱均不能自动与更换设备脱离；h) 设备应具有掉电时的手动解锁功能。5.3 制造5.3.1 机械结构结构件的制造应符合GB/T3811-1983和JB/T5323-1991的规定。重要受力构件如柱、梁、钢架斜杆等的钢材在涂装前应进行表面的除锈处理，应达到GB/T8923-1988中规定的Sa2 1/2级，其余钢结构件材料表面亦应进行除锈，达到Sa2级或St2级（手工除锈）。对有浸锌与电镀锌要求的钢结构件，热浸锌材料表面应符合GB/
10、T13912-1992中7.3的规定，电镀锌材料表面应符合GB/T9799-1997的规定。5.3.1.1 机械构件的焊接构件焊接的外部检查不得有GB/T6417-1986表述的目测可见裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷及上述以外的其他明显缺陷。主要受力构件的对接焊缝应进行无损探伤。射线探伤时，不低于GB/T3323-1987中规定的II级，超声波探伤时不低于JB4730-1994中规定的I级。5.3.1.2 机械构件的连接受力构件的连接若采用高强度螺栓时，高强度螺栓、螺母和垫圈应符合GB/T 12281231-1991（规范）的规定；铆钉钢材应符合GB/T715-1989的规定。
11、更换设备的框架立柱连接件应连接牢固，不能有影响强度的缺陷存在，紧固件应达到规定的锁紧力的要求。5.3.1.3 机械构件连接的公差结构框架各主要构件连接后的垂直度、平行度和对角线长度公差应符合以下要求：a) 垂直度：不大于全长的1/1500，且不大于5mm；b) 平行度：不大于全长的1/1500，且不大于6mm；c) 对角线：不大于全长的1/1000，且不大于8mm。5.3.2 机械传动5.3.2.1 减速器) 采用电动机减速器驱动时，减速器不得有渗漏油现象；采用液压驱动时，系统应符合GB17907-1999的规定；b) 升降用减速器的容量一般应不小于1.2倍电动机的额定功率，其输出轴转矩应不小
12、于1.2倍的额定载荷产生的力矩；水平运行和横移装置用减速器的容量一般应不小于1.5倍电动机的额定功率，其输出轴转矩应不小于1.5倍额定载荷产生的力矩；c) 采用齿轮、齿条、丝杠、轴承等传动型式时，应符合国家标准的规定，并能保证传动装置运行平稳，有可靠的润滑。5.3.2.2 链条和链轮更换设备的链条和链轮应符合下列要求：a) 传动链条应按GB/T1243-1997选用；b) 起重链条，其安全系数应不小于7；c) 传动链轮精度应符合GB/T1243-1997的规定，起重链轮的精度应与起重链条的精度相适应；d) 应设有断（松）链报警装置；e) 所有的运动链条、链轮应便于润滑。5.3.2.3 钢丝绳及
13、钢丝绳卷绕系统更换设备的钢丝绳及钢丝绳卷绕系统应符合下列要求：a) 推荐宜优先采用符合GB/T8918-1996中规定的线接触钢丝绳并进行预拉伸。采用曳引轮驱动时，升降用钢丝绳应符合GB8903-1988的规定；b) 钢丝绳不得从滑轮上脱出，绳端的固定连接应符合GB6067-1985的规定；c) 卷绕钢丝绳的安全系数应不小于11；d) 钢丝绳的报废和使用应符合GB5972-1986的规定；e) 禁止钢丝绳接长使用；f) 采用卷绕驱动时，钢丝绳在卷筒上的固定端应可靠，固定钢丝绳的圈数外的安全圈数应不少于2圈；g) 采用卷绕驱动时，卷绕系统的设计，应符合GB/T3811-1983的规定；h) 应设
14、有断（松）绳报警装置；i) 滑轮或卷筒的名义直径与钢丝绳直径之比不得小于25。5.3.2.4 制动器更换设备的制动器应符合下列要求：a) 驱动装置应采用常闭式制动器，当电机或控制器不接电时，应能自动起到制动作用；b) 对控制升降运行的制动器，其制动力矩应不小于1.5倍额定载荷的制动力矩；c) 制动器应具有符合操作频度的热容量；d) 制动器对制动摩擦垫片的摩损应有补偿能力。5.3.3 电气设备5.3.3.1 电动机电动机的选择应符合下列要求：a) 电动机宜选择可正向及逆向运转，有较大起动转矩倍数并适于短时重复工作的起重机械用的电动机；b) 对一般用得不很频繁的设备，其驱动机构的工作级别可按GB/
