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文檔簡(jiǎn)介

ICS29.220.99

CCSK82

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIAPS0021—2023

服務(wù)機(jī)器人用鋰離子電池和電池組技術(shù)規(guī)范

TechnicalSpecificationforlithium-ioncellandbatterypackforservicerobots

2023年3月10日發(fā)布2023年4月1日實(shí)施

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CIAPS0021—2023

服務(wù)機(jī)器人用鋰離子電池和電池組技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了樓宇間服務(wù)機(jī)器人用鋰離子電池和電池組技術(shù)要求、電池接口安全實(shí)驗(yàn)要求、通信

協(xié)議規(guī)范要求、電池(組)安全實(shí)驗(yàn)方法、試驗(yàn)規(guī)范、一般電性能實(shí)驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于樓宇間服務(wù)機(jī)器人用鋰離子電池和電池組(以下簡(jiǎn)稱為電池和電池組)模組,模組容

量范圍(24V/48V,30Ah/50Ah/100Ah)。

本標(biāo)準(zhǔn)中樓宇間服務(wù)機(jī)器人包括但不限于以下幾類:醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人、公共服務(wù)機(jī)器人、送餐機(jī)

器人、大廳引導(dǎo)機(jī)器人、商業(yè)清掃機(jī)器人等。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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。

GB4208-2008外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)

GB4943.1-2011信息技術(shù)設(shè)備.安全.第1部分:通用要求標(biāo)準(zhǔn)

GB13140.2家用和類似用途低壓電路用的連接器件第二部分

GB31241-2014便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求

GB/T2423.7-2018環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ec:粗率操作造成的沖擊

GB/T2423.55-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法:試驗(yàn)eh:錘擊試驗(yàn)

GB/T3956-2008電纜的導(dǎo)體

GB/T4207-2012固體絕緣材料耐電痕化指數(shù)和相比電痕化指數(shù)的測(cè)定方法

GB/T5169.5-2020電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)第5部分:試驗(yàn)火焰針焰試驗(yàn)方法裝置、確認(rèn)試驗(yàn)

方法和導(dǎo)則

GB/T5169.10-2017電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)第10部分:灼熱絲/熱絲基本試驗(yàn)方法灼熱絲裝

置和通用試驗(yàn)方法

GB/T7676直接作用模擬指示電表及其附件

GB/T9799-2011金屬及其他無機(jī)覆蓋層鋼鐵上經(jīng)過處理的鋅電鍍層

GB/T16842-2008外殼對(duì)人和設(shè)備的防護(hù)檢驗(yàn)用試具

GB/T18213-2000低頻電纜和電線無鍍層和有鍍層銅導(dǎo)體電阻計(jì)算導(dǎo)則

IEC60485數(shù)字電子直流電壓表和直流電子模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Digitalelectronicd.c.voltmeters

andd.c.electronicanalogue-to-digitalconverters)

IEC60695-10-2:2003球壓試驗(yàn)(TheBallPressureTest)

ANSI/TIA/EIA-485A-1998用于平衡數(shù)字多點(diǎn)系統(tǒng)的發(fā)生器和接收器的電氣特性(Electrical

CharacteristicsofGeneratorsandReceiversforUseinBalancedDigitalMultipoint

Systems)

TISLLA036DMarch2007–RevisedAugust2008

1

T/CIAPS0021—2023

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1連接connection

兩根或多根導(dǎo)線之間的電氣連接或者一導(dǎo)電部件與一根或多根導(dǎo)線之間的電氣連接。

3.2端接junction

兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線端點(diǎn)之間的連接。

3.3分接tapping

一根導(dǎo)線(分接導(dǎo)線)的端點(diǎn)與另一根導(dǎo)線(主導(dǎo)線)上的任何點(diǎn)的連接。

3.4連接器件connectingdevice

由一個(gè)或多個(gè)端子及絕緣和/或附件(必要時(shí))組成的能連接兩根或多根導(dǎo)線的器件。

3.5端子terminal

由一個(gè)或多個(gè)夾緊件及絕緣(必要時(shí))組成的一個(gè)極的導(dǎo)電部件。

3.6夾緊件clampingunit

在端子中對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行機(jī)械夾緊和電氣連接所必須的部件,包括保證正常接觸壓力所必須的部件。

3.7輔件ancillarypart

在連接器件中提供電氣和機(jī)械保護(hù)和/或安裝的部件,如底座、外殼、安裝條等。

3.8額定連接容量ratedconnectingcapacity

由連接器件制造商規(guī)定的可連接的硬線最大橫截面積。對(duì)于僅使用軟線的連接器件,其額定連接

容量就是可連接的軟線最大橫截面積。

3.9額定絕緣電壓ratedinsulationvoltage

參考電介質(zhì)電壓試驗(yàn)和爬電距離而定的元件、器件或設(shè)備部件的電壓。

3.10額定電流ratedcurrent

制造商給器件規(guī)定的電流。

3.11電氣間隙clearance

兩個(gè)導(dǎo)電部件之間在空氣中的最短距離。

3.12爬電距離creepagedistance

兩個(gè)導(dǎo)電部件之間沿絕緣材料表面測(cè)得的最短距離。

3.13環(huán)境溫度ambienttemperature

連接器件及其外殼(如果有的話)四周的空氣溫度。

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3.14溫升temperaturerise

在試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定的負(fù)載下測(cè)得的受試部件及其外殼(如果有的話)的溫度與環(huán)境溫度之差值。

3.15多路端子器件multiwayterminaldevice

裝在同一絕緣材料基座上的由互相絕緣的多個(gè)端子組成的連接器件。這種器件可由使用者分成一

個(gè)或多個(gè)端子組成。

3.16未經(jīng)特別處理的導(dǎo)線unpreparedconductor

為插入端子而剪斷并剝?nèi)ヒ欢ㄩL度絕緣層的導(dǎo)線。

注:插入端子前對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行的整形或?qū)Χ喙蓪?dǎo)線端頭的絞股,都可認(rèn)為是未經(jīng)特別處理的導(dǎo)線。

3.17幀frame

組成一條完整信息的數(shù)據(jù)字節(jié)集合。

4縮略語和符號(hào)

下列符號(hào)和縮略語適用于本文件。

4.1縮略語

PCP:全稱IPPayloadCompressionProtocol(IP載荷壓縮協(xié)議,簡(jiǎn)稱PCP),是一個(gè)減少IP數(shù)據(jù)報(bào)長

度的協(xié)議。

Modbus:一種串行通信協(xié)議,現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。

MQTT:基于客戶端-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議。

4.2符號(hào)

:推薦充電電流(標(biāo)準(zhǔn)充電電流);

:推薦放電電流(標(biāo)準(zhǔn)放電電流);

???

