2023電動汽車運行過程電池系統(tǒng)安全風(fēng)險監(jiān)測及故障預(yù)警規(guī)范

電動汽車運行過程電池系統(tǒng)安全風(fēng)險監(jiān)測及故障預(yù)警規(guī)范目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1通用要求 1監(jiān)測數(shù)據(jù)字段 1監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳和存儲要求 2預(yù)警方法 3離線超時預(yù)警 3數(shù)據(jù)有效率預(yù)警 3壓差異常預(yù)警 3溫差異常預(yù)警 4絕緣異常預(yù)警 5自放電速率異常預(yù)警 6預(yù)警的處置 7提交診斷報告 7提交檢修報告 7附錄A（資料性）百分位數(shù)與箱形圖 8百分位數(shù) 8箱形圖 8I電動汽車運行過程電池系統(tǒng)安全風(fēng)險監(jiān)測及故障預(yù)警規(guī)范范圍本文件規(guī)定了在車輛運行過程中，對電動汽車電池系統(tǒng)安全風(fēng)險監(jiān)測及故障預(yù)警的通用技術(shù)。本文件適用于對鋰離子動力電池系統(tǒng)進(jìn)行故障預(yù)警的電動汽車監(jiān)測平臺。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB16735 道路車輛車輛識別代號GB/T19596—2017電動汽車術(shù)語GB/T32960.3—2016電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第3部分：通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式GB/T34014—2017汽車動力蓄電池編碼規(guī)則術(shù)語和定義GB16735、GB/T19596—2017、GB/T32960.3—2016和GB/T34014—2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。監(jiān)測平臺monitorplatform用于監(jiān)測電動汽車動力電池，接收和處理車輛數(shù)據(jù)的管理平臺。行駛事件drivingevent一次完整車輛行駛過程。交流充電事件ACchargingevent一次完整車輛交流充電過程。直流充電事件DCchargingevent一次完整車輛直流充電過程。靜置事件idleevent一次完整車輛靜置過程。通用要求監(jiān)測數(shù)據(jù)字段電動汽車在運行過程中，應(yīng)對與電池系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)字段見表1：1表1監(jiān)測數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段描述及要求監(jiān)測選項VIN符合GB16735要求必選項電池編號符合GB/T34014—20174編碼要求必選項數(shù)據(jù)采樣時間符合GB/T32960.3—20166.4時間要求必選項事件狀態(tài)0x01:行駛;0x02:交流充電;0x03:直流充電;0x04:靜置;0x05:其他;0xFF:無效必選項事件號12840001加。例：202101010001必選項總電壓符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整車數(shù)據(jù)要求必選項總電流有效值范圍：0～400（20A，表示-00A～20A，最小計量單元：010F，0F0F，0F”表示無效必選項SOC符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整車數(shù)據(jù)要求必選項絕緣電阻符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整車數(shù)據(jù)要求必選項電池單體電壓最高值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6極值數(shù)據(jù)要求必選項電池單體電壓最低值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6極值數(shù)據(jù)要求必選項最高溫度值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6極值數(shù)據(jù)要求必選項最低溫度值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6極值數(shù)據(jù)要求必選項電壓信息列表參考GB/T32960.3—2016B.3.5.3.8可充電儲能裝置電壓數(shù)據(jù)要求必選項溫度信息列表參考GB/T32960.3—2016B.3.5.3.9可充電儲能裝置溫度數(shù)據(jù)要求必選項請求充電電流值～200～20A010F，0xFE”表示異常，“0xFF，0xFF”表示無效可選項監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳和存儲要求車輛處于行駛事件、交流充電事件、直流充電事件時，應(yīng)即時上傳信息，上傳周期宜小于等于10s。