电动汽车锂离子动力蓄电池测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程

1范围

本原则规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试措施。

本原则合用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。

2规范性引用文献(其中的一部分)

下列文献对于本文献的应用是必不可少的。但凡注日期内引用文献，仅所注日期的版本合用于本文

献。但凡不注H期H勺引用文献，其最新版木(包括所有H勺修改单)合用于本文献。

GB/T2423.4-2023电工电子产品环境试验第2部分：试验措施试验Db交变湿热(】2h+12h循环)

(IEC60068-2-30:2023,1DT)

GB/T2423.43-2023电工电子产品环境试验第2部分：试验措施振动、冲击和类似动力学试验样

品的J安装(IEC60068-2-47:2023,IDT)

GB/T2423.56-2023电工电子产品环境试验第2部分：试验措施试验Fh：宽带随机振动(数字控

制)和导则(IEC60068-2-64:1993,IDT)

GB/T18384.1-2023电动汽车安全规定第1部分:车载储能装置(IS0/DIS6469-1:2023,EQV)

GB/T18384.3-2023电动汽车安全规定第3部分:人员触电防护(IS0/DIS6469-3:2023,EQV)

GB/T19596-2023电动汽车术语(ISO8713:2023,NEQ)

GB/Txxxx.1-xxxx道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定(Road

vehicles-EnvironmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipmentPart

1:General,MOD)

GB/Txxxx.3-xxxx道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road

vehicles-EnvironmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipmentPart

3:Mechanicalloads,MOD)

GB/Txxxx.4-xxxx道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road

vehicles-EnvironmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipmentPart

4:Climaticloads,MOD)

3术语和定义

3.1

蓄电池电子部件

采集或者同步监测蓄电池单体或模块的电和热数据口勺电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均

衡的电子部件。

注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单

元控制。

3.2

蓄电池控制单元batterycontrolunit(BCU)

控制、管理、检测或计算电池系统H勺电和热有关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的

电子装置。

3.3

额定容量ratedcapacityofbatterypack/syetem

制造商所宣称U勺电池包或系统按照6.2"勺措施确定的放电容量。

3.4

电池包batterypack

能量存储装置.，包括单体或单体的集成，单体电子（部件），高压电路，包括电连接的过流保护装

置，冷却接口，高压，辅助低压及通讯。见附录A。

3.5

电池系统batterysystem

能取存储装置，包括单体或单体的集成,，电池管理系统，高压电路（含电流接触器）、包括电连接

日勺过流保护装置.，冷却接口，高压，辅助低压及通讯。见附录A。

3.6

高能量应用highenergyapplication

装置或应用特性，电池包或电池系统的最大容许输出电功率和室温下其在1C倍率放电日勺能量比值低

于10。

注：高能量电池包和电池系统应用于BEVs。

3.7

高功率应用highpowerapplication

装置或应用特性，电池包或系统的最大容许输出电功率和室温下其在1C倍率放电的能量比值不小于

等于10。

注：高功率电池包和电池系统应用于HEVs和FEVso

3.8

蓄电池电流符号leadingsignofbatterycurrent

蓄电池放电电流符号为正，充电电流符号为负。

3.9

电池管理系统batterymanagementsystem（BMS）

控制或管理电池系统电气的或热性能打勺电子装置.，并提供电池系统和其他车辆控制器的通讯，包括

单体电池电子部件和电池控制单元。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语合用于本文献。

BCU：蓄电池控制单元

nC：电流倍率，等于1小时放电容量的n倍（单位A）

HV：高压（B级电压,不小于60V且不不小于等于1000V的直流系统,参照GB/T18384.3-2023）

LV：低压（A级电压,不不小于60V的直流系统,参照GB/T18384.3-2023）

PSD：功率谱密度

RMS：均方根

RT（roomtemperature）：室温（25±2）℃

SOC：荷电状态

〃：效率

,max；最大容许脉冲放电电流

5通用测试条件

5.1一般条件

5.1.1高压安仝设计需参照GB/T18384.1和GB/T18384.3口勺有关进行测试和验证"