15、T3811-1983定为M4M5级，电动机的接电持续率不低于25%；对于较繁忙使用的设备，其驱动机构的工作级别不低于M6，电动机的接电持续率不低于40%；c) 对于不采用电气制动的设备，电动机应选择有带载起动工况的S4工作方式；d) 对用于M4M5级工作级别机构的电动机，其绝缘等级可用B级；对用于M6及更高工作级别机构的电动机，其绝缘等级应不低于F级；（需要与工作制联系在一起）e) 驱动电动机外壳防护等级应不低于GB/T4942.1-1993中的IP34。5.3.3.2 导线和电缆所选用的导线和电缆应符合GB17907-1999中4.5.3的规定，各导线和电缆端都应有标识或编号。5.3.3.3
16、 仪表和按钮所有仪表、按钮、操作开关的用途应标明在各有关的屏、柜的正面，装设在内部的元件应标明代号。5.3.3.4 电气设备的安全电气设备的安全应满足下列要求：a) 各电气设备的间距应符合GB50256-1996的规定，并应符合检修方便的原则；b) 电气控制箱（柜）外壳的防护应不低于GB/T4942.2-1993中的IP34；c) 电控系统主电路应配有短路、过流、欠压、过压和缺相、相序等保护电路；d) 照明电路应单设电源开关，不受动力总开关的影响；e) 电气的绝缘电阻应符合GB17907-1999中4.5.7.6的规定；f) 电气设备应有下列联锁保护：1) 各控制方式间互锁，以保证某一时刻，只
17、允许选用手动或半自动；2) 各个动作之间互锁，不能并行的动作应具有电气互锁装置；3) 控制电路还应具备以下常规的连锁和保护：失压保护、操作开关零位保护、电动机正反转连锁、不同速度级的连锁、短路和过载保护；4) 换电设备应设声光报警装置和运行指示装置；5) 更换设备应有急停按钮，在紧急情况下，能切断换电设备总电源。急停按钮的颜色符合GB2682中的规定；6) 更换设备电气设备安全要求,符合JB5319.2-91标准。5.3.4 控制系统更换设备的控制系统应满足下列要求：a) 全自动更换设备控制系统应具备以下操作方式：应急、手动、半自动、联机自动（遥控）四种运行方式；b) 全自动及半自动更换设备控
18、制系统应具备与外围设备进行通信的能力；c) 控制系统应具有人机界面，并能有效地与操作人员、管理人员进行交互；d) 控制系统应与通信系统、监控系统进行有效的互联。5.4 运行5.4.1 设备应运行平稳，不得有异常响声。运行中的换电设备各机构在制动和变速时，不得有猛烈震动和剧烈冲击，并应有良好的制动性能。5.4.2 设备在各种操作模式下均应能够完成电池箱更换动作。5.4.3 运行噪声的要求：换电设备运作时，噪音不应超过75分贝；设备的声压级噪声应不大于75分贝。6 安全6.1 总体安全要求a) 设备突然断电时，各个动作应该有强制停止措施；b) 设备突然断电时，电池箱应处于安全状态；c) 设备应具备
19、声光警示装置；d) 设备的任何一个运动都应该有电气及机械方式的行程极限保护；e) 设备动作之间能够安全互锁；f) 电气设备应有可靠接地。6.2 安全要求及措施6.2.1 安全标志在机械式停车设备的出入口 操作室 检修场所等明显可见处应设置相应的安全标志（包括禁止标识、警告标识和提示标识），并符合GB 2894和GB 16179的要求。6.2.2 金属结构的设计与配置的安全要求6.2.2.1 承载金属结构承载金属结构应符合GB/T 3811的要求，以保证其具有足够的强度、刚度、局部及整体的稳定性。6.2.2.2 电池箱交换功能结构的材料和性能电池箱交换功能结构应采用非燃烧体材料制造并应具有足够的
20、强度和刚度。6.2.3 设备机械传动的安全要求6.2.3.1 机械设备应符合GB/T3811的要求对各机构的工作级别进行划分以保证机械驱动部件有足够的驱动能力机械传动部件有足够的强度刚度运动稳定性机械工作部件有足够的强度寿命及正常工作能力。6.2.3.2 钢丝绳a) 设备用的钢丝绳应符合GB/T 的要求，优先选用线接触钢丝绳；b) 钢丝绳的安全系数应不小于；c) 应保证钢丝绳不能从滑轮上脱出、钢丝绳绳端固定连接的安全要求应符合GB 6067的规定；d) 钢丝绳的维护应符合GB/T 的规定，报废应符合GB/T 的规定。6.2.3.3 链条a) 设备用链条应符合相应的链条标准链条的安全系数应不小于
