ChinaAutoRegs｜GB/T 38661-2020 英文版 电动汽车用电池管理系统技术条件
Technical Specifications of Battery Management System for Electric Vehicles

1 SCOPE

This standard specifies the technical requirements, test methods and inspection rules of traction battery management system (hereinafter referred to as “BMS”) for electric vehicles.
This standard is applicable to the management systems of lithium-ion traction batteries and nickel-metal hydride traction batteries for electric vehicles, while the management systems of other types of traction batteries may use this standard as a reference.

2 NORMATIVE REFERENCES

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.
GB/T 4365 Electrotechnical terminology-Electromagnetic compatibility
GB/T 17626.4-2018 Electromagnetic compatibility – Testing and measurement techniques – Electrical fast transient/burst immunity test
GB/T 18384.3-2015 Electrically propelled road vehicles – Safety specifications – Part 3: Protection of persons against electric shock
GB/T 18655-2018 Vehicles, boats and internal combustion engines – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers
GB/T 19596-2017 Terminology of electric vehicles
GB/T 19951 Road vehicles – Disturbances test methods for electrical/electronic component from electrostatic discharge
GB/T 21437.2-2008 Road vehicles – Electrical disturbances from conduction and coupling – Part 2: Electrical transient conduction along supply lines only
GB/T 21437.3-2012 Road vehicles – Electrical disturbances from conduction and coupling – Part 3: Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines
GB/T 27930 Communication protocols between off-board conductive charger and battery management system for electric vehicle
GB/T 28046.1-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 1: General
GB/T 28046.2-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 2: Electrical loads
GB/T 28046.3-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 3: Mechanical loads
GB/T 28046.4-2011 Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 4: Climatic loads
GB/T 33014.2 Road vehicles – Component test methods for electrical/electronic disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 2: Absorber-lined shielded enclosure
GB/T 33014.4 Road vehicles – Component test methods for electrical/electronic disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 4: Bulk current injection (BCI)
ISO 11452-8:2015 Road vehicles – Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy – Part 8: Immunity to magnetic fields

3 TERMS AND DEFINITIONS

For the purposes of this document, the terms and definitions established in GB/T 4365, GB/T 19596-2017, GB/T 28046.1-2011 and the followings apply. For the convenience of use, some terms and definitions contained in GB/T 19596-2017 are duplicated herein.

