GB31467鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)(一)

GB/T31467

鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)（一）鄭新鵬2020/8新能源汽車國家標準儲能系統(tǒng)相關標準GB/T31467GB/T31484GB/T31485GB/T31486整車相關標準電驅(qū)相關標準充電系統(tǒng)相關標準

……

……鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)新能源國標體系由3個國標構(gòu)成，1-3GB/T31467.1高功率應用測試規(guī)程GB/T31467.2高能量應用測試規(guī)程GB/T31467.3安全性要求與測試方法蓄電池包和蓄電池系統(tǒng)簡介（對應附錄部分）電池測試準備（對應第5.1部分）試驗準備（對應第5.4部分）通用測試循環(huán)（對應第6部分）基本性能（對應第7部分）內(nèi)容提要蓄電池包是能量存儲裝置，包括單體或模塊，通常還包括蓄電池電子部件、高壓電路、過流保護裝置及與其他外部系統(tǒng)的接口（如冷卻、高壓、輔助低壓和通訊等）。對于高于60?V?d.c.的蓄電池包，宜包括手動切斷功能。所有部件應該被安裝在常用防撞蓄電池箱內(nèi)。蓄電池包和蓄電池系統(tǒng)備注：60?V?d.c.為區(qū)分高低壓的分界線I·max（SOC，T，t）：某SOC，試驗環(huán)境溫度T，脈沖持續(xù)時間t下的最大允許放電電流蓄電池包和蓄電池系統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)有兩種，分別是集成了電池控制單元的蓄電池系統(tǒng)和帶外置電池控制單元的蓄電池系統(tǒng)。系統(tǒng)=電池包+控制單元電池測試準備5.1.1.測試工作

溫度為25℃±2℃，濕度為15%~90%5.1.2.測試樣品交付需提供必要操作文件，及接口部件，如連接器、插頭等；制造商需要提供蓄電池包或系統(tǒng)的工作限制，以保證測試過程安全5.1.3.測試樣品需要完成環(huán)境適應過程：低溫靜置24h，高溫靜置16h，或電池溫度與環(huán)境溫度差小于2℃；適應環(huán)境期間需關閉電池控制單元5.1.4.如電池包或系統(tǒng)由于某些原因不適合進行某些測試，可以用電池包或電池系統(tǒng)的子系統(tǒng)作為替代樣品，進行部分或全部實驗，但應包含和整車要求相關的所有部分5.1.5.調(diào)整SOC至目標值n%的方法：按制造商提供的充電方式，將系統(tǒng)充滿電后放置1h，以1C恒流放電(100-n)/100小時。(1C表示電池一小時完全放電時電流強度)每次SOC調(diào)整后，新測試開始前，都要靜置1h。5.1.6.為了蓄電池包或系統(tǒng)內(nèi)部反應及溫度平衡，某些步驟之間需要靜置一段時間。靜置過程中蓄電池包或系統(tǒng)的低壓電控單元正常工作，冷卻系統(tǒng)根據(jù)制造商規(guī)定或BCU指令工作。5.1.7充電機制和放電截止條件由制造商提供，條件應前后統(tǒng)一。5.1.8如蓄電池實際可用容量與蓄電池額定容量之差的絕對值超過額定容量5%，在測試報告中明確說明，并用實際可用量代替額定容量進行計算。5.3數(shù)據(jù)記錄和記錄間隔除非在某些具體測試項目中另有說明，否則在預計的充電或放電時間的至少每1%間隔處記錄測試數(shù)據(jù)，如時間、溫度、電流和電壓等。電池測試準備5.4.1蓄電池包高、低壓和冷卻裝置和測試平臺相連，開啟蓄電池包被動保護功能。測試平臺監(jiān)控電池包的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并保證主動保護開啟，必要時可通過斷開主接觸器實現(xiàn)。冷卻裝置根據(jù)制造商要求工作。測試中，蓄電池包和測試平臺間沒有信息交換，參數(shù)現(xiàn)值由測試平臺直接控制。測試平臺監(jiān)控電池電流、電壓、能量、容量等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)作為檢測結(jié)果和計算依據(jù)。5.4.2測試平臺保證測試參數(shù)和條件與測試規(guī)程的要求一致，并保證電池系統(tǒng)工作在合理的限值之內(nèi)，這些限值由BCU通過總線傳輸至測試平臺。蓄電池系統(tǒng)的限值，由BCU通過總線傳輸至測試平臺。BCU控制冷卻裝置工作，必要時可由制造商根據(jù)測試規(guī)程進行更改。主動保護同時也需要由平臺測試設備保證，必要時可以通過斷開蓄電池系統(tǒng)的主接觸器實現(xiàn)。蓄電池系統(tǒng)測試過程中，蓄電池系統(tǒng)通過總線和測試平臺通訊，將蓄電池狀態(tài)參數(shù)和工作限值實時傳輸給測試平臺，再由測試平臺根據(jù)電池狀態(tài)和工作限值控制測試過程。測試平臺檢測蓄電池系統(tǒng)的電流、電壓、容量或能量等參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)作為檢測結(jié)果和計算依據(jù)。蓄電池系統(tǒng)上傳的參數(shù)不作為檢側(cè)結(jié)果或測試依據(jù)。

