2023电动汽车运行过程电池系统安全风险监测及故障预警规范

电动汽车运行过程电池系统安全风险监测及故障预警规范目 次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1通用要求 1监测数据字段 1监测数据上传和存储要求 2预警方法 3离线超时预警 3数据有效率预警 3压差异常预警 3温差异常预警 4绝缘异常预警 5自放电速率异常预警 6预警的处置 7提交诊断报告 7提交检修报告 7附录A（资料性）百分位数与箱形图 8百分位数 8箱形图 8I电动汽车运行过程电池系统安全风险监测及故障预警规范范围本文件规定了在车辆运行过程中，对电动汽车电池系统安全风险监测及故障预警的通用技术。本文件适用于对锂离子动力电池系统进行故障预警的电动汽车监测平台。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB16735 道路车辆车辆识别代号GB/T19596—2017电动汽车术语GB/T32960.3—2016电动汽车远程服务与管理系统技术规范第3部分：通信协议及数据格式GB/T34014—2017汽车动力蓄电池编码规则术语和定义GB16735、GB/T19596—2017、GB/T32960.3—2016和GB/T34014—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。监测平台monitorplatform用于监测电动汽车动力电池，接收和处理车辆数据的管理平台。行驶事件drivingevent一次完整车辆行驶过程。交流充电事件ACchargingevent一次完整车辆交流充电过程。直流充电事件DCchargingevent一次完整车辆直流充电过程。静置事件idleevent一次完整车辆静置过程。通用要求监测数据字段电动汽车在运行过程中，应对与电池系统相关的数据进行监测。监测数据字段见表1：1表1监测数据字段数据字段描述及要求监测选项VIN符合GB16735要求必选项电池编号符合GB/T34014—20174编码要求必选项数据采样时间符合GB/T32960.3—20166.4时间要求必选项事件状态0x01:行驶;0x02:交流充电;0x03:直流充电;0x04:静置;0x05:其他;0xFF:无效必选项事件号12840001加。例：202101010001必选项总电压符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整车数据要求必选项总电流有效值范围：0～400（20A，表示-00A～20A，最小计量单元：010F，0F0F，0F”表示无效必选项SOC符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整车数据要求必选项绝缘电阻符合GB/T32960.3—20167.2.3.1整车数据要求必选项电池单体电压最高值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6极值数据要求必选项电池单体电压最低值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6极值数据要求必选项最高温度值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6极值数据要求必选项最低温度值符合GB/T32960.3—20167.2.3.6极值数据要求必选项电压信息列表参考GB/T32960.3—2016B.3.5.3.8可充电储能装置电压数据要求必选项温度信息列表参考GB/T32960.3—2016B.3.5.3.9可充电储能装置温度数据要求必选项请求充电电流值～200～20A010F，0xFE”表示异常，“0xFF，0xFF”表示无效可选项监测数据上传和存储要求车辆处于行驶事件、交流充电事件、直流充电事件时，应即时上传信息，上传周期宜小于等于10s。10min，上210s。32min10s。8预警方法离线超时预警1被监测电池最后一次上传数据的日期为电池离线日期。n（n30数据有效率预警被监测电池的数据有效率按公式(1)计算：�𝑃����=�����×0%·()����式中：𝑃�𝑣𝑎�——数据有效率；�valid ——有效数据帧数量；�all ——总数据帧数量。有效数据帧同时满足下列要求：本帧中必选项不为空；本帧中必选项不为初始化值、异常值、无效值；本帧中必选项字段值在有效值范围内。17280压差异常预警1同一电池型号界定以工信部公告车型产品型号为依据，可在公告基础上根据批次、寿命作进一步划分。对满足下列条件的数据帧计算压差值，压差为数据帧中最大单体电压和最小单体电压的差：SOC（企业自定义，例：30%～100%）；温度处于指定范围（企业自定义，例：0～40）；电流处于指定范围（企业自定义，例：-100A～100A）；电压处于指定范围（企业自定义，例：2.5V～4.3V）；当日上传数据的电池系统数量处于指定范围（500）；单个电池系统当日上传的数据帧数量处于指定范围（500）；事件状态（企业自定义，例：交流充电、静置）。获取监测平台中同一型号所有电池系统的压差，分别对每一电池系统计算当日的压差分位数。325�25，单位为伏特（V）；50�50，单位为伏特（V）；75�75，单位为伏特（V）。电池型号压差上边缘值按公式(2)计算：3式中：