:最大連續(xù)充電電流;

???

:最大連續(xù)放電電流;

???

:欠壓放電保護(hù)電壓(總電壓欠壓保護(hù)電壓);

???

:放電保護(hù)電流(放電過電流保護(hù));

???

1C:電池組額定容量。

???

5試驗(yàn)條件

5.1試驗(yàn)的適用性

只有涉及安全性時(shí)才進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)。

在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容約定某一類電池或電池組因?yàn)楫a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、功能上的制約而明確對(duì)該產(chǎn)品的試

驗(yàn)不適用時(shí),可不進(jìn)行該試驗(yàn)。如因受產(chǎn)品設(shè)計(jì)、構(gòu)造或功能上的制約而無法對(duì)電池或電池組進(jìn)行試

驗(yàn),而這種試驗(yàn)又必須實(shí)施時(shí),可連同使用該電池或電池組的電子產(chǎn)品、該電子產(chǎn)品附屬的充電器或

構(gòu)成該電子產(chǎn)品一部分的零部件,與電池或電池組一起進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

注:若便攜式電子產(chǎn)品及其附帶的充電器或者構(gòu)成其一部分的零部件來自該電池或電池組的制造商或者電子產(chǎn)品

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T/CIAPS0021—2023

的制造商,則由該制造商提供操作說明。

除非另有規(guī)定,測(cè)試完成后的樣品不要求還能正常使用。

5.2試驗(yàn)的環(huán)境條件

除非另有規(guī)定,試驗(yàn)一般在下列條件下進(jìn)行:

a)溫度:20±5℃;

b)相對(duì)濕度:不大于75%;

c)氣壓:86kPa~106kPa。

5.3參數(shù)測(cè)量公差

相對(duì)于規(guī)定值或?qū)嶋H值,所有控制值或測(cè)量值的準(zhǔn)確度應(yīng)在下述公差范圍內(nèi):

a)電壓:±1%;

b)電流:±1%;

c)溫度:±2℃;

d)時(shí)間:±0.1%;

e)容量:±1%。

上述公差包含了所用測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度、所采用的測(cè)試方法以及測(cè)試過程中引入的所有其他誤差。

選擇模擬儀器可按照GB/T7676,選擇數(shù)字儀器可按照IEC60485。在任何一份記錄結(jié)果的報(bào)告都應(yīng)提

供所使用的測(cè)試設(shè)備的詳細(xì)資料。

5.4溫度測(cè)量方法

采用熱電偶法來測(cè)量電池或電池組的表面溫度。溫度測(cè)試點(diǎn)應(yīng)位于電池或電池組的幾何中心表面

或側(cè)邊接觸點(diǎn)及其他位置,選取溫度最高點(diǎn)作為試驗(yàn)判定依據(jù)。

5.5測(cè)試用充放電程序

5.5.1測(cè)試用充電程序

室溫下,電池或電池組先按照制造商規(guī)定的方法放電至放電截止電壓,擱置1h(或制造商提供的

不大于1h的擱置時(shí)間),電池或電池組按制造商規(guī)定的方法進(jìn)行充電。

若制造商未提供充電方法,則依據(jù)以下方法充電:以1C電流恒流充電至制造商技術(shù)條件中規(guī)定的

充電終止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電,至充電電流降至0.05C時(shí)停止充電,充電后擱置1h(或制造商提供的不大

于1h的擱置時(shí)間)。

5.5.2測(cè)試用放電程序

室溫下,電池或電池組按制造商規(guī)定的方法進(jìn)行恒流放電至放電截止電壓。

5.6模擬故障或異常工作條件

當(dāng)要求施加模擬故障或異常工作條件,應(yīng)依次施加,一次模擬一個(gè)故障。對(duì)由模擬故障或異常工

作條件直接導(dǎo)致的故障被認(rèn)為是模擬故障或異常工作條件的一部分。

當(dāng)設(shè)置某單一故障時(shí),這個(gè)單一故障包括任何元器件的失效。

應(yīng)通過電路板檢查、電路圖分析和元器件規(guī)范來合理預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生的故障條件,例如:

——半導(dǎo)體器件的短路和開路;

——電容器的短路和開路;

——限流器件的短路和開路;

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T/CIAPS0021—2023

——限壓器件的短路和開路;

——使集成電路形成功耗過大的內(nèi)部故障。

5.7型式試驗(yàn)

除非另有說明,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)均為型式試驗(yàn)。

5.7.1樣品的要求

除非另有規(guī)定,被測(cè)試樣品應(yīng)當(dāng)是客戶將要接受的產(chǎn)品的代表性樣品,包括小批量試產(chǎn)樣品或是

準(zhǔn)備向客戶交貨的產(chǎn)品。

若試驗(yàn)需要引入導(dǎo)線測(cè)試或連接時(shí),引入導(dǎo)線測(cè)試或連接產(chǎn)生的總電阻應(yīng)小于20mΩ。

5.7.2樣品的數(shù)量

除特殊說明外,每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的樣品為3個(gè)。

5.7.3電池樣品容量測(cè)試

按照如下步驟測(cè)試室溫下電池樣品放電容量:

a)電池按5.5.1方法充電;

b)室溫下,電池或電池組按1C電流放電至任一單體電池電壓達(dá)到放電截止電壓;

c)計(jì)量放電容量(以Ah計(jì))和放電比能量(以Wh/kg計(jì));

d)重復(fù)a)~c)5次,當(dāng)連續(xù)3次試驗(yàn)結(jié)果的極差小于額定容量的3%,可提前結(jié)束試驗(yàn),取最后3次試

驗(yàn)結(jié)果平均值;

當(dāng)對(duì)容量測(cè)試結(jié)果有異議時(shí),可依據(jù)23℃+2℃的環(huán)境溫度作為仲裁條件重新測(cè)試。

5.7.4樣品的預(yù)處理

電池或電池組按照5.5規(guī)定的充放電程序進(jìn)行兩個(gè)充放電循環(huán),充放電程序之間擱置10min。

注:對(duì)于電池樣品可同時(shí)進(jìn)行容量測(cè)試。

5.7.5試驗(yàn)項(xiàng)目

表1為電池(組)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目,“樣品”欄中阿拉伯?dāng)?shù)字為測(cè)試樣品編號(hào)。

表1電池(組)型式試驗(yàn)