5.4.3冷卻系統(tǒng)重量包括在內(nèi)。如含有強制冷卻系統(tǒng)，應包括在內(nèi)。如采用液冷，則冷卻液重量也應計算在內(nèi)。若冷卻系統(tǒng)和整車或其他系統(tǒng)集成在一起，則僅考慮樣品相關部分質(zhì)量體積試驗準備6.1.預處理循環(huán)（需在室溫下進行）以1C或供應商推薦的充電機制充電至制造商規(guī)定的充電截止條件靜置30分鐘使用1C或按照制造商推薦的放電機制，放電至制造商規(guī)定的放電截止條件靜置30分鐘重復5次如果蓄電池包或系統(tǒng)連續(xù)兩次放電容量變化不高于額定容量的3%，則認為蓄電池包或蓄電池系統(tǒng)完成了預處理，預處理循環(huán)可以終止。通用測試循環(huán)X56.2.標準循環(huán)（需在室溫下進行）標準放電：使用1C或按照制造商推薦的放電機制，放電至制造商規(guī)定的放電截止條件，靜置30分鐘標準充電：以1C或供應商推薦的充電機制充電至制造商規(guī)定的充電截止條件，靜置30分鐘如果標準循環(huán)和一個新測試間隔長于24h，需要重新進行一次標準充電。通用測試循環(huán)7.1容量和能量7.1.1.1?蓄電池包或系統(tǒng)宜測試室溫、高溫和低溫下的容量和能量。7.1.1.2

每次充電前測試樣品將靜置30

min，或者達到室溫。7.1.1.3?測試過程使用恒流放電，放電過程在達到制造商制定的截止條件時停止。7.1.1.4?放電電流對放電時間的積分為蓄電池包或系統(tǒng)的容量，放電電流和電壓的乘積對放電時間的積分為蓄電池包或系統(tǒng)的能量?；拘阅?/p>

序號常溫試驗狀態(tài)高溫試驗狀態(tài)1環(huán)境適應環(huán)境適應2標準充電3標準循環(huán)標準循環(huán)4環(huán)境適應5放電1C放電6環(huán)境適應7標準充電標準充電8

標準循環(huán)9環(huán)境適應10Imax（T）放電Imax（T）放電序號低溫試驗狀態(tài)備注1-4同高溫1-4下稱“標準大循環(huán)”51/3?C放電6-9標準大循環(huán)10Imax（T）放電11-14標準大循環(huán)151?C放電16-19標準大循環(huán)20Imax（T）放電備注:高溫定義為40℃，低溫為-20℃基本性能7.2功率和內(nèi)阻蓄電池包或系統(tǒng)需要測試室溫、高溫和低溫及不同。SOC下的功率和內(nèi)阻，某一具體環(huán)境溫度和SOC下的功率和內(nèi)阻測試工況見7.2.2，整個測試過程按照7.2.4進行。內(nèi)容過于枯燥不詳細展開7.2.2.2?放電過程的放電電流保持為恒流，電流大小為蓄電池包或系統(tǒng)的最大允許脈沖放電電流I·max（SOC，T，t）。不同環(huán)境溫度和SOC下I·max（SOC，T，t）可以不同，I·max（SOC，T，t）由制造商提供。如果放電過程蓄電池包或系統(tǒng)端電壓或單體電壓達到制造商制定的放電電壓限值，停止放電，適當降低I·max（SOC，T，t）后重新進行試驗。

