DB4403-T 20-2019 電動汽車車載鋰離子動力電池系統(tǒng)檢測方法

ICS43.120

T47

DB4403

深圳市地方標準

DB4403/T20—2019

電動汽車車載鋰離子動力電池系統(tǒng)檢測方

法

Testmethodsforon-boardlithium-iontractionbatterysystemofelectricvehicles

2019-05-29發(fā)布2019-07-01實施

深圳市市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB4403/T20—2019

電動汽車車載鋰離子動力電池系統(tǒng)檢測方法

1范圍

本標準規(guī)定了電動汽車車載鋰離子動力電池系統(tǒng)（以下簡稱：動力電池系統(tǒng)）技術要求、檢測條件

及檢測方法。

本標準適用于動力電池系統(tǒng)在整車不拆解、不改變控制策略條件下的檢測，其它類型電池系統(tǒng)可參

照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T18487.1-2015電動車輛傳導充電系統(tǒng)第1部分：通用要求

GB/T19596-2017電動汽車術語

GB/T27930-2015電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議

GB/T31467.1-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第1部分：高功率應用測試規(guī)程

GB/T34658-2017電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議一致性測試

QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術條件

3術語和定義

GB/T19596-2017、GB/T27930-2015、GB/T31467.1-2015界定的以及下列術語和定義適用于本文

件。

3.1

車載鋰離子動力電池系統(tǒng)onboardli-ionbatterysystem

搭載在電動汽車上，由一個或一個以上蓄電池包及相應附件（管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱

管理設備以及機械總成等）構成的能量存儲裝置。

3.2

蓄電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem，BMS

監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)等），可以為蓄電池提供通信、安全、電芯均衡及管理

控制，并提供與應用設備通信接口的系統(tǒng)。

3.3

額定容量ratedcapacityofbatterypack/system

在規(guī)定條件下測得的并由制造商宣稱的動力電池系統(tǒng)的放電容量值。

1

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3.4

額定容量保持率ratedcapacityretentionrate

使用與額定容量相同的規(guī)定條件測得的動力電池系統(tǒng)當前容量（Ah）與額定容量（Ah）的百分比值。

3.5

實際初始可用容量availableinitialcapacity

電動汽車新車下線首次測試的動力電池系統(tǒng)容量。

3.5.1

實際初始可用充電容量availableinitialchargingcapacity

電動汽車新車下線首次通過充電可用容量檢測常規(guī)測試法（6.2.1.1）獲得的動力電池系統(tǒng)容量。

3.5.2

實際初始可用放電容量availableinitialdischargingcapacity

電動汽車新車下線首次通過放電可用容量檢測（6.2.2）獲得的動力電池系統(tǒng)容量。

3.6

實際可用容量availablecapacity

按照廠商規(guī)定的充放電約束條件，用戶可以使用的動力電池系統(tǒng)容量。

3.7

實際可用容量保持率availablecapacityretentionrate

當前動力電池系統(tǒng)實際可用容量與實際初始可用容量的百分比值，可分為充電可用容量保持率或放

電可用容量保持率。

3.7.1

充電可用容量保持率availablechargingcapacityretentionrate

通過充電可用容量檢測（6.2.1）獲得的動力電池系統(tǒng)當前容量（Ah）與實際初始可用充電容量的

百分比值。

3.7.2

放電可用容量保持率availabledischargingcapacityretentionrate

通過放電可用容量檢測（6.2.2）獲得的動力電池系統(tǒng)當前容量（Ah）與實際初始可用充電容量的

百分比值。

3.8

荷電狀態(tài)stateofcharge，SOC

當前可用容量占初始容量的百分比。

2

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3.9

直流內(nèi)阻directcurrentresistance，DCR

電池系統(tǒng)在工作時，直流電流流過動力電池系統(tǒng)所受到的阻力，包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。

