电动汽车动力电池系统国标Word文档下载推荐.docx

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\QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术

条件10

在本人的另外一篇文章中，曾论述过动力电池系统的安全防护主要在于如何防止电能和化学能的非正常释放所造成的危险，相关内容详见《动力电池系统安全分析和防护设计》一文。

新版国标则完整的围绕电能和化学能的防护做了严格的规定，并明确了测试规范，形成了较为完整的体系，从这方面来讲，产品安全设计与国标的检验要求，殊途同归。

标准

GB/T31485

GB/T31467

GB/T18384

GB/T18387防护目标化学能化学能电能电磁能层级单体/模组系统系统整车（涵盖电池系统）

本文将系统的论述各项标准所规定的内容，对比新标准与旧标准的差异等，希望能够为动力电池企业或整车企业的同仁，在标准的理解和运用方面提供一些帮助。

二、GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486解读

GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486是由QC/T743标准演化而来，将QC/T743标准的相关内容重新划分，并在此基础上进行升级，制订了更符合电动汽车实际使用情况的三份独立的标准规范。

首先是标准不再局限于锂离子电池这一类型的动力电池，而是包括所有的动力电池类型。

其次，针对模组的定义进行修改，不再强调5个或以上的电池单体进行串联，而是根据实际产品中的串并联组合形式。

第三，增加了动力电池包和动力电池系统的定义，将部分测试覆盖到系统这一层级，显然更具有实际参考价值。

第四，默认的充放电倍率由C/3（I3）提高到1C（I1），要求更严格。

基本要求

电池类型

样品级别

模组定义

默认充放电倍率

每项测试样品数量QCT743-2006锂离子电池单体，模组5个或以上的单体串联3/C单体2个，模组1个

20℃±

5℃

默认试验条件相对湿度:

25%～85%

气压:

86kPa～106kPaGB/T31484、GB/T31485、GB/T31486未明确指定，包含各种类型动力电池单体、模组、系统1个以上的单体串联、并联、串并联1C单体2个，模组或系统1个25℃±

5℃相对湿度：

15%~90%气压：

86kPa~106kPa

1.GB/T31484-2015解读

GB/T31484-2015主要考核动力电池单体、模组和系统的循环寿命指标，涵盖了乘用车和商用车两个不同的市场，以及功率型和能量型两种不同应用类型的动力电池。

对于电池单体和模组而言，大多数电池厂家的产品均可达到规定的要求，对于动力电池系统而言，系统设计和集成能力较弱的pack企业，将面临较大的挑战。

相关测试项目的对比如下：

GB/T31485-2015与GB/T31467.3-2015配合，构成了电池单体、模组、系统层级的较为完整的安全检验标准。

3.GB/T31486-2015解读

GB/T31486-2015主要针对电池单体的外观、尺寸、重量和室温放电容量，以及模组的外观、尺寸、重量、常温性能、高低温性能、耐振动性能、存储等方面做出相应的规定。

与QC/T743相比，GB/T31486-2015取消了针对单体电池的高低温性能、放电倍率性能、荷电保持与容量恢复能力、存储等方面的要求，但是增加了针对模组的常温充放电倍率性能、高低温性能、荷电保持与能量恢复能力等相关要求，具体内容的对比如下：

