电动汽车动力电池性能评估规范

ICSXX.XXX

XXX

团体标准

T/XJBXXXX——20XX

电动汽车动力电池性能评估规范

EvaluationSpecificationofPowerBatteryPerformance

forNewEnergyVehicles

（征求意见稿）

（本稿完成时间：2022-05-18）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同

支持性文件一并附上。

20XX-XX-XX发布20XX-X-X实施

西安市计量标准检测认证协会发布

T/XJBXXXX——20XX

前言

为贯彻落实国家节能环保，促进电动汽车产业的发展和应用，保障电动汽车充电安

全，规范充电场站运营管理，确保运行安全，制定本标准。

本标准依据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》给出的规则起草。

本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本规范由**********批准。

本规范由**********组织实施。

本标准由西安市计量标准检测认证协会提出并归口。

本标准起草单位：陕西省计量科学研究院、中国汽车工程研究院股份有限公司、陕西

中创慧充科技有限公司、西安源能初心信息科技有限公司、陕西交能通联新能源科技有限

公司

本标准主要起草人：

本标准为首次发布。

I

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1范围

本文件规定了在用电动汽车动力电池（以下简称电池）安全性能的评估方法。

本标准适用于电动汽车的锂离子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，其它类型电池系统可参照执行。

2规范引用文件

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。其中标注

日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不标注日期的引用文件，其最新

版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T19596-2017电动汽车术语

GB/T38661-2020电动汽车用电池管理系统技术条件

GB/T38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求

GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法

3术语和定义

GB/T18486.1、NB/T33007.1、NB/T33007.2和NB/T33004中界定的以及下列术语和

定义适用于本文件。

电池单体secondarycell

将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并

被设计成可充电。

电芯组cellblock

一组并联连接的电池单体，可能包含检测电路与保护装置（如熔断器等）。

电池模块batterymodule

将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合，并作为电源使用的组合

体。

电池管理系统batterymanagementsystem，BMS

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监视电池的状态（温度、电压、荷电状态等），可以为电池提供通信、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。

