2023車用動力電池系統(tǒng)結(jié)露測試及評價方法

車用動力電池系統(tǒng)結(jié)露測試及評價方法II目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1技術要求 3一般要求 3工作方式 3結(jié)露檢測點布置 4試驗條件 4一般條件 4測量儀器、儀表及準確度 4數(shù)據(jù)記錄和記錄間隔 5樣品要求 5試驗方法 5試驗前準備 5測試流程 5評價標準 7定性評價 7定量評價 8附錄A測試數(shù)據(jù)記錄表 12附錄B絕緣測試說明 14目的 14方法1 14方法2 14附錄C測試臺架 15附錄D動力電池系統(tǒng)凝露風險自定義判定指標評價方法 16附錄E溫濕度值/露點判定結(jié)露風險方法 18目的 18方式一：露點測定表 18方式二：露點傳感器 18PAGEPAGE10車用動力電池系統(tǒng)結(jié)露測試及評價方法范圍本文件描述了車用動力電池系統(tǒng)結(jié)露測試要求、試驗及評價方法。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T2422電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 術語GB/T2423.3環(huán)境試驗第2部門：試驗方法 試驗Cab:恒定濕熱試驗GB/T2423.34電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法 試驗Z/AD:溫度/濕度組合循環(huán)試驗GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）GB/T11804電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件 術GB18384電動汽車安全要求GB/T19596電動汽車術語（ISO8713:2002,NEQ）GB38031電動汽車用動力蓄電池安全要求術語和定義GB/T2422、GB/T4208、GB/T11804、GB/T19596確定的及下列術語和定義適用于本文件。動力蓄電池系統(tǒng) powerbatterysystem一個或一個以上的電池包及相應附件（管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路及機械總成等）構(gòu)成的為電動汽車的行駛提供電能的能量存儲裝置。[GB/T19596-2017，3.1.2.1.9]

絕緣失效報警裝置 insulationfailurewarningdevice當主電路絕緣電阻低于限值，發(fā)出報警信號的裝置。[GB/T19596-2017，3.1.2.4.8]動力電池結(jié)露/凝露 powerbatterysystemcondensation當動力電池產(chǎn)品局部表面溫度低于周圍空氣露點溫度時，水蒸氣在密封腔體內(nèi)部表面上析出的現(xiàn)IP代碼 IPcode表明外殼對人接近危險部件、防止固體異物或水進入的防護等級，并且給出這些防護有關的附件信息代碼系統(tǒng)。[GB/T4208-2017，定義3.4]吸附 adsorption試驗樣品的表面溫度高于空氣露點溫度時，水氣分子附著在試驗樣品表面上的現(xiàn)象。[GB/T2422-2012，定義6.10]呼吸 absorption密封或半密封產(chǎn)品，由于溫度變化而引起的產(chǎn)品外殼內(nèi)部空間和外部環(huán)境之間空氣交換的過程。[GB/T2422-2012，定義6.11]露點溫度 dewpointtemperature空氣在水汽含量和氣壓不變條件下，冷卻到飽和時的溫度。[GB/T11804-2005，定義2.2.22]電池系統(tǒng)自由容積 powerbatterysystemfreevolume氣體可達到電池包部位的容積的總和，自由容積與換氣率相關。電池系統(tǒng)壓力平衡能力 powerbatterysystempressurebalancingcapacity正常車載工況下滿足密封要求的電池系統(tǒng)，在外部環(huán)境（如溫度和海拔）變化時，保持內(nèi)外氣壓一致，不會因內(nèi)外壓差超過其耐受能力而導致變形/密封失效的能力。