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文檔簡介
ICS03.080
CCSA12
32
江蘇省地方標準
DB32/TXXXX—XXXX
在運電動汽車鋰離子動力電池系統(tǒng)技術要
求及現(xiàn)場檢測方法
Technicalrequirementsandon-sitetestmethodsoflithium-ionpower
batterysystemsforelectricvehiclesinservice
(送審稿)
2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實施
江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布
DB32/TXXXX—XXXX
II
DB32/TXXXX—XXXX
在運電動汽車鋰離子動力電池系統(tǒng)技術要求及現(xiàn)場檢測方法
1范圍
本文件規(guī)定了在運電動汽車鋰離子動力電池系統(tǒng)的技術要求、檢測條件及檢測方法。
本文件適用于在運電動汽車的鋰離子動力電池系統(tǒng)在整車不拆解、沿用原廠控制策略條件下的檢測,
其他類型電池系統(tǒng)參照執(zhí)行。
本文件適用于在運電動汽車在充電、年檢、保養(yǎng)和殘值評估的應用場景下鋰離子動力電池系統(tǒng)的狀
態(tài)檢測和性能檢測條件、要求及方法。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB38031—2020電動汽車用動力蓄電池安全要求
GB/T18487.1電動車輛傳導充電系統(tǒng)第1部分:通用要求
GB/T19596—2017電動汽車術語
GB/T27930—2015電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議
GB/T31467.1電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第1部分:高功率應用檢測規(guī)程
GB/T31467.2電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第2部分:高能量應用檢測規(guī)程
GB/T31484—2015電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法
GB/T31486—2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法
GB/T32960.3—2016電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范第3部分:通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式
GB/T34658—2017電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測試
GB/T38661—2020電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術條件
QC/T1023—2015電動汽車用動力蓄電池系統(tǒng)通用要求
NB/T33024—2016電動汽車用動力鋰離子蓄電池檢測規(guī)范
3術語和定義
GB/T19596—2017、GB/T31467.1—2015中界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1
車載鋰離子動力電池系統(tǒng)onboardli-ionbatterysystem
在電動汽車上搭載,由一個或一個以上蓄電池系統(tǒng)及相應附件(管理系統(tǒng)、高壓回路、低壓電路、
熱管理系統(tǒng)以及機械總成)構成的鋰電池動力裝置。
[來源,GB/T31467.1—2015,定義3.5,有修改]
3.2
電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem
監(jiān)控電池的狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài)等),可以為電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制,
并提供與應用設備通信接口的系統(tǒng)。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.2.1.10]
3.3
開路電壓opencircuitvoltage
蓄電池在開路條件下的端電壓。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.3.8.2]
1
DB32/TXXXX—XXXX
3.4
額定容量ratedcapacity
在規(guī)定條件下測得的并由制造商標明的電池容量值。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.3.4.2]
3.5
充電可用容量availablechargingcapacity
在規(guī)定條件下電動汽車完全充電時的實際充電電池容量為實際充電可用容量。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.3.4,有修改]
3.6
放電可用容量availabledischargingcapacity
在規(guī)定條件下電動汽車完全充電后,放電至廠商規(guī)定的放電終止條件時的實際放電電池容量為實際
放電可用容量。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.3.4,有修改]
3.7
荷電狀態(tài)stateofcharge
當前蓄電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。
[來源,GB/T19596—2017,定義3.3.3.2.5]
3.8
電池系統(tǒng)直流內阻DCresistance
電池系統(tǒng)在工作時,反映直流電流流過動力電池系統(tǒng)所受到的阻礙作用,包括歐姆內阻和極化內阻。
3.9
直流內阻增長率DCresistancegrowthrate
以電動汽車新車出廠時檢測的電池系統(tǒng)直流內阻為初始值,當前電池系統(tǒng)直流內阻與初始電池系統(tǒng)
直流內阻的百分比值。
3.10
開路電壓一致性voltageconsistency
以動力電池系統(tǒng)充電截止時刻的開路電壓值進行計算的動力電池系統(tǒng)一致性。
3.11
直流內阻一致性DCresistanceconsistency
以單體電池的直流內阻值進行計算的動力電池系統(tǒng)一致性。
3.12
熱狀態(tài)batterysystemthermalstate
動力電池系統(tǒng)中各溫度監(jiān)測點的溫度值以及在使用過程中的溫度變化情況。
3.13
溫度一致性temperatureconsistency
以不同狀態(tài)下單體電池之間的溫差進行計算的動力電池系統(tǒng)一致性。
4符號和縮略語
4.1符號
下列符號適用于本文件。
:電池直流內阻(Ω)
:電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)數(shù)值
?:?電?池系統(tǒng)溫度極差(℃)
??:?電池系統(tǒng)檢測位點溫升(℃)
?:電池管理系統(tǒng)電流測量誤差
?