3.1
蓄电池电子部件 battery electronics
采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，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。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.2.1.5]
3.2
蓄电池控制单元 battery control unit
控制、管理、检测或计算蓄电池系统的电和热相关的参数，并提供蓄电池系统和其他车辆控制器通 讯的电子装置。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.2.1.4]
3.3
蓄电池管理系统 batterymanagement system
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。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.2.1.10]
34
额定容量 rated capacity
在规定条件下测得的并由制造商申明的电池容量值。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.34.2]
3.5
可用容量 available capacity
在规定条件下，从完全充电的蓄电池中释放的容量值。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.34.5]
3 .6
荷电状态 state of charge
当前蓄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。
[GB/丁 1 9596—2017,定义 3.3.3.25]
3.7
功率状态 state of power
当前蓄电池中按照规定充放电条件在一定时间内可以输人或输出的最大功率。
4缩略语和符号 4.1缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BCU:蓄电池控制单兀（BatteryControlUnit)
BMS:蓄电池管理系统（BatteryManagementSystem)
FS:满量程（Full Scale)
注：FS指电池管理系统最大可测量值的绝对值。
S()C:荷电状态（StateofCharge)
SOP:功率状态（State of Power)
42符号
下列符号适用于本文件。
C1:1h率额定容量（Ah)。
I1:1h率放电电流（A),其数值等于额定容量值。
5技术要求
5.1使用环境 5.1.1工作温度
一20°C〜65°C或者由整车厂和制造商按照GB/T 28046.4—2011的规定，根据电池管理系统安装 位置协商确定。
5.1.2贮存温度
一40C〜85C或者由整车厂和制造商按照GB/T 28046.4—2011的规定，根据电池管理系统安装 位置协商确定。
5.1.3 工作湿度
5%〜95%或者由整车厂和制造商按照GB/T 28046.4—2011的规定，根据电池管理系统安装位置 协商确定。
5.2 供电电压
供电电压范围见表1或者由整车厂和制造商协商确定。
5.3基本功能要求
5.3.1电池管理系统应能监测或者通过其他方式获取蓄电池相关的数据，应包括电池系统总电压、电 池单体电压或电芯组电压、电池模块电压（镍氢电池）、电池系统电流、蓄电池包内部温度等参数。
5.3.2电池管理系统应具有故障诊断、故障信息记录以及故障处理的功能，如故障码上报、实时警示和 故障保护等。
5.3.3电池管理系统应具有自检功能，对电池管理系统主要功能进行初步筛查和识别，对严重影响使 用和安全的功能异常给出预警。
5.3.4电池管理系统应具有与车辆的其他控制器信息交互的功能。
5.3.5具有充电过程控制和管理功能的电池管理系统应能与车载充电机或者非车载充电机进行实时 通信，与非车载充电机的通信协议应符合GB/T 27930的要求。
5.3.6具有绝缘电阻值检测功能的电池管理系统应实现对蓄电池系统绝缘电阻的监控。
5.3.7具有充放电高压互锁监控功能的电池管理系统应实现对蓄电池系统充放电高压互锁的监控。 5.3.8电池管理系统应具有防止电池系统过充电、过放电、过流、过温的保护功能。
5.3.9电池管理系统应具有SOC估算功能，宜具有SOP估算和均衡功能。
5.4状态参数测量精度
5.4.1 总电压
总电压检测精度应满足±1%FS。
5.4.2 总电流
5.4.2.1对于锂离子动力蓄电池，总电流检测精度应满足±2%FS。
5.4.2.2对于镍氢动力蓄电池，总电流检测精度应满足±3%FS。
5.4.3 单体（电芯组）电压
5.4.3.1对于锂离子动力蓄电池，单体（电芯组）电压检测精度应满足±0.5%FS,且最大误差的绝对值 应不大于1〇mV。
5.4.3.2对于镍氢动力蓄电池，单体（电芯组）电压或者模块电压检测精度应满足±1%FS。
5.4.4 温度
5.4.4.1对于锂离子动力蓄电池，在一20°C〜65°C(包含一20°C和65°C)范围内温度检测精度应满足 ±2°C,在一40°C〜一20C以及65C〜125C(或电池管理系统标定的最高测量温度）范围内，温度检 测精度应满足±3C。
5.4.4.2对于镍氢动力蓄电池，在一20C〜65 °C(包含一20 C和65 °C)范围内温度检测精度应满足 ±3°C,在一40C〜一20C以及65C〜125C(或电池管理系统标定的最高测量温度）范围内，温度检 测精度应满足±5C。
5.4.5 绝缘电阻
