国家标准 GB/T38661一2020 电动汽车用电池管理系统技术条件 Teehnicalspeeificationsofbatterymanageentsystemforelectrievehieles 2020-03-31发布 2020-10-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38661一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由工业和信息化部提出本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC1l4)归口本标准起草单位:北京交通大学、汽车技术研究中心有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、上海蔚来汽车有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司坑梓分公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、万向一二三股份公司、惠州市亿能电子有限公司、安徽力高新能源技术有限公司、杭州高特电子设备股份有限公司、东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司、湖南科霸汽车动力电池有限责任公司华为技术有限公司惠州市蓝微新源技术有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、第一汽车股份有限公司深圳市科列技术股份有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、福建星云电子股份有限公司泛亚汽车技术中心有限公司本标准主要起草人;张维戈、王芳,黄践、陆春、彭文、范君、张言茹、马芳平、段艳晓、鲍伟、樊彬倪大军、杨刘倩,徐国昌、盛大双,朱运征,凌和平,许立超、既旭松、秦学、林辉张宝东、张骞慧、王清刘震、赵凯
GB/T38661一2020 电动汽车用电池管理系统技术条件范围本标准规定了电动汽车用动力蓄电池管理系统(以下简称电池管理系统)的技术要求、试验方法、检验规则等本标准适用于电动汽车用锂离子动力蓄电池和镍氢动力蓄电池的管理系统,其他类型动力蓄电池的管理系统可参照执行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是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/T4365电工术语电磁兼容 GB/T17626.4一2018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/T18384.32015电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护 GB/T18655一2018车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法 GB/T195962017电动汽车术语 GB/T19951道路车辆电气/电子部件对静电放电抗扰性的试验方法 GB/T21437.2一2008道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导 GB/T21437.3一2012道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性合的电瞬态发射 GB/T27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议 GB/T28046.1一2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定 GB/T28046.2一2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分电气负荷 GB/T28046.3一2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分;机械负荷 GB/T28046.4一2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分;气候负荷 GB/T33014.2道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第2部分;电波暗室法 GB/T33014.4道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第4部分:大电流注人(HCI)法 ISO11452-8:2015道路车辆窄带辐射电磁能量产生的电干扰的部件试验方法第8部分:磁场抗扰性(RoadvehiclesComponenttestmethodsforelectricealdisturbancesfromnarrowbandradia ticfields Part8:lmmunitytomagnet tedelectromagneticenergy 术语和定义 GB/T4365,GB/T195962017,GB/T28046.1一2011界定的以及下列术语和定义适用于本文