序号单体检测项目743-200631484-2015

不得有变形及裂纹，表面平1外观2

3极性尺寸和质量应符合C/3充电至截止电压，C/3充电至截止电压，1C放电至截止电

5次5次测试，取平均值数据

4常温放电容量计算容量在企业所规定额定1）计算容量在企业所规

100%~110%之间100%~110%之间

2）所有样品的计算容量极差（最大

5%（一致性

C/3充满电，在-20℃温度下

20小时，以3/C5-20℃放电容量C/3充满电，在55℃温度下

5小时，以3/C655℃放电容量C/3充满电，以1.5C放电至

7常温倍率放电容量（能量型）///

C/3充满电，以4C放电至截

8常温倍率放电容量（功率型）C/3充满电后存储28天，以

放电至截止电压，计算放电容量/

9常温荷电保持与容

量恢复能力3/C充满电，再以3/C放电至截止电/额定容量的值，即

80%90%

C/3充满电，在55℃温度下

7天，恢复至常温下保持53/C放电至截止电压，计算放电容量

额定容量的比值，为荷电保持能力

10高温荷电保持与容

量恢复能力3/C充满电，再以3/C放电至截

/80%90%

C/3充满电，再以3/C放电2

90天

11存储3/C充电至截止电压，再以3/C放电

/额定容量

95%

序号模组检测项目QCT743-2006GB/T31484-2015////

目测检查，不得有变形及裂纹，表面平目测检查，不得有变形及裂纹，表面干

1外观整，干燥，无外伤，无污染，标志清晰燥无外伤，排列整齐，连接可靠，标志

清晰

3极性尺寸和质量用电压表检测模组极性，标示正确用电压表检测电池极性，标示正确用量具检测模组的尺寸和质量，应符合用量具检测电池的尺寸和质量，应符合

企业提供的产品技术条件企业提供的产品技术条件

检测方法：

C/3充电至截止电压，C/31C充电至截止电压，1C放电至截止电

放电至截止电压，计算放电容量

4常温放电容量压，计算放电容量如果计算值低于规定值，可重复5次重复5次测试，取平均值数据

计算容量在企业所规定额定判定标准：

（1）计算容量在企业所规

值的100%~110%之间

定额定值的100%~110%之间

（2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过5%（一致性要求）

常温下以1C充满电，以3C放电（最

常温倍率放电容量

（能量型）

大电流不超过400A）至某一单体达到

截止电压，计算放电容量

计算容量不低于额定值的90%

常温下以1C充满电，以8C放电（最

（功率型）

计算容量不低于额定值的80%

常温下以1C放电至某一单体达到截止电压，静置1小时

以2C充电（最大电流不超过400A）至

常温倍率充电性能

某一单体达到截止电压，静置1小时以1C放电至某一单体达到截止电压，计算放电容量

常温下以1C充满电，在-20℃温度下存

容量

储24小时，在-20℃下以1C放电至某

一单体达到截止电压，计算放电容量判定标准：

计算容量不低于额定值的70%（锂电池）或80%（镍氢电池）常温下以1C充满电，在55℃温度下存

高温（55℃）放电

储5小时，在55℃下以1C放电至某一

单体达到截止电压，计算放电容量判定标准：

常温下以1C充满电，存储28天以1C放电至某一单体截止电压，计算

常温荷电保持与容

量恢复能力

放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力

继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/5

为容量恢复能力

荷电保持能力不低于85%容量恢复能力不低于90%（锂电池）或

95%（镍氢电池）

常温下以1C充满电，在55℃温度下存

储7天，恢复至常温下保持5小时，以

1C放电至截止电压，计算放电容量/额

定容量的比值，为荷电保持能力

高温（55℃）荷电

11保持与容量恢复能

力/继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/为容量恢复能力

荷电保持能力不低于85%

（锂电池）或70%（镍氢电池），容量

恢复能力不低于90%（锂电池）或95%

（镍氢电池）

放电电流：

3/C，振动方向：

上下单向

振动频率：

10Hz~55Hz30m/s2，扫频循环：

10次，时间：

无电流锐变和电压异常，无

外壳破损，无电解液泄漏，模组连接可

靠，结构完好

常温下以1C充满电，再以1C放电30

分钟，在45℃温度下存储28天

在室温下搁置5小时，以1C充电至截

存储（45℃）/止电压，再以1C放电至截止电压，计

算放电容量/额定容量的比值，计为容量

恢复能力

容量恢复能力不低于90%12耐振动性能/

从以上对比可以看出，GB/T31486-2015重点强化模组级的电性能测试，弱化了电池单体级别的电性能测试，从整车级别来考虑，这是合理的。

电池厂家给整车厂供货的时候，一般是提供模组级产品或系统级产品，国标更多的集中在针对电动汽车“零部件级”的产品测试，而针对电池单体的电性能测试，应由整车厂与电池企业共同确定相关检验项目和测试要求，并在电池企业内部或委托外部机构完成相关测试验证，不作为强制性的标准要求。

