动力电池系统设计输入要求样本Word格式.docx

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常规车数

最大爬坡度20%

电机制动参数

6、控制器参数

7、充电机参数

二．依照需求输入及汽车改装实际状况，编制技术合同--项目设计任务书，需要提供参数：

1．提出电池箱最大包络；

2．拟定电池箱体固定安装方式、固定点及定位销位置（三维模型）；

3．明确接插件及管脚定义；

4．提出电性能指标（电压级别﹑能量密度﹑功率密度﹑寿命等）及实验工况规定；

5．提出环境适应性能指标（防腐级别﹑冲击振动﹑高低温等）；

6．提出安全性能指标（过充﹑过放﹑短路﹑挤压﹑针刺﹑跌落等；

高压安全，碰撞与高压安全，绝缘安全，防水安全等）；

7．提出上下电及有关逻辑；

8．拟定通信合同（和VCU﹑CHARGER）；

9．拟定故障定义及故障分类，并设立合理阀值；

10．对售后服务提出一定规定。

三．动力电池组设计输入规定

纯电动电池pack性能

车型--慢充

快充规定

备注

纯电动系统

8m（公交车）

10m（公交车）

12m（公交车）

电芯材料

标称电压（V）

电池Pack电量（kWh）

0℃~45℃，-20度时不低于70%

电池Pack能量密度>

Wh/kg

持续充电能力（C）

0℃~45℃

（功率？

SOC？

温度？

循环寿命次数？

）

10s峰值充电能力（C）

持续放电能力（C）

0℃~45℃可正常使用，45℃，0℃~-10℃倍率减半，-20℃~-10℃倍率再减半

10s峰值放电能力（C）

外接充电能力（C）

-5℃~0℃0.2C

单体电池一致性

容量差<

2%

静态电压差<

15mV，30~90%SOC

动态电压差<

60mV，2C，30~90%SOC

耐振动性能

3g加速度（10~55Hz）/0.5g加速度（2-6Hz）

充放电效率>

%

电池SOC工作范畴

电池Pack可工作环境温度

-40℃～40℃

电池温度温差<

℃

绝缘

>

20MΩ

防水防尘IP级别

工作温度范畴规定比较宽，IP54是较难调温。

总质量<

kg

构造空间

（长、宽、高）

质保年限

与用法关于，工作SOC范畴小某些，寿命会长某些，30-90%SOC比较好。

1．电池箱体及构造设计规定

（1）随车性设计（电池组箱体和安装位置三维模型）；

（2）依照电芯尺寸及安装点﹑先后碰、侧碰规定，拟定电池箱加强筋布置及蒙皮构造规定；

（3）防水防尘级别IP56（或者IP67）构造设计规定；

（4）维修开关及保险丝位置（快修）设计规定；

（5）紧急开关设计规定；

（6）绝缘构造设计规定；

（7）接插件位置及警示符设计规定；

（8）箱体防腐设计规定；

（9）快换兼容性设计规定（如果有）；

（10）维护保养便利性设计规定；

（11）轻量化设计规定。

2．电性能设计输入

（1）工作电压级别规定；

（2）放电电流大小及放电时间设计规定；

（3）充电电流大小及充电温度设计规定；

（4）制动能量回收设计规定；

（5）电池组电阻计算及连接电阻控制规定；

（6）能量密度规定；

（7）功率密度规定；

（8）寿命规定。

3．环境性能设计输入

（1）低温（-15℃、或者-20℃）充电设计规定；

（2）防腐蚀性设计规定；

（3）冲击可靠性设计规定；

（4）振动可靠性设计规定；

（5）综合都市工况设计规定。

4．安全性能设计输入

（1）继电器设计及控制规定；

（2）峰值电流拟定及保险丝设计规定；

（3）绝缘及绝缘检测设计规定；

（4）前碰、后碰、及侧碰设计规定；

（5）碰撞及高压安全设计规定。

5．热管理设计规定

（1）加热设计规定；

（2）冷却设计规定；

（3）热场分布设计规定；

（4）温度传感器布置设计规定。

6．控制方略设计输入

（1）阀值及报警设计规定；

（2）阀值及降功率使用设计规定；

（3）阀值及断电设计规定；

（4）低压互锁，低压控制高压设计规定。

四、动力电池系统技术规定

1引用文献

下列文献对于本文献应用是必不可少。

凡是注日期引用文献，仅所注日期版本合用于本文献。

凡是不注日期引用文献，其最新版本（涉及所有修改单）合用于本文献。

GB/T2900.11电池术语原电池和蓄电池

GB5013.1-1997额定电压450/750V及如下橡皮绝缘电缆第一某些：

普通规定

GB5023.1-1997额定电压450/750V及如下聚氯乙烯绝缘电缆第一某些：

普通规定

GB/T19666-阻燃和耐火电线电缆通则

GB/T18384.1电动汽车安全规定第1某些:

车载储能装置

GB/T18384.2电动汽车安全规定第2某些:

功能安全和故障保护

GB/T18384.3电动汽车安全规定第3某些:

人员触电防护

GB/T18487.1-电动车辆传导充电系统普通规定

GB/T19596-电动汽车术语

GB-T2423.17-1993盐雾实验办法

GB-T2424.1-高温低温实验导则

GB 

T 

17619-1998机动车电子电器组件电磁辐射

QC/T413-汽车电器设备基本技术条件

QC/T743-电动汽车用锂离子蓄电池

QC/T417.1-车用电线束插接器（第1某些定义，实验办法和普通性能规定）

QC/T417.3-车用电线束插接器（第3某些单线片式插接件尺寸和特殊规定）

QC/T417.4-车用电线束插接器（第4某些多线片式插接件尺寸和特殊规定）

QC/T417.5-车用电线束插接器（第5某些用于单线和多线插接器圆柱式插接件尺寸和特殊规定）

QC/T238-1997汽车零部件储存和保管

ISO7637道路车辆-传导和耦合电气骚扰

ISO12405-2《电动道路车辆-锂离子电池组和电池系统测试规范》

SAEJ1797reaffirmedJUN

SAEJ1939汽车现场总线合同

2术语和定义

下列术语和定义合用于本文献。

3.1电池系统

由动力电池及其附件构成，储存及释放电能系统。

3.2电池系统标称容量

电池系统原则充电后原则放电，原则放电电量为电池系统标称容量（参照国家关于原则执行）。

3.3电池系统标称能量

电池系统原则充电后原则放电，原则放电能量为电池系统标称能量（参照国家关于原则执行）。

3.4电池系统标称电压

电池系统原则充电后原则放电，原则放电能量比原则放电电量为电池系统标称电压。

3.5电池系统SOC

电池系统荷电量与电池系统标称容量比值。

3.6原则环境状态

温度为20--25℃，湿度为70—90%相对湿度。

3.7原则充电

原则环境状态下，充电机以（？

kW）功率对电池系统进行充电，电池系统自动终结或发出充电终结命令停止充电。

3.8原则放电

原则环境状态下，以（？

kW）功率对电池系统进行放电，电池系统自动终结放电或发出终结放电命令停止放电。

3.9电池系统能量密度

电池系统所储存能量（实际值/标称值）与电池系统质量（实际值/设计值）比值。

3.10电池系统功率密度

电池系统放电功率（实际值/标称值）与电池系统质量（实际值/设计值）比值。

3.11充电速率

电池系统SOC从10%充电到90%所需时间。

3.12电池系统储能效率

电池系统储存电量释放出能量与电池系统储存相应电量所消耗能量比值。

（充电机能量损耗也涉及在内）

3.13电池系统内耗系数

电池系统内阻（Ω）与电池系统容量（Ah）积比电池系统电压（V）。

（Ω×

Ah）÷

/V。

Ω涉及直流内阻和交流内阻，Ah是实际容量。

V是标称电压）

3动力电池系统基本规定

动力电池系统用于纯电动大巴车。

电池系统包括动力电池、BMS、各种连接器件，无需二次加工作为能源供应系统即可使用。

在电池箱标示电池极性、电压、能量、使用条件、注意事项及加装铭牌。

1）电池箱及箱内所有连接线阻燃和耐火性能需满足GB/T19666-规定。

电池箱应能满足使用条件下强度和刚度规定。

2）电池箱标记和铭牌明晰，对的，应组装在第一观赏面处，人接触时应清晰可见；

标记应符合GB/T18384.1中4.1条规定。

3）动力连接线应符合GB5013.1-1997和GB5023.1-1997规定。

4）低压控制线路、采集线路连接器应满足QC/T417.1-、QC/T417.3-、QC/T417.4-规定。

5）低压控制线路、采集线路线束应符合QC/T417.1-规定，材料规定应符合QC/T413-规定。

6）防水、防尘应满足GB/T18384.3中7条防水、防尘规定。

4.1动力电池系统性能规定

4.1.1基本规定

4.1.1.1实际可用容量