?:電池管理系統(tǒng)電壓測量誤差
???
?:快充能力
???
?:電池系統(tǒng)充電直流內阻增長率
?:電池系統(tǒng)放電直流內阻增長率
?
?'
2??
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:充電可用容量保持率
:放電可用容量保持率
?
?:單體電池直流內阻一致性系數(shù)
??
DCR:單體電池開路電壓一致性系數(shù)
ζ
OCV
4.2ζ縮略語
下列縮略語適用于本文件。
BMS:蓄電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem)
DCR:電池系統(tǒng)直流內阻(DCresistance)
OCV:開路電壓(OpenCircuitVoltage)
SOC:荷電狀態(tài)(StateofCharge)
FS:滿量程(FullScale)
5動力電池系統(tǒng)技術要求
5.1氣味及外觀要求
電池系統(tǒng)氣味及外觀除滿足附錄A的要求以外,還應符合以下要求:
a)無刺激性氣味及液體殘留痕跡;
b)銘牌、安全警示標識清晰可見,無破損;
c)未見明顯變形及銹蝕,螺栓無缺失、無松動、無螺紋露出;
d)高/低壓線束金屬部分無裸露,無明顯破損;
e)連接器無明顯破損、松脫。
5.2開路電壓要求
在20%~80%荷電狀態(tài)范圍內,磷酸鐵鋰體系電池系統(tǒng)內單體電池開路電壓極差小于80mV,三元
體系電池系統(tǒng)內單體電池開路電壓極差小于100mV。
5.3電池系統(tǒng)要求
5.3.1絕緣性能
按照7.4的測試方法,電池系統(tǒng)與車殼絕緣電阻應滿足GB38031—2020中5.2的要求,大于100Ω/V。
5.3.2容量及容量保持率
按照7.5的方法進行測試,電池系統(tǒng)容量保持率應滿足附錄B的要求。
5.3.3電池一致性
按照7.6的測試方法,電池系統(tǒng)單體電池直流內阻一致性系數(shù)和溫度一致性應滿足附錄B的要求,
單體電池開路電壓一致性系數(shù)應不小于98%。
5.3.4直流內阻及直流內阻增長率
按照7.7的方法進行測試,電池系統(tǒng)直流內阻增長率應滿足附錄B的要求。
5.3.5快充性能
按照7.8的測試方法,電池系統(tǒng)快充后充電容量應不低于此時可用容量的80%。
5.3.6熱狀態(tài)
熱狀態(tài)檢測中的最大溫升要求,應根據(jù)不同車型、不同檢測方法作對應區(qū)分。具體要求為:
a)按照7.5.1測試的過程中,電池系統(tǒng)最大溫升不超過10℃;
b)按照7.8測試的過程中,電池系統(tǒng)最大溫升不超過15℃。
5.4電池管理系統(tǒng)要求
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5.4.1一般要求
電池管理系統(tǒng)應符合GB/T38661—2020中第5.3條規(guī)定的技術要求,通信協(xié)議應符合GB/T
27930—2015和GB/T34658—2017中的相關要求。電池管理系統(tǒng)宜具備以下功能要求:
a)允許動力電池系統(tǒng)通過傳導式充電口對外部設備放電;
b)開放GB/T27930—2015規(guī)定的相關可選電池技術參數(shù)。
5.4.2精度要求
電池管理系統(tǒng)精度應達到以下要求:
a)荷電狀態(tài)估算誤差不應大于10%;
b)30A以上,電流誤差不應大于±3%;30A以下,誤差不大于±1.0A;
c)總電壓誤差不大于±2%。
6檢測條件
6.1一般要求
6.1.1環(huán)境要求
電池檢測的環(huán)境要求應結合具體檢測場景作適當區(qū)分,不同檢測場景下的環(huán)境要求見附錄A。
6.1.2檢測設備功能要求
檢測設備功能應滿足以下要求:
a)檢測設備充放電接口應符合GB/T18487.1中的相關要求;
b)檢測設備通信傳輸協(xié)議應符合GB/T27930—2015中的相關要求;
c)檢測設備應具備直流充電功能、直流放電功能。
6.1.3檢測設備測量精度要求
檢測設備測量精度應滿足以下要求:
a)檢測設備輸出電流測量誤差不超過±0.1%FS;
b)檢測設備輸出電壓測量誤差不超過±0.1%FS;
c)溫度測量誤差不超過±0.5℃;
d)時間測量誤差不超過±0.1s;
e)絕緣檢測設備測量誤差不超過±5%。
6.2特殊要求
氣味及外觀檢查除需滿足附錄A中的條件外,還應滿足以下要求:
a)應在現(xiàn)場環(huán)境良好、無其他異味的條件下進行氣味檢查;
b)應在光線充足,現(xiàn)場環(huán)境良好的情況下,對電池系統(tǒng)可視部分進行檢查。
7檢測方法
7.1總則
依據(jù)不同的檢測場景需求,選擇相對應的檢測項目,具體見附錄A。
7.2氣味及外觀
靠近箱體外殼及連接器部位,通過嗅覺辨別是否有刺激性氣味。光線充足的條件下,檢查箱體外觀,