溫度穩(wěn)定 temperaturestability試驗樣品各部分的溫度與其最后溫度之差在3℃以內(nèi)是的狀態(tài)。[GB/T2422，定義6.8]蓄電池管理系統(tǒng) batterymanagementsystem;BMSS（[GB/T19596-2017，3.3.2.1.10]動力電池熱管理系統(tǒng) batterythermalmanagementsystem額定容量 ratedcapacity在規(guī)定條件下測得的并由制造商標明的電池容量值。[GB/T19596-2017，3.3.3.4.2]電流倍率（n小時率） nhourrateIn小時內(nèi)充入或放出的電量為額定電容量，則稱n為電流倍率。[GB/T19596-2017，3.3.3.3.1]荷電狀態(tài) stage-of-charge;SOCSOC，當前蓄電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。[GB/T19596-2017，3.3.3.2.5]技術要求一般要求（車用動力電池系統(tǒng)AA.1。到電池系統(tǒng)上作為測試樣品。（功能性能測試項目詳見附錄A表.2接口IPGB18384AA.3。500Ω/VGB38031B。電池包氣密性：電池包應滿足制造商所要求的氣密性檢測標準。測試過程中的充放電倍率大小、充放電方法和充放電截止條件由制造商提供。電池系統(tǒng)的額定容量應符合制造商提供的產(chǎn)品技術條件。工作方式根據(jù)動力電池系統(tǒng)實際使用情況定義工作方式，若無可參考表1表1工作方式定義編號工作方式說明Ⅰ靜置電池系統(tǒng)主回路中無電流，BMS不工作Ⅱ低壓通訊電池系統(tǒng)主回路中無電流，BMS工作Ⅲ充電電池系統(tǒng)充電，按照電流倍率，可分為慢充、快充或超級充Ⅳ放電電池系統(tǒng)依據(jù)外部需求，提供相應的輸出功率。結(jié)露檢測點布置檢測點（示水物）布置要求（局部表面溫度低于周圍空氣露點溫度22（示水物）布置要求分類描述符號定義典型檢測點要求結(jié)構(gòu)組件包含電池箱、上蓋、支架、泄壓閥和密封件等機械結(jié)構(gòu)組件C1防爆閥內(nèi)側(cè)一周低壓電路包含電池管理系統(tǒng)、傳感器等承載低電壓或由低電壓供電的組件C2電池管理系統(tǒng)電路板上/附近傳感器頂部/附近高壓電路包含電流接觸器、保險和外部高壓接口等承載電池系統(tǒng)電壓的組件C3高壓接口內(nèi)側(cè)一周電池單體/模塊包含電池單體或由單體組成的電池模塊C4單體/模組上方電池熱管理組件包含冷卻介質(zhì)進出口、液冷管、液冷板、風扇、電阻絲/加熱膜等組成的熱管理組件C5冷卻介質(zhì)進出口內(nèi)側(cè)一周/加熱膜表面/附近液冷管、液冷板表面/附近BMSPCB對外接口及PCB板表面C6PCB接口等檢測點（傳感器）布置要求傳感器檢測點布置位置及要求，若無特殊規(guī)定，可按以下要求進行布置。數(shù)量要求25個不同位置布置檢測點；露點傳感器/25個不同位置布置檢測點。布置原則若條件允許，同一分類應無重復和相鄰布點；若條件允許，同一分類的布點位置不相鄰；溫度傳感器應布置在所選組件的表面；露點傳感器/溫濕度傳感器應布置在溫度傳感器正下方，與組件無接觸。試驗條件GB380316.1.122℃±510%~90%，大氣86kPa~106kPa25℃±2℃。測量儀器、儀表準確度的要求如下：——電壓測量裝置:0.5級；——電流測試裝置:0.5級；——溫度測量裝置:±0.5℃；——時間測量裝置:±0.1%；——尺寸測量裝置:±0.1%；——濕度測量裝置:±3%RH。測量過程中，控制量(實際值)和目標值之間的誤差要求如下：——電壓:±1%；——電流:±1%；——溫度:±2%。（的記錄間隔應不大于120s。被試樣品狀態(tài)應與試驗所需驗證的技術狀態(tài)保持一致，功能狀態(tài)應符合制造商出貨要求。試驗方法正式測試前，為保證包體內(nèi)部含水量達到一致，執(zhí)行以下步驟：（5%±2%，48小時；——放置室溫，相對濕度85%條件下，吸濕48小時；——關閉并密封包體。（AA.2或按F0）C所示。