QC/T 897-2011英文版翻译 电动汽车用电池管理系统技术条件

ChinaAutoRegs|QC/T 897-2011 英文版翻译/English《电动汽车用电池管理系统技术条件》
Technical Specification of Battery Management System for Electric Vehicles

CONTENTS

Foreword
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Requirements
5 Test methods
6 Inspection rules
7 Marking, packaging, transportation and storage
Annex A (Informative) Typical Charging/Discharging Mode of Battery System

1范围
本标准规定了电动汽车用电池管理系统的术语与定义、要求、试验方法、检验规则、标志等。
本标准适用于电动汽车所用动力电池的管理系统。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于 本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 191-2008包装储运图示标志
GB/T 2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循 环)
GB/T2423.17电工电子产品环境试验 第2部分;试验方法 试验Ka:盐雾
GB/T2423.22电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化
GB/T 17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法
GB/T 19596电动汽车术语
3术语与定义
GB/T 19596中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
电池电子部件battery electronics
采集电池单体(集成)或电池模块(集成)的与电和热相关的数据,并将这些数据提供给电池控 制单元的电子装置。
3.2
电池控制箪元battery control unit
控制或管理电池系统电或热性能,并可以与车辆上的其他控制单元进行信息交互的电子控制 部件。
3.3
电池管理系统 battery management system
由电池电子部件和电池控制单元组成的电子装置。
3.4
电池包 battery pack
能量存储装置,包括电池单体或电池模块的集成、电池电子部件、高压电路、低压电路、冷却装置 以及机械总成。
3.5
电池系统battery system
能量存储装置,包括电池单体或电池模块的集成、电池管理系统、高压电路、低压电路、冷却装置 以及机械总成。
4要求
4.1 一般要求
4.1.1 电池管理系统应能检测电池电和热相关的数据,至少应包括电池单体或者电池模块的电 压、电池组回路电流和电池包内部温度等参数。
4.1.2 电池管理系统应能对动力电池的荷电状态(SOC)、最大充放电电流(或者功率)等状态参数 进行实时估算。
4.1.3 电池管理系统应能对电池系统进行故障诊断,并可以根据具体故障内容进行相应的故障处 理,如故障码上报、实时警示和故障保护等。
4-1-4电池管理系统应有与车辆的其他控制器基于总线通信方式的信息交互功能。
4.1.5 电池管理系统应用在具有可外接充电功能的电动汽车上时,应能通过与车载充电机或者非 车载充电机的实时通信或者其他信号交互方式实现对充电过程的控制和管理。
<2技术要求
4.2.1 绝缘电阻:
电池管理系统与动力电池相连的带电部件和其壳体之间的绝缘电阻值应不小于2MC。
4.2.2 缘耐压性能:
电池管理系统应能经受5. 3要求的绝缘耐压性能试验,在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性 放电现象。
4.2.3 状态参数测量精度: ‘
电池管理系统所检测状态参数的测量精度要求见表1。
4.2.4 SOC估算精度:
SOC估算精度要求不大于10%。按照5. 5进行试验后,分别比较在不同SOC范围内电池管理 系统上报的SOC值与SOC测试真值的偏差。
4.2.5 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。
4.2.6 过电压运行:
电池管理系统应能在5. 7规定的电源电压下正常工作;且满足4. 2. 3状态参数测量精度的 要求。
4.2.7 欠电压运行:
电池管理系统应能在5. 8规定的电源电压下正常工作,且满足4. 2. 3状态参数测量精度的 要求。
4.2.8 高温运行:
电池管理系统应能经受5.9规定的高温运行试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满 足4.2.3状态参数测量精度的要求。
