DB35-T 2110-2023 在用电动汽车动力电池系统性能评估规范

ICS43.120CCST4735DB35/T2110—2023在用电动汽车动力电池系统性能评估规范Performanceevaluationspecificationforin-usepowerbatteriesofnewenergyvehicles福建省市场监督管理局发布IDB35/T2110—2023前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14技术要求 25检测条件及记录 36检测方法 4附录A（资料性）动力电池系统检测记录表 附录B（资料性）动力电池系统评估报告 DB35/T2110—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由福建省工业和信息化厅提出并归口。本文件起草单位：宁德时代新能源科技股份有限公司、福建星云电子股份有限公司、福建时代星云科技有限公司、福建省汽车运输集团有限公司、福建省计量科学研究院、中国石化销售股份有限公司福建分公司、国网电动汽车服务（福建）有限公司。本文件主要起草人：魏志立、马达、刘震、李爱民、郑其荣、刘伟、张新池、王强、张煌辉、张杰梁、牟琳、李海洋、黄中。DB35/T2110—20231在用电动汽车动力电池系统性能评估规范本文件规定了在用电动汽车锂离子动力电池系统（以下简称“动力电池系统”）的技术要求、检测条件及记录、检测方法。本文件适用于动力电池系统在整车不拆解、不改变控制策略条件下的检测，其它类型电池系统参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18487.1电动车辆传导充电系统第1部分：通用要求GB/T20234.1—2015电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求GB/T27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议GB/T31467.1—2015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/T34658电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试GB/T38661电动汽车用电池管理系统技术条件3术语和定义GB/T18487.1、GB/T19596、GB/T20234.1—2015、GB/T27930、GB/T31467.1—2015、GB/T34658和GB/T38661界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电动汽车electricvehicle插电式混合动力汽车和纯电动汽车。3.2在用电动汽车in-useelectricvehicle已注册登记的电动汽车。3.3动力电池系统powerbatterysystem由一个或一个以上蓄电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等）构成的能量存储装置。3.4电池管理系统batterymanagementsystem；BMS监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态等可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的系统。2DB35/T2110—20233.5实际初始充电可用容量availableinitialchargingcapacity电动汽车新车下线首次通过充电可用容量检测常规测试法（6.3.1.1）获得的动力电池系统容量。3.6实际初始放电可用容量availableinitialdischargingcapacity电动汽车新车下线首次通过放电可用容量检测（6.3.2）获得的动力电池系统容量。3.7充电可用容量保持率availablechargingcapacityretentionrate通过充电可用容量检测（6.3.1）获得的动力电池系统当前容量（Ah）与实际初始充电可用容量的3.8放电可用容量保持率availabledischargingcapacityretentionrate通过放电可用容量检测（6.3.2）获得的动力电池系统当前容量（Ah）与实际初始放电可用容量的3.9直流内阻directcurrentresistance；DCR电池系统在工作时，直流电流流过动力电池系统所受到的阻力，包括欧姆内阻和极化内阻。3.10直流内阻增长率directcurrentresistancegrowthrate动力电池系统当前直流内阻（DCRt）与初始直流内阻（DCR0）之差，与初始直流内阻（DCR0）的百分比值。