GB/T38661一2020 件为了便于使用,以下重复列出了GB/T19596一2017中的某些术语和定义 3.1 蓄电池电子部件batery electronics 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制 [GB/T195962017,定义3.3.2.1.5] 3.2 蓄电池控制单元batterycontrolunit 控制、管理、检测或计算蓄电池系统的电和热相关的参数,并提供蓄电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置 [GB/T19596一2017,定义3.3.2.1.4] 3.3 蓄电池管理系统batterymanagementsystem 监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等),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/T195962017,定义3.3.2.1.10 3.4 额定容量rateleapaeity 在规定条件下测得的并由制造商申明的电池容量值 [[GB/T19596一2017,定义3.3.3.4.2 3.5 可用容量availableeapaeity 在规定条件下,从完全充电的蓄电池中释放的容量值 [GB/T19596一2017,定义3.3.3.4.5] 3.6 荷电状态 fehurge state 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/T19596一2017,定义3.3.3.2.5] 3.7 功率状态sateofpwwer 当前蓄电池中按照规定充放电条件在一定时间内可以输人或输出的最大功率缩略语和符号缩略语 4. 下列缩略语适用于本文件 BCU蓄电池控制单元(BateryControlUnit) Ms,蓄电池管理系统(Bsaery ManagementSystem Fs;满量程(FulScale) 注;FS指电池管理系统最大可测量值的绝对值 s0oC;荷电状态(SiateofCharge)
GB/38661一2020 SOP;功率状态(StateofPower) 4.2符号下列符号适用于本文件 C;l1h率额定容量(Ah) Ii;1h率放电电流(A),其数值等于额定容量值 S 技术要求 5.1使用环境 5.1.1工作温度 20~65C或者由整车厂和制造商按照GB/T28046.4一2011的规定,根据电池管理系统安装位置协商确定 5.1.2贮存温度 40C85C或者由整车厂和制造商按照GB/T28046.4一2011的规定,根据电池管理系统安装位置协商确定 5.1.3工作湿度 5%~95%或者由整车厂和制造商按照GB/T28046.4-2011的规定,根据电池管理系统安装位置协商确定 5.2供电电压供电电压范围见表1或者由整车厂和制造商协商确定表1供电电压供电电压/八标称电压/八最小工作电压U 最大工作电压Um 12 16 24 32 16 5.3基本功能要求 5.3.1电池管理系统应能监测或者通过其他方式获取蓄电池相关的数据,应包括电池系统总电压、电池单体电压或电芯组电压、电池模块电压(镍氢电池,电池系统电流、蓄电池包内部温度等参数 5.3.2电池管理系统应具有故障诊断、故障信息记录以及故障处理的功能,如故障码上报,实时警示和故障保护等 5.3.3电池管理系统应具有自检功能,对电池管理系统主要功能进行初步筛查和识别,对严重影响使用和安全的功能异常给出预警 5.3.4电池管理系统应具有与车辆的其他控制器信息交互的功能 5.3.5具有充电过程控制和管理功能的电池管理系统应能与车载充电机或者非车载充电机进行实时通信,与非车载充电机的通信协议应符合GB/T27930的要求
GB/T38661一2020 5.3.6具有绝缘电阻值检测功能的电池管理系统应实现对蓄电池系统绝缘电阻的监控 5.3.7具有充放电高压互锁监控功能的电池管理系统应实现对蓄电池系统充放电高压互锁的监控 5.3.8电池管理系统应具有防止电池系统过充电、过放电、过流、过温的保护功能 5.3.9电池管理系统应具有sOc估算功能,宜具有SOP估算和均衡功能 5.4状态参数测量精度 5.4.1总电压总电压检测精度应满足士1%FS. 5.4.2总电流 5.4.2.1对于锂离子动力蓄电池,总电流检测精度应满足士2%Fs 5.4.2.2对于镍氢动力蓄电池.