4.2.9 低温运行;
电池管理系统应能经受5.10规定的低温运行试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满 足4.2. 3状态参数测量精度的要求。
4.2.10 耐高温性能;
电池管理系统应能经受5.11规定的高温试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3状态参数 测量精度的要求。
4.2.11 耐低温性能:
电池管理系统应能经受5.12规定的低温试验,在试验后应能正常工作,满足4. 2. 3状态参数测 量精度的要求。
4.2.12 耐温度变化性能:
电池管理系统应能经受5.13规定的温度变化试验,在试验后应能正常工作,满足4.2. 3状态参 数测量精度的要求。
4.2.13 耐盐雾性能:
电池管理系统应能经受5.14规定的盐雾试验,在试验后应能正常工作,且满足4. 2. 3状态参数 测量精度的要求。厂家如果能够证明电池电子部件或电池控制单元实车安装在车辆内部或者具备 防尘防水条件的电池包内部,可不要求该零部件进行耐盐雾性能试验。试验条件的差异性内容需在 试验报告中说明。
4.2.14 耐湿热性能:
电池管理系统应能经受5.15规定的湿热试验,在试验后应能正常工作,且满足4. 2. 3状态参数 测量精度的要求。
4.2.15 耐振动性能:
电池管理系统应能经受5.16规定的振动试验,在试验后应能正常工作,且满足4. 2. 3状态参数 测量精度的要求。
4.2.16 耐电源极性反接性能:
电池管理系统应能经受5.17规定的电源极性反接试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3 状态参数测量精度的要求。
4.2.17 电磁辐射抗扰性:
电池管理系统按5.18进行电磁辐射抗扰性试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满足 4.2. 3状态参数测量精度的要求。
5试验方法
5.1 试验条件
5.1.1 环境条件:
无特殊说明时,试验应在温度为18七~28七、相对湿度为45% ~75%、大气压力为86kPa ~ 106kPa的环境中进行。
5.1.2 试验电压:
除非特别注明或制造商有特殊要求,采用14V ± 0. 2V (标称12V)或者28V ± 0. 4V(标称24V)。
5.1.3 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。
5.2 绝缘电阻
在电池管理系统的电压采样电路和其壳体之间施加500V DC的电压进行绝缘电阻测量。
5.3 绝缘耐压性能
在电池管理系统的电压采样电路(对应电池系统的正极)和其壳体之间施加频率为50Hz的正 弦波形交流电压,试验电压(有效值)为该回路可能发生的最高工作电压(如小于55OV,则试验电压 为 55OV),历时 Imin。
在电池管理系统的供电电源正极端子和与其最近的电压采样电路之间施加频率为50Hz的正弦 波形交流电压,试验电压(有效值)为该回路可能发生的最高工作电压(如小于55QV,则试验电压为 550V),历时 Imin。
在电池管理系统的通信线路和与其最近的电压采样电路之间施加频率为50Hz的正弦波形交流 电压,试验电压(有效值)为该回路可能发生的最高工作电压(如小于55QV,则试验电压为550V),历 时 1 min。
5.4 状态参数测量精度
5.4.1 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、电流和温度测量装置,接通电池管理系统工作电源。
5.4.2 将电池管理系统采集的数据(单体或模块电压采集通道数不少于5个,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。
5.5 SOC估算精度
5.5.1 通则:
5.5.1.1 按正常工作要求装配被测电池系统(可以选择电池管理系统适用的最小电池系统)。
5.5.1.2 在25七~35七和5七~ 15七两个温度范围内分别选择一个温度点进行试验,试验环境温 度由检测机构在参考制造商技术规范的基础上主导选定。在选定的试验环境温度条件下,顺序进行 5. 5. 3. 2 ~5.5. 3.4规定的试验内容。
5.5.1.3 为保证受试对象的实际工作温度在允许温度范围内,在制造商的要求下,可以在测试过程 中增加静置时间。除预处理外,测试过程中静置时,可以根据制造商技术规范来确定电池管理是否 处于工作状态。
5.5.1.4 SOC植算精度试验应进行钮处理,当测试的目标环境温度改变时,受试对象需在新的试验 环境温度下静置至少16h,直到电池包内单体电池的表面温度与环境温度的差值小于2七,则可认为 完成电池系统的静置处理。
预处理过程中,需使电池管理系统处于非工作状态」
5.5.2 可用容量测试;
按照以下步骤进行:
a)以(UJA电流放电,达到以下条件之一时终止:电池系统的单体(模块)电压保护下限,总 电压保护下限,制造商技术规范中规定的其他放电终止条件;
b)静置lh;