項(xiàng)目本標(biāo)準(zhǔn)章條號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容樣品

5.7.3電池容量測(cè)試全部

試驗(yàn)條件

5.7.4樣品預(yù)處理全部

10.1預(yù)充、預(yù)放1~3

10.2SOC與SOH4~6

10.3主機(jī)通信7~9

一般電性能試驗(yàn)10.4充電最長保持時(shí)間10~12

10.5總電壓欠壓保護(hù)13~15

10.6放電過流保護(hù)等級(jí)16~18

10.7高低溫容量保持率19~21

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10.8充電器與電池組通信22~24

11.1殼體應(yīng)力25~27

11.2殼體承受壓力28~30

11.3殼體IP等級(jí)防水31~33

11.4電池組擠壓34~36

電池組安全試驗(yàn)

11.5電池組機(jī)械沖擊37~39

11.6電池組振動(dòng)40~42

11.7電池組自由跌落43~45

11.8電池組IP等級(jí)防水46~48

對(duì)廠商提供的標(biāo)簽、說明書、材料等進(jìn)行檢査和試驗(yàn)。

5.7.6試驗(yàn)判據(jù)

只有當(dāng)某項(xiàng)試驗(yàn)的受試樣品全部測(cè)試合格,才可判定該項(xiàng)試驗(yàn)合格。

6一般電性能要求

6.1預(yù)充、預(yù)放

6.1.1預(yù)充

避免當(dāng)電芯電壓較低時(shí),初始大電流充電影響電芯壽命。

電池組充電開始時(shí)需通過電芯電壓判斷是先預(yù)充,還是直接進(jìn)入正常標(biāo)準(zhǔn)充電過程。具體的門限

電壓由企業(yè)在電池安全充電范圍內(nèi)自行設(shè)定。

6.1.2預(yù)放

避免容性負(fù)載導(dǎo)致瞬間電流過大,多次使用造成連接器老化、影響使用壽命。

電池組開始放電時(shí)需要有一段時(shí)間的小電流放電,然后再開始正常標(biāo)準(zhǔn)電流放電過程。具體的預(yù)

放電流大小、預(yù)放時(shí)間由企業(yè)基于實(shí)際使用情況自行設(shè)定。

6.2SOC和SOH

6.2.1充放電電流精度

電池組電流精度要求在±2%@FS以內(nèi)。電池組SOC的動(dòng)態(tài)變化一般基于實(shí)際容量即電流計(jì)算。

6.2.2SOC精度

SOC的精度需在±5%以內(nèi)。就機(jī)器人對(duì)于電量的判斷而言,電量的準(zhǔn)確性依賴于SOC的精度。

6.2.3SOC自學(xué)習(xí)

電池組在客戶后期使用過程中能夠自行完成SOC自學(xué)習(xí)。一般電池組出廠前需完成一次自學(xué)習(xí),且

后續(xù)客戶使用過程中,在23~25℃溫度、一個(gè)完整充電循環(huán)條件下,能夠自行完成SOC自學(xué)習(xí)。

6.2.4SOC變化連續(xù)

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T/CIAPS0021—2023

由于機(jī)器人很大程度上依賴于現(xiàn)有電量以實(shí)現(xiàn)對(duì)電量的判斷,故電池組SOC的變化范圍為0%~100%,

且中間必須連續(xù),不能出現(xiàn)SOC跳變的情況。

6.2.5SOC溫度變化特性

電池組SOC需隨溫度有適時(shí)調(diào)整,使SOC與電芯實(shí)際容量相接近。溫度變化會(huì)導(dǎo)致電池組可放電容

量變小,有些依賴于現(xiàn)有容量的SOC計(jì)算存在導(dǎo)致機(jī)器人對(duì)可用電量誤判的風(fēng)險(xiǎn)。

6.2.6SOH精度

SOH的精度需在±8%以內(nèi)。SOH精度會(huì)影響機(jī)器人針對(duì)電池組性能判斷的準(zhǔn)確性。

6.2.7SOH性能要求

一般磷酸鐵鋰電池要求1500次充放電之后,電池組的可放電(放電方法參照5.5.2規(guī)定的方法放電)

容量在60%以上。

SOH表征當(dāng)前電池相對(duì)于新電池存儲(chǔ)電能的能力,以百分比的形式表示電池從壽命開始到壽命結(jié)束

期間所處的狀態(tài),用來定量描述當(dāng)前電池的性能狀態(tài)。

注:以下充放電循環(huán)次數(shù)要求均默認(rèn)磷酸鐵鋰電池,如若為三元鋰電池,則按600次充放電循環(huán)進(jìn)行要求;

6.3主機(jī)通信

電池組需能與機(jī)器人通信,實(shí)時(shí)獲取到電池組相關(guān)的電量信息、保護(hù)狀態(tài)等,在機(jī)器人實(shí)際使用

過程中,基于機(jī)器人智能化,可自行基于電池組狀態(tài),做出合理行動(dòng)預(yù)估。

6.4充電最長保持時(shí)間

電池組需設(shè)定充電最大時(shí)長保護(hù),避免保護(hù)無效情況下,長時(shí)間充電造成電池?fù)p壞等安全隱患。

一般該時(shí)間設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)充電電流時(shí)長的2倍。

6.5總電壓欠壓保護(hù)

電池組需有總電壓過放欠壓保護(hù),且優(yōu)先級(jí)高于單電池欠壓保護(hù),主要避免因電池組內(nèi)部接觸不

良導(dǎo)致總壓異常。

6.6放電過流保護(hù)等級(jí)

電池組需設(shè)定3級(jí)電流保護(hù),基于可能在使用過程中含有特殊異常大電流情況下(如含有電機(jī)等),

機(jī)器人能夠繼續(xù)工作。

a)放電過電流保護(hù)1:一般平滑電流,保護(hù)時(shí)間默認(rèn)(默認(rèn)設(shè)定1s保護(hù));

b)放電過電流保護(hù)2:特殊脈沖大電流,電流大于放電過電流保護(hù)1,保護(hù)時(shí)間稍短于放電過電

流保護(hù)1;

c)放電過電流保護(hù)3:特殊脈沖大電流,電流大于放電過電流保護(hù)2,保護(hù)時(shí)間稍短于放電過電

流保護(hù)2;