总电流检测精度应满足士3%Fs 5.43单体(电芯组)电压对于锂离子动力蓄电池,单体(电芯组)电压检测精度应满足土0.5%FS,且最大误差的绝对值 5.4.3.1 应不大于10mV 5.43.2对于镍氢动力蓄电池,单体(电芯组)电压或者模块电压检测精度应满足士1%FS. 5.4.4温度 5.4.4.1对于锂离子动力蓄电池,在一20C65C包含一20C和65C)范围内温度检测精度应满足士2C,在一40-20以及65C一125C(或电池管理系统标定的最高测量温度)范围内,温度检测精度应满足士3C S .4.4.2对于镍氢动力蓄电池,在一20C65C包含一20C和65C)范围内温度检测精度应满足 3笔,在一40笔一20C以及65C一125c(或电池管理系统标定的最高测量温度)范围内,温度检士3 测精度应满足士5C 5.4.5绝缘电阻具有绝缘电阻值检测功能的电池管理系统,电池总电压(标称)400V含)以上,绝缘电阻检测相对误差应为一20%~十20%;电池总电压(标称)400V以下,绝缘电阻检测相对误差应为一30%十30% 绝缘电阻小于或等于50kQ时,检测精度应满足士10kQ 注:如电池管理系统在低绝缘状态下仅具备绝缘报警功能,可不进行绝缘电阻精度测试 5.5soc估算对于纯电动汽车、可外接充电式混合动力电动汽车,电池管理系统sOC估算的累积误差应不大于5% 对于不可外接充电的混合动力电动汽车,锂离子动力电池管理系统soc估算的累积误差应不大于 15%,镍氢动力电池管理系统soC估算的累积误差应不大于20%. 5.6电池故障诊断电池管理系统对于电池系统进行故障诊断的基本项目和可扩展项目分别见表2和表3 表2中所列的故障诊断项目是基本要求根据整车功能设计和电池系统的具体需要,电池管理系统的具体诊断内容可以不限于表2和表3所列项目
GB/T38661一2020 表2电池系统故障诊断基本项目序号故障状态" 电池管理系统的故障诊断项目" 电池温度大于温度设定值1 电池温度高单体(电芯组)电压大于电压设定值1 单体(电芯组)电压高单体(电芯组)电压小于电压设定值2 单体(电芯组)电压低单体(电芯组)一致性偏差大于设定条件单体(电芯组)一致性偏差大充电电流(功率)大于最大充电电流(功率)值充电电流(功率)大放电电流(功率)大于最大放电电流(功率)值放电电流(功率)大电压、电流、温度的设定值由整车厂和制造商协商确定,并且不应超过电池制造商规定的最大工作限值制造商可以自行规定故障项目的具体名称,故障等级划分以及相关故障条件的设定值表3可扩展的故障诊断项目序号故障状态电池管理系统的故障诊断项目绝缘薄弱绝缘电阻小于绝缘电阻设定值电池温度小于温度设定值2 电池温度低 S(OC值大于sOC设定值1 S(OC高 S0C值小于SOC设定值2 SO0C低 sOC跳变 S0C值发生不连续变化总电压小于总电压设定值1(与放电电流、,温度等参数有关总电压低总电压大于总电压设定值2(与充电电流,温度等参数有关总电压高外部通信异常外部通信故障内部通信故障内部通信异常 10 电池系统内部温度差大于温度差设定值电池系统温差大 11 高压回路异常高压互锁故障 5.7 绝缘性能 5.7.1绝缘电阻电池管理系统按6.5.1进行绝缘电阻试验,电池管理系统不工作时与动力电池相连的带电部件和其供电电源的端子之间的绝缘电阻值应不小于10MQ;电池管理系统工作时与动力电池相连的带电部件和其供电电源的端子之间的绝缘电阻值应满足以下要求;在动力电池最大工作电压下,直流电路绝缘电阻应不小于100Q/V,交流电路应不小于500Q/V 注:电池管理系统不工作指电池管理系统电源关闭 5.7.2耐电压电池管理系统按6,.5.2进行耐电压试验,谢电流展值由整车厂和制造商协商确定在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象
GB/T38661一2020 5.8电气适应性能 5.8.1直流供电电压电池管理系统按6.6.1进行试验,功能状态应达到附录A中规定的A级 5.8.2过电压电池管理系统按6.6.2进行试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.8.3叠加交流电压电池管理系统按6.6.3进行试验,标称电压为12V系统测试严酷等级2,24V系统测试严酷等级为3,功能状态应达到附录A中规定的A级 5.8.4供电电压缓降和缓升电池管理系统按6.6.4进行试验,在供电电压范围内功能状态应达到附录A中规定的A级,在供电电压范围外,功能状态至少应达到附录A中规定的C级 5.8.5供电电压瞬态变化电池管理系统按6.6.5进行试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.8.6反向电压电池管理系统按6.6.6进行试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.8.7短路保护电池管理系统按6.6.7进行试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.9环境适应性能 5.9.1正弦振动电池管理系统应能经受6.7.1规定的振动试验,在试验后应能正常工作,且满足5,4状态参数测量精度的要求,并通过目检不应有零部件脱落 5.9.2随机振动电池管理系统应能经受6.7.2规定的振动试验,在试验后应能正常工作,且满足5.4状态参数测量精度的要求,并通过目检不应有零部件脱落 5.9.3机械冲击电池管理系统应能经受6.7.3规定的冲击试验,在试验后应能正常工作,且满足5.4状态参数测量精度的要求,并通过目检不应有零部件脱落 5.9.4低温性能电池管理系统按6.7.4.1进行低温贮存试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.9.4.1 5.9.4.2电池管理系统按6.7.4.2进行低温运行试验,功能状态应达到附录A中规定的A级
