上海地方标准DB31/T634-2012的应用浅析

姜兆婷

上海机动车检测中心新能源机动车检测技术研究所

上海地方标准DB31/T634-2012的应用浅析

姜兆婷

上海机动车检测中心新能源机动车检测技术研究所

本文从试验要求，试验方法以及试验结果等方面对上海市地方标准DB31/T634-2012《电动乘用车运行安全和维护保障技术规范》进行了应用分析，并从电安全等方面，将该标准与相关国家标准进行差异比较分析，以加深对该地方标准的理解。

电动乘用车；电安全；标准

课题名称：上海市新能源汽车及关键零部件检测专业技术服务平台.课题号：14DZ2292400。

随着国家鼓励新能源汽车应用的政策出台，各地推广方案也相继落地。上海市政府制订的《上海市鼓励私人购买和使用新能源汽车试点实施暂行办法》，对纯电动乘用车和插电式混合动力乘用车私人购买者给予政策扶植（免费使用新能源车专用号牌）及相应的地方补贴，鼓励消费者使用新能源汽车，汽车生产企业及其产品须符合中央财政规定的补助资金申报条件及《上海市电动乘用车示范运行安全和维护保障技术规范（DB/T31/634-2012）》技术要求，方可申报上海市财政补助资金。作者通过对该标准实施过程中中采集到的数据、信息的分析研究，总结了自己对该标准的理解及应用心得，供相关新能源汽车企业采用、实施该标准参考。

一、DB31/T634-2012《电动乘用车运行安全和维护保障技术规范》标准简介

DB31/T634-2012标准《电动乘用车运行安全和维护保障技术规范》（以下简称地标）针对上海地区台风暴雨较多，高温高湿天气多，车辆使用中涉水工况较多等特点，突出了车辆电安全性的技术要求。该标准中要求通过高压部件浸水试验，整车涉水试验等考核其电安全性能。此外，考虑到上海地域广、桥涵隧众多，高速路、城市快速路、高架、地面道路混合交通等交通特征，为维护城市道路交通秩序，对车辆的动力性能、耐久性能提出了明确的要求；为确保运行安全，还要求新能源汽车制造企业对车辆的运行安全负责——必须实施远程监控。因此，在上海行驶的电动乘用车执行该标准的目的是，保证车辆运行的安全、高效可靠。

二、技术要求

（一）远程监控系统

根据标准中4.2条款要求，示范运行企业应具备远程监控系统，并对监控系统采集信息、采样间隔时间与传输间隔予以详细规定。远程监控系统可实现对示范运营的新能源汽车进行远程在线监控，实现车辆数据实时传输。同时该系统应全自动运行，同时具备车辆状态评估技术能力，能在故障未发生之前参与系统运行，实现车辆故障诊断智能化。同时监控中心与车载终端可实现双向通讯的实时报警，指导故障情况下的救援、抢修。图1所示为我国某自主品牌企业生产的插电式混合动力汽车的远程监控系统界面，该系统中实时显示车速、SOC、车辆位置等信息，有助于车辆故障的诊断及运行信息采集。当车辆运行出现异常时界面跳出报警信号并同时通知救援和驾驶员采取相应措施，系统满足地标的要求。

图1

（二）电安全要求

1.电安全是新能源汽车推广的重中之重，不但关乎人身安全还直接影响新能源汽车的形象。曾经发生的多次电动车辆的自燃，碰撞后的燃烧等事故，对新能源汽车的推广使用，影响极坏。地标对新能源车辆电安全性作严格、明确的要求以保证车辆的安全运行。地标中的电安全要求是参照GB-T18384.1-2001、GBT18384.3-2001中的要求而制定的，并按照国标中对动力蓄电池系统、动力系统的测量方法进行绝缘电阻的检测：