具有绝缘电阻值检测功能的电池管理系统，电池总电压（标称)400 V(含）以上，绝缘电阻检测相对误 差应为一20%〜+ 20%;电池总电压(标称)400 V以下，绝缘电阻检测相对误差应为一30%〜+30%。 绝缘电阻小于或等于50kn时，检测精度应满足±i0kn。
注：如电池管理系统在低绝缘状态下仅具备绝缘报警功能，可不进行绝缘电阻精度测试。
5.5 SOC估算
对于纯电动汽车、可外接充电式混合动力电动汽车，电池管理系统S O C估算的累积误差应不大
于5%。
对于不可外接充电的混合动力电动汽车，锂离子动力电池管理系统SOC估算的累积误差应不大于 15%,镍氢动力电池管理系统SOC估算的累积误差应不大于20%。
5.6 电池故障诊断
电池管理系统对于电池系统进行故障诊断的基本项目和可扩展项目分别见表2和表3。表2中所 列的故障诊断项目是基本要求。根据整车功能设计和电池系统的具体需要，电池管理系统的具体诊断 内容可以不限于表2和表3所列项目。
57绝缘性能
5.7.1 绝缘电阻
电池管理系统按6.5.1进行绝缘电阻试验，电池管理系统不工作时与动力电池相连的带电部件和 其供电电源的端子之间的绝缘电阻值应不小于10Mfi;电池管理系统工作时与动力电池相连的带电部 件和其供电电源的端子之间的绝缘电阻值应满足以下要求：在动力电池最大工作电压下，直流电路绝缘 电阻应不小于loon/v，交流电路应不小于5〇orVv。
注：电池管理系统不工作指电池管理系统电源关闭。
5.7.2 耐电压
电池管理系统按652进行耐电压试验，漏电流限值由整车厂和制造商协商确定。在试验过程中 应无击穿或闪络等破坏性放电现象。
58 电气适应性能 5.8.1直流供电电压
电池管理系统按6.6.1进行试验，功能状态应达到附录A中规定的A级。
5.8.2 过电压
电池管理系统按6.62进行试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
5.8.3叠加交流电压
电池管理系统按6.6.3进行试验，标称电压为12V系统测试严酷等级2,24V系统测试严酷等级 为3,功能状态应达到附录A中规定的A级。
5.8.4供电电压缓降和缓升
电池管理系统按6.6.4进行试验，在供电电压范围内功能状态应达到附录A中规定的A级，在供电 电压范围外，功能状态至少应达到附录A中规定的C级。
5.8.5供电电压瞬态变化
电池管理系统按6.6.5进行试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
5.8.6 反向电压
电池管理系统按6.6.6进行试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
5.8.7短路保护
电池管理系统按6.6.7进行试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
59 环境适应性能 5.9.1正弦振动
电池管理系统应能经受6.7.1规定的振动试验，在试验后应能正常工作，且满足5.4状态参数测量 精度的要求，并通过目检不应有零部件脱落。
5.9.2 随机振动
电池管理系统应能经受6.72规定的振动试验，在试验后应能正常工作，且满足5.4状态参数测量 精度的要求，并通过目检不应有零部件脱落。
5.9.3 机械冲击
电池管理系统应能经受6.7.3规定的冲击试验，在试验后应能正常工作，且满足5.4状态参数测量 精度的要求，并通过目检不应有零部件脱落。
5.9.4低温性能
5.9.4.1电池管理系统按6.7.4.1进行低温贮存试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
59.4.2电池管理系统按6.7.42进行低温运行试验，功能状态应达到附录A中规定的A级。
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5.9.5 高温性能
5.9.5.1电池管理系统按6.7.5.1进行高温贮存试验，功能状态应达到附录A中规定的C级。
5.9.5.2电池管理系统按6.7.52进行高温运行试验，功能状态应达到附录A中规定的A级。
5.9.6 温度梯度
电池管理系统按6.7.6进行温度梯度试验，以5°C温度梯度从20°C降到一20°C,然后以5°C温度 梯度从一20°C升到65 °C,在一 20 °C至65 °C间的每个温度点，功能状态都应达到附录A中规定的 A 级。
5.9.7 温度循环
电池管理系统按6.7.7进行规定变化率的温度循环试验，功能状态应达到附录A中规定的A级。
5.9.8 耐盐雾
电池管理系统按6.7.8进行耐盐雾试验，不得有盐水进人壳体，在GB/T28046.1—211规定的工 作模式3.下功能状态应达到附录A中规定的A级。对于完全放置在乘员舱、行李舱或货舱的测试对 象可不进行耐盐雾试验。对于安装在电池舱内部的受试对象，如果舱体防护等级达到IP67,可不进行 耐盐雾试验。
5.9.9湿热循环
电池管理系统按6.7.9进行湿热循环试验，功能状态应达到附录A中规定的A级。
5.10电磁兼容性能 5.10.1传导骚扰
电池管理系统按6.82进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，传导骚扰限值应符合GB/T 18655— 218规定的等级3要求。
5.10.2辐射骚扰
电池管理系统按6.8.3进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，辐射骚扰限值应符合GB/T 18655— 218规定的等级3要求。
5.10.3电源线瞬态传导抗扰度
电池管理系统按6.8.4进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，试验结果功能状态要求见表4。
5.10.4信号线/控制线瞬态传导抗扰度

