2021电动汽车动力蓄电池剩余寿命评估导则

电动汽车动力蓄电池剩余寿命评估导则目 次前言 II围 1范引文件 1语定义 1略和号 1余命估基则 2余命估作要因素 2余命估一法 2型证评结出 4试法 5估果 6附录A（料） 高加速试法 7附录B（料） 一基于史电据剩寿命估法 8I电动汽车动力蓄电池剩余寿命评估导则范围本文件适用于电动汽车动力蓄电池在车载使用、梯次利用等工况下的剩余寿命评估。（GB/T19596 GB/T31467.1电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程GB/T31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程GB/T31484电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31486电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法GB/T32960.3 电汽远程务管系技规范 第部分：讯及数格GB/T34015.3 车动电池收用 梯利用 第3分梯利要求GB/T34631 制造零件余命估GB38031 电汽用力蓄池全求GB/T19596、GB/T34631界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电动车 electricvehicle纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的总称。[来源：GB/T19596，定义3.1.1]3.2剩余命 residuallife动力蓄电池的剩余寿命，为动力蓄电池在车载使用条件下的剩余寿命，或退役动力蓄电池在梯次利用条件下的剩余寿命。缩略语下列缩略语适用于本文件。1BMS：蓄电池管理系统（batterymanagementsystem）SOH：健康状态（stage-of-health）OCV：开路电压（OpenCircuitVoltage）符号下列符号适用于本文件。I2：2小时率放电电流（A），其数值等于额定容量值的1/2。I3：3小时率放电电流（A），其数值等于额定容量值的1/3。进行建模和剩余寿命评估应遵循以下准则：（SOH）（线；剩余寿命评估的测试和建模工作应考量以下重要因素：10%。基于电性能状态和全生命周期循环寿命曲线进行分析，评估剩余寿命。评估剩余寿命的方法，按式（1）进行计算：2式中：

𝑅𝐿𝑥,𝑠=𝑅𝐿𝑥,0−𝐿𝑥,𝑠····································································(1)𝑅𝐿𝑥,𝑠——电池在对应工况下使用，达到特定退役条件的剩余寿命，x指对应工况，如车载工况、梯次工况等；𝑅𝐿𝑥,0——电池在对应工况下使用，初始状态的剩余寿命；𝐿𝑥,𝑠——已使用寿命在对应工况下的评估值，对于新电池，𝐿𝑥,𝑠=0。评估方法如下：OCV按照9.2所述车载工况、梯次储能或低速动力等工况的循环寿命测试方法，对新品的电池单体、模组、包进行全生命周期循环寿命测试，或按附录A.2所述加速循环寿命测试方法对新品的电池单体、模组、包进行全生命周期循环寿命测试，并绘制电性能-循环次数曲线，建立全生命周期循环寿命模型。按照9.3所述电性能状态测试方法对退役电池单体、模组、包进行一定充放电倍率、特征温度下的内阻、电池容量等测试，获取电性能状态数据。基于动力电池电性能状态，参考式（1），利用所构建的模型计算剩余寿命。评估方法如下：获取包括且不限于表1中的，基于GB/T32960.3的电池历史运行数据。3表1 动力池余环命测模历数参表序号参数项序号参数项1原始出厂标称容量5最高温度值2报文时间6最低温度值3总电流7单体电池温度值列表4SOC按照9.3所述方法对退役电池单体、模组、包进行电性能状态测试，或与相关企业协商，获取额定容量、额定能量、初始容量、初始能量、标准循环寿命、工况循环寿命等电性能状态数据。（R2）95%。基于动力电池历史数据等参数，参考式（1），利用所构建的模型计算剩余寿命。其他剩余寿命评估方法应基于实践验证得到。企业应按不少于5个电池单体/组/包进行随机抽样，均按下文所述循环寿命测试方法对电池剩余循环寿命预测模型进行验证测试。10002000模型准确率的计算参考公式（2）。式中：

𝐴𝑐𝑐=

𝑛𝑖=1

|1𝑦𝑖𝑖𝑦𝑖𝑛

×100%··························································(2)𝐴𝑐𝑐——表示模型的整体准确率，即在全部循环过程，评估剩余寿命和测定剩余寿命相对误差的算数平均值；𝑦𝑖——表示拟评估电池在某工况下测定的剩余寿命；𝑖——𝑛 ——4样本数据测试如小于200圈或未达到规定的退役条件，则认为无效样本，需要重新测试。对同一型号电池，评估模型经验证的准确率不应低于90%，并保留验证测试记录。基于构建的寿命预测模型，带入当前测定参数和历史数据，计算预测剩余寿命。评估剩余寿命的结果应表示为𝑅𝐿±𝜀的形式，其中𝑅𝐿为模型测定的电池剩余寿命，𝜀表示基于模型精度计算而得的预测结果误差，按式（3）进行计算：2𝜀=1−𝐴𝑐𝑐×𝑅𝑈𝐿······································································(3)2除另有规定外，试验应在温度为25℃±515%～90%，大气压力为86kPa～106252参照GB/T31484—2015测试完成后应记录测试条件和电性能测试数据。测试步骤如下：25℃±21.5I3（A）1h；25℃±21.5I3（A）3/10I3（A）1h；25±21.5I3（A）1h；重复步骤b)～c402000测试步骤如下：25±21h；525±20.04I2（A）1h；25±21h；重复步骤b)～c402000测试方法如下：1I2（A）30min（60min）；试验温度下，依据以下方法充电：以1I2（A）8h；30min（60min）；1I2（A）eAh）。根据电池以高功率应用或高能量应用为目的，采用GB/T31467.1中7.2所述方法或GB/T31467.2中7.2所述方法其他电性能状态测试方法参照相关标准执行。6附录A（）按照如下步骤测试循环寿命：40±15h；9.2（40）（25）𝑡𝑧0=𝜏⋅𝑡𝑧𝑖 (A.1)式中：𝑡𝑧0——𝑡𝑧𝑖——𝜏——加速因子，电池材料类型为磷酸铁锂参照T/CIAPS0012—2021计算，电池材料类型为三元材料或其他的参照GB∕T34986—2017计算。7附录B（资料性）一种基于历史充电数据的剩余寿命评估方法特征参数选取：温度监控数据包含动力电池包内部所有温度探点的实施温度监控数据，用于；SOCSOCSOCDOD估方法，为表B.1表B.1归一化标准充电工况环境温度充电倍率充电深度DOD25℃1C100%B.113N1𝐿𝑥,𝑠（已循工次）=𝑛𝑘𝑖𝛼𝑇𝑖𝛼𝐶𝑖𝛼𝐷𝑂𝐷𝑖 (B.1)1式中：n ——表已环i ——表第i循；𝑘𝑖 ——𝛼𝑇𝑖 𝛼𝐶𝑖 𝑎𝐷𝑂𝐷𝑖——表示第i次循环的充电片段的充电深度。基于已获取的初始标准工况剩余寿命RL0，可计算获取所计算电池剩余寿命为：RL=RL0−𝐿𝑥,𝑠 (B.2)本例中构建已使用车载工况寿命与已使用梯次工况寿命的转换评估方法，如下式所示：L𝑥,𝑠=Ly,s·F（x,y） (B.3)式中：x——表示梯次利用工况；y——表示车载工况；8s ——F（x,y）——表示已使用车载寿命与拟应用