5.1.2受试装置交付时需要包括完整的系统和顾客手册，包括所有必要的操作II勺文献，以及和测试设

备相连的接口部件（如连接器，插头，包括冷却系统）。制造商需要提供电池包或系统的工作限值，以保

证整个测试过程的安全。

5.1.3当测试的目的环境温度变化时，在进行测试前受试装置需要完毕环境适应过程：受试装置在新

的I试验环境温度下静置12h。受试装置假如包括蓄电池控制单元，则环境适应过程需要将其关闭。假如

在lh内所有测试点的温度变化不不小于4C,则环境适应过程的静置时间可以缩短。

5.1.4假如电池包或系统由于某些原因（如尺寸或重量）不适合进行某些测试，那么供需双方协商一

致后可以用电池包或电池系统於J子系统替代作为受试装置，进行所有或部分试验，不过作为受试装置的

子系统应当包括和整车规定有关口勺所有部分，如进行机械性能测试所规定日勺机械或电连接的连接点。

5.1.5调整SOC至试验目日勺值隔的措施是:按生产商提供的充电方式将电池包或系统充斥电，静置.lh,

以1C恒流放电（100-n）/100ho每次SOC调整后，新日勺测试开始前受试装置需要静置30min。

5.1.6测试过程中，为了电池包或系统口勺内部反应及温度的平衡，某些测试环节之间需要静置一定的

时间。静置过程中切断电池包或系统的主接触器，电池包或系统日勺低压电控单元正常工作，如蓄电池电

子部件和BCU等；冷却系统根据制造商口勺规定或BCUH勺指令工作。

5.1.7测试过程中的放电倍率大小按照本原则日勺规定执行，充电机制和放电截至条件由制造商提供，

不过这些条件应前后统一，如循环性能测试过程的充电机制和放电截至条件应当和循环寿命等其他试验

的规定相似。

5.1.8电池包或系统的I额定容量对于测试过程具有重要影响。假如蓄电池实际可用容量（7.1.2.2）与

蓄电池额定容量之差的绝对值超过额定容量的5%,则在测试汇报中要明确阐明，并用实际可用容量替

代额定容量用于充放电电流及SOC计算H勺根据。

5.1.9电池包和电池系统需要进行的测试项目、测试措施章条号、测试条件等信息见附录B。

5.2精确度规定

5.2.1测量仪器、仪表精确度的规定如下：

——电压测量装置：不低于0.5级；

——电流测量装置：不低于0.5级;

一一温度测量装置.：±1K；

一一时间测量装置：±0.魏；

----尺寸测量装置：±0.1%；

—质量测量装置：±0.1%。

5.2.2测试过程中，控制值或测试值的总误差（相对于期望值或实际值）最低规定如下：

电压：±1%；

——电流：±1%;

——容量：±1%;