三、GB/T31467-2015标准解读

如果说GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486是侧重于电池单体和模组层级的检验规范，那么GB/T31467毫无疑问是侧重于电池包或电池系统级的检验规范。

通过标准的相互衔接和组合，可以覆盖不同的零部件等级，达到更好的效果。

在本标准里面，引入了动力电池包和动力电池系统这两个概念，两者的主要差别在于是否包含电池控制单元BCU（等同于电池管理系统BMS的主控单元）。

项目

组件动力电池包动力电池系统电池+冷却/加热组件+高压组件+低压组电池+冷却/加热组件+高压组件+低压组

件+结构件件+结构件+电池管理系统

被动+主动功能被动

针对动力电池包的测试，在测试过程中，所有的参数都依赖于外部测试平台来检测，动力电池包与测试平台之间无通信和数据交换，产品相关的主动功能（包括加热/冷却功能）也由测试平台来控制。

测试平台检测动力电池系统的电压、电流、容量、能量等参数，作为检测结果和计算依据。

针对动力电池系统的测试，在测试过程中，系统内部的参数由BCU来检测，BCU与测试平台之间进行实时通信，传输测试必须的数据，产品相关的主动功能也由BCU来控制。

1.GB/T31467.1-2015

GB/T31467.1-2015标准针对功率型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。

功率型电池主要应用于混合动力汽车，起到能量回收和动力辅助输出的作用，达到一定的节油和减排效果。

因此要求倍率性能突出（比功率要大），内阻小，发热量低，循环寿命长。

针对功率型电池包/电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

测试项目

室温容量及能量适用范围动力电池包、动力电池系统测试目的温度25℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）

和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的

容量参数（Ah）和能量参数（Wh）

高温容量及能量动力电池包、动力电池系统温度40℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）

低温容量及能量动力电池包、动力电池系统温度0℃和-20℃温度，产品1C放电条件下容量参

数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流

Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）

功率和内阻测试动力电池包、动力电池系统分别检测-20℃，0℃，25℃，40℃这4个温度下，

80%，50%，20%这三个不同SOC平台的充放电

功率值和充放电内阻值

无负载容量损失动力电池系统模拟25℃和40℃的车载状态下（系统由辅助电源

供电），动力电池系统因长期搁置所造成的容量损

失，搁置前动力电池系统处于满电状态，搁置时间

为7天和30天（中间有两次标准循环）

存储容量损失动力电池系统测试45℃温度下，50%SOC的动力电池系统存储

30天后的容量损失

高低温启动功率动力电池系统分别检测-20℃，40℃温度下，系统在20%SOC

（或厂家规定的最低SOC值）的功率输出能力

能量效率动力电池系统分别检测-20℃，0℃，25℃，40℃这4个温度下，

65%，50%，35%这三个不同SOC平台的快速充

放电效率

具体的测试方法，详见标准文件，不在本文列出。

标准中没有规定统一的判断依据，主要是因为到了动力电池系统这个层级，不同产品的指标差异较大，而每家企业的技术实力也不一样，所以量化的指标已经不取决于电池，而是取决于电池系统的综合性能（如电池性能，能量管理性能，热管理性能等）。

基于此因素，检验项目的判断标准，应来自于产品规格书所规定的参数，满足产品的规格即为合格。

2.GB/T31467.2-2015标准解读

GB/T31467.2-2015标准针对能量型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。

能量型电池主要应用于纯电动汽车和插电式/增程式混合动力车，作为车辆的唯一动力来源或重要动力来源，具有良好的节能和减排效果。

能量型动力电池系统要求存储的能量多（比能量），高低温性能好，循环寿命好。

针对能量型电池包/电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

测试项目适用范围测试目的

室温容量及能量动力电池包、动力电池系统温度25℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）

低温容量及能量动力电池包、动力电池系统温度0℃和-20℃温度，产品在C/3和1C放电条件

下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大

放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）

90%，50%，20%这三个不同SOC平台的充放电

能量效率动力电池系统分别检测25℃，0℃，Tmin（由车厂和供应商确定）

这3个温度下，电池系统以1C和Imax（T）（由车

厂和供应商确定）两种充放电倍率所测得的充放电

倍率

与GB/T31467.1-2015相比，GB/T31467.2-2015取消了高低温启动功率这一测试项，其他测试项相同，仅测试的要求有所区别（针对不同的应用需求）。