电池系统实际可用容量应不不大于额定容量且不大于额定容量110%。

4.1.1.2能量密度

电池系统常温能量密度应不不大于？

Wh/kg。

电池系统60℃能量密度应不不大于？

Wh/kg。

电池系统-20℃能量密度应不不大于？

Wh/kg

4.1.1.3内耗系数

电池系统内耗系数应不大于？

。

4.1.1.4低温充电（在南方地区使用，可以不规定）

电池系统在-20℃条件下，以P3功率充电，到达充电终结电压，停止充电。

室温存储2小时后原则放电，放电电量应不不大于额定容量？

%。

4.1.1.5倍率放电性能

电池系统以电动机最大功率放电，比能量不低于？

Wh/Kg。

4.1.1.6荷电保持能力

电池系统满电态28天存储，荷电保持应不低于初始能量？

％。

4.1.1.7常温储存

电池系统满电态28天常温储存，容量恢复应不低于初始容量？

%。

4.1.1.8高温55℃储存

电池系统满电态55℃储存7天，放电能量（Wh）应不低于初始能量？

％。

4.1.1.9循环寿命

电池系统循环次后放电能量（Wh）应不低于初始能量？

4.1.1.10储能效率

电池系统储能效率应不不大于？

4.1.2环境适应性

4.1.2.1低气压

电池系统在环境气压至不高于11.6KPa保持6h实验后,按附录H鉴定，危害级别应不高于L0,实验后25℃能量应不低于初始放电能量？

%，内阻不高于初始值？

4.1.2.2振动

电池系统常温满电态以2Hz～6Hz，加速度0.5g振动10小时，按附录H鉴定，危害级别应不高于L0,实验后样品25℃放电能量应不低于初始放电能量？

%，内阻不高于初始值？

不容许浮现放电电流锐变、电压异常、电池壳变形、电解液溢出等现象，并保持连接可靠、构造完好，不容许装机松动。

4.1.2.3温度冲击

电池系统满电态按75℃±

2℃环境温度下搁置4h，然后在30min内降温至25℃±

5℃并恒温2h，再在30min内降温至-20℃±

2℃并恒温4h，最后在30min内升温至25℃±

5℃并恒温2h进行10个循环实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L0，实验后样品25℃放电能量应不低于初始放电能量？

4.1.2.4恒定湿热

电池系统满电态40℃±

2℃，相对湿度为90％～95％恒温恒湿箱中放置48h实验，放电能量应不低于额定能量？

％，内阻不高于初始值？

%，按附录H鉴定，危害级别应不高于L0。

4.1.2.5过充电

电池系统接恒压恒流源，电压设为电池系统标称电压2倍，电流设定为1.5I3（A），持续给电池系统充电直到电池系统保护功能起作用。

按附录H鉴定，危害级别应不高于L0。

4.1.2.6过放电

电池系统以I3（A）恒流放电至终结电压后，电池系统接恒流源，电流设为I3（A），用电源持续给电池系统放电直到电池系统保护功能起作用。

4.1.2.7短路

电池系统以线路总电阻不不不大于50mΩ短路电池系统正负极直至电池系统保护功能起作用。

按附录H鉴定，危害级别应不高于L1。

4.2单体电池安全规定

4.2.1过充电

电池按照国家有关安全性原则实验，成果按附录H鉴定，危害级别应不高于L5。

4.2.2强制放电

4.2.3外部短路

电池按照国家有关安全性原则实验，以外部线路电阻不大于5mΩ回路将测试样品正负极短路20min进行实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L6。

4.2.4针刺

电池按照国家有关安全性原则实验，用φ8mm钢针穿刺电池进行实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L6。

4.2.5挤压

电池按照国家有关安全性原则实验，将电池挤压变形达到30%进行实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L6。

