《车用动力电池系统结露测试及评价方法》

ICSxx.xxx.xx

CCSxxx

ZJSAE

团体标准

T/ZJSAEXXX—2023

车用动力电池系统结露测试及评价方法

Vehiclestractionbatterysystemcondensationtestandevaluationmethod

（报批稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

浙江省汽车工程学会  发布

T/ZJSAEXXX—2023

车用动力电池系统结露测试及评价方法

1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。

本文件适用于车用动力电池系统，储能电池系统、低压蓄电池系统及其它类型电池系统可参照执行。

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/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语

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

3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。

3.1

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]

3.2

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]

3.3

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

象。

3.4

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

1

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息代码系统。

[GB/T4208-2017，定义3.4]

3.5

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]

3.6

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]

3.7

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]

3.8

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。

3.9

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。

3.10

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]

3.11

蓄电池管理系统batterymanagementsystem;BMS

BMS，监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态），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/T19596-2017，3.3.2.1.10]

3.12

动力电池热管理系统batterythermalmanagementsystem

综合运用各种技术手段，提供动力电池均匀冷却、均匀加热和保温功能，保证电池系统在不同环境

下正常工作，并在电池热失控发生时提供报警或预警、兼具一定防护功能的系统。

3.13

额定容量ratedcapacity

2

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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]

3.14

电流倍率（n小时率）nhourrate

表示电池充放电电流大小的参数，如果电池以电流I充放电，在n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]

3.15

荷电状态stage-of-charge;SOC

SOC，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]