10min，上210s。32min10s。8預(yù)警方法離線超時預(yù)警1被監(jiān)測電池最后一次上傳數(shù)據(jù)的日期為電池離線日期。n（n30數(shù)據(jù)有效率預(yù)警被監(jiān)測電池的數(shù)據(jù)有效率按公式(1)計算：???????=?????×0%·()????式中：????????——數(shù)據(jù)有效率；?valid ——有效數(shù)據(jù)幀數(shù)量；?all ——總數(shù)據(jù)幀數(shù)量。有效數(shù)據(jù)幀同時滿足下列要求：本幀中必選項不為空；本幀中必選項不為初始化值、異常值、無效值；本幀中必選項字段值在有效值范圍內(nèi)。17280壓差異常預(yù)警1同一電池型號界定以工信部公告車型產(chǎn)品型號為依據(jù)，可在公告基礎(chǔ)上根據(jù)批次、壽命作進(jìn)一步劃分。對滿足下列條件的數(shù)據(jù)幀計算壓差值，壓差為數(shù)據(jù)幀中最大單體電壓和最小單體電壓的差：SOC（企業(yè)自定義，例：30%～100%）；溫度處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：0～40）；電流處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：-100A～100A）；電壓處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：2.5V～4.3V）；當(dāng)日上傳數(shù)據(jù)的電池系統(tǒng)數(shù)量處于指定范圍（500）；單個電池系統(tǒng)當(dāng)日上傳的數(shù)據(jù)幀數(shù)量處于指定范圍（500）；事件狀態(tài)（企業(yè)自定義，例：交流充電、靜置）。獲取監(jiān)測平臺中同一型號所有電池系統(tǒng)的壓差，分別對每一電池系統(tǒng)計算當(dāng)日的壓差分位數(shù)。325?25，單位為伏特（V）；50?50，單位為伏特（V）；75?75，單位為伏特（V）。電池型號壓差上邊緣值按公式(2)計算：3式中：

?0=?75total+1.5×?75total??25total (1)?0 ——電池型號壓差上邊緣值，單位為伏特（V）；?75total——以5.3.4得出的?5075伏特（V）；?25total——以5.3.4得出的?5025伏特（V）。單個電池系統(tǒng)壓差下邊緣值按公式(3)計算：?1=?25?1.5×?75??25············································(2)式中：?1——單個電池系統(tǒng)壓差下邊緣值，單位為伏特（V）。若存在電池系統(tǒng)?1>?01圖1壓差異常預(yù)警示意圖溫差異常預(yù)警1同一電池型號界定以工信部公告車型產(chǎn)品型號為依據(jù)，可在公告基礎(chǔ)上根據(jù)批次、壽命作進(jìn)一步劃分。對滿足下列條件的數(shù)據(jù)幀計算溫差值，溫差為數(shù)據(jù)幀中最高溫度和最低溫度的差：SOC（企業(yè)自定義，例：30%～100%）；電流處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：-100A～100A）；電壓處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：2.5V～4.3V）；當(dāng)日上傳數(shù)據(jù)的電池系統(tǒng)數(shù)量處于指定范圍（500）；單個電池系統(tǒng)當(dāng)日上傳的數(shù)據(jù)幀數(shù)量處于指定范圍（500）；事件狀態(tài)（企業(yè)自定義，例：交流充電和靜置。獲取監(jiān)測平臺中同一型號所有電池系統(tǒng)的溫差，分別對每一電池系統(tǒng)計算當(dāng)日的溫差分位數(shù)。325?25，單位為攝氏度（oC）；50?50，單位為攝氏度（oC）；75?75，單位為攝氏度（oC）。