應符合5.1的相關要求。
7.3開路電壓
在檢測環(huán)境條件下,從電池管理系統(tǒng)讀取電池系統(tǒng)中單體電池的開路電壓,要求開路時間不少于
10min。
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7.4絕緣性能
絕緣性能檢測采用的方法應符合GB/T18487.1中的相關要求,在供電設備非電氣連接的各帶電回
路之間、各獨立帶電回路與地(金屬外殼)之間按表1規(guī)定施加直流電壓,用絕緣檢測設備進行測量。
在運電動汽車的電池系統(tǒng)絕緣性能檢測可根據(jù)現(xiàn)場檢測場景或用戶需求選用以下兩種方法的其中
一種進行:
a)在年檢、保養(yǎng)、殘值評估等應用場景下或用戶需求下可進行深度檢測,具體步驟如下:
1)斷開車輛低壓供電;
2)拆卸高壓回路維護開關;
3)使用絕緣測試儀表按表1施加直流電壓進行絕緣測試,持續(xù)1min;
4)測量電池系統(tǒng)高壓回路維護開關端及電池系統(tǒng)輸出端與車輛殼體之間絕緣阻值,絕緣電阻值
應符合5.3.1的要求。
b)在充電應用場景下或用戶需求下可進行快速檢測,具體步驟如下:
1)檢測設備與電動汽車建立通信;
2)暫時中止車輛電池管理系統(tǒng)絕緣監(jiān)測模塊功能;
3)通過檢測設備進行絕緣測試,絕緣電阻值應符合5.3.1的要求;
4)絕緣檢測結束后,恢復電池管理系統(tǒng)絕緣監(jiān)測模塊功能。
表1絕緣檢測的電壓
額定絕緣電壓UI絕緣電阻測試儀器的電壓
VV
≤60250
60<UI≤300500
300<UI≤9501000
7.5容量及容量保持率
7.5.1充電可用容量及可用容量保持率
在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備按以下步驟檢測電池系統(tǒng)充電可用容量:
a)電池系統(tǒng)按照第()中的方式進行放電;
GB/T31467.1—20156.2.1a?
b)關閉車輛電源,靜置10min;?
c)電池系統(tǒng)按照GB/T31467.1—2015第6.2.1(b)中的方式進行充電;
d)記錄充電過程中總電壓U,電流I及充電時間t;
e)讀取檢測設備電池系統(tǒng)充電可用容量;
f)取新車公告中電池額定容量值,按式(1)計算當前實際充電可用容量保持率:
??
0.......................................................?...............(1)
????
式中:
??=?0×100%
——實際充電可用容量保持率;
電池系統(tǒng)充電可用容量,單位為安時();
?——Ah
?——電池系統(tǒng)額定容量,單位為安時(Ah)。
??
注:常規(guī)檢測法檢測時間較長,當用戶檢測時間不充足時,可采用更快速的線上估算法,具體檢測方法見附錄。
?0C
線上估算法僅適用于充電場景,當線上估算法和常規(guī)檢測法的測試結果存在誤差時,以常規(guī)檢測法的結果為準。
7.5.2放電可用容量及可用容量保持率
在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備按以下步驟檢測電池系統(tǒng)放電可用容量:
a)電池系統(tǒng)按照第()中的方式進行充電;
GB/T31467.1—20156.2.1b?
b)關閉車輛電源,靜置10min;?
c)電池系統(tǒng)按照GB/T31467.1—2015第6.2.1(a)中的方式進行放電;
d)記錄放電過程中總電壓U,電流I及放電時間t;
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e)讀取檢測設備電池系統(tǒng)放電可用容量;
f)取新車公告中電池額定容量值,按式(2)計算當前實際放電可用容量保持率:
??
0.......................................................?...............(2)
????
式中:
??=?0×100%
——實際放電可用容量保持率;
電池系統(tǒng)放電可用容量,單位為安時();
?——Ah
?——電池系統(tǒng)額定容量,單位為安時(Ah)。
??
7.6?電0池一致性
7.6.1直流內阻一致性
在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備對電池系統(tǒng)進行檢測,按以下步驟計算單體電池直流內阻一致性
系數(shù):
aD)CR根據(jù)7.7測試結果,按式(3)計算單體電池直流內阻平均值:
ζ
...................................................................(3)
???
式中:1?
???=?