4技术要求

4.1一般要求

在测试之前收集评测对象（车用动力电池系统）的基本信息，主要用来约束评测对象的相关数据的

规范性，同时在测试前明确相关参数。

a)测试前需明确样品标识、技术状态、电池系统结构方案、热管理方式、电量及电压、尺寸、透气防

爆阀数量及透气量。具体详见附录A表A.1。

b)对于没有独立上盖的电池系统（例如：由车体作为上盖的电池系统），可采用模拟上盖或车体安装

到电池系统上作为测试样品。

c)电池系统试验交付时，需保证试验样品的标识、状态、外观、功能性能正常（功能性能测试项目详

见附录A表A.2，）。与测试设备相连的接口部件，如连接器、插头等可靠装配，测试中无需用到的

接口，需保证其密封性满足所提供的气密要求及IP防水要求，若制造商无明确防水要求，参照GB

18384附录A表A.3。

d)电池系统在测试前和测试后需使用测试设备测试绝缘电阻和耐压测试，测试位置为：电池系统两个

端子和电平台之间，要求测得的绝缘电阻满足制造商所提供的绝缘电阻安全工作限值，同时，需要

若未提供绝缘耐压限制，绝缘电阻不小于500Ω/V。测试方法可参考GB38031附录B。

e)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。

f)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。

g)电池系统的额定容量应符合制造商提供的产品技术条件。

4.2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。

3

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4.3结露检测点布置

4.3.1检测点（示水物）布置要求

结露检测点用于直观评价电池系统不同区域结露情况，主要包括两类检测点，一类通过布置示水物

实现，可通过开箱后示水物状态确定凝露发生的主要区域；另一类检测点通过湿度传感器、露点传感器、

温湿度传感器或具备相似功能的传感器实现，可实时监测过程中凝露发生情况。

在电池系统内布置示水物时，考虑到电池系统结露是由于界面温差（局部表面温度低于周围空气露

点温度）影响产生的，建议在试验之前通过动力电池热仿真分析，得到以下工况下的温差分布，在各分

类中温差分布大的组件位置布置检测点，若无热仿真结果，可参考表2

表2结露检测点（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C1防爆阀内侧一周

密封件等机械结构组件

包含电池管理系统、传感器等承载低电池管理系统电路板上附近

低压电路/

电压或由低电压供电的组件C2传感器顶部/附近

高压电路包含电流接触器、保险和外部高压接高压接口内侧一周

口等承载电池系统电压的组件C3

电池单体包含电池单体或由单体组成的电池模

单体/模组上方

/模块块C4

包含冷却介质进出口、液冷管、液冷冷却介质进出口内侧一周

电池热管

板、风扇、电阻丝加热膜等组成的热电阻丝加热膜表面附近

理组件/C5//

管理组件液冷管、液冷板表面/附近

BMSPCB对外接口及PCB板表面C6PCB接口等

4.3.2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。

a)数量要求

1)温度传感器布点数量：按照表2中分类原则，每个分类选择5个不同位置布置检测点；

2)露点传感器/温湿度传感器布点数量：按照表2中分类原则，每个分类选择5个不同位置

布置检测点。

b)布置原则

1)若条件允许，同一分类应无重复和相邻布点；

2)若条件允许，同一分类的布点位置不相邻；

3)温度传感器应布置在所选组件的表面；

4)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。

5试验条件

5.1一般条件

按照GB38031中6.1.1，除另有规定，试验应在温度为22℃±5℃，相对湿度为10%~90%，大气

压力为86kPa~106kPa的环境中进行。室温是25℃±2℃。

5.2测量仪器、仪表及准确度

5.2.1测量仪器、仪表准确度的要求如下：

——电压测量装置:不低于0.5级；

——电流测试装置:不低于0.5级；

——温度测量装置:±0.5℃；

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——时间测量装置:±0.1%；

——尺寸测量装置:±0.1%；

——湿度测量装置:±3%RH。

5.2.2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%。

5.3数据记录和记录间隔

除在某些具体测试项目中另有说明，否则测试数据（时间、温度、湿度、电流和电压等）的记录间

隔应不大于120s。

5.4样品要求

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。

6试验方法

6.1试验前准备

6.1.1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：

——打开包体，在电池包最高允许工作温度下（比如50℃，根据各厂家定义)，相对湿度5%±2%，

干燥包体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。

6.1.2确认样品标识、状态、外观、绝缘等功能性能正常（功能性能测试项目详见附录A表A.2或按

照制造商提供的有关规范进行，记F0），试验台架如附录C所示。需要注意避免外接测试设备对样品

绝缘测试结果的干扰，规避方式参考附录B，绝缘记录表如附录A表A.3所示。

6.1.3确认电池系统气密性符合要求，气密性建议方法1：负压抽气形式检测，建议方法2：正压充氮

气形式检测。

6.1.4完成气密性检测后，若包体有安装主动除湿部件：

——方案1：如有主动除湿部件，运行主动除湿部件，露点达到停止下降趋势（平衡）；

——方案2：或正常运行主动除湿部件2周。

6.1.5保持电池系统低压供电，接收BMS通讯报文，全程记录电池包绝缘阻值。

6.1.6在电池包内布置温湿度/露点传感器，以监测试验内部温湿度变化或及结露风险，放置方式可自

定义或参考4.3要求，温湿度/露点记录表见附录A表A.4。

6.1.7如有必要，可在电池系统内部放置示水物，以发现产生结露位置，放置方式可自定义或参考4.3

要求。

6.2测试流程

测试流程图如图1所示：

5

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图1测试流程图

6.2.1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。

结束后，恢复至室温，根据供应商规范规定，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F1），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。

6.2.2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

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略),充放电过程监控电池系统绝缘值。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。

a)按照允许的充电方式充电至电池包SOC80%，如有主动除湿部件按照实包运行策略运行；

b)搁置6-8小时，模拟车辆停放，运行状态；

c)按照允许的放电方式放电至电池包SOC30%，如有主动除湿部件按照实包运行策略运行；

d)搁置6-8小时，模拟车辆停放运行状态；

e)按照a)步骤至d)步骤循环30次、60次或总时间720、1440小时，可选。

结束后，恢复至室温,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

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。

6.2.3交变湿热测试

按照GB/T2423.34中的试验方法，在温度-10℃～50℃，相对湿度93%±3%条件下搁置240小时，

详见图2，共执行10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。

10个循环后，恢复至室温。常温搁置1h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F3），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。

图2交变湿热循环图

6.2.4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）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。

7评价标准

7.1定性评价

汇总测试前、中、后采集的数据、观测结果，形成评价报告，对动力电池系统结露风险及影响进行

评价。快速评价时采用定性方式。

a)试验过程中及结束2h内绝缘耐压满足要求；

b)无泄漏、外壳破裂；

c)测试过程中BMS通讯功能正常、采样及充放电控制功能正常，无故障上报。

d)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；

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e)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；

f)塑料结构组件无明显变形、无膨胀裂变；

g)电池热管理系统功能及控制无异常；

h)电池系统内无明显积水。

7.2定量评价

7.2.1结露试验结果评价

本文件中结合动力电池系统试验结束后的气密性、绝缘及功能性能检测，制定了动力电池系统结露

测试风险的定量评价指标，如表3、表4所示。制造商也可自定义，自定义评价方法见附录D。

表3检测项目评分表

序号检测项目评价依据分值说明

最高绝缘告警等级，连续时间内绝

极低0

缘值≤100Ω/V

次高绝缘告警等级，连续时间内绝

低4

1绝缘缘值≤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

Fail0气密性不符合要求

2气密性

Pass10气密性符合要求

不符合要求0功能不符合要求

3功能性能

符合要求10功能符合要求

其中合格标准为{绝缘耐压≥6，气密性10，功能性能10}，根据各试验步骤结果的凝露风险判定如

表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Ui

合格转F1/1

F0

1不合格极高A0

合格转F2/2

F1

2不合格极高AA1

合格转F3/3

F2

3不合格极高AA2

合格转F4/4

F3

4不合格高BB3

合格转F5详见表105

F4

5不合格高BB4

在F4合格开盖检测后（Ui=5时），根据结构分区、测试步骤、采集的过程数据（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

