GB/T31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包標準

GB/T31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包標準包含有振動試驗、機械沖擊試驗、跌落試驗、蓄電池包翻轉(zhuǎn)試驗、模擬碰撞試驗、蓄電池擠壓試驗、溫度沖擊試驗、濕熱循環(huán)試驗、海水浸泡試驗、外部火燒試驗、鹽霧腐蝕試驗、高海拔模擬試驗、過溫保護試驗、短路保護試驗、過充電保護試驗、過放電保護試驗等項目，選擇科賽德品牌，值得信賴！

第3部分:安全性要求與測試方法
1范圍
GB/T31467的本部分規(guī)定了電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)安全性的要求和測試方法本部分適用于裝載在電動汽車上的鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng),鎳氫動力蓄電池包和系統(tǒng)等照執(zhí)行。.
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于才件。凡是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外殼防護等級(IP代碼)
GB/T 18384.1電 動汽車? 安全要求第1部分:車載儲能裝置GB/T 18384.3? 電動汽車? 安全要求第3部分:人員觸電防護GB/T 19596? 電動汽車術(shù)語
GB/T 28046.1- -2011 ,? 道路車輛:? 電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第 1部分:一般規(guī)定 GB/T 31467.1-2015? 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(yīng)用測試規(guī)程GB/T 31467.2- 2015? 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(yīng)用測試規(guī)程
3術(shù)語和定義.
GB/T 19596界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1
蓄電池電子部件? battery electronics
采集或者同時監(jiān)測蓄電池單體或模塊的電和熱數(shù)據(jù)的電子裝置，可以包括用于蓄電池單體均衡的電子部件。
注:蓄電池電子部件可以包括單體控制器。單體電池間的均衡可以由蓄電池電子部件控制,或者通過蓄電池控制
單元控制。3.2
蓄電池控制單元battery control unit; BCU
控制、管理、檢測或計算蓄電池系統(tǒng)的電和熱相關(guān)的參數(shù),并提供蓄電池系統(tǒng)和其他車輛控制器通訊的電子裝置。3.3
額定容量? rated capacity
在規(guī)定條件下測得的蓄電池包或系統(tǒng)的放電容量值。3.4
蓄電池包battery pack
蓄電池系統(tǒng)? battery system
一個或一個以上蓄電池包及相應(yīng)附件(管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備以及機械總成等)構(gòu)成的能量存儲裝置。3.6
高壓high voltage
最大工作電壓大于30 V a.c.(rms)且小于或等于1 000 V a.c.(rms),或大于60 V d.c.且小于或等于1500 Vd.c. 的電壓。3.7
低壓? low voltage
最大工作電壓不大于30 Va.c.(rms),或不大于60 V d.c.的電壓。
4符號和縮略語
下列符號和縮略語適用于本文件。
nC:電流倍率,等于1 h放電容量的n倍[單位為安(A)」D)
SOC:室溫荷電狀態(tài)(state of charge)
5通用測試條件
5.1 一般條件
5.1.1除非在某些 具體測試項目中另有說明，測試工作在溫度為25 C士5 C ,濕度為15%~90%環(huán)境下進行。本標準所提到的室溫，是指25 C士2 C。
5.1.2蓄 電池包和系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T 18384.1和GB/T 18384.3的相關(guān)要求。
5.1.3蓄電池包和系統(tǒng)交付時需要包括必要的操作文件,以及和測試設(shè)備相連所需的接口部件,如連接器,插頭,包括冷卻接口蓄電池包和蓄電池系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)參見附錄A。制造商需要提供蓄電池包或系統(tǒng)的工作限值,以保證整個測試過程的安全。”
5.1.4蓄電池包和系統(tǒng)的防護等級應(yīng)根據(jù)實際安裝位置滿足GB4208的相關(guān)要求。
5.1.5蓄 電池包和系統(tǒng)在所有測試前進行絕緣電阻測試。測試位置為:正極與殼體,負極與殼體。要求絕緣電阻值不小于100 sa/V。
5.1.6當測試的目標環(huán)境溫度改變時,在進行測試前測試對象需要完成環(huán)境適應(yīng)過程:在低溫下靜置不少于24 h;在高溫下靜置不小于16 h。
5.1.7如果蓄電池包和系統(tǒng)由于某些原因(如尺寸或重量)不適合進行某些測試,那么供需雙方協(xié)商一致后可以用蓄電池包和系統(tǒng)的子系統(tǒng)代替作為測試對象,進行全部或部分測試,但是作為測試對象的子系統(tǒng)應(yīng)該包含和整車要求相關(guān)的所有部分。
