2022锂离子电池模组测试系统技术规范

锂离子电池模组测试系统技术规范目 次前言 II112范引文件 13语定义 14号缩252电模测系定电等级 3电模测系定电等级 3电模测系定功等级 36术36.1使条件 36.2机和构46.3功要求 46.4性指标 46.5保功能 56.6通讯 66.7安全 66.8电兼容 66.9环境 66.10振性能 67验77.1概述 77.2功试验 98志包、输148.1标志 148.2使说148.3包装 148.4贮和148.5装和14I111010锂离子电池模组测试系统技术规范范围本标准适用于直流电压大于等于20V、小于等于750V的电池模组测试设备，被测试对象是锂离子GB/T191包装储运图示标志GB/T238汽车零部件的储存和保管GB/T2423电工电子产品环境试验GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T4793.1测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第一部分：通用要求GB/T6587—2012133841594516511GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T18268.1—2010测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第一部分：通用要求GB/T19596电动汽车术语GB/T31484—2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31485—2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T31486—2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法GB/T31467—2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统QC/T743—2006电动汽车用锂离子蓄电池SJ3212电子产品运输包装总技术条件IEC61000-6-2：2016电磁兼容性（EMC）第6-2部分：通用标准工业环境的抗扰度IEC62660-1：2018电动道路车辆用二次锂离子电池第1部分：锂离子电池性能试验术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1锂离子电池lithium-ionbattery锂离子蓄电池。使用非水电解质溶液，并依靠锂离子在正极和负极之间的移动来工作的二次电池。3.2电池模组batterymodule将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极端子，并作为电源使用的组合体，也称作电池包。3.3电池模组测试系统batterymoduletestsystem由主功率变换及控制模块、上位机及测试软件、辅助数据采集模块等功能单元组成，通过CAN总3.4电流响应时间currentresponsetime输出电流从设定值的10%上升到90%所需要的时间，或从设定值的90%下降到10%所需要的时间。3.5转换时间transfertime输出电流从充电电流设定值的90%转换到放电电流设定值的90%，或从放电电流设定值90%转换到充电电流设定值90%，所需要的最大时间。3.6额定功率ratedpower在规定试验条件和方法下，测试系统可长时间工作的最大功率值。3.7工步时间steptime测试系统对电池进行充、放电的任一步骤的持续时间。3.8工况模拟测试Simulatedsituationtest电动汽车在道路行驶过程中，动力电池输出电流及功率随时间连续变化。将离散化的“时间-平均电流”、“时刻-瞬时电流”、“时间-平均功率”和“时刻-瞬时功率”等数据导入电池模组测试系统，并按照此数据测试电池模组。下列符号适用于本文件。FSR：满量程FSRVDC：直流电压满量程FSRADC：直流电流满量程测试系统：电池模组测试系统规格PAGE11PAGE11PAGE4PAGE4元示意见图1。实时控制功率变换数据采集电池模组图1测试系统功能单元示意图电池模组测试系统额定电流等级（A）优先采用以下系列：50、100、200、300、600、800、1200。电池模组测试系统额定电压等级（V）优先采用以下系列：20、60、100、150、200、500、750。电池模组测试系统额定功率等级（kW）优先采用以下系列：1、2、5、10、15、30、50、80、100、150、200、300、400、500。a) 0℃～40℃；b) 20%～90%（10001000m15°。表1高海拔使用条件降额导则海拔高度m降额系数10001.015000.9520000.9125000.8630000.8235000.7840000.7445000.7050000.67若无其他规定，符合本文件的测试系统在下列电气条件下，应能以正常方式运行：GB/T14549GB/T15543GB/T1594515%～+15%测试系统的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、电气元件安装等应符合下列要求：测试系统应具有但不限于以下功能：5%～100%FSRVDC。0.2%～100%FSRADC连续可调。0.1FSR10.1FSR10.2FSR10.1FSR；0.1FSR；≤0.2FSR10。5。额定功率工况下，交流输入电流总谐波失真度不超过5%。额定功率工况下，交流输入侧功率因数不小于0.98。额定功率工况下，连续工作4h，功率模块器件的最高温升不超过45℃超过70℃。输出电流纹波的有效值不超过满量程的1%。噪声75dB。额定功率充电峰值效率不低于90%，额定功率放电回馈效率不低于85%。在对电池模组进行测试的过程中，工步最短切换时间不大于10ms10。2。输入电压超过输入电压额定值的±15%时，停止测试并报警显示。输入三相电缺相时，停止测试并报警显示。输出电流大于量程的1.05倍时，停止测试并报警显示。输出电压大于量程的1.05倍时，停止测试并报警显示。/10%反接保护：系统上电后、测试功能启动前，电池模组负载反接时，测试系统无法启动并报警显示。电磁件或功率模块温度超出限值时，停止测试并报警显示。启动前/后按下急停开关时，测试系统无法启动/测试停止，报警并显示。