GB/T38661一2020 5.9.5高温性能 5.9.5.1电池管理系统按6.7.5.1进行高温贮存试验,功能状态应达到附录A中规定的C级 5.9.5.2电池管理系统按6.7.5.2进行高温运行试验,功能状态应达到附录A中规定的A级 5.9.6温度梯度电池管理系统按6.7.6进行温度梯度试验,以5温度梯度从20C降到一20,然后以5C温度梯度从一20C升到65C,在一20C至65C间的每个温度点,功能状态都应达到附录A中规定的 A级 5.9.7温度循环电池管理系统按6.7.7进行规定变化率的温度循环试验,功能状态应达到附录A中规定的A级 5.9.8耐盐雾电池管理系统按6.7.8进行耐盐雾试验,不得有盐水进人壳体,在GB/T28046.1一2011规定的工作模式3.2下功能状态应达到附录A中规定的A级对于完全放置在乘员舱、行李舱或货舱的测试对象可不进行耐盐雾试验对于安装在电池舱内部的受试对象,如果舱体防护等级达到IP67,可不进行耐盐雾试验 5.9.9湿热循环电池管理系统按6.7.9进行湿热循环试验,功能状态应达到附录A中规定的A级 5.10电磁兼容性能 5.10.1传导骚扰电池管理系统按6.8.2进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,传导骚扰限值应符合GB/T18655 2018规定的等级3要求 5.10.2辐射骚扰电池管理系统按6.8.3进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,辐射骚扰限值应符合GB/T18655 2018规定的等级3要求 5.10.3电源线瞬态传导抗扰度电池管理系统按6.8.4进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,试验结果功能状态要求见表4 电池管理系统电源线瞬态传导抗扰度性能要求表4 2b 试验脉冲 2a 3a 3b B 系统功能状态 A 5.10.4信号线/控制线瞬态传导抗扰度电池管理系统按6.8.5进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,试验结果功能状态应为附录A中规定的A级
GB/T38661一2020 5.10.5电快速瞬态脉冲群抗扰度电池管理系统按6.8.6进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,试验结果功能状态应为附录A中规定的C级 5.10.6辐射抗扰度电池管理系统按6.8.7进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,试验结果功能状态应为附录A中规定的A级 5.10.7静电放电电池管理系统按6.8.8进行试验,如整车厂和制造商无特殊规定,试验结果功能状态应为附录A中规定的A级 6 试验方法 6.1试验条件 6.1.1环境条件除另有规定外,试验应在温度为室温25士5C、相对湿度为15%一90%、大气压力为86kPa 106kPa的环境中进行 6.1.2试验用仪表所有测试仪表、设备应具有足够的精度和稳定度,其精度应高于被测指标精度一个数量级或误差小于被测参数允许误差的1/3 测试过程中若使用电池模拟系统,则模拟仪表、设备需满足以下条件单体电压模拟设备稳压精度小于1mV,工频纹波电压小于0.5mV a 总电压模拟设备稳压精度小于0.1%,工频纹波系数小于0.05%; b) 总电流信号源采样精度0.2%,响应时间小于20ms c 6.2状态参数测量精度 6.2.1 一般规定 6.2.1.1将电池系统按正常工作要求装配,连接或者通过模拟系统(模拟系统的纹波系数、精度和稳定度等指标应达到不影响试验结果的相应等级)提供电池管理系统需要监测的电气信号,正确安装布置检测设备的电压、电流、温度、绝缘电阻,接通电池管理系统工作电源 6.2.1.2将电池管理系统采集的数据(单体或电芯组电压采集通道不少于一个独立电源供电的采样单元,温度采集通道数不少于2个)与检测设备检测的对应数据进行比较 6.2.1.3除另有规定外,试验温度均指受试对象电池管理系统所处温度 6.2.1.4使用电池系统测试时,如电池系统无法满足测试设定值要求,可由整车厂和制造商协商确定测试点,差异性内容需在试验报告中说明 6.2.2总电压在一20C士2、25C士2C和65C士2c(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定下,分别检测电池系统满量程总电压50%、75%、100%的电压值,将电池管理系统采集数据与检测设备