地标中要求布置在乘客舱或行李舱外部的B级电压电路的防护性能应能满足IP67的要求。该要求是参照GB4208-2008中规定，IPX7试验时将被测样品按技术要求连接在一起浸入水槽，要求浸入部件的底平面距水面1m，且部件的顶部在水平面下300mm。浸入30分钟后将各部件提出水面，对电路各段进行绝缘电阻检测，同时还要检查各部件的渗漏情况。地标中要求试验后测件的绝缘电阻大于500Ω/V，且无渗漏现象发生。图2所示为某新能源汽车B级电压部件正在进行浸水试验。

试验结束后，在进行各个部件绝缘电阻检测时（如图3），从电机控制器的输入端对其壳体施加1000V的电压测得绝缘电阻值为0Ω，说明此处电流已导通。随后对该控制器进行开盖检查，发现控制器内有轻微渗水现象，应该以是渗水导致了上述检测结果的不符合。经查，该控制器的高、低压部件相连接的出线口密封圈在装配时不慎被刮掉，水从此处浸入控制器内。更换新的控制器并对其进行合理的密封措施。再次进行浸水试验后测得控制器绝缘电阻值为1.1MΩ/V，符合地标技术要求。由此可见，部件的密封对其安全性起到决定性的作用。

2.除了上述的浸水试验，还要进行整车涉水新能源试验以评估车辆的电安全性能。按GB/T18384.1-2001中第7章方法进行涉水试验，每次试验后立即进行绝缘电阻的测量。地标加严了试验控制条件，使之更符合上海台风、暴雨时的道路状况：在有效距离90米长的涉水道里对样品车分别进行水深150mm和300mm的涉水试验，要求被测样品车在水深为150mm的涉水道，以30km/h的涉水车速在水中行驶累积时间为10分钟。在水深为300mm的涉水道以 5km/h的涉水车速在水中前进、倒车行驶各进行一次，每次在水中行驶的累积时间为10分钟。图4为纯电动汽车正在进行150mm水深的涉水道进行试验。

试验结束在确认车厢内无进水的前提下，立即进行绝缘电阻检测，要求绝缘电阻大于500Ω/V。记录测得结果并以此为初试数据。复试数据则在其进行可靠性行驶试验后，以同样的试验方法测得绝缘电阻值与初试数据进行比较。

3.地标要求当B级电压的电路系统绝缘电阻下降至500Ω/V以下时，应采用声或光信号持续报警，且车辆进入断电保护模式。试验中我们选取样品车的高压分配箱的正极接一根引出线，引出高压电源。通过引出线在动力电路与电底盘间并入一个电阻（这里选取100kΩ的标准电阻）模拟绝缘电阻下降。在动力系统上电的状态下，按下标准电阻开关，车辆出现声光信号持续报警，并且进入断电保护模式。图5为在B级电压电路接入100kΩ的标准电阻模拟绝缘电阻下降，在按下标准电阻开关后样品车立即发出声光信号的持续报警。

通过以上的一系列的试验，可以看出地标中的“电安全要求”相较于国家标准更为严苛，但并非高不可攀。此项条款主要是针对上海市城区夏季多雨及道路多桥涵等造成的路面积水环境，对于以电力为主要动力的新能源汽车是否能经受恶劣路况的考验。在车身及动力蓄电池浸入水中的情况下，是否可以保证人员安全。

图2

图3

图4

图5

（三）动力蓄电池性能要求

1.地标4.7动力蓄电池性能要求，即动力电池组循环寿命测试，是基于电池单体、模块符合QC/T743的标准条件下，将动力蓄电池在实验室处于整车工作状态，电池管理系统处于正常工作状态。以1C电流、100%DOD完全充电，直至达到厂商规定的充电截止条件。静置30min后再以1C电流、100%DOD完全放电，直至达到厂商规定的放电截止条件。（1C电流：例如容量为50AH的动力蓄电池则其1C电流为50A）以此循环测试200次后，动力蓄电池的最终容量于试验前的初始容量比较，衰减率不得大于3%。这对动力蓄电池的使用寿命是个较为严格要求，又是对国家对“电池5年10万公里质保期”要求具体体现。

