2023车用动力电池系统结露测试及评价方法

车用动力电池系统结露测试及评价方法II目 次前 言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1技术要求 3一般要求 3工作方式 3结露检测点布置 4试验条件 4一般条件 4测量仪器、仪表及准确度 4数据记录和记录间隔 5样品要求 5试验方法 5试验前准备 5测试流程 5评价标准 7定性评价 7定量评价 8附录A测试数据记录表 12附录B绝缘测试说明 14目的 14方法1 14方法2 14附录C测试台架 15附录D动力电池系统凝露风险自定义判定指标评价方法 16附录E温湿度值/露点判定结露风险方法 18目的 18方式一：露点测定表 18方式二：露点传感器 18PAGEPAGE10车用动力电池系统结露测试及评价方法范围本文件描述了车用动力电池系统结露测试要求、试验及评价方法。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2422电工电子产品环境试验 术语GB/T2423.3环境试验第2部门：试验方法 试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.34电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Z/AD:温度/湿度组合循环试验GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T11804电工电子产品环境条件 术GB18384电动汽车安全要求GB/T19596电动汽车术语（ISO8713:2002,NEQ）GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求术语和定义GB/T2422、GB/T4208、GB/T11804、GB/T19596确定的及下列术语和定义适用于本文件。动力蓄电池系统 powerbatterysystem一个或一个以上的电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路及机械总成等）构成的为电动汽车的行驶提供电能的能量存储装置。[GB/T19596-2017，3.1.2.1.9]

绝缘失效报警装置 insulationfailurewarningdevice当主电路绝缘电阻低于限值，发出报警信号的装置。[GB/T19596-2017，3.1.2.4.8]动力电池结露/凝露 powerbatterysystemcondensation当动力电池产品局部表面温度低于周围空气露点温度时，水蒸气在密封腔体内部表面上析出的现IP代码 IPcode表明外壳对人接近危险部件、防止固体异物或水进入的防护等级，并且给出这些防护有关的附件信息代码系统。[GB/T4208-2017，定义3.4]吸附 adsorption试验样品的表面温度高于空气露点温度时，水气分子附着在试验样品表面上的现象。[GB/T2422-2012，定义6.10]呼吸 absorption密封或半密封产品，由于温度变化而引起的产品外壳内部空间和外部环境之间空气交换的过程。[GB/T2422-2012，定义6.11]露点温度 dewpointtemperature空气在水汽含量和气压不变条件下，冷却到饱和时的温度。[GB/T11804-2005，定义2.2.22]电池系统自由容积 powerbatterysystemfreevolume气体可达到电池包部位的容积的总和，自由容积与换气率相关。电池系统压力平衡能力 powerbatterysystempressurebalancingcapacity正常车载工况下满足密封要求的电池系统，在外部环境（如温度和海拔）变化时，保持内外气压一致，不会因内外压差超过其耐受能力而导致变形/密封失效的能力。温度稳定 temperaturestability试验样品各部分的温度与其最后温度之差在3℃以内是的状态。[GB/T2422，定义6.8]蓄电池管理系统 batterymanagementsystem;BMSS（[GB/T19596-2017，3.3.2.1.10]动力电池热管理系统 batterythermalmanagementsystem额定容量 ratedcapacity在规定条件下测得的并由制造商标明的电池容量值。[GB/T19596-2017，3.3.3.4.2]电流倍率（n小时率） nhourrateIn小时内充入或放出的电量为额定电容量，则称n为电流倍率。[GB/T19596-2017，3.3.3.3.1]荷电状态 stage-of-charge;SOCSOC，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/T19596-2017，3.3.3.2.5]技术要求一般要求（车用动力电池系统AA.1。到电池系统上作为测试样品。（功能性能测试项目详见附录A表.2接口IPGB18384AA.3。