上海地方標準DB31/T634-2012的應用淺析

姜兆婷

上海機動車檢測中心新能源機動車檢測技術研究所

上海地方標準DB31/T634-2012的應用淺析

姜兆婷

上海機動車檢測中心新能源機動車檢測技術研究所

本文從試驗要求，試驗方法以及試驗結果等方面對上海市地方標準DB31/T634-2012《電動乘用車運行安全和維護保障技術規范》進行了應用分析，并從電安全等方面，將該標準與相關國家標準進行差異比較分析，以加深對該地方標準的理解。

電動乘用車；電安全；標準

課題名稱：上海市新能源汽車及關鍵零部件檢測專業技術服務平臺.課題號：14DZ2292400。

隨著國家鼓勵新能源汽車應用的政策出臺，各地推廣方案也相繼落地。上海市政府制訂的《上海市鼓勵私人購買和使用新能源汽車試點實施暫行辦法》，對純電動乘用車和插電式混合動力乘用車私人購買者給予政策扶植（免費使用新能源車專用號牌）及相應的地方補貼，鼓勵消費者使用新能源汽車，汽車生產企業及其產品須符合中央財政規定的補助資金申報條件及《上海市電動乘用車示范運行安全和維護保障技術規范（DB/T31/634-2012）》技術要求，方可申報上海市財政補助資金。作者通過對該標準實施過程中中采集到的數據、信息的分析研究，總結了自己對該標準的理解及應用心得，供相關新能源汽車企業采用、實施該標準參考。

一、DB31/T634-2012《電動乘用車運行安全和維護保障技術規范》標準簡介

DB31/T634-2012標準《電動乘用車運行安全和維護保障技術規范》（以下簡稱地標）針對上海地區臺風暴雨較多，高溫高濕天氣多，車輛使用中涉水工況較多等特點，突出了車輛電安全性的技術要求。該標準中要求通過高壓部件浸水試驗，整車涉水試驗等考核其電安全性能。此外，考慮到上海地域廣、橋涵隧眾多，高速路、城市快速路、高架、地面道路混合交通等交通特征，為維護城市道路交通秩序，對車輛的動力性能、耐久性能提出了明確的要求；為確保運行安全，還要求新能源汽車制造企業對車輛的運行安全負責——必須實施遠程監控。因此，在上海行駛的電動乘用車執行該標準的目的是，保證車輛運行的安全、高效可靠。

二、技術要求

（一）遠程監控系統

根據標準中4.2條款要求，示范運行企業應具備遠程監控系統，并對監控系統采集信息、采樣間隔時間與傳輸間隔予以詳細規定。遠程監控系統可實現對示范運營的新能源汽車進行遠程在線監控，實現車輛數據實時傳輸。同時該系統應全自動運行，同時具備車輛狀態評估技術能力，能在故障未發生之前參與系統運行，實現車輛故障診斷智能化。同時監控中心與車載終端可實現雙向通訊的實時報警，指導故障情況下的救援、搶修。圖1所示為我國某自主品牌企業生產的插電式混合動力汽車的遠程監控系統界面，該系統中實時顯示車速、SOC、車輛位置等信息，有助于車輛故障的診斷及運行信息采集。當車輛運行出現異常時界面跳出報警信號并同時通知救援和駕駛員采取相應措施，系統滿足地標的要求。

圖1

（二）電安全要求

1.電安全是新能源汽車推廣的重中之重，不但關乎人身安全還直接影響新能源汽車的形象。曾經發生的多次電動車輛的自燃，碰撞后的燃燒等事故，對新能源汽車的推廣使用，影響極壞。地標對新能源車輛電安全性作嚴格、明確的要求以保證車輛的安全運行。地標中的電安全要求是參照GB-T18384.1-2001、GBT18384.3-2001中的要求而制定的，并按照國標中對動力蓄電池系統、動力系統的測量方法進行絕緣電阻的檢測：

