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| 标准编号 | NB/T 10329-2019 (NB/T10329-2019) | | 中文名称 | 锂电池电动汽车用直流熔断体通用要求 | | 英文名称 | DC fuse-links for the protection of electric vehicles propelled by lithium-ion traction battery | | 行业 | 能源行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K30 | | 国际标准分类 | 29.120.50 | | 字数估计 | 32,325 | | 发布日期 | 1900-01-20 | | 实施日期 | 1900-01-20 | | 发布机构 | 国家能源局 |
NB/T 10329-2019: 锂电池电动汽车用直流熔断体通用要求
NB/T 10329-2019 英文名称: DC fuse-links for the protection of electric vehicles propelled by lithium-ion traction battery
中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准
锂电池电动汽车用直流熔断体通用要求
国家能源局 发 布
1 范围
本标准规定了直流额定电压1500 V及以下的、采用锂离子动力蓄电池驱动的电动汽车保护用直流熔
断体(简称为锂电池EV熔断体)的额定值、性能要求、试验方法以及对标识的要求。
本标准适用于锂电池EV熔断体的设计、生产及使用。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Eb和导则:碰撞(IEC
60068-2-29:1987,IDT)
GB/T 5169.16-2017 电工电子产品着火危险试验 第16部分:试验火焰 50W水平与垂直火焰试
验方法(IEC 60695-11-10:2013,IDT)
GB/T 13539.1-2015 低压熔断器 第1部分:基本要求(IEC 60269-1:2009,IDT)
GB/T 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分 安全性要求与测试方法
3 术语和定义
GB/T 13539.1-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 一般工作条件
4.1 周围空气温度(Ta)
周围空气温度Ta不超过40 ℃,24 h测得的平均值不超过35 ℃,一年内测得的平均值低于该值。
周围空气温度最低值为-5 ℃。
注1:提供的时间-电流特性一般基于周围空气温度 20 ℃条件,这些时间-电流特性也近似适用于温度为 30 ℃。
注2:对于超过上述环境温度的情况, 需要考虑各材料的高低温性能和熔断体的分断性能变化,建议咨询制造商。
4.2 海拔
安装地点的海拔一般不超过2 000 m。
注:对用于海拔高于2 000 m的情况,需要考虑到空气冷却作用和介电强度的下降。对上述条件下产品的适用性建
议咨询制造商。
4.3 大气条件
空气是干净的,且不含有腐蚀熔断体材料或破坏绝缘、导电和爆炸介质。其相对湿度在最高温度为
40 ℃时不超过50%。在较低温度下可以有较高的相对湿度, 例如, 在20℃时, 相对湿度可达90%。
对于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊的措施。
4.4 安装
按制造商说明书安装熔断体。
5 特性
5.1 特性概述
熔断体应规定以下特性:
a) 额定电压;
b) 额定电流;
c) 额定耗散功率;
d) 时间-电流特性;
e) 分断范围;
f) 额定分断能力;
g) 尺寸或尺码。
5.2 额定电压
熔断体的额定直流电压不应低于锂离子动力蓄电池系统的开路电压VOC最大值。
熔断体的额定电压以伏特(V)表示。
5.3 额定电流
熔断体的额定电流以安培(A)表示,优选值如下:
6,8,10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,
630,800。
5.4 熔断体的额定耗散功率
熔断体的额定耗散功率由制造商规定,在规定的试验条件下,熔断体的耗散功率不应超过该规定值。
制造商应规定额定耗散功率不低于50%额定电流的函数关系或对应的图表曲线。
5.5 时间-电流特性
5.5.1 一般要求
熔断体的时间-电流特性与设计有关,对于给定的熔断体,也与周围空气温度和冷却条件有关。
制造商应给出熔断体的弧前时间-电流特性和熔断时间-电流特性或时间电流特性带。
5.5.2 约定时间和约定电流
“gEV”熔断体的约定时间和约定电流如表1所示。
5.6 分断范围和分断能力
5.6.1 分断范围和使用类别
第一个字母应表示分断范围:
--“g”熔断体(全范围分断能力熔断体);
--“a”熔断体(部分范围分断能力熔断体)。
第二个字母应表示使用类别。
--“gEV”表示用于电动汽车系统具有全范围直流分断能力的熔断体;
--“aEV”表示用于电动汽车系统具有部分范围直流分断能力的熔断体。
5.6.2 额定分断能力
制造商应规定熔断体的分断能力及相应的时间常数
熔断体的额定分断能力应不小于锂离子动力蓄电池系统电源出口处直接短路的电流值,分断能力一
般不低于10 kA,时间常数为2 ms±0.5 ms。
对于特殊应用,过电流故障发生时,回路存在内电阻很小的巨大电感,回路的时间常数值可能不同
于以上规定,此时应由用户和制造商协商进行分断测试回路的时间常数值。
6 标志
6.1 一般要求
标志应清晰、持久。通过目测和下述试验进行验证。
用手拿一块浸透水的棉布擦标志5 s,接着再用手拿一块浸透脂族己烷溶剂的棉布擦5 s。
注:宜使用脂族己烷溶剂,溶剂的芳香剂的容积含量最大为0.1%,贝壳松脂丁醇值约为29,初沸点约为65 ℃,干
点约为69 ℃,浓度约为0.68g/cm3。
6.2 熔断体的标志
下列信息应标志在熔断体上:
--制造商名称或易识别的商标;
--制造商的识别标记;
--额定电压;
--额定电流;
--分断范围和使用类别(字母编码)。
7 结构及性能要求
7.1 结构要求
7.1.1 材料
熔断体所使用的材料在正常使用条件下,不应产生不利的影响。
对于耐非正常热和火的性能,制造商应规定使用8.2.1.1规定的何种试验方法进行试验。
7.1.2 机械强度
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。熔断体在插入和拔
出过程应具有足够的耐机械性能。标准限位件(如有)应能经受住使用时产生的正常应力。
熔断体的机械性能应结合正常使用和安装以及分断能力试验结果来判断。
端子的强度应按照8.2.2进行验证。
7.1.3 振动和冲击
熔断体应能够耐受正常使用过程中由于振动和冲击所产生的机械应力。按照8.2.3进行验证。
7.1.4 尺寸
熔断体的尺寸应符合制造商的规定。
附录A中的图A.1至图A.5给出了几种直流熔断体尺寸示例,供用户选择。
7.2 性能要求
7.2.1 熔断体的温升和耗散功率
熔断体应设计合理, 在标准使用条件下,熔断体的温升和耗散功率不应超过制造商规定的数值,也
不应超过配合使用的熔断器底座或熔断器支持件的接受耗散功率。
如果熔断体的耗散功率大于标准熔断器底座或熔断器支持件的接受耗散功率,制造商应降低其额定
值。
以上要求由8.3.1的试验来验证。
7.2.2 动作
当线路出现过载或短路情况时,熔断器应按规定动作。
当电路电流不大于额定分断能力以及不小于制造厂规定的足够断开熔断体的电流值时,“aEV”熔
断体应能动作并分断该电路。
在约定时间内,对于“gEV”型熔断体应能:
--当承载不超过约定不熔断电流(Inf)的任何电流时,熔断体不应熔断;
--当承载不低于约定熔断电流(If)和不超过额定分断能力的任何电流时,熔断体应熔断。
若熔断体通过8.3.2中所规定的试验,则认为熔断体符合以上要求。
7.2.3 电流循环冲击
熔断体应具有一定的耐受瞬时脉冲能量的能力。
若熔断体通过8.3.4所规定的试验,则认为熔断体符合上述要求。
7.2.4 分断能力
熔断体应能分断:
--对“g”熔断体,电流为 If和制造商声称的额定分断能力之间的任何电流;
--对“a”熔断体,电流为制造商规定的足够断开熔断体的电流值与额定分断能力之间的任何电