c)以(坨)A电流恒流充电,达到以下条件之一时终止:电池系统的单体(模块)电压达到保护
上限或制造商技术规范中规定的其他终止条件;
d)以恒压充电方式进行充电,达到以下条件之一时终止:充电电流减少到(4/3) A或制造商 技术规范中规定的其他充电终止条件;
e)静置巾;
f)以与5. 5. 2 a)同样的放电规范进行放电,记录放电过程总的放电量Q”。
g)静置
h)重复5.5.2°)~5.5.2 8),放电量分别为。02和。。3,则三次放电量的算术平均值为4。如 果和Q°3与<?0的偏差均小于2%,则Q。为该电池系统的可用容量。如果Qm ,Qw和 Q03与Q。的偏差有不小于2%的情况,则需要重复进行可用容量测试过程,直至连续三次的 放电量满足可用容量确认的条件。
注:如果制造商有推荐的充电和放电规范,在可用容量测试中可以直接采用,分别替代5.5.2 c) -5.5.2 d)和5.5.2 a) 相关内容,并且在试验报告中说明。
5.5.3 SOC 测试:
5.5.3.1 制造商可以根据电池系统所应用的整车类型、电池的倍率充放电能力以及测试环境温度 的不同,采用附录A中合适的充放电工况进行测试,在不同SOC范围内测试时可以选择不同的充放 电工况。对于应用于纯电动汽车或者可外接充电式混合动力汽车的电池系统,应进行SOCN80%条 件下的测试,对于其他类型的电动车辆,可由制造商和检测机构根据实际应用情况协商确认电池系 统是否进行SOCH80%条件下的测试。对于应用于纯电动汽车的电池系统,应进行SOC W3。%条件 下的测试,对于其他类型的电动车辆,可由制造商和检测机构根据实际应用情况协商确认电池系统 是否进行S0CW30%条件下的测试。
在测试过程中,对于因为满足整车系统设计要求而出现的电池管理系统故随报警或者安全保护 的情况,检测机构和制造商协商保证试验正常进行的处理方案。
试验条件的差异性内容需在试验报告中说明。
5.5,3.2 $0080%:
a)以可用容量测试时所采用的充电规范将电池系统充电至满电状态;
b)静置lh;
c)以(IQo)A 放电 lOmin;
d)静置 lOmin;
e)采用附录A中的一种充放电工况,进行10个循环测试;
f)静置 lOmin;
g)以(Q/3)A 充电 20min;
h)以(Q(/6)A 充电 lOmin;
i)静置 lOmin;
j)记录电池管理系统上报SOC值;
k)以用用容量测试时所采用的充电规范将电池系统充电至满电状态,记录充电量Q,;
D SOC真值按(纥2X100)%计。
V0
5.5.3.3 80% >SOC >30% :
a)以可用容量测试时所采用的充电规范将电池系统充电至满电状态;
b)静置lh;
c)以(IQo)A 放电 20min;
d)静置 15min;
e)采用附录A中的一种充放电工况,进行10个循环测试;
f)静置 lOmin;
g)记录电池管理系统上报SOC值;
h)以可用容量测试时所采用的放电规范将电池系统放电,记录放电量(?,;
|) SOC真值按(限100)%计。
5,5.3.4 SOCW30%;
a)以可用容量测试时所采用的充电规范将电池系统充电至满电状态;
b)静置lh;
。)以(IQo)A 放电 40min;
d)静置 20min;
e)采用附录A中的一种充放电工况,进行10个循环测试;
f) 静置 lOmin;
g)记录电池管理系统上报SOC值;
h)以可用容量测试时所采用的放电规范将电池系统放电,记录放电量8 ;
1) SOC 真值按(£x 100)% 计。
5.6 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。
5.7 过电压运行
将供电电源电压调至16V或32V,在该供电电压下持续运行lh,试验过程中记录电池管理系统 采集的数据(单体或模块电压采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备 检测的对应数据进行比较。
5.8 欠电压运行
将供电电源电压调至9V或18V,在该供电电压下持续运行lh,试验过程中记录电池管理系统 采集的数据(单体或模块电压采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备 检测的对应数据进行比较。
5.9 高温运行
将处于工作状态的电池管理系统放入初始温度为室温的恒温箱中,温度升至65七±2七后保持 lh,试验过程中记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压采集通道数不少于2个,温度采集通 道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。
5.10 低温运行
将处于工作状态的电池管理系统放入初始温度为室温的恒温箱中,温度降至-25七±2七后保 持lh,试验过程中记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压采集通道数不少于2个,温度采 集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。