21、；b) 机械式停车设备应有保证链条不能从链轮上脱出的措施。6.2.3.4 卷筒a) 卷筒上钢丝绳尾端的固定装置应有防松或自紧的性能；b) 卷筒的名义直径与钢丝绳直径比不得小于20。6.2.3.5 滑轮a) 应用于主要部分的滑轮的名义直径与钢丝绳直径比应不小于20；b) 滑轮应光洁平滑不得有损伤钢丝绳的缺陷；c) 滑轮应有防止钢丝绳跳出绳槽的装置。6.2.3.6 在钢轨上运行的车轮及导向轮出现下述情况之一时应报废a) 裂纹；b) 轮缘厚度磨损达原厚度的50%；c) 轮缘厚度弯曲变形达原厚度的20%；d) 踏面厚度磨损达原厚度的15%。6.2.3.7 制动系统a) 主机必须设有制动系统，制动系统应
22、采用常闭式制动器，对控制升降运动的制动器其制动力矩应不小于1.5倍额定载荷的制动力矩；b) 制动器应有符合操作频度的热容量；c) 制动器对制动摩擦垫片的磨损应有补偿能力。6.2.4 液压系统的安全要求6.2.4.1 液压系统的设计应符合GB/T3766和GB/T7935的要求。6.2.4.2 液压系统应设过压保护装置当工作压力达到额定压力的1.25倍时能自动动作。6.2.4.3 液压升降系统应设置安全保护装置防止因液压系统失压致使电池箱坠落。6.2.4.4 液压系统应按设计要求用油按说明书要求定期换油。6.2.5 控制系统的安全要求6.2.5.1 所有电气设备的金属外壳、金属穿线管和设备框架等
23、应可靠接地，接地电阻不得大于4W，应设专用接地线，不得用三相电源的零线作接地线，检修时也应保证接地良好。6.2.5.2 设备应有状态检测，处于非安全状态时设备不能启动运转。6.2.5.3 设备运转前应示警。6.2.5.4 设备的操作盘（箱）应设置在可观察到人及汽车及充电架的位置。6.2.5.5 设备的控制电路应保证控制性能的安全可靠，不得有错误回路、寄生回路和虚假回路。遥控电路和自动控制电路所控制的机构都能在发现故障时，立即通过容易识别的、有明显标记的、能迅速找到的手动控制的急停装置切断电路，使设备停止工作。急停电路的复位由指定人员进行干预，急停的复位不得引发或重新启动任何危险状况。6.2.5
24、.6 设备的集成系统的设计、构成、安装编程、操作、维护、使用、修理等阶段有关安全的要求应符合GB16655-1996的规定。6.2.5.7 设备应在特定区域设置状态显示器，包括换电设备的工作区域、水平回转台及横移装置的工作区域以及出入口等，便于操作人员及时发现潜在危险状态。6.2.5.8 电源柜的明显位置处应有防触电的警示标志。7 外观7.1 油漆应均匀、色泽一致，不得有漏漆、皱纹及严重流挂等缺陷。7.2 漆膜附着力应符合GB/T9286-1998中规定的二级要求。8 试验方法8.1 试验内容8.1.1 目测检查应检查设备重要部分（如：各机构、电气设备、安全装置、金属结构及连接件等）的完整性、
25、规格和（或）状态。目测检查还应包括检查必备的证书文件等是否已提供并经过审核。8.1.2 主要尺寸检查： a） 设备的尺寸； b） 适应电池箱的尺寸。8.1.3 载荷试验检查载荷试验包括空载试验，额定载荷试验、超载试验。检查设备在各种状态下的运行情况。8.1.4 其他检测检查其他检测检查包括：单次更换最大时间、噪声、定位误差、超限保护功能、电源缺相保护功能、电气绝缘、安全功能等。8.2 试验条件8.2.1 试验样机试验样机应按本标准5.4的要求安装,并经过制造厂检验合格。8.2.2 试验环境条件试验的环境条件应符合本标准5.1的要求。8.2.3 试验及检验仪器试验机检测仪器的精确度除有特殊规定外
26、，应符合下列偏差范围： a） 质量、力、时间、速度：1%； b） 电压、电阻、电流、功率：1%； c） 温度：2； d） 长度：按量程大小选用仪器量具，确定符合机械工程测量用的精度级别，如用钢卷尺，其精度应在II级以上。试验仪器和量具应有合格证及校准证明。8.3 检测方法8.3.1 目测检查用目测直接检查法。检查时不拆开部件，但可拆开在正常维护和检查时应打开的盖子，如限位开关盖等。8.3.2 主要尺寸检查用钢卷尺、线坠等一般检测量具及工具进行直接测量检测。8.3.3 载荷试验检查8.3.3.1 空载试验任选5个充电架位置、更换设备上不加载荷，完成出更换动作各三个循环，各机构应运转正常，无变形及