2.地标中要求纯电动乘用车需具备快充功能，即30min内应将车辆的SOC值从最低值充至80%。由于纯电动乘用车续驶里程有限，而普通充电方式的充电时间往往需要8小时左右才可充满。该条款主要是针对以电能为唯一动力的纯电动乘用车作为一种应急方法而制定的要求。表1是对同某一纯电动乘用车，使用不同大小的直流电流进行快充试验的数据。两次试验都是从20%的SOC值充至80%SOC值，第1次试验充电时间为33分钟，不符合标准要求。第2次试验我们改用2C的直流电进行充电，由于充电电流变大，仅用25分钟就将SOC值充至80%。适当的增大充电电流可以缩短充电时间，但由于磷酸铁锂的特性，频繁使用大电流为锂电池充电有可能会影响电芯的使用寿命。

表1

在执行这一条款要求时，应注意SOC的起始点应是用户手册中告知用户需进行充电作业点或车载仪表提示用户进行充电作业的起始点，且该起始点也作为“续驶里程试验”的试验参考截止点。

（四）动力性、经济性要求

地标中4.8条款提到，按GB/T18385-2005、GB/T19752-2005试验方法的要求进行动力性实验，按GB/T18386-2005、GB/ T19753-2005试验方法的进行经济性实验。并对各项性能指标提出要求。（见表2）

对于现阶段我国在新能源汽车研发的技术水平来看，电动汽车的续驶里程普遍较低。尤其是纯电动乘用车，由于动力蓄电池的储能有限，而充电时间相较传统燃油汽车加注燃油的时间又太长。使得纯电动汽车大多被用来作为短距离城市代步车，所以地标要求的续驶里程为 120km，随着电池及其管理技术的进步，续驶里程增加是必然的趋势，目前国家已将补贴要求提高到150km。

（五）可靠性试验

此项条款的试验方法同样是参照GB/T18388、GB/T19750规定进行可靠性试验，试验里程为15000km。增加了在试验结束后对将对30min最高车速、加速性能、续驶里程、绝缘电阻衰减进行复测，并将检测结果纳入考核，要求复试时的检测试验结果不小于初试数据的97%、B级电压电路部件不得出现绝缘电阻损耗。电动乘用车可靠性试验同样是对整车的综合性能以及动力蓄电池在实际行驶中的状态进行考核，而不大于3%的衰减率也是对车辆生产企业的一项较为严格的考验。表3和表4中分别是某插电式混合动力汽车样品和某纯电动汽车样品的性能试验的数据，在经过可靠性试验后对样品进行动力性能和经济性能的复试，试验结果显示性能衰减率均小于3%符合地标要求。

表3

表4

三、结论

上海市地方标准DB31/T634-2012《电动乘用车运行安全和维护保障技术》标准自发布以来，作为申请上海市私人购买新能源汽车地方财政补贴的考核唯一标准，受到各大汽车企业的广泛关注与重视。我们依照地标的各项条款对申请车型进行了检测试验，其试验方法基本与国家标准的要求一致，总的来说该标准的技术要求清晰明了、可操作性强，对新能源汽车厂商推进相关技术研发、提升产品质量起到了明确的推进、指导作用。本文结合试验，对该标准进行了解释说明，对指导厂商的设计生产及检测机构的检测工作有一定的参考意义。

[1]DB31/T634-2012电动乘用车运行安全和维护保障技术规范

[2]上海市经济和信息化委员会，沪经信装（2012）964号，2012年12月27日

[3]上海市人民政府办公厅，沪府办发〔2012〕73号，2012年12月15日

[4]GB/T18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分：车载储能装置

[5]GB/T18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护国家质量家督检验检疫总局

[6]GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）

[7]GB/T 18385-2005电动汽车动力性能试验方法

[8]GB/T18388-2005电动汽车定型试验规程

[9]GB/T19750-2005混合动力电动汽车定型试验规程

[10]QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池