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電動汽車充電和電池更換技術(shù)是電動汽車能源補給的兩種不同方式，同時也是制約電動汽車發(fā)展的瓶頸。鑒于商用車輛對能量補給的特殊需要，電池更換技術(shù)針對公交、出租車等公共交通領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用場景。從技術(shù)發(fā)展趨勢看，電池更換技術(shù)快速、安全、可靠的特點具備拓展應(yīng)用領(lǐng)域的競爭力。從裝備制造業(yè)發(fā)展看，本領(lǐng)域標準先行是開拓市場“走出去”的重要舉措，通過主導更換電標準的制定，規(guī)范電池更換系統(tǒng)、電池更換站、支撐系統(tǒng)、電池包等重要定義，標準化電動汽車電池更換系統(tǒng)的基本架構(gòu)、組成、接口和分類，并給出電池更換系統(tǒng)的用例分析和解決方案，這些工作將推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，擺脫科研、產(chǎn)業(yè)發(fā)展中對國外標準的依賴，具有前瞻性、導向性的作用。 

IECTS62840-1標準制定的背景及意義

目前，電動汽車已被世界各國普遍確立為實施能源持續(xù)利用戰(zhàn)略和低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的有效途徑和重要措施?；谲囯姺蛛x、電池更換模式配合大規(guī)模集中型充電，已經(jīng)成為當前電動汽車發(fā)展具有特定應(yīng)用環(huán)境的技術(shù)模式之一。因此，能夠快速更換電池的純電動汽車和與之配套的電池租賃、電池維護、充電服務(wù)的運營模式，是電動汽車完全實現(xiàn)商業(yè)化的重要發(fā)展模式之一。

我國在大力發(fā)展國內(nèi)電動汽車充電技術(shù)及制定電動汽車充電設(shè)施標準的同時，高度重視國際標準制定情況的研究，并積極參與電動汽車充電設(shè)施國際標準制定。盡快開展電動汽車充電設(shè)施標準國際化研究和國際標準提案工作是目前標準化工作的當務(wù)之急。一方面加強與國際相關(guān)標準化組織的協(xié)調(diào)與合作，消除技術(shù)壁壘，依據(jù)國情引進先進的國際標準，完善我國充電設(shè)施標準化體系；另一方面，積極推動我國標準化體系的國際化進程，通過主導和影響國際標準的導向，從而在國際市場競爭中取得先機，保護我國自主知識產(chǎn)權(quán)、維護國家利益、提高國際話語權(quán)，為我國電動汽車充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護航。

在國家標準委和國家能源局的領(lǐng)導和支持下，我國成立了能源行業(yè)電動汽車充電設(shè)施標準化技術(shù)委員會，致力于建立具有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車充電設(shè)施標準體系，制訂適合于我國電動汽車發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的系列標準。依托大范圍的電動汽車示范試點工程，以及電網(wǎng)企業(yè)大量建設(shè)運行經(jīng)驗和關(guān)鍵技術(shù)研究成果，在電動汽車充電設(shè)施標準制定方面起到了先導作用。

IECTS62840-1標準的主要內(nèi)容

電動汽車電池更換系統(tǒng)國際標準從通用性、安全性、基礎(chǔ)性方面規(guī)定了電池更換的要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）IECTS62840-1定義了電動汽車電池更換系統(tǒng)架構(gòu)及其組成和接口，給出可更換電池箱、電池更換系統(tǒng)等基礎(chǔ)定義（圖1）。

圖 1 電動汽車電池更換系統(tǒng)架構(gòu)圖

電池更換系統(tǒng)包括電池更換站、電池箱系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，提供快速、安全和可靠的電池更換技術(shù)。

電池更換站包含車輛導引子系統(tǒng)、電池更換子系統(tǒng)、電池存儲子系統(tǒng)、電池充電子系統(tǒng)、運行監(jiān)控子系統(tǒng)、電池維護子系統(tǒng)。車輛導引子系統(tǒng)用于將電動汽車識別、認證、清洗、定位并固定到特定的位置，做好換電準備。電池更換子系統(tǒng)用于對電池箱的鎖止/解鎖、裝載/卸載和轉(zhuǎn)運。電池存儲子系統(tǒng)用于存儲電池箱，并對電池箱狀態(tài)和存儲環(huán)境進行監(jiān)控。電池充電子系統(tǒng)用于對電池箱進行充電，在充電時與電池箱進行通信，保障充電過程的安全。監(jiān)控子系統(tǒng)用于對換電過程進行監(jiān)視和控制，并提供與上級系統(tǒng)的通信。

電池箱系統(tǒng)是電池更換系統(tǒng)的核心，一輛可更換電池的車輛可包括一組或幾組可更換電池箱。

支撐系統(tǒng)包括電池物流子系統(tǒng)和電池維護子系統(tǒng)，物流子系統(tǒng)將電池箱在更換站和外部設(shè)施之間進行交換和運輸；電池維護子系統(tǒng)提供在線或離線方式對電池箱進行監(jiān)測和維護。

供電系統(tǒng)用于提供電力給電池更換站和支撐系統(tǒng)，同時也具備雙向傳輸電能的能力。

（2）對車輛定位（表1）、電池箱更換（表2）、電池箱充電（表3）、電池箱維護（表4）等情景進行用例分析。

表 1 車輛定位用例

表 2 電池箱更換用例

表 3 電池箱充電用例

表 4 電池箱維護用例

（3）對商用車側(cè)方位換電（圖2）、商用車頂部換電（圖3）、乘用車底部換電（圖4）、乘用車端部換電（圖5）進行分類和分析。

圖 2 商用車側(cè)方自動化換電典型布局

圖 3 商用車頂部自動化換電典型布局

圖 4 乘用車端部自動化換電典型布局

圖 5 乘用車底部自動化換電典型布局