6.7高低溫容量保持率

電池及電池組需有一定的高低溫容量保持能力,在可能需要的非室溫場(chǎng)景條件下能夠保持正常工

作。

7

T/CIAPS0021—2023

a)在室溫下,電池及電池組放電容量應(yīng)不低于額定容量,并且不超過額定容量的110%,同時(shí)所有

測(cè)試對(duì)象初始容量極差不大于初始容量極差平均值的10%;

b)在-20±2℃下的1C放電容量不低于初始容量的60%;

c)在55±2℃下的1C放電容量不低于初始容量的75%;

d)在55±2℃下100%SOC存儲(chǔ)7天后,其荷電保持率不低于初始容量的75%,容量恢復(fù)應(yīng)不低于初始

容量的80%;

6.8充電器與電池組通信

充電器與電池組之間有握手通信控制,充電器通過對(duì)電池組的狀態(tài)獲取,以確認(rèn)充電的模式、電

流大小等信息,達(dá)到快速充電以及安全充電的目的。

充電過程需經(jīng)過如下:

a)充電器與待充電電池組握手(確認(rèn)型號(hào)匹配);

b)充電器獲取電池組狀態(tài)信息并判斷(基于溫度、電壓、狀態(tài)等進(jìn)行判斷是否可以充電);

c)充電器充電模式判定(或使用何種模式進(jìn)行充電)。

7電池(組)安全要求

7.1殼體應(yīng)力

按照11.1規(guī)定的方法進(jìn)行殼體應(yīng)力測(cè)試時(shí),電池組應(yīng)不爆炸、不起火、內(nèi)部不發(fā)生明顯形變;

7.2殼體承受壓力

按照11.2規(guī)定的方法進(jìn)行殼體承受壓力測(cè)試時(shí),電池組應(yīng)不破裂、不起火、不爆炸;

7.3殼體IP防水等級(jí)

按照11.3規(guī)定的方法進(jìn)行電池組殼體IP等級(jí)防水測(cè)試時(shí),電池組不起火、不爆炸。

7.4電池組擠壓

按照11.4規(guī)定的方法進(jìn)行電池組擠壓測(cè)試時(shí),電池組不起火、不爆炸。

7.5電池組機(jī)械沖擊

按照11.5規(guī)定的方法進(jìn)行機(jī)械沖擊測(cè)試時(shí),電池組不爆炸、不起火、內(nèi)部不發(fā)生明顯形變;

7.6電池組振動(dòng)

按照11.6規(guī)定的方法進(jìn)行電池組測(cè)試時(shí),電池組不泄露、不起火、不爆炸,放電容量不低于初始

容量的95%。

7.7電池組自由跌落

按照11.7規(guī)定的方法進(jìn)行電池組自由跌落測(cè)試時(shí),電池組不爆炸、不起火;

7.8電池組IP等級(jí)防水

按照11.8規(guī)定的方法進(jìn)行電池組IP等級(jí)防水測(cè)試時(shí),電池組不爆炸、不起火;

8

T/CIAPS0021—2023

對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)中其它未提及安全要求項(xiàng)目,給出表2作為參考。在本表中,“√”表示在標(biāo)準(zhǔn)中涉及

的安全要求項(xiàng)目,“○”表示在標(biāo)準(zhǔn)中未涉及的安全要求項(xiàng)目。本標(biāo)準(zhǔn)中的“○”均參考GB31241-

2014中的要求和試驗(yàn)方法。

表2電池(組)型式試驗(yàn)

安全要求項(xiàng)目GB31241-2014本標(biāo)準(zhǔn)

低氣壓√○

溫度循環(huán)√○

振動(dòng)√√

殼體應(yīng)力○√

殼體承受壓力○√

擠壓○√

機(jī)械沖擊○√

加速度沖擊√○

跌落√√

應(yīng)力消除√○

高溫√○

洗滌√√

阻燃要求√○

過壓充電√○

過流充電√○

過流放電○√

欠壓放電√√

過載√○

短路√○

反向充電√○

靜態(tài)放電√○

8電池接口要求

充電口、放電口或充放電口應(yīng)選擇2芯連接器作為輸入輸出接口,其性能應(yīng)滿足以下要求:

8.1接口類型

8.1.1接口硬件定義

接口硬件定義如表3:

表3硬件接口定義

接口序號(hào)接口標(biāo)識(shí)描述試驗(yàn)電流/A額定連接容量/mm2

1RS485-ARS485通信A

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T/CIAPS0021—2023

2RS485-BRS485通信B40.2

3EN使能

4IDID識(shí)別

5C+充電+

6C-充電-

7P+放電+25/50/1002.5/10/25

8P-放電-

8.1.2接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義

接口拓?fù)浞诸惾绫?:

表4接口拓?fù)浞诸?/p>

拓?fù)渚幪?hào)描述說明拓?fù)鋱D示

1共正&充放同端圖1

2共正&充放不同端圖2

3共負(fù)&充放同端圖3

4共負(fù)&充放不同端圖4

圖1共正&充放同端

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圖2共正&充放不同端

圖3共負(fù)&充放同端

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T/CIAPS0021—2023

圖4共負(fù)&充放不同端

8.2接口通信協(xié)議

8.2.1通信設(shè)置

a)硬件設(shè)置:隔離式RS485;

b)適用電平:

1)兼容TTL電平(3.3V,5.0V);

2)邏輯1:2線之間壓差2~6V;

邏輯0:2線之間壓差-2~-6V;

3)波特率:默認(rèn)9600bps(可自動(dòng)識(shí)別),8,N,1;

4)其他:無特殊說明的,則參照標(biāo)準(zhǔn):TI發(fā)布《SLLA036DMarch2007–RevisedAugust

2008》;《ANSI/TIA/EIA-485A-1998》。

8.2.2通信協(xié)議:

參照本文件通信協(xié)議部分:參照本文件服務(wù)機(jī)器人通信協(xié)議附件D;

8.3接口適用說明

a)充電、放電同端口(通信可選,推薦使用);

b)充電、放電不同端口(通信可選,推薦使用)。

8.4一般要求

連接器件的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)使其在正常使用中性能可靠,對(duì)使用者和周圍環(huán)境沒有危險(xiǎn)。是否合格,

可通過全部規(guī)定的試驗(yàn)來檢驗(yàn)。

8.5主要特性

表5接口主要特性

主要特性推薦要求備注

耐壓等級(jí)≥500VDC

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額定電流≥1.2InIn為其所適配的機(jī)器人的額定電流

接觸電阻≤1mΩ

允許瞬時(shí)電流≥5In

絕緣電阻≥1GΩ

溫升≤60℃/4h在額定電流條件下工作時(shí)每4小時(shí)溫升小于60℃

爬電距離≥6.14mm

使用溫度-20~120℃

金屬件銅H59或以上表面鍍金或其它具有同等導(dǎo)電接觸性能的材質(zhì)