500Ω/VGB38031B。电池包气密性：电池包应满足制造商所要求的气密性检测标准。测试过程中的充放电倍率大小、充放电方法和充放电截止条件由制造商提供。电池系统的额定容量应符合制造商提供的产品技术条件。工作方式根据动力电池系统实际使用情况定义工作方式，若无可参考表1表1工作方式定义编号工作方式说明Ⅰ静置电池系统主回路中无电流，BMS不工作Ⅱ低压通讯电池系统主回路中无电流，BMS工作Ⅲ充电电池系统充电，按照电流倍率，可分为慢充、快充或超级充Ⅳ放电电池系统依据外部需求，提供相应的输出功率。结露检测点布置检测点（示水物）布置要求（局部表面温度低于周围空气露点温度22（示水物）布置要求分类描述符号定义典型检测点要求结构组件包含电池箱、上盖、支架、泄压阀和密封件等机械结构组件C1防爆阀内侧一周低压电路包含电池管理系统、传感器等承载低电压或由低电压供电的组件C2电池管理系统电路板上/附近传感器顶部/附近高压电路包含电流接触器、保险和外部高压接口等承载电池系统电压的组件C3高压接口内侧一周电池单体/模块包含电池单体或由单体组成的电池模块C4单体/模组上方电池热管理组件包含冷却介质进出口、液冷管、液冷板、风扇、电阻丝/加热膜等组成的热管理组件C5冷却介质进出口内侧一周/加热膜表面/附近液冷管、液冷板表面/附近BMSPCB对外接口及PCB板表面C6PCB接口等检测点（传感器）布置要求传感器检测点布置位置及要求，若无特殊规定，可按以下要求进行布置。数量要求25个不同位置布置检测点；露点传感器/25个不同位置布置检测点。布置原则若条件允许，同一分类应无重复和相邻布点；若条件允许，同一分类的布点位置不相邻；温度传感器应布置在所选组件的表面；露点传感器/温湿度传感器应布置在温度传感器正下方，与组件无接触。试验条件GB380316.1.122℃±510%~90%，大气86kPa~106kPa25℃±2℃。测量仪器、仪表准确度的要求如下：——电压测量装置:0.5级；——电流测试装置:0.5级；——温度测量装置:±0.5℃；——时间测量装置:±0.1%；——尺寸测量装置:±0.1%；——湿度测量装置:±3%RH。测量过程中，控制量(实际值)和目标值之间的误差要求如下：——电压:±1%；——电流:±1%；——温度:±2%。（的记录间隔应不大于120s。被试样品状态应与试验所需验证的技术状态保持一致，功能状态应符合制造商出货要求。试验方法正式测试前，为保证包体内部含水量达到一致，执行以下步骤：（5%±2%，48小时；——放置室温，相对湿度85%条件下，吸湿48小时；——关闭并密封包体。（AA.2或按F0）C所示。需要注意避免外接测试设备对样品BAA.3所示。完成气密性检测后，若包体有安装主动除湿部件：1（平衡；——方案2：或正常运行主动除湿部件2周。BMS通讯报文，全程记录电池包绝缘阻值。在电池包内布置温湿度/4.3要求，温湿度/AA.4。4.3要求。测试流程图如图1所示：图1测试流程图恒定湿热测试按照GB/T2423.3中的试验方法，在温度50℃，相对湿度93%±3%条件下搁置24、48、72、96小时（可选。过程监控电池系统绝缘值，出现绝缘失效告警时，中止试验。（参考附录A表.21验终止，开箱检查示水物及各部件状态。恒定湿热充放电循环测试恒定湿热测试后，保持环境温度50℃,相对湿度93%±3%进行充放电(充放电过程中开启热管理策SOC80%，如有主动除湿部件按照实包运行策略运行；6-8小时，模拟车辆停放，运行状态；SOC30%，如有主动除湿部件按照实包运行策略运行；6-8小时，模拟车辆停放运行状态；a)d)30次、60720、1440小时，可选。AA.2，记F2)，合格后进行下一步，导出过程温湿度数据、绝缘数据分析凝露风险。否则实验终止，开箱检查示水物及各部件状态。交变湿热测试GB/T2423.3493%±3%240小时，210个交变湿热循环；过程监控电池系统绝缘值，出现绝缘失效告警时，即可中止试验。101h（参考附录A表A.3止，开箱检查示水物及各部件状态。图2交变湿热循环图恒定湿热测试GB/T2423.35093%±3%24、48、72、96小时（可选）之后，过程监控电池系统绝缘值，出现绝缘失效告警时，中止试验。结束后，恢复至室温，静止2h，进行绝缘耐压检测、气密性测试、功能性能检测(参考附录A表A.2，记F4)，试验结束，导出过程温湿度数据、绝缘数据分析凝露风险，开箱检查示水物及各部件状态。评价标准2h内绝缘耐压满足要求；无泄漏、外壳破裂；BMS通讯功能正常、采样及充放电控制功能正常，无故障上报。高压电路组件无打火放电痕迹、接触电阻不超过制造商控制阈值；金属件及外部高压接口端子裸露处无明显受潮导致的闪络、氧化、锈蚀等；塑料结构组件无明显变形、无膨胀裂变；电池热管理系统功能及控制无异常；电池系统内无明显积水。结露试验结果评价34D。表3检测项目评分表序号检测项目评价依据分值说明1绝缘极低0最高绝缘告警等级，连续时间内绝缘值≤100Ω/V低4次高绝缘告警等级，连续时间内绝缘值≤500Ω/V或自定义中6中等绝缘告警等级，自定义高10无绝缘告警2气密性Fail0气密性不符合要求Pass10气密性符合要求3功能性能不符合要求0功能不符合要求符合要求10功能符合要求其中合格标准为{4。