4技术要求4.1气味及外观要求动力电池系统气味及外观应符合以下要求：a)无刺激性气味及液体残留痕迹；b)铭牌、安全警示标识清晰可见，无破损；c)未见明显变形及锈蚀，螺栓无缺失、无松动、无螺纹露出；d)高/低压线束金属部分无裸露，无明显破损；e)连接器无明显破损、松脱，如有锁扣，锁扣应正常在位并可靠锁定。4.2电池系统要求4.2.1绝缘性能按照6.5的方法进行测试，动力电池系统与车身可导电部分之间的绝缘电阻应大于100Ω/V。4.2.2绝缘保护功能若被检车辆的动力电池系统与车身可导电部分之间的绝缘电阻小于100Ω/V，则动力电池系统应启动绝缘故障保护。绝缘保护功能按照6.6的方法进行测试，BMS应记录绝缘故障告警信息。DB35/T2110—202334.2.3热状态检测按照6.7的方法进行测试，乘用车电池系统最大温差不超过5℃,商用车电池系统最大温差不超过4.3电池管理系统要求4.3.1基本要求BMS应符合GB/T38661的规定，通信协议应符合GB/T27930的规定。BMS宜具备以下功能：a)允许动力电池系统通过传导式充电口对测试设备放电；b)开放GB/T27930中规定的电池技术参数的可选项；c)上传动力电池热管理系统的启动和关闭状态。4.3.2测量误差要求BMS最大测量误差应符合：a)SOC估算最大允许误差不大于5%；b)电流最大允许误差不大于±2%（10A以下±0.2A）；c)总电压最大允许误差不大于±1%。5检测条件及记录5.1环境要求检测环境条件应满足：a)环境温度为25℃±10℃;b)相对湿度为45%～95%；c)大气压力范围为86kPa～106kPa。5.2气味及外观检查条件在现场环境良好、光线充足、无其它异味的条件下，对动力电池系统可视部分进行气味及外观检查。5.3检测设备5.3.1功能要求应符合GB/T18487.1、GB/T27930的规定，应至少具备直流充电功能、直流放电功能。5.3.2测量误差应满足以下要求：a)输出电流测量误差不超过±0.1%FS（满量程）；b)输出电压测量误差不超过±0.1%FS（满量程）；c)温度测量误差不超过±0.5℃;d)时间测量误差不超过±0.1s；DB35/T2110—20234e)绝缘测试设备精度要求：±5%；f)容量时间计算精度不超过1ms。5.3.3充电连接装置温度要求充电连接装置按照GB/T20234.1—2015中7.13的测试方法进行测试，允许抓握部位的非金属部件最高温度不应超过60℃,端子的温升不应超过50K。5.4检测记录动力电池系统检测结果记录可参考附录A。若检测设备可自动生成评估报告，可参考附录B。6检测方法6.1总则6.3、6.4、6.5的快速测试法是对动力电池系统的性能快速诊断（性能初判），常规测试法是在快速测试法基础上的深度诊断（精度更高）。6.2气味及外观检查靠近动力电池系统箱体外壳及连接器部位，目测检查箱体外观，通过嗅觉辨别是否有刺激性气味。6.3容量保持率检测6.3.1充电可用容量保持率检测6.3.1.1常规测试法在检测环境条件下，使用检测设备按以下步骤进行检测：a)动力电池系统1C放电或根据电池生产商规定的放电约束条件放电或通过整车（含车载用电设备）放电至放电截止条件；b)关闭车辆电源，静置30min；c)动力电池系统充电至厂商规定的充电截止条件；d)记录充电过程中总电压U，电流I及充电时间t；e)计算动力电池系统充电可用容量Ct；f)获取实际初始充电可用容量C0，根据式（1）计算当前实际充电可用容量保持率：η——实际充电可用容量保持率；Ct——实际充电可用容量，单位为安时（Ah）；0——初始充电可用容量，单位为安时（Ah）。6.3.1.2快速测试法在检测环境条件下，使用检测设备按以下步骤进行检测。a)使用检测设备对动力电池系统充电。DB35/T2110—20235b)获取车辆SOC在[X1,X2]（40%≤X1＜X2≤60%，X2-X1≥8%）区间时，动力电池系统充电容量C1。c)动力电池系统充电至厂商规定的充电截止条件。d)根据式（2）计算动力电池系统充电可用容量Ct,：························································(2),Ct——实际充电可用容量，单位为安时（Ah）；1——初始充电可用容量，单位为安时（Ah）；2——充电截止SOC值；1——充电初始SOC值。e)获取实际初始充电可用容量C0，根据式（3）计算当前实际充电可用容量保持率：·····················································(3)η'——实际充电可用容量保持率；Ct,——实际充电可用容量，单位为安时（Ah）；0——初始充电可用容量，单位为安时（Ah）。6.3.2放电可用容量保持率检测'在检测环境条件下，使用检测设备按以下步骤检测动力电池系统放电可用容量CF。a)动力电池系统充电至厂商规定的充电截止条件。b)关闭车辆电源，静置30min。c)动力电池系统进行1C放电（或按厂商规定的放电方式放电）至制造商规定的放电截止条件。d)记录放电过程中总电压U，电流I及放电时间t。'e)计算动力电池系统放电可用容量CF。