电池箱tractionbatteryenclosure

用于盛装电池组、电池管理系统以及相应的辅助元器件，并包含机械连接、电气连

接、防护等功能的总成。

电池包batterypack

通常包括电池组、电池管理系统、电池箱及相应附件（冷却部件、连接线缆等），

具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。

电池系统batterysystem

一个或一个以上电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备

及机械总成等）构成的能量存储装置。

可用容量availablecapacity

在规定条件下，从完全充电的电池中释放的容量值。

内阻internalresistance

电池中电解质、正负极群、隔膜等电阻的综合。

荷电状态stateofcharge，SOC

当前电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。

电平台electricalchassis

一组电气相联的可导电部分，其电位作为基准电位。

4设备设施要求

4.1具备绝缘检测设备，如绝缘电阻检测仪、漏电检测设备等。

4.2具备电动汽车充电与动力电池状态评估设备，能够完成充电电量计量/充电容量

计量、能够检测电池状态参数（电池电压、电流、内阻等）、评估动力蓄电池的

实际容量/实际电量及电池管理系统功能。

5检测条件

5.1线下检测环境要求

线下检测环境温度为22℃±5℃，相对湿度为10%-90%，大气压力为86kPa-

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106kPa。

5.2线下测量仪器、仪表准确度的要求

表1规定了本规范所需的测量仪器、仪表的准确度。

表1测量仪器、仪表准确度要求

测量装置单位准确度

总电压测量装置V±0.5%

电流测量装置A±0.5%

时间测量装置s0.02s

Ah测量装置Ah0.01Ah

绝缘测量装置Ω±0.5%

6检测方法

6.1绝缘电阻及精度检测

使电池包或系统处于静置状态，使用绝缘电阻仪分别测量电池包或系统两个端

子和电平台之间的绝缘电阻，使用的测量电压应为电池包或系统标称电压的1.5倍或

500V（d.c）的电压，两者取较高值，施加电压的时间不低于30s，以便获得稳定的读

数，分别记录电池管理系统和检测设备测量得到的电池包或系统的绝缘电阻值。

6.2总电压精度检测

电池包或系统处于静置状态，测量时间不低于10s，测量时间内采样频率大于等

于1Hz，分别记录电池管理系统和检测设备测量得到的电池包或系统的总电压。

6.3单体（电芯组）电压测量精度检测

电池包或系统处于静置状态，测量时间不低于10s，测量时间内采样频率大于等

于1Hz，分别记录电池管理系统和检测设备测量得到的电池单体（电芯组）电压。

6.4电流测量精度检测

以1C或当前状态下电池包或系统允许的最大充电电流对电池系统恒流充电，测

量时间不低于10s，测量时间内采样频率大于等于1Hz，分别记录电池管理系统和检

测设备得到的电流。

6.5内阻检测

以1C或当前状态下电池包或系统允许的最大充电电流对电池系统恒流充电，测

量时间10s，测量时间内采样频率大于等于1Hz，记录测试过程中电池包或系统的总

电压、电流以及各电池单体（电芯组）的电压。

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6.6容量测试

标准测试方案：

在常温下按照以下步骤进行测试：

a)以1C（A）电流或按照制造商推荐的放电机制放电至制造商规定的放电截止

条件，若制造商未提供放电截止条件，则按照表2确定电池包或系统的放电截止条

件；

b)静置不低于30min或制造商规定的搁置时间（不高于60min）；

c)按照制造商推荐的充电机制充电至制造商规定的充电截止条件，若未提供充

电方法，则以1I1（A）电流恒流充电至制造商技术条件中规定的充电截止条件时，

转成以0.05C（A）电流恒流充电，当电池电压再次达到技术条件中规定的充电截止

条件时停止充电。若企业未提供充电截止条件，则按照表2确定电池包或系统的充电

截止条件。

d)静置不低于30min或制造商规定的搁置时间（不高于60min）；

e)以与a)同样的放电规程进行放电，采用Ah积分法计算出放电过程的放电容量

Qpack（Ah）。

快速测试方案：

以恒定电流对电池组进行充电，同时测试设备与电池管理系统进行通讯，以获

取电池管理系统对电池组SOC的估计值，要求测试前电池组SOC在35%以下，测试

过程电池组SOC的变化范围不低于50%，测试过程中记录电池组电压、单体（电芯

组）电压、电流、时间等数据，计算得出电池组容量的估计值，要求与方案一的结果

相比较，相对误差小于5%。

表2电池包或系统的充/放电截止条件

电池单体/电芯电池包或系统充电截电池单体/电芯

电池类型电池包或系统放电截止条件

组充电截止电压止条件组放电截止电压

任意一电池单体/电

芯组电压达到3.65V任意一电池单体/电芯组电压达

磷酸铁锂3.65V2.5V

或达到BMS充电保护到2.5V或达到BMS放电保护状态

状态

任意一电池单体/电

芯组电压达到4.2V或任意一电池单体/电芯组电压达

三元4.2V3V

达到BMS充电保护状到3V或达到BMS放电保护状态

态

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7计算方法

7.1绝缘电阻测量精度

RR-'

e=insins100%

insR'

ins（2）

式中，

e

ins为绝缘电阻检测误差；

R

ins为电池管理系统的绝缘电阻测量值，Ω；

R'

ins为检测设备绝缘电阻测量值，Ω。

注：电池包或系统的电平台可以是其与整车电平台连接的可导电外壳。

7.2总电压测量精度

'

1KVV-

e=total−−jtotalj100%（3）

voltagej=1'

KVtotal−j

式中，

e

voltage为总电压精度检测误差；

K为测量次数；

V

totalj−为电池管理系统的总电压测量值，V；

V'

total−j为检测设备总电压测量值，V。

7.3单体（电芯组）电压测量精度

'

1KVV-

e=i−−jij100%

j_voltageKVj=1'

ij−（4）

式中，

e

j_voltage为单体（电芯组）电压精度检测误差；

K为测量次数；

i为电池单体（电芯组）编号；

V

ij−为电池管理系统的电池单体（电芯组）电压测量值，V，

V'

ij−为检测设备电池单体（电芯组）电压测量值，V。

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7.4电流测量精度

'

1KII-

e=jj100%（5）

currentj=1'

KIj

式中，

e

current为电流精度检测误差；

K为测量次数；

I

j为电池管理系统的电流测量值，A；

I'

j为检测设备电流测量值，A。

7.5电池内阻

VV--−

R=totaltotalt=tt=t32（6）

totalII−

t=tt=t32--

VV--−

R=iit=tt=t32（7）

iII−

t=tt=t32--

式中，

Rtotal为电池组内阻，Ω；

Ri为电池单体（电芯组）内阻，Ω；

Vtotal|t=t3-为t3-时刻电池组的端电压，V；

Vtotal|t=t2-为t2-时刻电池组的端电压，V；

Vi|t=t3-为t3-时刻电池单体的端电压，V；

Vi|t=t2-为t2-时刻电池单体的端电压，V；

I|t=t3-为t3-时刻电池系统的电流，A；

I|t=t2-为t2-时刻电池系统的电流，A；

7.6电池单体（电芯组）容量

标准测试方案：

（a）按照6.6方案一中所述的步骤，获得电池组容量Qpack；

（b）根据6.6方案一种步骤（c）和（e），分别以最高电压曲线和最低电压曲线

作为参考曲线，分别估计得到每个电池单体（电芯组）由SOC不一致导致的剩余充

电电量Qi_ch（Ah）和剩余放电电量Qi_dis（Ah）；

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（c）根据公式（7）计算得到每个电池单体（电芯组）的容量Qi（Ah）：

QQQQ=++

iidispackich__（8）

快速测试方案：

结合本次测试数据，和电池系统的历史数据，计算得出每个电池单体（电芯

组）的剩余充电电量Qi_ch（Ah）、剩余放电电量Qi_dis（Ah）和电池单体（电芯

组）的容量Qi（Ah），要求与方案一的结果相比较，相对误差均小于5%。

7.7电池组健康状态评估

Qpack

SOHpackc_=100%（9）

QNpack

式中，

Qpack为电池组容量，由6.2获得，Ah；

QNpack为电池组额定容量，Ah；

7.8电池一致性

（1）电池单体（电芯组）容量相对极差

QQ−

Z=maxmin(10)