厚度≥0.03uM

外殼塑料PA66

外殼阻燃等級(jí)UL94-V0

防護(hù)等級(jí)IP40IP40為最低要求,具體情況根據(jù)機(jī)器人防護(hù)要求

確定

插拔力1.5~10Kg

8.5.1防觸電保護(hù)

防觸電保護(hù)的連接器件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GB13140.2中的規(guī)定。在正確安裝并接上最小或最大橫截面

積的絕緣導(dǎo)線后,帶電部件應(yīng)不可觸及。

連接器件的每個(gè)夾緊件,應(yīng)接上規(guī)定的最小和最大橫截面積導(dǎo)線或夾緊件所能容納的最小和最大

組合導(dǎo)線。

8.5.2導(dǎo)線的連接

連接器件應(yīng)能使導(dǎo)線正確接入,具體要求參照GB13140.2中的要求。

8.5.3結(jié)構(gòu)

8.5.3.1接口結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足GB13140.2中的規(guī)定。

8.5.3.2除符合GB13140.2要求的特定情況外,夾緊件在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上應(yīng)能做到將導(dǎo)線牢牢地夾在

金屬表面之間。

8.5.3.3連接器件在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上應(yīng)能做到:連接導(dǎo)線時(shí)任何導(dǎo)線的絕緣部分都不會(huì)與連接到不同極

性的另一導(dǎo)線的帶電部件相接觸。

8.5.3.4絕緣襯墊、擋板及類似部件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,并應(yīng)以可靠的方式固定。

8.5.3.5載流部件,包括所有端子,均應(yīng)用金屬制成,該金屬在設(shè)備中出現(xiàn)的各種狀態(tài)下,應(yīng)具有滿

足預(yù)期用途的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電率和耐腐蝕性能。

在允許的溫度范圍內(nèi)和在正常的化學(xué)污染條件下適用的金屬有:

a)銅;

b)對(duì)經(jīng)過冷加工的部件,含銅量至少為58%的合金;對(duì)其他部件,含銅量至少為50%的合金;

c)鉻含量至少為13%、碳含量不大于0.09%的不銹鋼;

d)具有符合GB/T9799-2011規(guī)定的鍍鋅層的鋼,其鍍層厚度至少為:

5μm(ISO使用條件1),對(duì)普通設(shè)備;

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8μm(ISO使用條件2),對(duì)防滴型和防濺型設(shè)備;

12μm(ISO使用條件3),對(duì)防噴型設(shè)備。

e)具有符合GB/T9797-2005規(guī)定的鎳鉻鍍層的鋼,其鍍層厚度至少為:

10μm(ISO使用條件1),對(duì)普通設(shè)備;

20μm(ISO使用條件2),對(duì)防滴型和防濺型設(shè)備;

30μm(ISO使用條件3),對(duì)防噴型設(shè)備。

f)具有符合GB/T12599-2002規(guī)定的鍍錫層的鋼,其鍍層厚度至少為:

12μm(ISO使用條件1),對(duì)普通設(shè)備;

20μm(ISO使用條件2),對(duì)防滴型和防濺型設(shè)備;

30μm(ISO使用條件3),對(duì)防噴型設(shè)備。

對(duì)于有可能受到機(jī)械磨損的載流部件,不得使用帶鍍層的鋼來制造。在潮濕環(huán)境下,不得使用彼

此間化學(xué)電勢(shì)差大的金屬來制造相互接觸的零部件。

注1:彈簧、彈性零件、夾緊件、夾緊螺釘及類似物,均不視為主要用作載流的部件。

注2:用鋁合金制成的載流部件要進(jìn)行IEC61545[IEC61545:1996連接器件用于連接任何材料夾緊件中的鋁導(dǎo)線

和鋁本體夾緊件中的銅導(dǎo)線的連接器件。]的附加試驗(yàn)。

8.5.3.6端子應(yīng)能根據(jù)其額定連接容量,連接由制造廠規(guī)定根數(shù)和橫截面積的、符合GB/T3956--

2008中第5類或GB/T18213—2000要求的硬(實(shí)心或絞合)和軟導(dǎo)線或者相應(yīng)的AWG導(dǎo)線。

8.5.3.7底座的固定裝置不得用作其他用途。

8.5.4耐老化、防潮、防固體異物進(jìn)入及防水的有害進(jìn)入應(yīng)符合以下要求:

a)連接器件應(yīng)具有耐老化性能;

b)連接器件應(yīng)經(jīng)受在正常使用中可能出現(xiàn)的潮濕條件;

c)連接器件應(yīng)具備與其分類相應(yīng)的防水有害進(jìn)入的IP防護(hù)等級(jí)。

8.5.5絕緣電阻和電氣強(qiáng)度應(yīng)符合以下要求:

a)連接器件應(yīng)有足夠的絕緣電阻和良好的電氣強(qiáng)度;

b)對(duì)于連接器件按設(shè)計(jì)要求連接的所有導(dǎo)線的組合,所連接的導(dǎo)線與連接器件外表面之間絕緣

應(yīng)是足夠的。

8.5.6機(jī)械強(qiáng)度

連接器件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,尤其是防護(hù)外殼,應(yīng)能經(jīng)受得住安裝和使用過程中出現(xiàn)的應(yīng)力。

除非另有規(guī)定,否則,對(duì)于質(zhì)量不足50g的連接器件應(yīng)通過11.6.1的試驗(yàn)或?qū)τ谫|(zhì)量等于或大于50g

的連接器件應(yīng)通過11.6.2的試驗(yàn)來確定是否合格。試驗(yàn)時(shí),除非另有規(guī)定,否則連接器件不接導(dǎo)線。

8.5.7溫升

8.5.7.1連接器件在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能做到:在正常使用時(shí),其溫升不會(huì)超過11.7.2規(guī)定的值。

8.5.7.2帶有一個(gè)或多個(gè)夾緊件的單路端子連接器件應(yīng)以預(yù)定的方式和最不利的條件去連接導(dǎo)線。橫

截面積在10mm2(含10mm2)以內(nèi)的導(dǎo)線長度應(yīng)為1m,橫截面積在10mm2以上的導(dǎo)線長度應(yīng)為2m。

導(dǎo)線長度可縮短至與制造廠的規(guī)定一致。

8.5.7.3在多路端子連接器件中,將最多三個(gè)相鄰的端子串接起來。如果單極連接器件是設(shè)計(jì)用以并

排安裝,則將三個(gè)單極連接器件按預(yù)定方式放置并連接在一起。橫截面積在10mm2(含10mm2)以內(nèi)