電池型號溫差上邊緣值按公式(4)計算：?0=?75total+1.5×?75total??25total (1)式中：?0 ——電池型號溫差上邊緣值，單位為攝氏度（oC）；4?75total——以5.4.4得出的?5075攝氏度（oC）；?25total——以5.4.4得出的?50為樣本，計算得到該電池型號當(dāng)日整體的溫差第25百分位數(shù)，單位攝氏度（oC）。單個電池系統(tǒng)溫差下邊緣值按公式(5)計算：?1=?25?1.5×?75??25············································(2)式中：?1——單個電池系統(tǒng)溫差下邊緣值，單位為攝氏度（oC）。若存在電池系統(tǒng)?1>?02圖2溫差異常預(yù)警示意圖絕緣異常預(yù)警1同一電池型號界定以工信部公告車型產(chǎn)品型號為依據(jù)，可在公告基礎(chǔ)上根據(jù)批次、壽命作進(jìn)一步劃分。對滿足下列條件的數(shù)據(jù)幀提取絕緣值：電流處于指定范圍（企業(yè)自定義，例：0A～500A）；當(dāng)日上傳數(shù)據(jù)的電池系統(tǒng)數(shù)量處于指定范圍（500）；單個電池系統(tǒng)當(dāng)日上傳的數(shù)據(jù)幀數(shù)量處于指定范圍（500）；事件狀態(tài)（企業(yè)自定義，例：交流充電、靜置、行駛。325?25，單位為千歐姆（kΩ）；50?50，單位為千歐姆（kΩ）；75?75，單位為千歐姆（kΩ）。電池型號絕緣下邊緣值按公式(6)計算：?0=?25total?1.5×?75total??25total (1)式中：?0 ——電池型號絕緣下邊緣值，單位為千歐姆（kΩ）；?75total——以5.5.4得出的?5075千歐姆（kΩ）；?25total——以5.5.4得出的?5025千歐姆（kΩ）。單個電池系統(tǒng)絕緣上邊緣值按公式(7)計算：5式中：

?1=?75+1.5×?75??25············································(2)?1——單個電池系統(tǒng)絕緣上邊緣值，單位為千歐姆（kΩ）。若存在電池系統(tǒng)?1<?03圖3絕緣異常預(yù)警示意圖自放電速率異常預(yù)警1同一電池型號界定以工信部公告車型產(chǎn)品型號為依據(jù)，可在公告基礎(chǔ)上根據(jù)批次、壽命作進(jìn)一步劃分。獲取監(jiān)測平臺滿足下列條件的靜置事件：事件狀態(tài)為靜置；事件時長大于等于指定時長（企業(yè)自定義，例：8h）；SOC（企業(yè)自定義，例：80%～100%）。5.6.31?1?]1按公式(8?1=?0+??·······················································(1)式中：t1——去極化完成時刻；?0——靜置事件起始時刻，單位為小時（h）；?w——去極化時長，單位為小時（h）（企業(yè)自定義，例：1h）。t2?2?。t1至t2期間全量單體電壓壓降按公式(9)計算：?????=?1[?]???2?]·2)式中：??????——全量單體電壓壓降，單位為伏特（V）。全量單體中壓降速率最大的單體按公式(10)計算：?????=?????????················································(3)式中：?????——全量單體中壓降速率最大的單體，單位為伏特（V）。全量單體平均壓降按公式(11)計算：?????=?????????????·············································式中：6?????——全量單體平均壓降，單位為伏特（V）。自放電速率差按公式(12)計算：????=(???–?????/t2?1) ()式中：???——（V/。???預(yù)警的處置提交診斷報告企業(yè)監(jiān)控團(tuán)隊?wèi)?yīng)在觸發(fā)預(yù)警后24小時內(nèi)完成異常分析，并在監(jiān)測平臺提交診斷報告。常見的診斷結(jié)果包括如下三大類：電池故障：電芯內(nèi)短路、電池系統(tǒng)絕緣故障、電池阻抗故障、電壓采樣失效、溫度采樣失效等；車輛故障：高壓總成絕緣故障、T-Box12V其他故障：充電樁絕緣故障等。表2各類故障處置建議故障等級故障項目處置建議高風(fēng)險電芯內(nèi)短路聯(lián)系用戶在24小時內(nèi)對車輛進(jìn)行檢修。電池系統(tǒng)絕緣故障中風(fēng)險高壓總成絕緣故障聯(lián)系用戶在72小時內(nèi)對車輛進(jìn)行檢修。電壓采樣失效溫度采樣失效低風(fēng)險電池阻抗故障聯(lián)系用戶在一周內(nèi)對車輛進(jìn)行檢修。