——温度:±2K。

5.3数据记录间隔

除非在某些详细测试项目中另有阐明，否则在估计口勺充电或放电时间日勺每5%间隔处记录测试数据，

如时间、温度、电流和电压等。

5.4试验准备

5.4.1电池包的准备

除非特殊阐明，否则电池包的I高压和低压要和测试平台设备相连。根据电池包生产商的规定和试验

测试规程，由测试平台控制电流接触器、可获取的电压、电流和温度参数。电池包的被动过流保护需要

启动。测试平台需要保证枳极过流保护，假如需要，可以通过断开电池包H勺主接触器来实现。冷却装置

可以连接到测试平台，根据电池包生产商的规定进行控制操作。

5.4.2电池系统的准备

除非特殊阐明，否则电池包的高压和低压要和测试平台设备相连。电池系统由BCU控制，平台测试

设备将遵照BCU通过总线通讯传递来的工作限值。平台测试设备要保证主接触器开关的工作，保证电压

电流和温度剖面和测试规程的规定一致。电池系统冷却装置及平台测试设备相对应的冷却回路将根据测

试规程和BCUH勺控制而工作.BCU要使平台测试设备可以在电池系统工作限值内完毕规定的测试。假如需

要，BCU啊程序将根据测试规程由电池系统生产商进行更改。电池系统的主被动过流保护需要启动。积

极过流保护同步也需要由平台测试设备保证，假如需要的话通过断开电池系统日勺主接触器实现。

注1：电池包测试过程中，电池包和测试平台之间没有信息互换，电池包的参数限值由测试平台直接控制：而电池

系统测试过程中，电池系统通过总线和测试平台通讯，将蓄电池状态参数和工作限值实时传播给测试平台，

再山测试平台根据电池状态和工作限值控制测试过程。

注2：电池包和电池系统测试中，都是由测试平台控制受试装置的充电、静置、放电等过程的详细参数及其切换，

由测试平台检测电池包和电池系统电流、电压、容量或能量等参数，并将这些数据作为检测成果或计算根据。

6通用测试循环

6.1预处理循环

6.1.1电池包的预处理循环

电池包的高压和低压要和测试平台设备相连，在室温下进行测试，电池充斥电，冷却系统保持工作,

电池处在正常的工作条件下（主电流接触器关闭，电池系统由测试平台控制）。使用被动电路保护的I集

成设备完毕试验。断开积极充电控制。

测试规程按如下规定进行：

a）室温下进行测试。

b）除非制造商在交货前另有提议，否则使用2c放电。充电按照制造商口勺推荐进行。

c）进行五次预处理循环。消费者和厂商之间还可以到达一致意见减少预处理循环次数。

d）电池包或系统日勺放电截止电压不可低于生产商推荐的最小电压值（最小电压是未导致不可恢

复损坏的放电电压最低值）。

。）假如在持续两次电池包或系统的放电容量变化不高于额定容量的3%（高功率电池用2c放电倍

率，高能量电池用1C放电倍率，或都根据电池制造商H勺提议而采用的放电其他放电机制），

则认为电池包或电池系统完毕了预处理。假如对于同一种电池包或电池系统，并且采用的放

电机制和电池厂内部测试相似，第二个循环可以直接和厂家的数据进行对比。

6.1.2电池系统的预处理循环

电池包的高压和低压要和测试平台设备相连，在室温下进行测试，电池充斥电，冷却系统保持工作，

电池处在正常的工作条件下（主电流接触器关闭，电池系统由BCU控制）。使用被动电路保护的集成设

备完毕试验。断开积极充电控制。

测试规程按如下规定进行：

a）室温下进行测试。

b）除非制造商在交货前另有提议，否则使用2c放电。充电按照制造商口勺推荐进行。

c）进行五次预处理循环。消费者和厂商之间还可以到达一致意见减少预处理循环次数。

d）电池包或系统的放电截止电压不可低于生产商推荐的最小电压值（最小电压是未导致不可恢

复损坏的放电电压最低值）。

假如在持续两次电池包或系统H勺放电容量变化不高于额定容量的3%（高功率电池用2c放电倍率，高

能量电池用1C放电倍率，或都根据电池制造商口勺提议而采用的放电其他放电机制），则认为电池包或电

池系统完毕了预处理。假如对于同一种电池包或电池系统，并且采用的放电机制和电池厂内部测试相似,

第二个循环可以直接和厂家的数据进行对比

6.2原则循环

6.2.1原则循环在测试过程中本原则指定的测试环节进行，以保证电池包和系统在测试时处在相似的

状态。原则循环在室温下进行，按照先后次序包括一种原则放电过程和原则充电过程，其环节如下：

a）原则放电：使用1C放电至制造商规定H勺放电截至条件：

b）静置30min；

c）原则充电：根据蓄电池制造商提供的充电机制充电；

6.2.2假如原则循环和一种新的测试之间时间间隔长于24小时，则需要重新进行一次原则循环。

7基本性能测试

7.1容量和能量测试

7.1.1通用条件

7.1.1.1电池包或系统需要测试室温、高温和低温卜.的容量和能量。

7.1.1.2每次充电前受试装置将静置30min,或者到达室温。

7.1.1.3测试过程使用恒流放电，放电过程在制造商制定的截至条件下停止。

7.1.1.4放电电流对放电时间的积分为电池包或系统的容量，放电电流和电压的乘积对放电时间的积

分为电池包或系统U勺能量。

7.1.2室温下的容量和能量测试

7.1.2.1测试在室温下按照表1的测试环节进行。

7.1.2.2环节3的放电容量为蓄电池的实际可用容量。假如实际可用容量与蓄电池额定容量之差的绝

对■值超过额定容量H勺5%,则在测试汇报中要明确阐明，并用实际可用容量替代额定容量用于充放电电

流及SOC计算日勺根据。

表1室温下能量和容量测试环节

序号电池包或系统状态试验措施章条号环境温度

1.环境适应’RT

2.原则循环6.2RT

3.1C放电.3RT

4.原则充电6.2C)RT

5.1OC放电.3RT

7.1.3高温下的能量和容量测试

电池包和系统需要测试40c环境温度下口勺能量和容量。试验在环境箱内完毕，按照表2口勺测试环

节进行试验。