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的導(dǎo)線長度應(yīng)為1m,橫截面積在10mm2以上的導(dǎo)線長度應(yīng)為2m。導(dǎo)線長度可縮短至與制造廠的規(guī)定一

致。

8.5.8耐熱

帶有絕緣材料零(部)件的連接器件應(yīng)能耐熱。

8.5.9電氣間隙和爬電距離

除非另有規(guī)定,否則爬電距離、電氣間隙和穿通密封膠的距離應(yīng)符合表6所示的值。

表6電氣間隙和爬電距離

額定絕緣電壓/電氣間隙和爬電距離a/

Vmm

<1002.5

8.5.10絕緣材料的耐非正常熱和耐燃

除非另有規(guī)定,否則絕緣材料應(yīng)具有良好的耐非正常熱和耐燃性能。

8.5.11絕緣材料的耐電痕化

除非另有規(guī)定,否則保持帶電部件在位的絕緣材料部件應(yīng)是由耐電痕化的材料制成。

8.5.12電磁兼容(EMC)要求

除非另有規(guī)定,否則下述抗擾度和輻射要求適用。

8.2.12.1抗擾度

本部分范圍內(nèi)的連接器件在正常使用中應(yīng)不受電磁干擾的影響。

8.5.12.2輻射

本部分范圍內(nèi)打算連續(xù)使用的連接器件在正常使用中不應(yīng)產(chǎn)生電磁輻射。

8.6分類

a)充放電口;

b)充電口;

c)放電口;

d)通訊口

注:電池組可以做成充放電同口和分口兩種模式,同口模式下有充放電口和通訊口兩個(gè)接口,分口模式下有充電

口、放電口、通訊口共三個(gè)接口。

8.7標(biāo)志

8.7.1在連接器件的主要部件上,應(yīng)有下列標(biāo)志:

a)額定連接容量,mm2;

b)額定絕緣電壓,V(可選);

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c)如果最高使用環(huán)境溫度高于40℃,則用T標(biāo)志;

d)型號(hào)(例如:產(chǎn)品目錄的編號(hào));

e)制造商名或代理商名、商標(biāo)或識(shí)別標(biāo)志;

f)IP代碼,如果大于IP20時(shí)。

如器件很小,其表面不足以容納標(biāo)志者,則僅要求標(biāo)出d)和e)項(xiàng)的內(nèi)容,但必須在最小的包裝

單元上標(biāo)出全部規(guī)定的標(biāo)志。

8.7.2對(duì)于多路端子器件,則至少應(yīng)在相鄰的兩個(gè)器件上,標(biāo)出全部規(guī)定的標(biāo)志。

8.7.3使用符號(hào)時(shí),應(yīng)采用下列符號(hào):

a)V:伏;

b)mm2:以平方毫米表示的額定連接容量;

c)T:最高環(huán)境溫度,例如:T55。

注:如沒有額定連接容量的符號(hào)(即mm2)者,則表示使用的是AWG導(dǎo)線。

8.7.4產(chǎn)品上的標(biāo)志應(yīng)經(jīng)久耐用,清晰明了。

9通信協(xié)議規(guī)范要求

9.1范圍

本部分規(guī)定了服務(wù)機(jī)器人用鋰離子電池和電池組與主機(jī)及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通信協(xié)議的術(shù)語和定義、通

信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式。

9.2通信方式

采用主從方式通信,用于電池BMS級(jí)聯(lián)通信。地址0為廣播地址,地址1~247為從BMS,主

機(jī)可自動(dòng)輪詢獲取從BMS的數(shù)據(jù)。

主機(jī)下發(fā)通訊命令,若在500mS內(nèi)收不到從機(jī)的響應(yīng)信息或接收響應(yīng)信息錯(cuò)誤,則認(rèn)為本次通信

過程失敗。

9.3通信協(xié)議

基本數(shù)據(jù)幀格式遵循Modbus協(xié)議幀格式定義,使用統(tǒng)一的編解碼協(xié)議,避免不同功能模塊多種幀

格式定義,導(dǎo)致重復(fù)開發(fā)編解碼代碼。如表7所示:

表7Modbus協(xié)議幀結(jié)構(gòu)

字段addressfunctionreg_add_hreg_add_llength_hlength_ldatacrc16_hcrc16_l

長度111111……11

實(shí)例E30241000311……183C

沿用主從通信模式,主/從機(jī)使用相同的數(shù)據(jù)幀格式。

改進(jìn)Modbus協(xié)議幀格式定義,使用原寄存器地址(reg_add_h,reg_add_l)字段擴(kuò)充消息類型,

使用寄存器數(shù)量(length_h,length_l)字段存儲(chǔ)data字段長度,擴(kuò)充增加data字段,支持主機(jī)向從

機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),兼容原有Modbus協(xié)議幀格式。

9.3.1主/從機(jī)通信

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直接使用改進(jìn)版本的Modbus實(shí)現(xiàn)通信。

9.3.2物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通信

9.3.2.1設(shè)備接入使用MQTT協(xié)議

a)設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)使用唯一的deviceId區(qū)分不同設(shè)備;

b)使用不同的主題實(shí)現(xiàn)不同類型消息的收發(fā)和處理;

c)同一種產(chǎn)品類型設(shè)備使用包含設(shè)備deviceId的固定格式的主題。

9.3.2.24OTA升級(jí)使用PCP協(xié)議

a)通過MQTT通信方式收發(fā)Modbus幀數(shù)據(jù),通知設(shè)備進(jìn)入OTA升級(jí)模式,接收響應(yīng)消息;

b)使用PCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)固件數(shù)據(jù)的發(fā)送;

c)相關(guān)硬件、通信協(xié)議設(shè)置等同附件D。

注:本文件通信協(xié)議僅代表現(xiàn)有控制命令字,如需其他控制,請(qǐng)擴(kuò)展使用;