电池管理系统按6.8.5进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，试验结果功能状态应为附录A中 规定的A级。

5.10.5电快速瞬态脉冲群抗扰度
电池管理系统按6.8.6进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，试验结果功能状态应为附录A中 规定的C级。
5.10.6辐射抗扰度
电池管理系统按6.8.7进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，试验结果功能状态应为附录A中 规定的A级。
5.10.7 静电放电
电池管理系统按6.8.8进行试验，如整车厂和制造商无特殊规定，试验结果功能状态应为附录A中 规定的A级。
6试验方法
6.1试验条件 6.1.1环境条件
除另有规定外，试验应在温度为室温25°C±5°C、相对湿度为15%〜90%、大气压力为86kPa〜 106kPa的环境中进行。
6.1.2试验用仪表
所有测试仪表、设备应具有足够的精度和稳定度，其精度应高于被测指标精度一个数量级或误差小 于被测参数允许误差的1/3。
测试过程中若使用电池模拟系统，则模拟仪表、设备需满足以下条件：
a) 单体电压模拟设备稳压精度小于1mV，工频纹波电压小于0.5mV;
b) 总电压模拟设备稳压精度小于0.1%，工频纹波系数小于0.05%;
c) 总电流信号源采样精度0.2%,响应时间小于20 ms。
6.2状态参数测量精度
6.2.1 —般规定
6.2.1.1将电池系统按正常工作要求装配、连接或者通过模拟系统（模拟系统的纹波系数、精度和稳定 度等指标应达到不影响试验结果的相应等级)提供电池管理系统需要监测的电气信号，正确安装布置检 测设备的电压、电流、温度、绝缘电阻，接通电池管理系统工作电源。
6.2.1.2将电池管理系统采集的数据（单体或电芯组电压采集通道不少于一个独立电源供电的采样单 元，温度采集通道数不少于2个)与检测设备检测的对应数据进行比较。
6.2.1.3除另有规定外，试验温度均指受试对象电池管理系统所处温度。
6.2.1.4使用电池系统测试时，如电池系统无法满足测试设定值要求，可由整车厂和制造商协商确定测 试点，差异性内容需在试验报告中说明。
6.2.2 总电压
在一20C±2C、25°C±2°C和65C±2C(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定） 下，分别检测电池系统满量程总电压50%、75%、100%的电压值，将电池管理系统采集数据与检测设备
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监测数据进行比较。
6.2.3 总电流
在一 20 °C±2 °C、25 °C±2 °C和65 °C±2 °C(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定） 下，分别检测电池系统满量程总电流0 %、± 5 0 %、± 10 0 %的电流值，将电池管理系统采集数据与检测 设备监测数据进行对比。
6.2.4 单体（电芯组）电压
6.2.4.1对于锂离子电池，在一20°C±2°C、25°C±2°C和65C±2C(或由整车厂和制造商根据实际 应用情况协商确定)下，分别检测1.5V、3V、4.5V单体电压（通道数不少于一个独立电源供电的采样 单元），将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行比较。
6.2.4.2对于镍氢电池，在一20 C±2 C、5 C±2 C和65 C±2 C(或由整车厂和制造商根据实际应 用情况协商确定）下，分别检测模块电压《X1.0V、WX1.2V、WX1.6V(W为模块内单体串联支数，其中 通道数不少于一个独立电源供电的采样单元），将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行比较。
6.2.5 温度
在一20 C±2 C、5 C±2 C和65 C±2 C(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定） 下，将电池管理系统测温装置探头与检测设备传感器探头同时置于一40 °C、0 C、5 °C、40 °C、125 C (或电池管理系统标定的最高测量温度）下测量温度值，将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据 进行比较。
6.2.6 绝缘电阻
在50%、75%、100%满量程电压下，将电池总正对地及总负对地分别接人绝缘电阻阵列，按照 80 0/VJ00 fl/V、300 n/V、500 fl/V和2 kfl/V分别控制绝缘电阻阵列为不同电阻阻值，将电池管理 系统采集数据与绝缘电阻阵列实际电阻值进行比较。
6.3 SOC估算精度
本标准中SOC估算精度测试包括SOC累积误差试验和SOC误差修正速度试验，SOC累积误差 试验按照附录B进行，SOC误差修正速度试验可以参照附录C进行。由电池老化或其他因素造成的 SOC估算误差测试由整车厂和制造商协商进行。
6.4 电池故障诊断
通过模拟系统，建立满足表2所列故障项目的触发条件，记录相应故障项目及其触发条件。根据制 造商技术规范的要求，对于其他故障诊断项目进行功能确认。
6.5 绝缘性能 6.5.1 绝缘电阻
6.5.1.1在与动力电池相连的带电部件和其供电电源的端子之间按照表5施加直流电压，持续时间60 S。
6.5.1.2在完成6.7.9湿热循环试验后，在室温中放置0.5 h,在与动力电池相连的带电部件和其供电电 源的端子之间按照表5施加直流电压，持续时间60s。
6.5.1.3在测量时若受试对象的绝缘监测功能会对测试结果产生影响，应将绝缘监测功能关闭或者将 绝缘电阻监测单元从受试对象中断开。
6.5.2 耐电压