QQ

(11)

1n

QQ=(12)

ni=1i

式中，

ZQ为电池单体（电芯组）容量相对极差；

Qmax为电池单体（电芯组）容量最大值，Ah；

Qmin为电池单体（电芯组）容量最小值，Ah；

Q为电池单体（电芯组）容量平均值，Ah；

n为串联电池单体（电芯组）个数。

（2）电池单体（电芯组）容量离散系数

c=Q（13）

QQ

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2

n(QQi−)

=（14）

Qi=1n

式中，

cQ为电池单体（电芯组）容量离散系数；

Q为电池单体（电芯组）容量标准差，Ah。

（3）电池单体（电芯组）内阻相对极差

RR−

Z=maxmin（15）

RR

1n

RR=（16）

ni=1i

式中，

ZR为电池单体（电芯组）内阻相对极差；

Rmax为电池单体（电芯组）内阻最大值，Ω；

Rmin为电池单体（电芯组）内阻最小值，Ω；

R为电池单体（电芯组）内阻平均值，Ω。

（4）电池单体（电芯组）内阻离散系数

c=R（17）

RR

2

n(RRi−)

=（18）

Ri=1n

式中，

CR为电池单体（电芯组）内阻离散系数；

R为电池单体（电芯组）内阻标准差，Ω；

（5）电池单体（电芯组）剩余充电电量相对极差

QQi_ch_max−i_ch_min

ZE=（19）

Qi_ch

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1n

QQ=（20）

ichich__ni=1

式中，

ZE为电池单体（电芯组）剩余充电电量相对极差；

Qi_ch_max为电池单体（电芯组）剩余充电电量最大值，Ah；

Qi_ch_min为电池单体（电芯组）剩余充电电量最小值，Ah；

Q

ic_h为电池单体（电芯组）剩余充电电量平均值，Ah。

（6）电池单体（电芯组）剩余充电电量离散系数

E

cE=（21）

Qich_

2

n(QQichich__−)

=（22）

Ei=1n

式中，

CE为电池单体（电芯组）剩余充电电量离散系数；

E为电池单体（电芯组）剩余充电电量标准差，Ah。

8评价方法

按照表3对电池系统进行评分，各维度的得分乘以相应的权重后得到的总分即

为电池系统线下评估的最终评分。

表3电池系统安全评价标准

指标名称参数计算值得分权重

0≤|evoltage|≤1%FS100~60线性插值

总电压测量精度evoltage10%

|evoltage|>1%FS0

0≤|ecurrent≤2%FS100~60线性插值

电流测量精度ecurrent10%

|ecurrent>2%FS0

0≤|eins|≤30%100~60线性插值

绝缘电阻测量精度eins10%

|eins|>30%0

’

’Rins/Vm≥100Ω/V100

绝缘电阻Rins/Vm’10%

Rins/Vm<100Ω/V0

75%≤SOHpack_c≤100%80~100线性插值

电池组容量保持率SOHpack_c15%

SOHpack_c<75%0

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0≤ZQ≤3%100~95线性插值

3%<ZQ≤5%95~85线性插值

电池单体（电芯组）

ZQ5%<ZQ≤8%85~65线性插值10%

容量相对极差

8%<ZQ≤10%65~45线性插值

ZQ>10%0

0≤CQ≤1%100~95线性插值

1%<CQ≤2%95~85线性插值

电池单体（电芯组）

CQ2%<CQ≤3%85~70线性插值10%

容量离散系数

3%<CQ≤5%70~30线性插值

CQ>5%0

0≤ZR≤3%100~95线性插值

3%<ZR≤5%95~85线性插值

电池单体（电芯组）

ZR5%<ZR≤8%85~65线性插值5%

内阻相对极差

8%<ZR≤10%65~45线性插值

ZR>10%0

0≤CR≤1%100~95线性插值

1%<CR≤2%95~85线性插值

电池单体（电芯组）

CR2%<CR≤3%85~70线性插值5%

内阻离散系数

3%<CR≤5%70~30线性插值

CR>5%0

0≤ZE≤3%100~95线性插值

电池单体（电芯组）3%<ZE≤5%95~85线性插值

剩余充电电量相对极ZE5%<ZE≤8%85~65线性插值7.5%

差8%<ZE≤10%65~45线性插值

ZE>10%0

0≤CE≤1%100~95线性插值

电池单体（电芯组）1%<CE≤2%95~85线性插值

剩余充电电量离散系CE2%<CE≤3%85~70线性插值7.5%

数3%<CE≤5%70~30线性插值

CE>5%0

注：Vm为电池包或系统的最大工作电压，V。

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目次

1

1范围......................................................1

2规范引用文件....................................................................1

3术语和定义....................................................................................................1

4设备设施要求................................................................................................2

5检测条件....