需要注意避免外接測試設備對樣品BAA.3所示。完成氣密性檢測后，若包體有安裝主動除濕部件：1（平衡；——方案2：或正常運行主動除濕部件2周。BMS通訊報文，全程記錄電池包絕緣阻值。在電池包內(nèi)布置溫濕度/4.3要求，溫濕度/AA.4。4.3要求。測試流程圖如圖1所示：圖1測試流程圖恒定濕熱測試按照GB/T2423.3中的試驗方法，在溫度50℃，相對濕度93%±3%條件下擱置24、48、72、96小時（可選。過程監(jiān)控電池系統(tǒng)絕緣值，出現(xiàn)絕緣失效告警時，中止試驗。（參考附錄A表.21驗終止，開箱檢查示水物及各部件狀態(tài)。恒定濕熱充放電循環(huán)測試恒定濕熱測試后，保持環(huán)境溫度50℃,相對濕度93%±3%進行充放電(充放電過程中開啟熱管理策SOC80%，如有主動除濕部件按照實包運行策略運行；6-8小時，模擬車輛停放，運行狀態(tài)；SOC30%，如有主動除濕部件按照實包運行策略運行；6-8小時，模擬車輛停放運行狀態(tài)；a)d)30次、60720、1440小時，可選。AA.2，記F2)，合格后進行下一步，導出過程溫濕度數(shù)據(jù)、絕緣數(shù)據(jù)分析凝露風險。否則實驗終止，開箱檢查示水物及各部件狀態(tài)。交變濕熱測試GB/T2423.3493%±3%240小時，210個交變濕熱循環(huán)；過程監(jiān)控電池系統(tǒng)絕緣值，出現(xiàn)絕緣失效告警時，即可中止試驗。101h（參考附錄A表A.3止，開箱檢查示水物及各部件狀態(tài)。圖2交變濕熱循環(huán)圖恒定濕熱測試GB/T2423.35093%±3%24、48、72、96小時（可選）之后，過程監(jiān)控電池系統(tǒng)絕緣值，出現(xiàn)絕緣失效告警時，中止試驗。結(jié)束后，恢復至室溫，靜止2h，進行絕緣耐壓檢測、氣密性測試、功能性能檢測(參考附錄A表A.2，記F4)，試驗結(jié)束，導出過程溫濕度數(shù)據(jù)、絕緣數(shù)據(jù)分析凝露風險，開箱檢查示水物及各部件狀態(tài)。評價標準2h內(nèi)絕緣耐壓滿足要求；無泄漏、外殼破裂；BMS通訊功能正常、采樣及充放電控制功能正常，無故障上報。高壓電路組件無打火放電痕跡、接觸電阻不超過制造商控制閾值；金屬件及外部高壓接口端子裸露處無明顯受潮導致的閃絡、氧化、銹蝕等；塑料結(jié)構(gòu)組件無明顯變形、無膨脹裂變；電池熱管理系統(tǒng)功能及控制無異常；電池系統(tǒng)內(nèi)無明顯積水。結(jié)露試驗結(jié)果評價34D。表3檢測項目評分表序號檢測項目評價依據(jù)分值說明1絕緣極低0最高絕緣告警等級，連續(xù)時間內(nèi)絕緣值≤100Ω/V低4次高絕緣告警等級，連續(xù)時間內(nèi)絕緣值≤500Ω/V或自定義中6中等絕緣告警等級，自定義高10無絕緣告警2氣密性Fail0氣密性不符合要求Pass10氣密性符合要求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標準為{4。表4試驗結(jié)果判定評價表階段測試步驟結(jié)果判定風險程度定級評分Ui1F0合格轉(zhuǎn)F1/1不合格極高A02F1合格轉(zhuǎn)F2/2不合格極高AA13F2合格轉(zhuǎn)F3/3不合格極高AA24F3合格轉(zhuǎn)F4/4不合格高BB35F4合格轉(zhuǎn)F5詳見表105不合格高BB4在4合格開蓋檢測后（U5時（絕緣耐壓、內(nèi)部溫濕度/露點等，針對開蓋后各位置示水物/積水狀態(tài)、結(jié)構(gòu)表面結(jié)露風險、功能、外觀特征，制定動5。表5結(jié)構(gòu)重要度分配位置編號重要度ki結(jié)構(gòu)組件C110%表5結(jié)構(gòu)重要度分配（續(xù)）位置編號重要度ki低壓電路C220%高壓電路C320%電池單體/模塊C420%電池熱管理組件C510%BMSC620%示水物風險評價開蓋后觀測根據(jù)表2檢查C1~C5各示水物狀態(tài)、有無積水，根據(jù)表6記錄評價示水物風險評分值Wi。