3.10

直流內(nèi)阻增長率directcurrentresistancegrowthrate

動力電池系統(tǒng)當前直流內(nèi)阻（DCRt）與初始直流內(nèi)阻（DCR0）之差，與初始直流內(nèi)阻（DCR0）的百

分比值。

注：初始直流內(nèi)阻為電動汽車新車下線首次測試值。

4技術要求

4.1氣味及外觀要求

動力電池系統(tǒng)氣味及外觀應符合以下要求：

a)無刺激性氣味及液體殘留痕跡；

b)銘牌、安全警示標識清晰可見，無破損；

c)未見明顯變形及銹蝕，螺栓無缺失、無松動、無螺紋露出；

d)高/低壓線束金屬部分無裸露，無明顯破損；

e)連接器無明顯破損、松脫。

4.2電池系統(tǒng)要求

4.2.1容量

按照6.2的方法進行測試，動力電池系統(tǒng)容量保持率可參考附錄A的指標。

4.2.2直流內(nèi)阻

按照6.3的方法進行測試，動力電池系統(tǒng)直流內(nèi)阻增長率可參考附錄A的指標。

4.2.3絕緣性能

按照6.4的方法進行測試，動力電池系統(tǒng)與車殼之間的絕緣電阻應大于500Ω/V。

4.3電池管理系統(tǒng)要求

4.3.1基本要求

BMS應符合QC/T897中規(guī)定的技術要求，通信協(xié)議應符合GB/T27930-2015、GB/T34658-2017的要

求。

BMS宜具備以下功能要求：

a)允許動力電池系統(tǒng)通過傳導式充電口對外部設備放電；

b)開放GB/T27930-2015中電池技術參數(shù)的可選項。

4.3.2精度要求

BMS精度達到以下要求：

3

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a)SOC估算精度不大于10%；

b)電流誤差不大于±3%；

c)總電壓誤差不大于±2%。

5檢測條件及記錄

5.1環(huán)境要求

檢測環(huán)境條件應滿足以下要求：

a)環(huán)境溫度為25℃±10℃；

b)相對濕度為45%～95%；

c)大氣壓力范圍為86kPa～106kPa。

5.2氣味及外觀檢查條件

在現(xiàn)場環(huán)境良好、光線充足、無其它異味的條件下,對動力電池系統(tǒng)可視部分進行氣味及外觀檢查。

5.3檢測設備

5.3.1功能要求

檢測設備應符合GB/T18487.1-2015、GB/T27930-2015的要求。

檢測設備應至少具備直流充電功能、直流放電功能。

5.3.2精度要求

檢測設備精度應滿足以下要求：

a)輸出電流測量誤差不超過±0.1%FS（滿量程）；

b)輸出電壓測量誤差不超過±0.1%FS（滿量程）；

c)溫度測量誤差不超過±0.5℃；

d)時間測量誤差不超過±0.1s；

e)絕緣測試設備精度要求：±5%。

5.4檢測記錄

動力電池系統(tǒng)檢測結果記錄可參考附錄B。

6檢測方法

6.1氣味及外觀檢查

靠近動力電池系統(tǒng)箱體外殼及連接器部位，目測檢查箱體外觀，通過嗅覺辨別是否有刺激性氣味。

6.2容量檢測

6.2.1充電可用容量檢測

6.2.1.1常規(guī)測試法

在檢測環(huán)境條件下，使用檢測設備按以下步驟檢測動力電池系統(tǒng)充電可用容量Ct：

4

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a)動力電池系統(tǒng)1C放電或根據(jù)電池生產(chǎn)商規(guī)定的放電約束條件放電或通過整車（含車載用電設

備）放電至放電截止條件；

b)關閉車輛電源，靜置30min；

c)動力電池系統(tǒng)充電至廠商規(guī)定的充電截止條件；

d)記錄充電過程中總電壓U，電流I及充電時間t；

e)計算動力電池系統(tǒng)充電可用容量Ct；

f)獲取實際初始充電可用容量C0，根據(jù)以下公式計算當前實際充電可用容量保持率：

?