5.11 耐高温性能
将电池管理系统放入从室温开始的恒温箱中,达到85七±2七后保持4h。
恢复到室温后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压 采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。 5.12耐低温性能
将电池管理系统放入从室温开始的恒温箱中,达到-40t ±2七后保持4h。
恢复到室温后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压 采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的时应数据进行比较。 5.13耐温度变化性能
电池管理系统按GB/T 2423.22中试验Na规定的方法进行试验。试验时的低温和高温分别为 -40七和+85七;在每一种温度中的放置时间为2h;温度转换时间为20s ~30s;循环次数为5次。恢 复到室温后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压采集通 道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。
5.14耐盐雾性能
按GB/T 2423.17的规定进行。电池管理系统在试验箱内按整车实际安装状态或其基本等同条 件安装,接插件处于正常插接状态。试验持续时间为16ho
恢复到室温后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压 采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。 5.15耐湿热性能 ‘
按GB/T 2423.4的规定对电池管理系统进行耐湿热性能试验(高温温度为55七)。试验时间为 2个循环(48h)。
恢复到室温后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压 采集通道数不少于2个,温度采集遵道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。 5.16耐振动程能 ” ”
将电池控制单元和电池电子部件中的控制单元(如果有)以实车安装状态或其等同条件固定在 振动试验台上,分别进行上下、左右、前后三个方向的扫频振动试验,每一方向试验时间为8h。试验 的振动波形为正弦波。
扫频试验条件:
——扫频范围:10Hz ~ 500Hz ;
——振幅或加速度:10Hz ~25Hz时,振幅1.2mm;25Hz ~500Hz时ROm/s、
——扫频速率:1 oct/ min ;
——试验结束后,使电池管理系统处于工作状态,记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电 压采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进
行比较。
5.17 耐电源极性反接性能
, 将输入供电电源设定为反接电压值后,接通电池管理系统供电电源,持续Imin。试验结束后,电 池管理系统正常供电,判断其是否正常工作,如正常,则记录电池管理系统采集的数据(单体或模块 电压采集通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行 比较。
5.18 电磁辐射抗扰性
按GB/T 17619的规定进行。试验过程中记录电池管理系统采集的数据(单体或模块电压采集 通道数不少于2个,温度采集通道数不少于1个),并与检测设备检测的对应数据进行比较。
6检验规则
6.1 检验分类
检验分出厂检验和型式检验。
6.2 出厂检验
6.2.1 电池管理系统应经制造商质量检验部门检验合格后方可出厂,并附产品质量检验合格证。
6.2.2 组批:按每天生产的产品进行组批。
6.2.3 检验项目:出厂检验至少完成表4规定的项目。
6.2.4 在出厂检验中,若有一项或一项以上不合格时,应将该产品退回生产部门返工普检,然后再 次提交验收。若再次检验仍有一项或一项以上不合格,则判定该产品为不合格。
6.3 型式检验
6.3.1 在下列情况之一时应进行型式检验:
a)新产品试制定型鉴定时;
b)正式生产后如结构、原材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时;
c)产品停产1年以上,恢复生产时;
d)出厂检验结果与上一次型式检验的结果有较大差异时;
e)当合同提出要求时;
f)级主管部门提出型式检验要求时。
6.3.2 电池管铤系统检验项目的分血及顺序见表4,型式检验时,同一样品不同检验项目的检验顺 序可由制造商和检测机构协商决定。
6.3.3 在型式检验中,若有不合格项目时,则应从该批电池管理系统中加倍抽样对不合格的项目进 行复检,复检再不合格则该次型式检验为不合格。


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