27、异响；限位装置动作正常，定位正确。 8.3.3.2 额定载荷试验任选5个充电架位置,搬运器上加额定载荷，完成出更换动作各一个循环，检查运行情况。各机构应运转正常，无变形及异响；制动器动作正常。定位正确，无溜车现象，上下限位动作正常。8.3.3.3 超载试验任选一个充电架位置，更换设备上加110%额定载荷,完成出入库动作一个循环, 检查运行情况。各机构应运行正常,无变形及异响；无裂纹、永久变形；机构或结构件无损坏，连接处未出现松动或损坏。8.3.4 其它检测检查8.3.4.1 各项功能的检测：按照设备出厂功能指标，逐项对功能进行试验及比对。8.3.4.2 性能检测：按照设备出厂性能指标，逐项对性
28、能进行试验及比对。8.3.4.3 单车最大更换时间当电动车辆驶入换点工位停靠结束，操作人员将电池仓盖打开并发出开始换电的指令后开始用秒表计时，换电设备开始更换电池箱，直到所有电池箱更换完毕，操作人员将电池仓盖板关闭，停止秒表计时，这个过程所用的时间为单车最大更换时间。8.3.4.4 噪声设备在额定载荷、额定速度状态下，在做起升、纵向以及横向运行时，在距设备1m，距地面1.2m处用声级计按A档读数测定噪声。测试时脉冲声峰值除外，总噪声减去背景噪声之差应大于3dB（A），总噪声值减去背景噪声影响值（见表9），即为设备的实际噪声值，测量三次取最大值。表9 dB（A）总噪声减背景噪声的差值345679
29、1010背景噪声影响值322110.50.508.3.4.5 定位误差用钢直尺直接测量。在额载的情况下，将更换设备运行到预先指定的位置三次，取测量实际停车位置与理论停车位置差值最大的值为测量值。8.3.4.6 电源缺相和相序保护功能检查电源缺相和相序保护功能检查：断开电源任一相或将三相电源的二根接线互换，设备应不能启动，或运转的设备立即停机。8.3.4.7 电气绝缘试验 用1000V兆欧表测试强电路中导体之间和导体对地之间的绝缘电阻值。8.3.4.8 安全功能试验 逐个触动安全装置，设备均应立即停机且不能开动。9 检验规则9.1 出厂检验每台设备都应进行出厂检验，检验内容包括本标准8.1的全部
30、内容，还包括更换设备各机构传动部件的空载运转试验。9.2 验收检验9.2.1 空载运转试验应对安装合格的设备进行空运转试验，使电池箱逐个在充电架位置停车、起动。9.2.2 设备性能试验按本标准8.3.3和8.3.4的规定进行试验。9.2.3 型式检验9.2.4 有下列情况之一时应进行型式检验： a） 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时； b） 正常生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响到设备的性能时； c） 产品停产两年以上，恢复生产时； d） 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； e） 国家质量监督机构要求进行型式检验时。9.2.5 型式检验项目应包括出厂检验和验收检验的全部
31、项目。9.2.6 如果制造厂没有条件进行，则应到用户使用现场做型式检验。10 标志、包装、运输、贮存10.1 标识10.1.1 更换电池箱规格标牌 在设备主框架正面的明显位置，应设置醒目、清晰的警示标识。10.1.2 产品铭牌 在控制室内或控制箱正面的明显可见处，安装产品铭牌，铭牌上应标出： a） 产品型号及类别名称； b） 基本参数（包括适应车辆允许的电池箱尺寸及质量等）； c） 质量认证或专利标记（如果有时）； d） 标准代号； e） 制造日期及生产编号； f） 制造厂名称、地址及厂标或商标。10.2 包装及运输设备包装、运输应符合GB/T191-2000和GB/T13384-1992的规定。_13