表2高温下能量和容量测试环节

序号电池包或系统状态试验措施章条号环境温度

1.环境适应RT

2.原则充电6.2C)RT

3.原则循环6.2RT

4.环境适应40c

5.1C放电.340c

7.1.4低温下的能量和容量测试

电池包和系统需要测试OC和-18C环境温度下H勺能量和容量。试验在环境箱内完毕，按照表3的

测试环节进行试验。

表3低温下能量和容量测试环节

序号电池包或系统状态试验措施章条号环境温度

1.环境适应RT

2.原则充电6.2C)RT

3.原则循环6.2RT

4.环境适应0C

5.1C放电.3O'C

6.环境适应RT

7.原则充电6.2C)RT

8.原则循环6.2RT

9.环境适应-18X?

10.1C放电.3-18,C

7.2功率和内阻测试

7.2.1通用条件

7.2.1.1电池包或系统需要测试室温、高温和低温及不一样SOC下口勺功率和内阻，某一详细环境温度

和SOC下的功率和内阻测试工况见，整个测试过程按照7.2.4进行。

7.2.1.2按照表5给定的时间测量电池包或系统的端电压，按计算充放电功率和内阻。

7.2.2功率和内阻测试工况

7.2.2.1功率和内阻测试工况按照表4和图1进行，测试过程中需要记录的数据如表5和图2所示。

7.2.2.2放电过程的放电电流保持为恒流，电流大小为电池包或系统的最大容许脉冲放电电流乙觉。

不一样环境温度和SOC下4皿可以不一样，由制造商提供。假如放电过程电池包或系统端电压到

达制造商指定H勺放电电压限值，停止放电，合适减少/max后重新进行试验。

7.2.2.3充电过程充电电压保持为恒流，电流大小为0.751皿。假如电池包或系统口勺最大容许脉冲充

电电流不不小于0.754”，则充电过程按照制造商规定口勺最大容许脉冲充电电流进行。假如充电过程

中电池包或系统端电压到达制造商指定H勺充电电压限值，停止充电，合适减少/皿、后重新进行试验。

表4功率和内阻测试工况环节时间

时间增长量合计时间电流

SSA

1818

,max

40580

1068

975Lx

401080

0

1值

1x,4x

5流*Aa

0HXtx555

1A0T/BTwte0777

电-^Il

0...

0应o0

1-U--

对

5

9

0

9

5

8

0

8

例例

5

示7示

流

0

流7压电

电C电

-6-和流AnTzhkhhhhA

电

0压

线6]线

s

[

5电

曲5e曲

m

i的

性0T性

5试

特特

5则

率4率)

0要

功4功

需

5

冲3冲

脉0脉5

3

表

152

2压V费\U国反以ht4

图0图电

2

61

0

1

5

0CJ0-H5O&QE9XSMoedo2o?co>

I1

间s0.201818.W8

时0585(6

1084A0

7.2.3功率和内阻计算

7.2,3.1放电内阻计算

放电内阻计算按式（1）-（5）计算:

O・ls放电内阻&』.二%曳.........................⑴

U-I]

02

2s放电内阻R2dch=...............................................................(2)

，2

10s放电内阻R0dm=U。；"..................................................................(3)

,3

18s放电内阻与gdch=d------.........................................................(4)

74

全过程放电内阻Rdch=L....................................................................(5)

1A

7.2.3.2充电内阻计算

充电内阻计算按式（6）-（9）计算:

0.1s充电内阻(6)

2s充电内阻R2ch(l=4产...................................................................(7)

77

10s充电内阻RK....................................................⑻

\Q.chaf

全过程充电内阻20区........................⑼

78

7.2,3.3放电功率计算

放电功率计算按式（10）-（13）计算:

o.is放电功率.............................（10）

2s放电功率P2dch=t/2*Z2..............................（11）

10s放电功率/4力=。3*八..............................（12）

18s放电功率/4%=。4*/4..............................（13）

.4充电功率计算

充电功率计算按式（14）-（16）计算：

0.1s充电功率小=4*，6..............................（14）

2s充电功率P?、cha=U7*li................................（15）

10s充电功率5=4*4...............................（16）

7.2.4测试环节

室温、高温及低温下的功率和内阻测试分别按照表6、7、8进行，其中高温和低温下的测试在环境

箱内进行。

表6室温下电池包或系统功率和内阻测试测试环节

序号电池包或系统状态试验措施章条号环境温度

1.环境适应