在完成67.9湿热循环试验后，在室温中放置0.5h,采用整车厂规定的试验电压（整车厂应提供充 足证据证明试验电压可以保证安全）进行测试；如果整车厂没有明确耐电压要求，则按如下要求施加 GB/T 18384.3—2015中73.3.3.2规定的交流试验电压（0 Hz〜60 Hz),持续时间60 s。
——在带有电绝缘的端子间；
——在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间；
——在塑料外壳情况下，在端子和包裹外壳的电极间。
也可以施加直流试验电压，等效直流试验电压是交流电压值的1.41倍。
6.6 电气适应性能 6.6.1直流供电电压
按照GB/T 28046.2—2011中4.2的规定进行直流供电电压试验。
6.6.2 过电压
按照GB/T 28046.2—2011中4.3的规定进行过电压试验。
6.6.3叠加交流电压
按照GB/T 28046.2—2011中4.4的规定进行叠加交流电压试验。
6.6.4供电电压缓降和缓升
按照GB/T 28046.2—2011中4.5的规定进行供电电压缓降和缓升试验。
6.6.5供电电压瞬态变化
按照GB/T 28046.2—2011中4.的规定进行供电电压瞬态变化试验。
6.6.6 反向电压
按照GB/T 28046.2—2011中4.7的规定进行反向电压试验。
6.6.7短路保护
按照GB/T 28046.2—2011中4.10.2的规定进行短路保护试验。
6.7 环境适应性能 6.7.1正弦振动
按照GB/T 28046.3—2011的规定进行正弦振动试验，试验方法和试验等级由整车厂和制造商根
据电池管理系统安装位置协商确定。
6.7.2 随机振动
按照GB/T 28046.3—2011的规定，根据电池管理系统安装位置进行随机振动试验，试验方法和试 验等级由整车厂和制造商协商确定。
6.7.3 机械冲击
按照GB/T 28046.3—2011中4.2.2的规定进行机械冲击试验。
6.7.4低温性能 6.7.4.1低温贮存
按照GB/T 28046.4—2011中5.1.1.1的规定进行低温贮存试验。
6.7.4.2低温运行
按照GB/T 28046.4—2011中5.1.1.2的规定进行低温运行试验。
6.7.5 高温性能 6.7.5.1高温贮存
按照GB/T 28046.4—2011中5.1.2.1的规定进行高温贮存试验。
6 .7 .5 .2 高温运行
按照GB/T 28046.4—2011中5.1.2.2的规定进行高温运行试验。
6.7.6 温度梯度
按照GB/T 28046.4—2011中5.2的规定进行温度梯度试验。
6.7.7 温度循环
按照GB/T 28046.4—2011中5.3.1的规定进行规定变化率的温度循环试验。
6.7.8 耐盐雾
按照GB/T 28046.4—2011中5.5.2的规定进行耐盐雾试验。按照GB/T 28046.4—2011中表4和 附录A的要求，根据安装位置确定是否进行耐盐雾试验。
6.7.9湿热循环
按照GB/T 28046.4—2011中表4和附录A的要求，根据安装位置确定按照GB/T 28046.4—2011 中5.6.2.2的规定进行湿热循环试验，其中最高温度为65°C,循环5次。
6.8电磁兼容性能
6.8.1 —般规定
6.8.1.1应由电池管理系统制造商提供电池，与电池管理系统一起构成基本测试单元模拟实际安装情
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况进行试验。
6.8.1.2试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或电芯组电压采集通道不少于一个独立电源 供电的采样单元，温度采集通道数不少于2个）并与检测设备检测的对应数据进行比较。
6.8.1.3应使用隔离装置将辅助设备（如上位机及监控软件）进行隔离。
6.8.1.4充放电电流应不小于电池管理系统电流测量满量程的2%。
6.8.2传导骚扰
按照GB/T 18655—2018中的试验方法，根据具体测试对象选用电压法和电流探头法进行传导骚 扰试验。
6.8.3辐射骚扰
按照GB/T 18655—2018中的试验方法进行辐射骚扰试验。
6.8.4电源线瞬态传导抗扰度
按GB/T 21437.2—2008的试验方法进行电源线瞬态传导抗扰度试验，试验严酷等级为M级。
6.8.5信号线/控制线瞬态传导抗扰度
按GB/T 21437.3—2012的试验方法进行信号线/控制线瞬态传导抗扰度试验，试验严酷等级为 腺。
6.8.6电快速瞬态脉冲群抗扰度
按照GB/T 17626.4—2018的试验方法进行电快速瞬态脉冲群抗扰度试验，试验等级为3级，脉冲 重复频率为5 kHz。
6.8.7辐射抗扰度
按照a)〜c)进行辐射抗扰度试验：
a) 按照GB/T 33014.2的试验方法进行辐射抗扰度试验，测试频率范围为400 MHz〜2GHZ,测 试场强等级30V/m;
b) 按照GB/T 33014.4的试验方法在电源线以及与外部连接的信号线进行大电流注人试验，测 试频率范围1MHz〜400 MHz,注人电流等级为60 mA;
c) 按照ISO 11452-8:2015的试验方法进行磁场抗扰度试验，测试频率范围为15 Hz〜150kHz, 试验等级为级。
6.8.8 静电放电
按照GB/T 1 9951中测试及布置相关规定进行静电放电试验，试验等级见表6。

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