表6示水物判定評價表序號檢測項目位置狀態(tài)評分Wi1示水物W1結(jié)構(gòu)組件積水-2變色-1不變色12示水物W2低壓電路積水-2變色-1不變色13示水物W3高壓電路積水-2變色-1不變色14示水物W4電池模塊積水-2變色-1不變色15示水物W5電池熱管理組件積水-2變色-1不變色16示水物W6BMS積水-2變色-1不變色1露點風險評價C1~C5E評價各位置凝露風6記錄凝露（計算）Ti7。表7露點判定評價表序號檢測項目位置狀態(tài)評分Ti1露點風險結(jié)構(gòu)組件高-1低22露點風險低壓電路高-1表7露點判定評價表（續(xù)）序號檢測項目位置狀態(tài)評分Ti2露點風險低壓電路低23露點風險高壓電路高-1低24露點風險電池模塊高-1低25露點風險電池熱管理組件高-1低26露點風險BMS高-1低2組件功能風險評價針對C1~C5主要功能檢測，按照產(chǎn)品規(guī)范評估可接受程度，根據(jù)表8記錄各結(jié)構(gòu)功能狀態(tài)并進行風險評價，得到評價值Fi，見表8。表8組件功能判定評價表序號檢測項目位置狀態(tài)評分Fi1功能結(jié)構(gòu)組件完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好12功能低壓電路完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好13功能高壓電路完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好14功能電池模塊完全不可接受-2部分不可接受-1功能完好15功能電池熱管理組件完全不可接受-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組件外觀風險評價C1~C59記錄各結(jié)構(gòu)外觀并進行風險評價，Ai9。表9組件外觀判定評價表序號檢測項目位置狀態(tài)評分Ai1外觀結(jié)構(gòu)組件不可接受-1可接受12外觀低壓電路不可接受-1可接受13外觀高壓電路不可接受-1可接受14外觀電池模塊不可接受-1可接受15外觀電池熱管理組件不可接受-1可接受16外觀BMS不可接受-1可接受1綜合風險評價6Ui≤4Ui=5S表示為：6S5kiiiiii1式中：SkWTFA依據(jù)綜合評價得到的S值，定級如表10。制造商也可自定義，自定義評價見附錄D。表10動力電池系統(tǒng)凝露風險綜合評價評價值S評價風險定級S≤2極高A2＜S≤4高B4＜S≤6中C6＜S≤8低D8＜S≤10無E附錄A（資料性）A.1項目名稱項目參數(shù)電池包1產(chǎn)品名稱2產(chǎn)品型號3產(chǎn)品類型4產(chǎn)品應用車型5整車安裝位置6冷卻方式7加熱方式8充電方式9充電工作溫度范圍（℃）10放電工作溫度范圍（℃）11透氣閥數(shù)量(個)12透氣閥透氣量13生產(chǎn)廠家備注A.2編號測試項目測試要求測試記錄備注1.外觀檢查2.高壓短路測試3.BMS絕緣檢測4.耐壓測試5.通信檢測6.采樣檢測7.溫度檢測8.充電模擬測試9.高壓互鎖檢測10.繼電器回路測試11.系統(tǒng)功耗測試12.均衡診斷13.DCR測試14.電流精度測試15.容量測試注：其中BMS絕緣監(jiān)測功能以及絕緣告警功能，主要考察BMS絕緣檢測功能是否正常。表A.3電池系統(tǒng)絕緣值、氣密性記錄表序號試驗階段BMS絕緣檢測值設備檢測值耐壓值氣密性正對殼負對殼正對殼負對殼1測試前26.2.1恒定濕熱測試36.2.2恒定濕熱充放電循環(huán)測試A46.2.3交變濕熱測試56.2.4恒定濕熱充放電循環(huán)測試B6測試結(jié)束靜置1h后/表A.4溫濕度/露點記錄表序號時間電池包內(nèi)環(huán)境溫度Tm℃電池包內(nèi)相對濕度RHm%露點溫度Td℃監(jiān)測點表面溫度Tt℃1234…注1：電池系統(tǒng)內(nèi)布置溫濕度傳感器時，記錄Tm、RHm，依據(jù)附錄E.2計算Td；布置露點傳感器時，記錄Td。附錄B目的

（資料性）絕緣測試說明避免測試過程中電池系統(tǒng)外接試驗設備對電池系統(tǒng)絕緣電阻測試結(jié)果產(chǎn)生的影響。1將相關試驗設備與電池系統(tǒng)完全斷開，使用絕緣耐壓測試儀（設備內(nèi)阻不小于10MΩ）測試電