通讯测试系统应具备CAN总线、以太网、RS232/RS485等一种或多种通讯接口，通过通讯接口能够控制设备的启动、停止，测试程序的下发、测试数据的回传、第三方设备的控制和数据读取等。安全在正常试验条件下，测试系统输入火线、零线分别与机壳间的绝缘电阻不小于200MΩ，测试电压500V1。在正常试验条件下，测试系统输入火线和零线与机壳间应能承受历时1min的直流1000V电压（缓1min），20mA。0.1Ω（25A）。符合GB/T4208—2008的规定，外壳防护等级应不低于IP20。电快速瞬变脉冲群抗扰度应符合GB/T17626.4—2008试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.4—2008第9章中的b类要求。静电放电抗扰度应符合GB/T17626.2—2006试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.2—2006第9章中的b类要求。浪涌）浪涌抗扰度应符合GB/T17626.5—2008试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.5—2008第9章中的b类要求。传导骚扰抗扰度应符合GB/T17626.6—2008试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.6—2008第9章中的b类要求。环境低温性能应符合GB/T2423的要求。高温性能应符合GB/T2423的要求。湿度性能应符合GB/T2423的要求。应能承受表2所规定的振动要求。表2震动性能测试要求项目数值共振搜索频率范围，Hz5～55扫描速率，oct/min≤1位移幅值，mm0.15共振保持位移幅值，mm0.15时间，min10振动循环频率范围，Hz5～55～5位移幅值，mm0.15扫描速率，oct/min≤1次数2概述当有下列情况之一时，应进行型式试验：每台产品都应进行出厂试验。出厂试验时，只有一项不合格，允许返修后复试，如复试仍不合格，则判定该产品为不合格品。试验合格后，填写试验记录并出具合格证方能出厂。容差除有关条文另有说明外，各项试验数据的容差为±0.1%。试验项目按照表3进行。表3试验项目序号试验项目试验方法型式试验出厂检验16.4.1输出电压范围7.2.1.2、7.2.2.2√√26.4.2输出电流范围7.2.1.3、7.2.2.3√√36.4.3电压测量精度≤0.1FSR7.2.1.2、7.2.2.2√√电流测量精度≤0.1%FSR7.2.1.3、7.2.2.3√√表3（续）序号试验项目试验方法型式试验出厂检验46.4.4恒压控制精度≤0.1%FSR7.2.1.2、7.2.2.2√√恒流控制精度≤0.1%FSR7.2.1.3、7.2.2.3√√功率控制精度≤0.2%FSR7.2.1.4、7.2.2.4√√恒电阻控制精度≤0.2%FSR7.2.2.5、7.2.3.4√√56.4.5转换时间7.2.3.1√√66.4.6电流响应时间7.2.3.1√√76.4.7输入电流总谐波失真度7.2.4a)√√86.4.8功率因数7.2.4a)√√96.4.9温升7.2.4e)√√106.4.10纹波7.2.4c)√√116.4.11噪声7.2.4d)√√126.4.12峰值效率7.2.4b)√--136.4.13最短步时间7.2.3.2、7.2.3.3√√146.4.14最短采样时间7.2.1.5√√156.5.1输入过欠压保护7.2.5a)√--166.5.2输入缺相保护7.2.5b)√--176.5.3输出过流保护7.2.4√--186.5.4输出电压保护7.2.4√√196.5.5输出采样断线保护7.2.6b)√√206.5.6电池模组接线保护7.2.6a)√√216.5.7过热保护7.2.4e)√--226.5.8急停保护7.2.6c)√√236.6通讯7.2.1.1√√246.7安全7.2.7√√256.8电磁兼容7.2.9√--266.9环境7.2.8√--276.10振动7.2.11√--注：上表中“√”项为需要完成的试验项目，“--”项为不需要完成的试验项目。℃～35℃；25%～75%；86kPa～106输出电流及电压信号采样采用四线制检测方案，功率回路和测量回路分离，如图2所示。电池模组图2四线制检测连接示意图400s范围之内。测试启动，待斜坡充电10%50%100%0.1%6.4.110%50%100%36.4.3图3电压测量示意图6.4.210%50%100%46.4.36.4.4图4电流测量示意图上位机编写恒功率充电程序，功率值设定在设备标示的0～100%FSR之间。测试时，上位机显示功率与上位机显示的电压电流乘积对比，差值应在6.4.4要求精度之内。6.4.146.4.20～14400s50%、100%0.1%。上位机编写恒压放电程序，电压值设定在6.4.1要求范围之内。测试系统至少完成三次电压量程10%、50%、100%的不同恒压放电试验，用电压表测量，测量方法见图3。上位机显示电压与电压表测量数值对比，差值应在6.4.3要求精度之内。当电池模组恒压稳定后，上位机设定电压与电压表测量数值对比，差值应在6.4.4要求精度之内。上位机编写恒压放电程序，电流值设定在6.4.2要求范围之内。测试系统至少完成三次电流量程10%、50%、100%的不同恒流放电试验，用分流器及电压表测量，测量方法见图4。上位机显示电流与电压表测量换算后得出的数值对比，差值应在6.4.3要求精度之内。当设备恒流稳定后，上位机设定电流与电压表测量换算后得出的数值对比，差值应在6.4.4要求精度之内。0～100FSR6.4.4(U2/PΩU为FSR6.4.4表4电流响应时间与转换时间试验性能指标测试方法符合要求电流设定值电流响应时间静置转充电时间6.4.680%额定电流电流响应时间静置转放电时间6.4.680%额定电流转换时间充电至放电时间6.4.580%额定电流转换时间放电转充电时间6.4.580%额定电流6.4.13工况模拟试验时，输出端接电池模组，试验方法和要求如下：USABCFUDS（federalurbandrivingschedule）DST（dynamicstresstest）QC/T743—2006《电动汽车用锂离子蓄电池》中规定的模拟工况标准测试功能。EXCELTXT100001010点U1编写内1015%。6.4.86.4.76.4.12/6.4.10401.216.4.1146.4.96.5.76.5.3/6.5.4信息。试验方法和要求