10一般電性能實(shí)驗(yàn)方法

10.1預(yù)充、預(yù)放

10.1.1預(yù)充

將電池組按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行預(yù)充實(shí)驗(yàn)。

電池組滿放狀態(tài)下,使用充放電柜進(jìn)行充電,并使用上位機(jī)監(jiān)控充電狀態(tài),完成預(yù)充過程到正常

充電過程。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要滿足如下兩點(diǎn):

a)電池組應(yīng)在預(yù)充電壓范圍之內(nèi)進(jìn)入預(yù)充狀態(tài);

b)電池組應(yīng)在預(yù)充電壓范圍之外退出預(yù)充狀態(tài)。

10.1.2預(yù)放

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行預(yù)放實(shí)驗(yàn)。

電池組滿充狀態(tài)下,使用充放電柜(設(shè)定CR模式)進(jìn)行放電,并使用上位機(jī)監(jiān)控放電狀態(tài),完成

預(yù)放過程到正常放電過程。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要滿足如下兩點(diǎn):

a)電池組應(yīng)在開始放電后首先進(jìn)入預(yù)放狀態(tài);

b)電池組應(yīng)在預(yù)放結(jié)束后(預(yù)放時(shí)間之后),退出預(yù)放狀態(tài)。

10.2SOC和SOH

10.2.1充放電電流精度

如下兩點(diǎn)(充電、放電)需分別進(jìn)行、同時(shí)滿足,以確認(rèn)電流精度:

a)放電電流精度:將電池按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組充

滿電后,使用充放電柜放電,依次確認(rèn)電池組自耗電大小,標(biāo)準(zhǔn)放電電流大小,標(biāo)準(zhǔn)放電

電流的50%大小,最大連續(xù)放電電流大??;對(duì)比計(jì)算實(shí)測(cè)電流大小與電池組上位機(jī)電流

???

大小,計(jì)算精度;

??????

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b)充電電流精度:將電池按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行充電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組放

完電后,使用充放電柜充電,依次確認(rèn)電池組標(biāo)準(zhǔn)充電電流大小,標(biāo)準(zhǔn)充電電流的50%大

小0.5,最大連續(xù)充電電流大??;對(duì)比計(jì)算實(shí)測(cè)電流大小與電池組上位機(jī)電流大小,計(jì)

???

算精度。

??????

注1:電流精度應(yīng)在±2%@FS內(nèi);

注2:電流精度:(上位機(jī)電流讀數(shù)-實(shí)測(cè)電流讀數(shù))/實(shí)測(cè)電流讀數(shù)*100%.

10.2.2SOC精度

對(duì)電池組分別進(jìn)行如下4點(diǎn)測(cè)試:

a)標(biāo)準(zhǔn)充電電流:將電池按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行充電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組放完

電后,使用充放電柜充電(標(biāo)準(zhǔn)充電電流大小),當(dāng)充放電柜充電容量達(dá)到額定容量1C

時(shí)停止充電,并記錄該階段上位機(jī)記錄充電容量,計(jì)算SOC精度;

???

b)最大連續(xù)充電電流:將電池按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行充電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組

放完電后,使用充放電柜充電(最大充電電流大?。?,當(dāng)充放電柜充電容量達(dá)到額定容量

1C時(shí)停止充電,并記錄該階段上位機(jī)記錄充電容量,計(jì)算SOC精度;

???

c)標(biāo)準(zhǔn)放電電流:將電池按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組充滿

電后,使用充放電柜放電(標(biāo)準(zhǔn)放電電流大?。?dāng)充放電柜充電容量達(dá)到額定容量1C

時(shí)停止放電,并記錄該階段上位機(jī)記錄放電容量,計(jì)算SOC精度;

???

d)最大連續(xù)放電電流:將電池按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電電流精度實(shí)驗(yàn)。電池組

充滿電后,使用充放電柜放電(最大連續(xù)放電電流大?。?dāng)充放電柜充電容量達(dá)到額定

容量1C時(shí)停止放電,并記錄該階段上位機(jī)記錄放電容量,計(jì)算SOC精度。

???

注1:SOC精度應(yīng)在±5%以內(nèi);

注2:SOC精度:(充放電柜記錄容量-上位機(jī)記錄變化容量)/充放電柜記錄容量*100%。

10.2.3SOC自學(xué)習(xí)

將SOC學(xué)習(xí)通過的電池組,按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行如下SOC自學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn):

a)將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充電至30%電量(注意SOC需顯示為30%);

b)手動(dòng)將SOC修改為70%(此時(shí)實(shí)際可放電容量為30%);

c)通過該電池組的SOC自學(xué)習(xí)方法完成一次SOC自學(xué)習(xí);

d)最后再使用標(biāo)準(zhǔn)放電電流Idr完成放電至過放的過程,同時(shí)記錄SOC值隨時(shí)間變化的情況。

SOC自學(xué)習(xí)后變化應(yīng)平緩,不會(huì)出現(xiàn)突然升高或突然降低的情況。

10.2.4SOC變化連續(xù)

針對(duì)電池組進(jìn)行如下兩點(diǎn)確認(rèn),測(cè)試結(jié)果應(yīng)一致:

a)放電末端確認(rèn):將SOC學(xué)習(xí)通過的電池組,按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行放電末端

SOC跳變實(shí)驗(yàn)。將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充電至30%電量(注意SOC需顯示為30%),

然后再手動(dòng)將SOC修改為70%(此時(shí)實(shí)際可放電容量為30%),再用標(biāo)準(zhǔn)放電電流Idr放電直

至過放,同時(shí)記錄SOC值隨時(shí)間變化的情況;

b)充電末端確認(rèn):將SOC學(xué)習(xí)通過的電池組,按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行充電末端

SOC跳變實(shí)驗(yàn)。將電池組按照5.5.2規(guī)定的方法放電至70%電量(注意SOC需顯示為70%),

然后再手動(dòng)將SOC修改為30%(此時(shí)實(shí)際可放電容量為70%),再用標(biāo)準(zhǔn)充電電流Icr充電直

至過充,同時(shí)記錄SOC值隨時(shí)間變化的情況。

SOC變化應(yīng)連續(xù),不能有跳變出現(xiàn)。

注:SOC跳變主要針對(duì)接近過放、過充等階段,當(dāng)前SOC自學(xué)習(xí)一般均完成于滿放、滿充的過程中,故可通過修改

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SOC與實(shí)際容量不符合的方式進(jìn)行再確認(rèn),以判斷電池組能否自動(dòng)修正SOC狀態(tài)。

10.2.5SOC溫度變化特性

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行SOC隨溫度變化實(shí)驗(yàn)。

電池組充滿電后,將恒溫箱溫度設(shè)置為20±5℃,將電池組放置在恒溫箱內(nèi),然后按照5℃/1h的

速率逐漸降低恒溫箱溫度,直到溫度達(dá)到低溫保護(hù)點(diǎn)結(jié)束實(shí)驗(yàn),同時(shí)記錄下SOC隨時(shí)間的變化情況。