地標中要求布置在乘客艙或行李艙外部的B級電壓電路的防護性能應能滿足IP67的要求。該要求是參照GB4208-2008中規定，IPX7試驗時將被測樣品按技術要求連接在一起浸入水槽，要求浸入部件的底平面距水面1m，且部件的頂部在水平面下300mm。浸入30分鐘后將各部件提出水面，對電路各段進行絕緣電阻檢測，同時還要檢查各部件的滲漏情況。地標中要求試驗后測件的絕緣電阻大于500Ω/V，且無滲漏現象發生。圖2所示為某新能源汽車B級電壓部件正在進行浸水試驗。

試驗結束后，在進行各個部件絕緣電阻檢測時（如圖3），從電機控制器的輸入端對其殼體施加1000V的電壓測得絕緣電阻值為0Ω，說明此處電流已導通。隨后對該控制器進行開蓋檢查，發現控制器內有輕微滲水現象，應該以是滲水導致了上述檢測結果的不符合。經查，該控制器的高、低壓部件相連接的出線口密封圈在裝配時不慎被刮掉，水從此處浸入控制器內。更換新的控制器并對其進行合理的密封措施。再次進行浸水試驗后測得控制器絕緣電阻值為1.1MΩ/V，符合地標技術要求。由此可見，部件的密封對其安全性起到決定性的作用。

2.除了上述的浸水試驗，還要進行整車涉水新能源試驗以評估車輛的電安全性能。按GB/T18384.1-2001中第7章方法進行涉水試驗，每次試驗后立即進行絕緣電阻的測量。地標加嚴了試驗控制條件，使之更符合上海臺風、暴雨時的道路狀況：在有效距離90米長的涉水道里對樣品車分別進行水深150mm和300mm的涉水試驗，要求被測樣品車在水深為150mm的涉水道，以30km/h的涉水車速在水中行駛累積時間為10分鐘。在水深為300mm的涉水道以 5km/h的涉水車速在水中前進、倒車行駛各進行一次，每次在水中行駛的累積時間為10分鐘。圖4為純電動汽車正在進行150mm水深的涉水道進行試驗。

試驗結束在確認車廂內無進水的前提下，立即進行絕緣電阻檢測，要求絕緣電阻大于500Ω/V。記錄測得結果并以此為初試數據。復試數據則在其進行可靠性行駛試驗后，以同樣的試驗方法測得絕緣電阻值與初試數據進行比較。

3.地標要求當B級電壓的電路系統絕緣電阻下降至500Ω/V以下時，應采用聲或光信號持續報警，且車輛進入斷電保護模式。試驗中我們選取樣品車的高壓分配箱的正極接一根引出線，引出高壓電源。通過引出線在動力電路與電底盤間并入一個電阻（這里選取100kΩ的標準電阻）模擬絕緣電阻下降。在動力系統上電的狀態下，按下標準電阻開關，車輛出現聲光信號持續報警，并且進入斷電保護模式。圖5為在B級電壓電路接入100kΩ的標準電阻模擬絕緣電阻下降，在按下標準電阻開關后樣品車立即發出聲光信號的持續報警。

通過以上的一系列的試驗，可以看出地標中的“電安全要求”相較于國家標準更為嚴苛，但并非高不可攀。此項條款主要是針對上海市城區夏季多雨及道路多橋涵等造成的路面積水環境，對于以電力為主要動力的新能源汽車是否能經受惡劣路況的考驗。在車身及動力蓄電池浸入水中的情況下，是否可以保證人員安全。

圖2

圖3

圖4

圖5

（三）動力蓄電池性能要求

1.地標4.7動力蓄電池性能要求，即動力電池組循環壽命測試，是基于電池單體、模塊符合QC/T743的標準條件下，將動力蓄電池在實驗室處于整車工作狀態，電池管理系統處于正常工作狀態。以1C電流、100%DOD完全充電，直至達到廠商規定的充電截止條件。靜置30min后再以1C電流、100%DOD完全放電，直至達到廠商規定的放電截止條件。（1C電流：例如容量為50AH的動力蓄電池則其1C電流為50A）以此循環測試200次后，動力蓄電池的最終容量于試驗前的初始容量比較，衰減率不得大于3%。這對動力蓄電池的使用壽命是個較為嚴格要求，又是對國家對“電池5年10萬公里質保期”要求具體體現。

