ChinaAutoRegs｜GB/T 31467-2023英文版翻译《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能试验方法》
Electrical performance test methods for lithium-ion traction battery pack and system of electric vehicles
CONTENTS
Foreword I
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Symbols and abbreviated terms
5 General Test Conditions
6 General Tests
7 Basic Performance tests
Annex A (Informative) Typical Configurations of Battery Pack and System
Annex B (Informative) Test Items of Battery Pack and System
1范围
本文件描述了电动汽车用锂离子动力电池包和系统的电性能测试方法。
本文件适用于电动汽车用锂离子动力电池包和系统的研发和测试。
2规范性引用文件
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，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 19596电动汽车术语
GB 38031电动汽车用动力蓄电池安全要求
3术语和定义
GB/T 19596和GB 38031界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高能量应用 high energy application
室温下，电池包或系统的最大允许持续输出电功率（W）和其在1C倍率放电能量（W • h）的比值低 于10的装置特性或应用特性。
注：高能量电池一般应用于纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车。
3.2
高功率应用 high power application
室温下，电池包或系统的最大允许持续输出电功率（W）和其在1C倍率放电能量（W-h）的比值大 于或等于10的装置特性或应用特性。
注：高功率电池一般应用于混合动力电动汽车。
3.3
能量密度 energy density
电池包或系统平均单位质量所释放出的电能。
注：能量密度单位为瓦时每千克（W-h/kg）。
3.4
能量效率 energy round trip efficiency
电池包或系统在测试过程中的放电总能量与充电总能量的比值。
注：充电总能量和放电总能量单位为瓦时（W – h）。
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。
BCU：电池控制单元（Battery Control Unit）
FS：满量程（Full Scale）
RT：室温（Room Temperature）
SOC ：荷电状态（State-of-Charge）
Imax(T): 某试验环境温度T下最大允许持续放电电流
I’max (SOC,T,t): 某SOC,试验环境温度T,脉冲持续时间/下的最大允许放电电流
nC:电流倍率，其数值等于1 h放电容量的n倍
:效率
5通用测试条件
5.1 一般条件
5.1.1 除另有规定，测试在温度为室温（RT）25 ℃±2 °C,相对湿度为10%〜90% .大气压力为 86 kPa〜106 kPa的环境下进行。
5.1.2 测试样品交付需要包括必要的操作文件，以及和测试设备相连所需的接口部件，如连接器、插头，包括冷却接口，电池包和电池系统的典型结构见附录A。制造商需要提供电池包或系统的安全工作限值,以保证整个测试的安全。
5.1.3 测试目标环境温度改变时，在进行测试前试验对象应完成环境适应过程：如果在1 h内没有主动冷却且电池单体温度与目标温度之间的差值不超过2 ℃・则完成环境适应。
5.1.4 电池包或系统由于某些原因（如尺寸或质量）不适合进行某些测试，经供需双方协商一致后可用电池包或系统的子系统代替作为试验对象，进行全部或部分试验。作为试验对象的子系统应包含和整车要求相关的所有部分（如连接部件或保护部件等）。
5.1.5 测试过程中，为了电池包或系统的内部反应及温度的平衡：某些测试步骤之间需要静置一定的时间,静置时电池包或系统的低压电控单元正常工作，如电池电子部件和BCU等。