7.2.2.3?充電過程充電電流保持為恒流，電流大小為I·max（SOC，T，t）。如果蓄電池包或系統(tǒng)的最大允許脈沖充電電流小于I·max（SOC，T，t），則充電過程按照制造商規(guī)定的最大允許脈沖充電電流進行。如果充電過程中蓄電池包或系統(tǒng)端電壓或單體電壓達到制造商指定的充電電壓限值，停止充電，適當降低I·max（SOC，T，t）后重新進行試驗。7.2.2.4?功率和內(nèi)阻測試分別在4個不同溫度下進行，分別為40℃、室溫、0℃、-20℃。

7.2.2.5?功率和內(nèi)阻測試工況分別在3個不同SOC下進行，分別為90%（或制造商規(guī)定的最高允許狀態(tài)）、50%、20%（或制造商規(guī)定的最低允許狀態(tài)）。基本性能7.2.3?功率和內(nèi)阻計算（略）7.2.4?測試步驟室溫、高溫及低溫下的功率和內(nèi)阻測試分別按照下表進行，其中高溫和低溫下的測試在環(huán)境箱內(nèi)進行。基本性能序號常溫試驗狀態(tài)高溫試驗狀態(tài)低溫試驗狀態(tài)1環(huán)境適應與常溫試驗相同與常溫試驗相同X2遍2標準充電3標準循環(huán)4調(diào)整SOC至目標值5環(huán)境適應6功率和內(nèi)阻測試工況基本性能7.3

無負載容量損失蓄電池系統(tǒng)在車載狀態(tài)下，長期擱置時的容量損失，包括可恢復容量損失和不可恢復容量損失兩部分。序號常溫試驗狀態(tài)高溫試驗狀態(tài)備注1環(huán)境適應環(huán)境適應2標準充電標準充電3標準循環(huán)標準循環(huán)4擱置168h/7d擱置168h/7dRT/40℃5環(huán)境適應6標準循環(huán)2次標準循環(huán)2次7擱置720h/30d擱置720h/30dRT/40℃8環(huán)境適應9標準循環(huán)2次標準循環(huán)2次10備注：1.該測試僅適用于蓄電池系統(tǒng)2.測試結(jié)束后，以1C測定無負載容量保持率和容量恢復率序號常溫試驗狀態(tài)備注1環(huán)境適應2標準充電3標準循環(huán)4調(diào)整SOC至50%或制造商與客戶商定5存儲720h/30d45℃6環(huán)境適應71C放電8標準充電9標準循環(huán)基本性能7.4

存儲中容量損失蓄電池系統(tǒng)長期存儲狀態(tài)下的容量損失（僅含室溫）。備注：1.該測試僅適用于蓄電池系統(tǒng)2.存儲過程中斷開蓄電池系統(tǒng)的高壓連接、低壓連接，關閉冷卻系統(tǒng)及其他必要的連接裝置。3.存儲過程中，電池系統(tǒng)的SOC為50%（或由制造商和客戶商定）基本性能7.5

高低溫啟動功率測試蓄電池系統(tǒng)在低溫（或高溫）和低SOC狀態(tài)下的功率輸出能力。序號常溫試驗狀態(tài)備注1環(huán)境適應2標準充電3標準循環(huán)4調(diào)整SOC至20%或制造商所允許的最低SOC5環(huán)境適應-20℃6恒壓放電，持續(xù)5s7靜置10s8重復6~7兩次9環(huán)境適應序號常溫試驗狀態(tài)備注10標準充電11標準循環(huán)12調(diào)整SOC至20%或制造商所允許的最低SOC13環(huán)境適應40℃14恒壓放電，持續(xù)5s40℃15靜置10s40℃16重復6~7兩次40℃7.5.2高低溫啟動功率測試時，由制造商提供測試樣品在給定條件下的放電截止電壓，由測試平臺控制電池系統(tǒng)在此電壓下恒壓放電(可根據(jù)制造商提供的參數(shù)設定放電電流上限)，同時BCU將保證各單體參數(shù)在工作限值之內(nèi)。恒壓放電過程的采樣時間應不大于50ms?；拘阅?.6

能量效率測試電池系統(tǒng)在不同SOC狀態(tài)下的快速充放電效率。序號試驗狀態(tài)備注1環(huán)境適應2標準充電3標準循環(huán)4調(diào)整SOC至目標值5能量效率測試工況(65%，50%，35%)6-9同1-410環(huán)境適應40℃11能量效率測試工況(65%，50%，35%)40