5.1.8? 調(diào)整SOC至試驗目標值n%的方法:按制造商提供的充電方式將蓄電池包和系統(tǒng)充滿電，靜置1h,以1C恒流放電(100-n)/100h。每次soc調(diào)整后,在新的測試開始前測試對象需要靜置30min。5.1.9 測試過程中,為了蓄電池包和系統(tǒng)的內(nèi)部反應(yīng)及溫度的平衡，某些測試步驟之間需要靜置- -定的時間。
5.1.10測試過程中的放電倍率大小按照本部分的規(guī)定執(zhí)行,充電機制和放電截止條件由制造商提供。
5.1.11蓄電池包和系統(tǒng)的額定容量對于測試過程具有重要影響。蓄電池包和系統(tǒng)實際可用容量(6.2)與額定容量之差的絕對值不得超過額定容量的5%。
5.1.12除有特殊規(guī)定,測試對象均以制造商規(guī)定的滿電態(tài)進行測試。
5.1.13蓄電池包和系統(tǒng)需要進行的測試項目、測試方法章條號、測試條件等信息參見附錄B。5.1.14蓄電池放電電流符號為正,充電電流符號為負。
5.2準確度要求
5.2. 1? 測量儀器、儀表準確度的要求如下:
電壓測量裝置:不低于0.5級;電流測量裝置:不低于0.5級;.溫度測量裝置:士0.5 C;時間測量裝置:士0.1%;尺寸測量裝置:士0.1%;—質(zhì)量測量裝置:士0.1%。
5.2.2測試過程 中,控制值(實際值)和目標值之間的誤差要求如下:
–電壓:土1%;—電流:土1%;一-溫度:土2 %C。
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。
5.4試驗準備
5.4.1蓄電池 包的準備
蓄電池包的高壓、低壓及冷卻裝置要和測試平臺設(shè)備相連,開啟蓄電池包的被動保護功能。根據(jù)蓄電池包制造商的要求和測試規(guī)程,測試平臺檢測和控制電池包的工作狀態(tài)和工作參數(shù),并保證主動保護開啟,必要時可以通過斷開蓄電池包的主接觸器來實現(xiàn)。冷卻裝置根據(jù)制造商的要求工作。蓄電池包測試過程中,蓄電池包和測試平臺之間沒有信息交換，蓄電池包的參數(shù)限值由測試平臺直接控制。測試平臺檢測蓄電池包的電流、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)。
5.4.2蓄電池系統(tǒng)的準備
蓄電池系統(tǒng)的高壓、低壓、冷卻裝置及BCU要和測試平臺設(shè)備相連,開啟蓄電池系統(tǒng)的主動和被動保護。測試平臺保證測試參數(shù)和條件與測試規(guī)程的要求–致,并保證蓄電池系統(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。BCU控制冷卻裝置的工作。必要時BCU的程序可以由蓄電池系統(tǒng)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(shè)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)不作為檢測結(jié)果或測試依據(jù)。
6通用測試
6.1狀態(tài)參數(shù)測量準確度
6.1.1正式測試開始前,應(yīng)先進行蓄電池包和系統(tǒng)的電子部件或BCU的狀態(tài)參數(shù)測量準確度試驗,以確保測試時參數(shù)的準確性。
6.1.2蓄電池包和系統(tǒng)的電子部件或BCU的狀態(tài)參數(shù)測量準確度應(yīng)滿足表1的要求。
7安全性測試
6.2預處理測試
6.2.1正式測話開始前,蓄電池包和系統(tǒng)需要先進行預處理循環(huán)，以確保測試時蓄電池包和系統(tǒng)的性能處于激活和穩(wěn)定的狀態(tài)。
6.2.2預處理 循環(huán)在室溫下進行，具體步驟依據(jù)@B/T 31467.1 2015 或GB/T 31467.2 -2015中6.17.17.1.1蓄電池包或系統(tǒng)的振動試驗7.1.1.1參考 測試對象車輛安裝位置和GB/T 2423.43的要求,將測試對象安裝在振動臺上。振動測試在三個方向，上進行,測試從》軸開始,然后是y軸,最后是x軸。測試過程參照GB/T 2423.56。7.1.1.2對于安 裝位置在車輛乘員倉下部的測試對象,測試參數(shù)按照表2、表4、表5和圖1進行;對于振動力
進行。如果道續(xù)兩次的放電容量的差別小于額定容量的3%,則蓄電池包和系統(tǒng)完成預處理測試。如果標準循環(huán)和一個新的測試項目之間時間間隔大于24 h,則需要重新進行4 次標準充電。
安裝在其他位置的測試對象,測試參數(shù)按照表2表8.表5和圖1進行
7.9海水浸泡
7.9.1測試對象為蓄電池包或系統(tǒng)。
7.9.2室溫下,測試對象以實車裝配狀態(tài)與整車線束相連,然后以實車裝配方向置于3.5%NaCl溶液(質(zhì)量分數(shù),模擬常溫下的海水成分)中2h。水深要足以淹沒測試對象。觀察2h。7.9.3要求:蓄電池包或系統(tǒng)無著火或爆炸等現(xiàn)象。
7.10外部火燒
7.10.1? 測試對象為蓄電池包或系統(tǒng)。
7.10.2測試中,盛放汽油的平盤尺寸超過測試對象水平尺寸20cm,不超過50cm。平盤高度不高于汽油表面8cm。汽油液面與測試對象的距離設(shè)定為50cm,或者為車輛空載狀態(tài)下測試對象底面的離地高度,或者由雙方商定。平盤底層注人水。