5.1.6 测试过程中，热管理系统根据制造商的规定或BCU的指令工作，热管理系统开启或关闭状态应在测试报告中明确说明。能量效率（见7.9）、充电性能（见7.11）、工况放电（见7.12）测试宜开启热管理系统，容量和能量（见7.4）、功率和内阻（见7.5）、无负载容量损失（见7.6）、存储中容量损失（见7.7）、高 低温启动功率（见7.8）、能量密度（见7.10）不宜开吊热管理系统或供需双方协商后开启。
5.1.7 测试过程中的充放电倍率大小按照本文件的规定执行，充放电机制和充放电截止条件由制造商提供,充电和放电截止条件在不同试验项目中应保持统一。
5.1.8 电池的实际容量（见7.4.2.1）与额定容量之差的绝对值超过额定容量的3%,则应在测试报告中明确说明，并用实际容量代替额定容量作为充放电电流及SOC计算的依据。
5.1.9 电池包和系统需要进行的测试项目、测试方法章条号、测试条件等信息见附录B。
5.1.10 电池放电电流符号为正，充电电流符号为负。
5.2 测试仪器准确度要求
5.2.1 测量仪器、仪表准确度应不低于以下要求:
— —电压测量装置：±0.5% FS；
— —电流测量装置：±0.5% FS；
— —温度测量装置：±1 °C；
— —时间测量装置：±0.1 s；
一 —尺寸测量装置：±0.1% FS；
— —质量测量装置：±0.1% FS。
5.2.2 测量过程中.对充放电装置、温控箱等控制仪器的控制精度应符合以下要求:
电压：± 1 % ；
电流：± 1 %;
温度：±2 °C
5.3 数据记录与记录间隔
除在某些具体测试项目中另有说明，否则测试数据（如时间、温度、电流和电压等）的记录间隔应不大于100 S。
5.4 试验准备
5.4.1 电池包的准备
5.4.1.1 电池包的高压、低压及热管理系统装置和测试平台设备相连.开启电池包的被动保护功能。
5.4.1.2 根据电池包制造商的要求和试验测试规程，测试平台检测和控制电池包的工作状态和工作参数，并保证主动保护开启，必要时可通过断开电池包的主接触器来实现。
5.4.1.3 电池包测试过程中.电池包和测试平台之间没有信息交换.电池包的参数限值由测试平台直接控制。
5.4.1.4 测试平台检测电池包的电流、电压、容量或能量等参数,并将这些数据作为检测结果或计算依据。
5.4.2 电池系统的准备
5.4.2.1 电池系统的高压、低压、热管理系统装置及BCU和测试平台设备相连，开启电池系统的主动和被动保护。除另有规定，否则由BCU控制热管理系统装置的工作。必要时BCU的程序可由电池系统制造商根据测试规程进行更改。
5.4.2.2 测试平台和BCU之间实现正常通信，测试平台保证测试参数、条件与测试规程的要求一致，并保证电池系统工作在合理的限值之内.这些限值由BCU通过总线传输至测试平台。
5.4.2.3 主动保护应由测试设备平台保证，必要时可通过断开电池系统的主接触器实现。
5.4.2.4 电池系统测试过程中，电池系统通过总线和测试平台通信,将电池状态参数和工作限值实时传输给测试平台，再由测试平台根据电池状态和工作限值控制测试过程。
5.4.2.5 测试平台检测电池系统的电流、电压、容量或能量等参数,并将这些数据作为检测结果和计算依据。
6通用测试
6.1 预处理循环
6.1.1 正式测试开始前,电池包或系统需要先进行预处理循环,以确保测试时甩池包或系统的性能处于激活和稳定的状态。预处理循环在RT下进行。
6.1.2 高功率型电池包或系统预处理循环步骤如下：
a）以不小于1 C的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商规定的充电截止条件；
b）静置30 min或制造商规定的时间；
c）以制造商规定的且不小于1 C的电流放电至制造商规定的放电截止条件；
d）按照5.1.3在RT下进行环境适应；
e）重复上述步骤a）〜d）5次。
6.1.3 高能量型电池包或系统预处理循环步骤如下：
a）以不小于1/3 C的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商规定的充电截止条件；
b）静置30 min或制造商规定的时间；
c）以制造商规定的且不小于1/3 C的电流放电至制造商规定的放电截止条件；
d）按照5.1.3在RT下进行环境适应；
e）重复上述步骤a）〜d）5次。
6.1.4 如果电池包或系统连续两次的放电容量变化不高于额定容量的3%,则认为电池包或系统完成了预处理,预处理循环可中止。
6.2 标准循环
6.2.1 测试过程中按照指定的测试步骤进行，以确保电池包或系统在测试时处于相同的状态。标准循环在RT下进行，按照先后顺序包括一个标准放电过程和标准充电过程.