3.GB/T31467.3-2015标准解读

前两个标准主要集中在电性能测试，本标准则主要针对安全要求和测试方法做了明确的规定。

本标准结合GB/T31485-2015，就构成了从电池单体、模组、到动力电池包和动力电池系统的完整的化学能防护规范。

振动适用范围动力电池包、动力电池系统测试目的模拟安装在车辆上的随机振动情况，要求测试过程

中和测试后，系统完好，无机械、电气、精度、绝

内部电子装置缘、性能等方面的损伤

模拟安装在车辆上，或运输状态时，因车辆颠簸所

造成的Z轴方向的冲击/撞击力，要求无机械损伤，

无泄漏，无起火或爆炸现象，绝缘正常机械冲击动力电池包、动力电池系统

跌落动力电池包、动力电池系统模拟安装或维修过程中可能造成的自由跌落，要求

无电解液泄漏，无起火或爆炸现象

翻滚动力电池包、动力电池系统模拟安装在车辆上随整车翻滚的情况，要求结构完

好，连接可靠，绝缘正常，无电解液泄漏，无起火

和爆炸现象

模拟碰撞动力电池包、动力电池系统模拟安装在车辆上发生车辆碰撞的情况，要求绝缘

正常，无电解液泄漏，无起火和爆炸现象

挤压动力电池包、动力电池系统模拟安装在车辆上发生车辆碰撞，并且电池包发生

严重挤压变形的情况，要求无起火和爆炸现象

温度冲击动力电池包、动力电池系统模拟外部环境温度快速变化的使用情况，要求绝缘

湿热循环动力电池包、动力电池系统模拟高温高湿的存储或运输情况，要求绝缘正常，

无电解液泄漏，无起火和爆炸现象

海水浸泡动力电池包、动力电池系统模拟产品被海水完全浸没的极端情况（多见于我国

南方地区），要求无起火和爆炸现象

外部火烧动力电池包、动力电池系统模拟产品直接暴露于外部火焰的情况（一般发生于

整车因线路短路或燃油泄漏着火的情况），要求无

爆炸现象

盐雾腐蚀动力电池包、动力电池系统模拟高盐雾地区（海边城市）使用的情况，要求无

外壳破损，无电解液泄漏，无起火和爆炸现象

高海拔动力电池包、动力电池系统模拟高海拔低气压的使用情况，要求各项指标和性

能正常

过温保护动力电池系统模拟高温滥用情况下系统的保护功能，要求系统无

喷气，无外壳破裂，无起火或燃烧，绝缘正常

短路保护动力电池系统模拟外部短路情况下系统的保护功能，要求系统无

泄漏，无外壳破裂，无起火或燃烧，绝缘正常

过充电保护动力电池系统模拟过充电滥用情况下系统的保护功能，要求系统

无外壳破裂，无起火或燃烧，绝缘正常

过放电保护动力电池系统模拟过放电滥用情况下系统的保护功能，要求系统

从测试内容看，针对系统级的安全防护主要集中在以下几个方面：

1）机械载荷——振动、机械冲击、跌落

2）事故自保护——碰撞、挤压、海水浸泡、外部火烧

3）环境适应性——温度冲击、湿热循环、盐雾腐蚀、高海拔

4）滥用——过温、短路、过充、过放

针对系统级的安全防护要求，此前是缺失的，本次新国标的发布，基本上弥补了这方面的空白。

当然，国标的内容仅仅涉及最基本的安全防护，企业在产品的研发、生产和使用过程中，需要根据车辆和动力电池系统的实际情况，制定更为严格更为完善的安全防护体系。

四、GB/T18384-2015标准解读

GB/T18384在2001年发布第一版之后，在今年发布了修订后的第二版。

本标准可以看作从整车层面针对电动汽车动力系统所提出的安全通则，共分3个部分，更侧重于

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