繼續(xù)將恒溫箱溫度逐漸按照5℃/1h的速率升高,直到溫度達(dá)到25℃結(jié)束實(shí)驗(yàn),同時(shí)記錄下SOC隨時(shí)間的

變化情況:

a)溫度降低時(shí),SOC應(yīng)隨溫度逐漸降低;

b)溫度升高時(shí),SOC應(yīng)隨溫度逐漸升高。

注:具體的SOC變化幅度符合電池可放電容量隨溫度衰減幅度即可。

10.2.6SOH精度

將電池組完成SOC自學(xué)習(xí),基于SOH的100%、80%、60%下,參照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,然后參

照5.5.2規(guī)定的方法放完電,再對(duì)比上位機(jī)的SOH讀數(shù)與實(shí)際放電容量與額定容量的比值差異,該差異

即為SOH精度。SOH的精度應(yīng)在±8%以內(nèi)。

具體參照如下三點(diǎn),確認(rèn)SOH精度大?。ㄗ畲笾导碨OH精度);

a)SOH容量衰減0%:

1)將電池組充滿電(5.5.1規(guī)定的充電方法);

2)使用充放電柜完成一次1C(5.5.2規(guī)定的放電方法),并記錄上位機(jī)記錄的放電容量,

計(jì)算虧電0%下的SOH精度。

b)SOH容量衰減20%:

1)將電池組充滿電(5.5.1規(guī)定的充電方法);

2)使用充放電柜完成一次0.8C(5.5.2規(guī)定的放電方法),并記錄上位機(jī)記錄的放電容量,

計(jì)算虧電20%下的SOH精度;

c)SOH容量衰減40%:

1)將電池組充滿電(5.5.1規(guī)定的充電方法);

2)使用充放電柜完成一次0.6C(5.5.2規(guī)定的放電方法),并記錄下上位機(jī)記錄的放電容

量,計(jì)算虧電40%下的SOH精度;

注1:SOH精度計(jì)算:SOH精度=(充放電柜放電容量-上位機(jī)記錄的放電容量)/額定容量;

注2:該精度計(jì)算方法按照SOH的可放電容量列出(可放電容量/額定容量*100%),如有其他SOH計(jì)算,可自行評(píng)估

精度計(jì)算方法。

10.2.7SOH性能要求

將電池組完成SOC自學(xué)習(xí)后,記錄當(dāng)前可放電容量(參照按照5.5.2規(guī)定的方法放完電的記錄容

量),然后在20±5℃下連續(xù)循環(huán)“充電→靜置40mins→放電”的過程1500次,最后記錄該電池組的可

放電容量,并計(jì)算最終SOH值。

SOH應(yīng)在60%以上@1500次充放電循環(huán)后。

注:SOH性能計(jì)算:SOH性能=(1500次充放電循環(huán)后的放電容量大小-初始額定容量大?。?初始額定容量大小

*100%.

10.3主機(jī)通信

分別進(jìn)行充電、放電過程,同時(shí)通過上位機(jī)確認(rèn)電池組各個(gè)過程下的狀態(tài)信息。

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狀態(tài)信息如下:SOC電量信息、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、溫度保護(hù)等報(bào)警信息。

上位機(jī)應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到所有報(bào)警信息。

注:由于該項(xiàng)基于所有報(bào)警信息,故在其他一般測(cè)試驗(yàn)證過程中注意上位機(jī)可實(shí)時(shí)獲取相關(guān)狀態(tài)信息則合格,詳

細(xì)測(cè)試參照“GB31241-2014中4.7.5試驗(yàn)項(xiàng)目”

10.4充電最長保持時(shí)間

將電池按照5.5.2規(guī)定的方法放完電后,進(jìn)行充電最長保持時(shí)間實(shí)驗(yàn)。

電池組放完電的情況下,使用充放電柜進(jìn)行一次充滿電(按照0.4C充電,CC+CV充電)動(dòng)作,確認(rèn)

最長充電保持時(shí)間內(nèi)的充電狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要滿足如下兩點(diǎn):

a)在充電最長保持時(shí)間以內(nèi),電池組應(yīng)保持充電狀態(tài);

b)在充電最長保持時(shí)間之后,電池組應(yīng)停止充電。

10.5總電壓欠壓保護(hù)

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電總電壓欠壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

參照如下三點(diǎn)確認(rèn)過程:

a)首先確認(rèn)電池組可以正常放電,且無任何報(bào)警;

b)將總壓電壓采集點(diǎn)用DC恒壓源接入(具體電壓設(shè)置為正常電池范圍內(nèi)電壓),然后繼續(xù)放電;

c)將DC恒流源電壓調(diào)到欠壓保護(hù)電壓,確認(rèn)放電保護(hù)情況;

總電壓達(dá)到欠壓保護(hù)點(diǎn),電池組應(yīng)停止放電,上位機(jī)顯示總壓欠壓保護(hù)。

???

10.6放電過流保護(hù)等級(jí)

10.6.1放電過電流保護(hù)1

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

電池組滿充狀態(tài)下,使用充放電柜(設(shè)定CC模式)進(jìn)行放電,放電電流為放電過電流保護(hù)1的電流

大小,同時(shí)使用示波器監(jiān)控該放電電流下的放電保護(hù)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要滿足如下三點(diǎn):

???1

a)電池組應(yīng)能放電過電流保護(hù);

b)保護(hù)時(shí)間在設(shè)計(jì)值誤差范圍以內(nèi);

c)電池組應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。

10.6.2放電過電流保護(hù)2

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

電池組滿充狀態(tài)下,使用充放電柜(設(shè)定CC模式)進(jìn)行放電,放電電流為放電過電流保護(hù)2的電流

大小,同時(shí)使用示波器監(jiān)控該放電電流下的放電保護(hù)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要滿足如下3點(diǎn):

???2

a)電池組應(yīng)能放電過電流保護(hù);

b)保護(hù)時(shí)間在設(shè)計(jì)值誤差范圍以內(nèi);

c)電池組應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。

10.6.3放電過電流保護(hù)3

將電池組按照5.5.1規(guī)定的方法充滿電后,進(jìn)行放電過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

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電池組滿充狀態(tài)下,使用充放電柜(設(shè)定CC模式)進(jìn)行放電,放電電流為放電過電流保護(hù)3的電

流大小,同時(shí)使用示波器監(jiān)控該放電電流下的放電保護(hù)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要滿足如下3點(diǎn):

???3

a)電池組應(yīng)能放電過電流保護(hù);

b)

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