力电池各结构结露风险的定量评价体系，其中各结构的重要度如表5。

表5结构重要度分配

位置编号重要度ki

结构组件C110%

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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%

7.2.2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Wi

积水-2

1示水物W1结构组件变色-1

不变色1

积水-2

2示水物W2低压电路变色-1

不变色1

积水-2

3示水物W3高压电路变色-1

不变色1

积水-2

4示水物W4电池模块变色-1

不变色1

积水-2

5示水物W5电池热管理组件变色-1

不变色1

积水-2

6示水物W6BMS变色-1

不变色1

7.2.3露点风险评价

收集各试验过程采取到的C1~C5的空气露点数据及产品表面温度，根据附录E评价各位置凝露风

险。根据表6记录凝露（计算）风险评分值Ti，其中露点判定评价如表7。

表7露点判定评价表

序号检测项目位置状态评分Ti

高-1

1露点风险结构组件

低2

2露点风险低压电路高-1

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表7露点判定评价表（续）

序号检测项目位置状态评分Ti

2露点风险低压电路低2

高-1

3露点风险高压电路

低2

高-1

4露点风险电池模块

低2

高-1

5露点风险电池热管理组件

低2

高-1

6露点风险BMS

低2

7.2.4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Fi

完全不可接受-2

1功能结构组件部分不可接受-1

功能完好1

完全不可接受-2

2功能低压电路部分不可接受-1

功能完好1

完全不可接受-2

3功能高压电路部分不可接受-1

功能完好1

完全不可接受-2

4功能电池模块部分不可接受-1

功能完好1

完全不可接受-2

电池热管理组

功能部分不可接受

5件-1

功能完好1

完全不可接受-2

6功能BMS部分不可接受-1

功能完好1

7.2.5组件外观风险评价

针对C1~C5外观检测，按照产品规范评估可接受程度，根据表9记录各结构外观并进行风险评价，

得到评价值Ai，详见表9。

10

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表9组件外观判定评价表

序号检测项目位置状态评分Ai

不可接受-1

1外观结构组件

可接受1

不可接受-1

2外观低压电路

可接受1

不可接受-1

3外观高压电路

可接受1

不可接受-1

4外观电池模块

可接受1

电池热管理组不可接受-1

5外观

件可接受1

不可接受-1

6外观BMS

可接受1

7.2.6综合风险评价

当Ui≤4时，动力电池凝露风险评价依据表4，当Ui=5时，在得到以上各部分风险评估值的基础上，

产品凝露风险的评价值S表示为：

6

S5kiWiTiFiAi

i1

式中：

S——动力电池系统风险评价值；

ki——结构重要度分配值；

Wi——示水物判定等级；

Ti——露点风险判定等级；

Fi——结构功能判定等级；

Ai——外观判定等级。

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A

2＜S≤4高B

4＜S≤6中C

6＜S≤8低D

8＜S≤10无E

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A

A

附录A

（资料性）

测试数据记录表

表A.1电池系统信息表

项目名称项目参数

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

电池包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

表A.2功能性能测试表

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。

12

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表A.3电池系统绝缘值、气密性记录表

BMS绝缘检测值设备检测值

序号试验阶段耐压值气密性

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

6.2.2恒定湿热充放

3

电循环测试A

46.2.3交变湿热测试

6.2.4恒定湿热充放

5

电循环测试B

6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电池包内相对湿度露点温度Td℃监测点表面温度Tt℃

度Tm℃RHm%

1

2

3

4

…

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。

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附录B

（资料性）

绝缘测试说明

B.1目的

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。

B.2方法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）测试电池系

统正负极与箱体之间绝缘电阻，根据需求设置监测时间间隔。

B.3方法2

将相关试验设备与电池系统完全断开，给电池系统BMS供电后，使用报文记录设备记录和解析电池

系统绝缘电阻。

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附录C

（资料性）

试验台架

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附录D

（资料性）

动力电池系统凝露风险自定义判定指标评价方法

针对动力电池系统中任意发生凝露区域的零部件，制造商也可考虑凝露对零部件的影响，按照以下

步骤对零部件风险等级进行综合评判。

a)建立因素集：因素集由影响电池系统应用的各种评价指标组成，评价指标因素可由制造商自行

定义（如功能维度、性能维度、安全维度等），可以表示为：

式中：

U——评价集；

n——因素的数目；

ui——自定义的评价因子。

b)建立评判集：评判集由各评价指标因素的评价结果组成，用于表征以上各评价因子ui的风险影

响程度，可以表示为：

式中：

V——评判集；

m——风险影响程度等级数量；

vi——风险影响程度编号。

评判集定义示例如表D.1所示：

表D.1评判集评价指标（m=5）

评判集v1v2v3v4v5

评判等级无风险