7.10.3在離被測設(shè)備至少 3 m遠的地方點燃汽油,經(jīng)過60 s的預熱后,將油盤置于被測設(shè)備下方。如果油盤尺寸太大,無法移動,可以采用移動被測樣品和支架的方式。7.10.4測 試對象直接暴露在火焰下70 s。
7.10.5將蓋板蓋在油盤上。測試對象在該狀態(tài)下測試60 s。或經(jīng)雙方協(xié)商同意,繼續(xù)直接暴露在火焰中60s。
7.10.6? 將油盤移走,觀察2 h。
7.10.7要求:蓄電池包或系統(tǒng)無爆炸現(xiàn)象,若有火苗,應(yīng)在火源移開后2min內(nèi)熄滅。
7.11 鹽霧
7.11.1測試對 象為蓄電池包或系統(tǒng)。
7.11.2 參照GB/T 2423.18嚴酷等級(5)進行四個試驗循環(huán)。
7.11.3? 鹽溶液采用氯化鈉(化學純、分析純)和蒸餾水或去離子水配置,其濃度為(5士0.1)%(質(zhì)量分數(shù))。(20土2)C下測量pH值在6.5~7.2之間。
7.11.4 將測試對象放人鹽霧箱,在15 C~35 C下噴鹽霧2 h。噴霧結(jié)束后,將測試對象轉(zhuǎn)移到濕熱箱中貯存20 h~22 h,溫度為(40土2)C ,相對濕度為(93士3)% ,組成-一個循環(huán)。將這- -循環(huán)再重復三次，然后在試驗標準大氣條件[溫度為(23土2)C,相對濕度為45%~55%]下貯存3 d,組成一個周期。重復進行4個周期測試。
7.11.5要求:蓄電池包或系統(tǒng)無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸現(xiàn)象。
7.12高海拔.
7.12.1測試對象為蓄電池包或系統(tǒng)。
7.12.2測試環(huán)境:海拔高度為4000m或等同高度的氣壓條件,溫度為室溫。

7.12.3在7.12.2的測試環(huán)境下擱置5 h,對測試對象進行1C(不超過400 A)恒流放電至放電截止條件。觀察2 h。
7.12.4要求:蓄 電池包或系統(tǒng)無放電電流銳變、電壓異常、泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現(xiàn)象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 s/V。
7.13.1測試對象為蓄電池系統(tǒng)。
7.13.2測試中測試對象中所有控制系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。
7.13.3測試溫度為測試對象最高工作溫度,以測試對象允許的最大持續(xù)充放電電流進行充放電試驗,直至電池管理系統(tǒng)起作用,或達到以下條件時停止試驗:
a) 超過最高工作溫度10 C;
b)在1h內(nèi)最高溫度變化值小于4%C;c)出現(xiàn)其他意外情況。
7.13.4要求:電池管理系統(tǒng)起作用,蓄電池系統(tǒng)無噴氣、外殼破裂、著火或爆炸等現(xiàn)象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Q/V。
7.14短路保護
7.14.1測 試對象為蓄電池系統(tǒng)。
7.14.2測試中測試對象的所有控制系統(tǒng)應(yīng)處于工作狀態(tài)。7.14.3將 測試對象的接線端短路10 min。
7.14.4 :? 短路電阻不大子20 ml,由雙方共同商定。觀察2 h。
7.14.5要求:保護裝置起作用，蓄電池系統(tǒng)無泄漏外殼破裂，著火或爆炸等現(xiàn)象。式驗后的絕緣電阻值不小于100s/y。
7.15 過充電保護;

7.15.1? 測試對象為蓄電池系統(tǒng)。
7.15.2測 試中測試對象中所有控制系統(tǒng)應(yīng)處于工作狀態(tài)。
7.15.3充電電流倍率為IC或者由雙方協(xié)商確定,充電至電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)起作用,或達到以下條件時停止試驗:
a)測試對象的最高電壓的1.2倍;b) sOC=130%;
c) 超過廠家規(guī)定的最高溫度5 C;d)出 現(xiàn)其他意外情況。試驗后,觀察2h。
7.15.4要求:電池管理系統(tǒng)起作用,蓄電池系統(tǒng)無外殼破裂,著火或爆炸等現(xiàn)象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 n/V。
7.16過放電保護
7.16.1測試對象為蓄電池系統(tǒng)。
7.16.2測試中測試對象中所有控制系統(tǒng)應(yīng)處于工作狀態(tài)。
7.16.3標準放電至放電截止條件,繼續(xù)以1C(不超過400A)放電,直至電池管理系統(tǒng)起作用,或達到以下條件時停止試驗:
a)總電壓低于 額定電壓的25% ;b) 過放電時間超過30 min:c) 廠家規(guī)定的最高溫度5 C;d)出 現(xiàn)其他意外情況。試驗后,觀察2 h。
7.16.4要求:電池管理系統(tǒng)起作用,蓄電池系統(tǒng)無外殼破裂、著火或爆炸等現(xiàn)象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 s/V。
A.1蓄電池包
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60Vd.c.的蓄電池包,宜包括千山切斷Th能? 所右部件應(yīng)該被安裝在常用防撞蓄電池箱內(nèi)。圖A.1是一個蓄電池包的典型結(jié)構(gòu)。