?=t×100%……………（1）

?0

6.2.1.2快速測試法

在檢測環(huán)境條件下，使用檢測設備按以下步驟檢測動力電池系統(tǒng)充電可用容量Ct’：

a)通過檢測設備或整車（含車載用電設備）放電的方式，將車輛SOC調整至小于30%；

b)關閉車輛電源，靜置30min；

c)使用檢測設備對動力電池系統(tǒng)充電；

d)獲取車輛SOC在[X1,X2]（40%≤X1＜X2≤60%，X2-X1≥5%）區(qū)間時，動力電池系統(tǒng)充電容量C1；

e)動力電池系統(tǒng)充電至廠商規(guī)定的充電截止條件；

注：e)項為可選項，視情況進行。

f)根據(jù)以下公式計算動力電池系統(tǒng)充電可用容量Ct’；

?1

?t’=…………………（2）

?2??1

g)獲取實際初始充電可用容量C0，根據(jù)以下公式計算當前實際充電可用容量保持率：

?’

?’=t×100%……………（3）

?0

6.2.2放電可用容量檢測

在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備按以下步驟檢測動力電池系統(tǒng)放電可用容量?F’：

a)動力電池系統(tǒng)充電至廠商規(guī)定的充電截止條件；

b)關閉車輛電源，靜置30min；

c)動力電池系統(tǒng)進行1C放電（或按廠商規(guī)定的放電方式放電）至制造商規(guī)定的放電截止條件；

d)記錄放電過程中總電壓U，電流I及放電時間t；

e)計算動力電池系統(tǒng)放電可用容量?F’；

f)獲取實際初始放電可用容量CF，根據(jù)以下公式計算當前實際放電可用容量保持率：

?F’

?F=×100%……………（4）

?F

6.3直流內(nèi)阻增長率檢測

6.3.1常規(guī)法直流內(nèi)阻測試

在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備按以下步驟檢測動力電池系統(tǒng)直流內(nèi)阻DCRt：

a)通過整車（含車載用電設備）充放電的方式，將動力電動系統(tǒng)SOC調整至50%；

b)關閉車輛電源，靜置30min；

c)根據(jù)GB/T31467.1-2015中第7.2.2條進行測試；

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d)根據(jù)GB/T31467.1-2015中第7.2.3條提供的公式，計算動力電池系統(tǒng)直流內(nèi)阻???t；

e)獲取常規(guī)法測得的初始直流內(nèi)阻???0，根據(jù)以下公式計算當前直流內(nèi)阻增長率????：

???