4.2.6高温烘烤

电池在130℃放置60min进行实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L2。

4.2.7机械冲击

电池峰值加速度150g进行实验，按附录H鉴定，危害级别应不高于L2。

4.2.8自由跌落

电池从1600mm高自由跌落到硬木板上实验,按附录H鉴定，危害级别应不高于L3。

电池要符合国家安全性原则其他规定。

4.3电池管理系统规定

4.3.1基本规定

项目

指标

备注

工作电压

24V（－30%，＋30％）

直流

工作环境温度

-25℃-65℃

相对湿度

≤90%

单体电压测量范畴

0-5V

总电压测量范畴

200-700V

单体电压辨别率

0.002V

总电压辨别率

1V

总电压测量误差

±

2V

单体电压测量误差

0.001V

温度测量范畴

-40℃-125℃

温度测量误差

1℃

电流测量范畴

-500A-500A

电流辨别率

0.5A

电流测量误差

≤1%（20%-100%量程范畴）

≤2%（0-20%量程范畴）

SOC误差

6%（SOC：

30%-80%）

5%（SOC：

0-30%和80%-100%）

单体电压采样周期

≤500ms

温度采样周期

≤1s

电流采样周期

通信接口

CAN2.0B

4.3.2功能规定

4.3.2.1实时采集总电压、总电流、单体电压、温度等电池状态信息。

4.3.2.2实时计算电池系统SOC。

4.3.2.3具备集中均衡功能接口。

4.3.2.4具备两个以上CAN通信接口。

4.3.2.5BMS具备对充电过程进行管理功能。

4.3.2.6BMS能通过在不拆开电池箱状况下进行参数修改或标定或软件升级。

4.3.2.7BMS具备上电自检功能。

4.3.2.8具备数据过滤功能。

4.3.2.9BMS可以实时告警，故障按紧急限度分为级。

报警级别顺序定义应统一为从低到高，即一级为最轻级别报警，越往上警示级别越高。

4.3.3环境适应性

4.3.3.1高温运营

电池管理系统在65℃±

2℃环境下保持2h，在实验过程中及实验后应能正常工作。

4.3.3.2低温运营

电池管理系统在-25℃±

4.3.3.3耐高温实验

电池管理系统在85℃±

2℃环境下保持4h，在实验后应能正常工作。

4.3.3.4耐低温实验

电池管理系统在-30℃±

4.3.3.5耐盐雾性能

电池管理系统按照按GB/T2423.17规定进行实验，在实验后应能正常工作。

4.3.3.6耐湿热性能

电池管理系统按GB/T2424规定进行实验，在实验后应能正常工作。

4.3.3.7耐振动性能

电池管理系统按QC/T413-规定进行实验，不容许浮现电流锐变、电压异常、连接松动等现象。

在实验后应能正常工作。

4.3.3.8电磁辐射抗扰性

电池管理系统按照按GB/T17619-1998规定进行电磁辐射抗扰性实验，在实验过程中及实验后应能正常工作。

4.3.3.9耐电源极性反接性能

电池管理系统将输入供电电源为反接电压值时，电池管理系统接通供电电源，持续1min进行实验，在实验后应能正常工作。

4.3.3.10三防性能

充电模块内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿，防霉变，防盐雾解决。

4.4电池系统质保规定

4.4.1电池系统每天按照不超过50%DOD用法，并且及时维护（调节电池一致性）和保养状况下，质保3年，使用寿命8年。

4.4.2电池管理系统质保8年。

4.4.3箱体质保8年。

五、电池组测试评价规定

附录H危害级别

危害级别

描述

归类及判断原则

L0

无反映或积极保护装置起作用

未变形、未漏液、未破裂、未排气、未冒烟、未起火、未解体、未爆炸，仍可使用。

L1

被动保护装置起作用

未变形、未漏液、未破裂、未排气、未冒烟、未起火、未解体、未爆炸，被动保护装置需要维护后可使用。

L2

变形

外观、形状发生变化；

L3

漏液、破裂

有电解液流出；

电池壳体产生破裂。

重量损失不大于测试样品重量10%。

L4

排气

通过安全阀、壳体裂口释放内部压力，有气体或电解液喷出。

重量损失介于测试样品重量10%～20%之间。

L5

冒烟

通过安全阀、壳体裂口处喷出含固体颗粒、雾化电解液烟气。

重量损失不不大于测试样品重量20%。

L6

起火

测试样品任何部位产生明火（持续时间长于1秒）。

L7

解体、爆炸

测试样品外壳剧烈破裂随着响声并且重要成分抛射出来。