�0=�75total+1.5×�75total−�25total (1)�0 ——电池型号压差上边缘值，单位为伏特（V）；�75total——以5.3.4得出的�5075伏特（V）；�25total——以5.3.4得出的�5025伏特（V）。单个电池系统压差下边缘值按公式(3)计算：�1=�25−1.5×�75−�25············································(2)式中：�1——单个电池系统压差下边缘值，单位为伏特（V）。若存在电池系统�1>�01图1压差异常预警示意图温差异常预警1同一电池型号界定以工信部公告车型产品型号为依据，可在公告基础上根据批次、寿命作进一步划分。对满足下列条件的数据帧计算温差值，温差为数据帧中最高温度和最低温度的差：SOC（企业自定义，例：30%～100%）；电流处于指定范围（企业自定义，例：-100A～100A）；电压处于指定范围（企业自定义，例：2.5V～4.3V）；当日上传数据的电池系统数量处于指定范围（500）；单个电池系统当日上传的数据帧数量处于指定范围（500）；事件状态（企业自定义，例：交流充电和静置。获取监测平台中同一型号所有电池系统的温差，分别对每一电池系统计算当日的温差分位数。325�25，单位为摄氏度（ºC）；50�50，单位为摄氏度（ºC）；75�75，单位为摄氏度（ºC）。电池型号温差上边缘值按公式(4)计算：�0=�75total+1.5×�75total−�25total (1)式中：�0 ——电池型号温差上边缘值，单位为摄氏度（ºC）；4�75total——以5.4.4得出的�5075摄氏度（ºC）；�25total——以5.4.4得出的�50为样本，计算得到该电池型号当日整体的温差第25百分位数，单位摄氏度（ºC）。单个电池系统温差下边缘值按公式(5)计算：�1=�25−1.5×�75−�25············································(2)式中：�1——单个电池系统温差下边缘值，单位为摄氏度（ºC）。若存在电池系统�1>�02图2温差异常预警示意图绝缘异常预警1同一电池型号界定以工信部公告车型产品型号为依据，可在公告基础上根据批次、寿命作进一步划分。对满足下列条件的数据帧提取绝缘值：电流处于指定范围（企业自定义，例：0A～500A）；当日上传数据的电池系统数量处于指定范围（500）；单个电池系统当日上传的数据帧数量处于指定范围（500）；事件状态（企业自定义，例：交流充电、静置、行驶。325�25，单位为千欧姆（kΩ）；50�50，单位为千欧姆（kΩ）；75�75，单位为千欧姆（kΩ）。电池型号绝缘下边缘值按公式(6)计算：�0=�25total−1.5×�75total−�25total (1)式中：�0 ——电池型号绝缘下边缘值，单位为千欧姆（kΩ）；�75total——以5.5.4得出的�5075千欧姆（kΩ）；�25total——以5.5.4得出的�5025千欧姆（kΩ）。单个电池系统绝缘上边缘值按公式(7)计算：5式中：

�1=�75+1.5×�75−�25············································(2)�1——单个电池系统绝缘上边缘值，单位为千欧姆（kΩ）。若存在电池系统�1<�03图3绝缘异常预警示意图自放电速率异常预警1同一电池型号界定以工信部公告车型产品型号为依据，可在公告基础上根据批次、寿命作进一步划分。获取监测平台满足下列条件的静置事件：事件状态为静置；事件时长大于等于指定时长（企业自定义，例：8h）；SOC（企业自定义，例：80%～100%）。5.6.31�1�]1按公式(8�1=�0+��·······················································(1)式中：t1——去极化完成时刻；�0——静置事件起始时刻，单位为小时（h）；�w——去极化时长，单位为小时（h）（企业自定义，例：1h）。t2�2�。t1至t2期间全量单体电压压降按公式(9)计算：�����=�1[�]−��2�]·2)式中：�𝑑𝑟�——全量单体电压压降，单位为伏特（V）。全量单体中压降速率最大的单体按公式(10)计算：�𝑑��=����𝑑𝑟�················································(3)式中：�𝑑��——全量单体中压降速率最大的单体，单位为伏特（V）。全量单体平均压降按公式(11)计算：�𝑣𝑎=��𝑑����𝑑𝑟�·············································式中：6�𝑣𝑎——全量单体平均压降，单位为伏特（V）。自放电速率差按公式(12)计算：����=(���–�����/t2−1) ()式中：���——（V/。���预警的处置提交诊断报告企业监控团队应在触发预警后24小时内完成异常分析，并在监测平台提交诊断报告。常见的诊断结果包括如下三大类：电池故障：电芯内短路、电池系统绝缘故障、电池阻抗故障、电压采样失效、温度采样失效等；车辆故障：高压总成绝缘故障、T-Box12V其他故障：充电桩绝缘故障等。表2各类故障处置建议故障等级故障项目处置建议高风险电芯内短路联系用户在24小时内对车辆进行检修。电池系统绝缘故障中风险高压总成绝缘故障联系用户在72小时内对车辆进行检修。电压采样失效温度采样失效低风险电池阻抗故障联系用户在一周内对车辆进行检修。