????=t?1×100%……（5）

???0

6.3.2快速法直流內(nèi)阻測試

′

在檢測環(huán)境條件下,使用檢測設備按以下步驟檢測動力電池系統(tǒng)直流內(nèi)阻???t：

a)通過整車（含車載用電設備）充放電的方式，將動力電動系統(tǒng)SOC調整至50%；

b)關閉車輛電源，靜置30min；

c)恒流輸出0.1I（A），持續(xù)10s，記錄動力電池系統(tǒng)第10s的總電壓值Ｕ1和電流值Ｉ1；

d)恒流輸出I（A），持續(xù)10s，記錄動力電池系統(tǒng)第10s的總電壓值Ｕ2和電流值Ｉ2；

注：I為此時車輛向檢測設備請求的充電電流需求值，單位為安培（A）。

′

e)根據(jù)以下公式計算當前直流內(nèi)阻???t；

′?2??1

???t=………………（6）

?2??1

′

f)獲取新車下線首次快速法測得的初始直流內(nèi)阻???0，根據(jù)以下公式計算當前直流內(nèi)阻增長率

????′：

′

′???t

????＝′?1×100%……（7）

???0

6.4絕緣檢測

6.4.1常規(guī)測試法

在檢測環(huán)境條件下，按以下步驟檢測絕緣電阻值：

a)斷開車輛低壓供電；

b)拆卸高壓回路維護開關；

c)使用絕緣測試儀表施加1000Vd.c.持續(xù)1min；

d)測量電池包高壓回路維護開關端及電池包輸出端與車輛殼體之間絕緣電阻值，絕緣電阻值應大

于500Ω/V。

6.4.2快速測試法

在檢測環(huán)境條件下，按以下步驟檢測絕緣電阻值：

a)檢測設備與電動汽車建立通信；

b)暫時中止車輛BMS絕緣監(jiān)測模塊功能；

c)通過檢測設備進行絕緣測試，絕緣電阻值應大于500Ω/V；

d)絕緣檢測結束后，恢復車輛BMS絕緣監(jiān)測模塊功能。

6.5電池管理系統(tǒng)（BMS）檢測

6.5.1充電SOC估算誤差

充電SOC估算誤差按以下步驟進行：

a)以1s為采樣周期，記錄車輛BMS的SOC讀數(shù)SOCn及檢測設備累計容量Cn；

b)記錄動力電池系統(tǒng)達到充電截止條件時，檢測設備累計容量Cm；

c)通過6.2.1獲取動力電池系統(tǒng)充電截止時的充電可用容量Ct’；

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d)根據(jù)公式計算出每隔1s的實際SOCm

?m??n

???m=1?×100%…………………（8）

?t′

e)根據(jù)以下公式計算充電SOC估算誤差：

Max（|???m????n|）………（9）

6.5.2放電SOC估算誤差

放電SOC估算誤差按以下步驟進行：

a)以1s為采樣周期，記錄車輛BMS的SOC讀數(shù)SOCn’及檢測設備累計放電容量Cn’；

b)記錄動力電池系統(tǒng)放電截止時（SOC＝0%）的放電可用容量Cm’；

c)通過6.2.2獲取動力電池系統(tǒng)放電截止時放電可用容量CF；

d)根據(jù)公式計算出每隔1s的實際SOCm’

?m′???′

????′=×100%………（10）

?F

e)根據(jù)以下公式計算放電SOC估算誤差：

Max（|???m′????n′|）………（11）

6.5.3電流測量誤差

可在測試過程中按以下步驟進行電流測量誤差檢測：

a)記錄BMS電流讀數(shù)I1及檢測設備電流讀數(shù)I2；

b)根據(jù)以下公式計量電流測量誤差：

?1??2

?acc=×100%………（12）

?2

6.5.4總電壓測量誤差

可在測試過程中按以下步驟進行總電壓測量誤差檢測：

a)記錄BMS電壓讀數(shù)U1及檢測設備總電壓讀數(shù)U2；

b)根據(jù)以下公式計量電壓測量誤差：

?1??2

?acc=×100%………（13）

?2

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AA

附錄A

（資料性附錄）

動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

A.1電動客車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

A.1.1快充類純電動客車1)

表A.1快充類純電動客車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率容量保持率

11124%91%

21938%87%

33452%84%

44666%82%

55780%80%

66894%78%

781108%75%

892121%74%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.1.2非快充類純電動客車

表A.2非快充類純電動客車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率容量保持率

1824%94%

21538%91%

32452%89%

43266%87%

54080%85%

64894%84%

756108%83%

864121%81%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.1.3插電式混合動力（含增程式）客車

表A.3插電式混合動力（含增程式）客車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率容量保持率

11124%87%

1)快充類純電動客車快充倍率是指倍率高于3C。

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表A.3插電式混合動力（含增程式）客車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標（續(xù)）

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率容量保持率

22238%84%

33452%82%

44666%80%

55780%78%

66894%76%

781108%75%

892121%73%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.2新能源乘用車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻要求

A.2.1純電動乘用車

A.2.1.1純電動乘用車（家用類）

表A.4純電動乘用車（家用類）動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

容量保持率

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率

（家用類：100km/天）

122%96%

244%93%

365%90%

4811%88%

51017%86%

61222%84%

71428%82%

81634%80%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.2.1.2純電動乘用車（運營類）

表A.5純電動乘用車（運營類）動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

容量保持率

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率

（運營類：320km/天）

1112%94%

2244%89%

3355%85%

44711%80%

55817%77%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.2.2插電式混合動力乘用車（含增程式）

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表A.6插電式混合動力乘用車（含增程式）動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

容量保持率

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率

（50km/天）

11.82%95%

23.74%91%

35.55%87%

47.311%84%

59.117%80%

611.022%77%

712.828%73%

814.634%70%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

A.3新能源貨車和專用車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

表A.7新能源貨車和專用車動力電池系統(tǒng)容量和內(nèi)阻參考指標

容量保持率

使用時間（年）車輛總行駛里程（萬公里）DCR增長率

（320km/天）

1112%94%

2244%89%

3355.7%85%

44711.3%80%

注：以使用時間或車輛行駛里程先到者為判斷依據(jù)。

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BB

附錄B