f)获取实际初始放电可用容量CF，根据式（4）计算当前实际放电可用容量保持率：'F——实际放电可用容量，单位为安时（Ah）；CF——初始放电可用容量，单位为安时（Ah）。6.4直流内阻增长率检测6.4.1常规法直流内阻测试在检测环境条件下，使用检测设备按以下步骤检测动力电池系统直流内阻DCRt。a)通过整车（含车载用电设备）充放电的方式，将动力电池系统SOC调整至50%。b)关闭车辆电源，静置30min。c)根据GB/T31467.1—2015中第7.2.2条进行测试。d)根据GB/T31467.1—2015中第7.2.3条提供的公式，计算动力电池系统直流内阻DCRt。DB35/T2110—20236e)获取常规法测得的初始直流内阻DCR0，根据式（5）计算当前直流内阻增长率ΔDCR：DCRt——当前直流内阻，单位为欧姆(Ω);DCR0——初始直流内阻，单位为欧姆(Ω)。6.4.2快速法直流内阻测试在检测环境条件下，使用检测设备按以下步骤检测动力电池系统直流内阻DCRt。a)通过整车（含车载用电设备）充放电的方式，将动力电池系统SOC调整至50%。b)关闭车辆电源，静置30min。c)恒流输出0.1I（A），持续20s，记录动力电池系统第10s的总电压值U1和电流值I1。d)恒流输出I（A），持续20s，记录动力电池系统第10s的总电压值U2和电流值I2。'e)根据式（6）计算当前直流内阻DCRt：·······················································(6)DCRt'——当前直流内阻，单位为欧姆(Ω);2——1I（A）第10s的电压值，单位为伏特（V）；1——0.1I（A）第10s的电压值，单位为伏特（V）；2——1I（A）第10s的电流值，单位为安培（A）；1——0.1I（A）第10s的电流值，单位为安培（A）。DCRt'——当前直流内阻，单位为欧姆(Ω);DCR0'——初始直流内阻，单位为欧姆(Ω)。6.5绝缘检测6.5.1常规测试法在检测环境条件下，按以下步骤检测绝缘电阻值：a)断开车辆低压供电；b)拆卸高压回路维护开关（若有）；c)使用绝缘测试仪表对电池包高压回路维护开关端及电池包输出端与车辆壳体之间施加1000Vd.c.持续1min；d)测量电池包高压回路维护开关端及电池包输出端与车辆车身可导电部分之间绝缘电阻值。DB35/T2110—202376.5.2快速测试法在检测环境条件下，按以下步骤检测绝缘电阻值：a)检测设备与被检车辆建立通信；b)暂时中止车辆BMS绝缘监测模块功能；c)通过检测设备进行绝缘检测；d)绝缘检测结束后，恢复车辆BMS绝缘监测模块功能。6.6绝缘保护功能检测按照6.5通过绝缘检测后，按以下步骤进行绝缘保护功能检测：a)负端绝缘保护功能检测：检测设备与被检车辆进行通讯不充放电，通过检测设备使被检车辆高压输出端负极对PE线处连接一个20kΩ电阻，读取整车BMS报文；b)检测结束后，重新启动被检车辆的通讯；c)正端绝缘保护功能检测：检测设备与被检车辆进行通讯不充放电，通过检测设备使被检车辆高压输出端征正极对PE线处连接一个20kΩ电阻，读取整车BMS报文；d)检测结束后，重新启动被检车辆的通讯；e)将被检车辆的BMS的绝缘故障告警信息记录至检测记录表或检测报告中。6.7热状态检测在检测环境条件下，按以下步骤进行热状态检测：a)检测设备与被检车辆建立通信；b)读取充电前初始状态下最高单体温度及最低单体温度，计算温差；c)按照6.3.1.1进行测试，测试过程中实时读取最高单体温度及最低单体温度，计算温差；d)充电结束后，读取最高单体温度及最低单体温度，计算温差。6.8电池管理系统（BMS）检测6.8.1充电SOC估算误差充电SOC估算误差按以下步骤进行。a)以1s为采样周期，记录车辆BMS的SOC读数SOCn及检测设备累b)记录动力电池系统达到满足计算充电可用容量条件时（SOC在20%到80%范围内，且连续充电SOC值大于8%），检测设备累计容量Cm。'c)通过6.3.1获取动力电池系统充电截止时的充电可用容量Ct。d)取检测数据第二个SOC作为基点，记录当前BMS的SOC读数SOCa及检测设备累计容量Ca。e)根据式（8）计算出每隔1s的实际SOCm：SOCm——每隔1s的实际SOC值；SOCa——充电初始BMS的SOC值；Cn——每隔1s对应充电截止时累计充电容量，单位为安时（Ah）；Ca——每隔1s对应充电初始时累计充电容量，单位为安时（Ah）；DB35/T2110—20238C——实际充电可用容量，单位为安时（Ah）。d)根据式（9）计算充电SOC估算误差：SOCm——每隔1s的实际SOC值；SOCn——每隔1s对应BMS的SOC值。6.8.2放电SOC估算误差放电SOC估算误差按以下步骤进行。a)以1s为采样周期，记录车辆BMS的SOC读数SOCn及检测设备累计放电容量Cn。'b)记录动力电池系统放电截止时的放电可用容量Cm。c)通过6.3.2获取动力电池系统放电截止时放电可用容量CF。'd)根据式（10）计算出每隔1s的实际SOCm：m'——每隔1s对应放电截止时的放电可用