表4试验结果判定评价表阶段测试步骤结果判定风险程度定级评分Ui1F0合格转F1/1不合格极高A02F1合格转F2/2不合格极高AA13F2合格转F3/3不合格极高AA24F3合格转F4/4不合格高BB35F4合格转F5详见表105不合格高BB4在4合格开盖检测后（U5时（绝缘耐压、内部温湿度/露点等，针对开盖后各位置示水物/积水状态、结构表面结露风险、功能、外观特征，制定动5。表5结构重要度分配位置编号重要度ki结构组件C110%表5结构重要度分配（续）位置编号重要度ki低压电路C220%高压电路C320%电池单体/模块C420%电池热管理组件C510%BMSC620%示水物风险评价开盖后观测根据表2检查C1~C5各示水物状态、有无积水，根据表6记录评价示水物风险评分值Wi。表6示水物判定评价表序号检测项目位置状态评分Wi1示水物W1结构组件积水-2变色-1不变色12示水物W2低压电路积水-2变色-1不变色13示水物W3高压电路积水-2变色-1不变色14示水物W4电池模块积水-2变色-1不变色15示水物W5电池热管理组件积水-2变色-1不变色16示水物W6BMS积水-2变色-1不变色1露点风险评价C1~C5E评价各位置凝露风6记录凝露（计算）Ti7。表7露点判定评价表序号检测项目位置状态评分Ti1露点风险结构组件高-1低22露点风险低压电路高-1表7露点判定评价表（续）序号检测项目位置状态评分Ti2露点风险低压电路低23露点风险高压电路高-1低24露点风险电池模块高-1低25露点风险电池热管理组件高-1低26露点风险BMS高-1低2组件功能风险评价针对C1~C5主要功能检测，按照产品规范评估可接受程度，根据表8记录各结构功能状态并进行风险评价，得到评价值Fi，见表8。表8组件功能判定评价表序号检测项目位置状态评分Fi1功能结构组件完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好12功能低压电路完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好13功能高压电路完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好14功能电池模块完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好15功能电池热管理组件完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好16功能BMS完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好1组件外观风险评价C1~C59记录各结构外观并进行风险评价，Ai9。表9组件外观判定评价表序号检测项目位置状态评分Ai1外观结构组件不可接受-1可接受12外观低压电路不可接受-1可接受13外观高压电路不可接受-1可接受14外观电池模块不可接受-1可接受15外观电池热管理组件不可接受-1可接受16外观BMS不可接受-1可接受1综合风险评价6Ui≤4Ui=5S表示为：6S5kiiiiii1式中：SkWTFA依据综合评价得到的S值，定级如表10。制造商也可自定义，自定义评价见附录D。表10动力电池系统凝露风险综合评价评价值S评价风险定级S≤2极高A2＜S≤4高B4＜S≤6中C6＜S≤8低D8＜S≤10无E附录A（资料性）A.1项目名称项目参数电池包1产品名称2产品型号3产品类型4产品应用车型5整车安装位置6冷却方式7加热方式8充电方式9充电工作温度范围（℃）10放电工作温度范围（℃）11透气阀数量(个)12透气阀透气量13生产厂家备注A.2编号测试项目测试要求测试记录备注1.外观检查2.高压短路测试3.BMS绝缘检测4.耐压测试5.通信检测6.采样检测7.温度检测8.充电模拟测试9.高压互锁检测10.继电器回路测试11.系统功耗测试12.均衡诊断13.DCR测试14.电流精度测试15.容量测试注：其中BMS绝缘监测功能以及绝缘告警功能，主要考察BMS绝缘检测功能是否正常。表A.3电池系统绝缘值、气密性记录表序号试验阶段BMS绝缘检测值设备检测值耐压值气密性正对壳负对壳正对壳负对壳1测试前26.2.1恒定湿热测试36.2.2恒定湿热充放电循环测试A46.2.3交变湿热测试56.2.4恒定湿热充放电循环测试B6测试结束静置1h后/表A.4温湿度/露点记录表序号时间电池包内环境温度Tm℃电池包内相对湿度RHm%露点温度Td℃监测点表面温度Tt℃1234…注1：电池系统内布置温湿度传感器时，记录Tm、RHm，依据附录E.2计算Td；布置露点传感器时，记录Td。附录B目的

（资料性）绝缘测试说明避免测试过程中电池系统外接试验设备对电池系统绝缘电阻测试结果产生的影响。1将相关试验设备与电池系统完全断开，使用绝缘耐压测试仪（设备内阻不小于10MΩ）测试电