流。
对于“a”熔断体,制造商规定的足够断开熔断体的最小电流值不应大于8In。
时间常数不大于表8的规定值。
熔断体熔断时的电弧电压应不超过表2所规定的值。
注:若熔断体使用于系统电压比熔断体额定电压低的电路中,宜考虑电弧电压,该值宜不超过表2中相应于系统电
压的电弧电压值。
7.2.5 环境耐受性
熔断体应具备一定的环境耐受性能。如果8.2.1.2、8.2.1.3和8.3.5的试验通过即认为熔断体符合
本标准的要求。如果有其他不同的环境负荷条件,建议用户和制造商协商。
8 试验
8.1 一般要求
8.1.1 熔断体的布置与尺寸
熔断体应按正常使用安装,试品应清洁、干燥。
试验前应测量熔断体的尺寸,符合制造商的规定。
除非另行规定,所有试验在(23±5)℃和相对湿度45%~75%的室温条件下进行。每一单个熔断体
每一边连接线的长度不小于1 m。电缆应尽可能直,电缆截面积按表3选取,如果制造商同意,可以采用
小于表中的导体截面。对于耗散功率验证和电流循环冲击试验,若有必要或希望几个熔断体一起进行试
验,则熔断体可串联。串联的熔断体接线端子之间连接线总长度为2 m左右,如果制造商允许,连接线
的总长度可以减小。
对额定电流400 A及以下者,应采用黑色单芯聚氯乙烯(PVC)绝缘的铜导体作为连接线;对额定电
流为500 A至800 A者,可采用黑色单芯PVC绝缘的铜导体或裸铜排为连接线;对于更大额定电流者,仅
可采用涂黑色无光漆的铜排。
试验开始前,测量所有试品的内阻R,测量电流不超过0.1In,R值应记录在使用报告中。
除了另有规定之外,电气参数的误差控制在±2%范围内,时间误差推荐为:10s以内为±5%,10s
以上为±2.2%。
试验时不得强制通风。
8.1.2 同一熔断体系列的试验
除下列修改之外,GB/T 13539.1-2015的8.1.5.2适用。
对于同一熔断体系列:
--最大额定电流的熔断体应按表 4进行完整试验;
--最小额定电流的熔断体仅须按表 5进行试验;
--最大与最小额定电流之间的其他额定电流熔断体应按表 6进行试验。
8.2 验证结构要求
8.2.1 材料
8.2.1.1 耐非正常热和火的验证
8.2.1.1.1 灼热丝试验
固定载流件的绝缘材料(陶瓷除外)部件应耐受960 ℃的灼热丝试验,其他绝缘材料应耐受650 ℃的
灼热丝试验。
试验按GB/T 13539.1-2015中8.11.2.2的规定进行。
试验在五个试品上进行, 若对试验结果有怀疑, 则应在另外五个试品上再重复进行试验。
8.2.1.1.2 基于可燃性类别的试验
对于绝缘材料部件,根据可燃性类别,采用两组5个条形试样,根据GB/T 5169.16-2017中第9章规
定的要求进行垂直燃烧试验,材料应不低于V-0的要求。
作为选择之一,制造商可以提供从绝缘材料供应商处获得的可以证明满足要求的材料的数据资料。
8.2.1.2 耐应力腐蚀龟裂验证
为了验证含铜量少于83%的轧制铜合金载流部件不发生应力腐蚀龟裂,应进行以下试验:
把五个试品浸在适当的溶液(例如甲基氯仿或精炼汽油)中10 min,去掉所有的油脂。
试品应放在温度为(30±10) ℃试验箱中4 h。
然后,试品放在底部盛有pH值为10~11的氯化氨溶液的试验箱中8 h。
对于1 L氯化氨溶液,可按下法获得合适的pH值:
107 g氯化氨(分析用NH4Cl)以0.75 L的蒸馏水混合并加入30%的氢氧化钠(用分析试剂级NaOH和蒸馏
水做成)至总容积为1 L, pH值不变。应用玻璃电极测量pH值。
试验箱容积与溶液体积之比应至少为20:1。
用干布揩去蓝色薄膜后,用肉眼应看不见试品的裂纹,熔断体的触头端帽用手应不能移去。
8.2.1.3 耐锈性验证
把试品浸在适当的去油脂剂(例如甲基氯仿或精炼汽油)中10 min将油脂去除,然后浸在温度(20
±5) ℃的10%氯化氨溶液中10 min。
不烘干,但要挥干水滴,然后把部件放在温度为(20±5)℃、空气湿度达到饱和的箱子内10 min。
试品在温度(100±5)℃的烘箱中干燥10 min后,其表面应无锈迹出现。
尖锐边缘上的锈斑和可擦掉的黄色薄......
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