6.2.2 高功率型电池包或系统标准循环步骤如下：
a）标准放电：以制造商规定的且不小于1 C的电流放电至制造商规定的放电截止条件，静置30 min或制造商规定的时间；
b）标准充电：以不小于1 C的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商规定的充电截止条件，静置30 min或制造商规定的时间。
6.2.3 高能量型电池包或系统标准循环步骤如下：
a）标准放电：以制造商规定的且不小于1/3 C的电流放电至制造商规定的放电截止条件，静置30 min或制造商规定的时间；
b）标准充电：以不小于1/3 C的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商规定的充电截止条件，静置30 min或制造商规定的时间。
6.2.4 如果标准循环和一个新的测试之间时间间隔大于24 h,则需要重新进行一次标准充电。
6.2.5 本文件所提到的“标准循环”的环境温度是室温，而单独提到的“标准放电”和“标准充电”的环境 温度按具体条款的规定执行。
6.3 调整SOC至试验目标值〃％的方法
6.3.1 高功率型电池包或系统调整SOC至试验目标值n％的方法：电池包或系统初始SOC状态为m％（m>n），以1 C恒流放电，放电时间为（m-n）/100 h,或者按照制造商提供的方法调整SOC。 每次SOC调整后新的测试开始前试验对象静置30 min。
6.3.2 高能量型电池包或系统调整SOC至试验目标值n%的方法：电池包或系统初始SOC状态为m％（m>n）,以1/3 C恒流放电,放电时间为(m—n)x3/100 h,或者按照制造商提供的方法调整 SOC。每次SOC调整后,新的测试开始前测试样品静置30 min。
6.3.3 若上一次SOC调整在24 h以内，则按照6.3.1或6.3.2执行，初始SOC状态m%可为任意值，否则初始SOC状态需从满电状态开始,即w = 100。
7基本性能测试
7.1 外观
在良好的光线条件下，用目测法检查电池包或系统的外观。
7.2 极性
用电压测量装置检测电池包或系统的极性。
7.3 质量和外形尺寸
7.3.1 用量具测量测试样品的外形尺寸，单位为毫米（mm）。用衡器测量测试样品的质量，单位为千克 （kg）。若难以测量时，可采用制造商提供的数据作为测试依据。
7.3.2 称重时仅以电池包自身质量为准，不包含可拆卸且与整车连接的非电池功能零部件，如电池包外高低压线束、外置电池控制单元、可拆卸金属挂耳等，不包含非电池功能零件，如与电池系统集成在一起且不可拆卸的座椅安装支架、整车碰撞防护用横纵梁、脚踏零件、车身连接件等，其他零部件是否包含由制造商和检测机构协商决定，若质量难以测量时，可采用制造商提供的质量说明文件作为测试依据。
7.3.3 若测试样品包含热管理系统.测量其质量和外形尺寸时，应将热管理系统包括在内.如冷却管路等。若热管理系统和整车或其他系统集成在一起,则仅考虑和测试样品相关部分的质量和外形尺寸。
注：液冷方式的冷却液质量不计算在内。
7.4 容量和能量
7.4.1 通用条件
7.4.1.1 试验对象为电池包或系统。
7.4.1.2 电池包或系统宜测试室温、高温和低温下的容量和能量。
7.4.1.3 每次充电前测试样品静置30 min,或者达到室温。
7.4.1.4 测试过程采用恒流放电，放电过程在制造商规定的截止条件下停止。
7.4.1.5 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的能量。
7.4.1.6 根据7.4.1.5计算高功率型电池包或系统不小于1 C、Imax（T）的放电容量和能量，以及高能量型电池包或系统不小于1/3C、Imax（T）的放电容量和能量。
注：一般地.放电用于测得电池包或系统最大允许放电电流状态下的容量:和能量。
7.4.1.7 记录电池包或系统总电压、最高及最低单体电压与时间的曲线,记录环境温度、样品最高最低 监控温度与充放电电流的曲线，放电容量（A-h）与功率（W）曲线，放电能量与SOC的曲线。
7.4.2 室温下的容量和能量测试
7.4.2.1 测试在室温下按照表1的测试步骤进行。步骤1.5的放电容量为电池的实际容量。
7.4.2.2 记录步骤1.5和步骤2.5结束时测试样品的最小监控单元的电压。
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