2.地標中要求純電動乘用車需具備快充功能，即30min內應將車輛的SOC值從最低值充至80%。由于純電動乘用車續駛里程有限，而普通充電方式的充電時間往往需要8小時左右才可充滿。該條款主要是針對以電能為唯一動力的純電動乘用車作為一種應急方法而制定的要求。表1是對同某一純電動乘用車，使用不同大小的直流電流進行快充試驗的數據。兩次試驗都是從20%的SOC值充至80%SOC值，第1次試驗充電時間為33分鐘，不符合標準要求。第2次試驗我們改用2C的直流電進行充電，由于充電電流變大，僅用25分鐘就將SOC值充至80%。適當的增大充電電流可以縮短充電時間，但由于磷酸鐵鋰的特性，頻繁使用大電流為鋰電池充電有可能會影響電芯的使用壽命。

表1

在執行這一條款要求時，應注意SOC的起始點應是用戶手冊中告知用戶需進行充電作業點或車載儀表提示用戶進行充電作業的起始點，且該起始點也作為“續駛里程試驗”的試驗參考截止點。

（四）動力性、經濟性要求

地標中4.8條款提到，按GB/T18385-2005、GB/T19752-2005試驗方法的要求進行動力性實驗，按GB/T18386-2005、GB/ T19753-2005試驗方法的進行經濟性實驗。并對各項性能指標提出要求。（見表2）

對于現階段我國在新能源汽車研發的技術水平來看，電動汽車的續駛里程普遍較低。尤其是純電動乘用車，由于動力蓄電池的儲能有限，而充電時間相較傳統燃油汽車加注燃油的時間又太長。使得純電動汽車大多被用來作為短距離城市代步車，所以地標要求的續駛里程為 120km，隨著電池及其管理技術的進步，續駛里程增加是必然的趨勢，目前國家已將補貼要求提高到150km。

（五）可靠性試驗

此項條款的試驗方法同樣是參照GB/T18388、GB/T19750規定進行可靠性試驗，試驗里程為15000km。增加了在試驗結束后對將對30min最高車速、加速性能、續駛里程、絕緣電阻衰減進行復測，并將檢測結果納入考核，要求復試時的檢測試驗結果不小于初試數據的97%、B級電壓電路部件不得出現絕緣電阻損耗。電動乘用車可靠性試驗同樣是對整車的綜合性能以及動力蓄電池在實際行駛中的狀態進行考核，而不大于3%的衰減率也是對車輛生產企業的一項較為嚴格的考驗。表3和表4中分別是某插電式混合動力汽車樣品和某純電動汽車樣品的性能試驗的數據，在經過可靠性試驗后對樣品進行動力性能和經濟性能的復試，試驗結果顯示性能衰減率均小于3%符合地標要求。

表3

表4

三、結論

上海市地方標準DB31/T634-2012《電動乘用車運行安全和維護保障技術》標準自發布以來，作為申請上海市私人購買新能源汽車地方財政補貼的考核唯一標準，受到各大汽車企業的廣泛關注與重視。我們依照地標的各項條款對申請車型進行了檢測試驗，其試驗方法基本與國家標準的要求一致，總的來說該標準的技術要求清晰明了、可操作性強，對新能源汽車廠商推進相關技術研發、提升產品質量起到了明確的推進、指導作用。本文結合試驗，對該標準進行了解釋說明，對指導廠商的設計生產及檢測機構的檢測工作有一定的參考意義。

[1]DB31/T634-2012電動乘用車運行安全和維護保障技術規范

[2]上海市經濟和信息化委員會，滬經信裝（2012）964號，2012年12月27日

[3]上海市人民政府辦公廳，滬府辦發〔2012〕73號，2012年12月15日

[4]GB/T18384.1-2001電動汽車安全要求第1部分：車載儲能裝置

[5]GB/T18384.3-2001電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護國家質量家督檢驗檢疫總局

[6]GB4208-2008外殼防護等級（IP代碼）

[7]GB/T 18385-2005電動汽車動力性能試驗方法

[8]GB/T18388-2005電動汽車定型試驗規程

[9]GB/T19750-2005混合動力電動汽車定型試驗規程

[10]QC/T743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池