GB/38661一2020 监测数据进行比较 6.2.3总电流在一20C士2C,25C士2C和65C士2C(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定下,分别检测电池系统满量程总电流0%、士50%、士100%的电流值,将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行对比单体(电芯组)电压 6.2.4 6.2.4.1对于锂离子电池,在一20C士2C、25C士2C和65C士2C(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定)下,分别检测1.5V、3V、4.5V单体电压(通道数不少于一个独立电源供电的采样单元),将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行比较对于镍氢电池,在- -20C土2C,25C士2C和65C土2C(或由整车厂和制造商根据实际应 6.2.4.2 用情况协商确定)下,分别检测模块电压n×1.0V、用× 1.2V.nX1.6v("为模块内单体串联支数.其中通道数不少于一个独立电源供电的采样单元),将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行比较 6.2.5温度 C土2C和65C土2c(或由整车厂和制造商根据实际应用情况协商确定) 在一20C士2C、25" 下,将电池管理系统测温装置探头与检测设备传感器探头同时置于一40C,0C,25C、40、125C 或电池管理系统标定的最高测量温度)下测量温度值,将电池管理系统采集数据与检测设备监测数据进行比较 6.2.6绝缘电阻在50%、75%、100%满量程电压下,将电池总正对地及总负对地分别接人绝缘电阻阵列,按照 80Q/V、,100Q/V、,300Q/V,500Q/V和2kQ/V分别控制绝缘电阻阵列为不同电阻阻值,将电池管理系统采集数据与绝缘电阻阵列实际电阻值进行比较 6.3soc估算精度本标准中SOC估算精度测试包括sOC累积误差试验和s0c误差修正速度试验,s0C累积误差试验按照附录B进行,s0C误差修正速度试验可以参照附录C进行由电池老化或其他因素造成的 S0c估算误差测试由整车厂和制造商协商进行 6.4电池故障诊断通过模拟系统,建立满足表2所列故障项目的触发条件,记录相应故障项目及其触发条件根据制造商技术规范的要求,对于其他故障诊断项目进行功能确认 6.5绝缘性能 6.5.1绝缘电阻 6.5.1.1在与动力电池相连的带电部件和其供电电源的端子之间按照表5施加直流电压,持续时间 60s， 6.5.1.2在完成6.7.9湿热循环试验后,在室温中放置0.5h,在与动力电池相连的带电部件和其供电电源的端子之间按照表5施加直流电压,持续时间60s
GB/T38661一2020 6.5.1.3在测量时若受试对象的绝缘监测功能会对测试结果产生影响,应将绝缘监测功能关闭或者将绝缘电阻监测单元从受试对象中断开表5绝缘电阻试验电压电池系统额定电压U/八V 绝缘电阻测试仪器的电压/V U<60 250 60GB/38661一2020 据电池管理系统安装位置协商确定 6.7.2随机振动按照GB/T28046.32011的规定,根据电池管理系统安装位置进行随机振动试验,试验方法和试验等级由整车厂和制造商协商确定 6.7.3机械冲击按照GB/T28046.32011中4.2.2的规定进行机械冲击试验 6.7.4 低温性能 6.7.4.1 低温贮存按照GB/T28046.4一2011中5.1.1.1的规定进行低温贮存试验 6.7.4.2低温运行按照GB/T28046.4一2011中5.1.1.2的规定进行低温运行试验 6.7.5高温性能 6.7.5.1 高温贮存按照GB/T28046.4一2011中5.1.2.1的规定进行高温贮存试验 6.7.5.2高温运行按照GB/T28046.42011中5.1.2.2的规定进行高温运行试验 6.7.6温度梯度按照GB/T28046.4一201l中5.2的规定进行温度梯度试验 6.7.7温度循环按照GB/T28046.4一201l中5.3.1的规定进行规定变化率的温度循环试验 6.7.8耐盐雾按照GB/T28046.42011中5.5.2的规定进行耐盐雾试验按照GB/T28046.4一2011中表4和附录A的要求,根据安装位置确定是否进行耐盐雾试验 6.7.9湿热循环按照GB/T28046.4一2011中表4和附录A的要求,根据安装位置确定按照GB/T28046.4一2011 中5.6.2.2的规定进行湿热循环试验,其中最高温度为65C,循环5次 6.8电磁兼容性能 6.8.1 -般规定 6.8.1.1应由电池管理系统制造商提供电池,与电池管理系统一起构成基本测试单元模拟实际安装情 11
GB/T38661一2020 况进行试验 6.8.1.2试验过程中记录电池管理系统采集的数据(单体或电芯组电压采集通道不少于一个独立电源供电的采样单元,温度采集通道数不少于2个),并与检测设备检测的对应数据进行比较 6.8.1.3应使用隔离装置将辅助设备(如上位机及监控软件)进行隔离 6.8.1.4充放电电流应不小于电池管理系统电流测量满量程的2% 6.8.2传导骚扰按照GB/T18655一2018中的试验方法,根据具体测试对象选用电压法和电流探头法进行传导骚扰试验 6.8.3辐射骚扰按照GB/T18655一2018中的试验方法进行辐射骚扰试验电源线瞬态传导抗扰度 6.8.4 按GB/T21437.2 -2o08的试验方法进行电源线瞬态传导抗扰度试验,试验严酷等级为皿级 6.8.5信号线/控制线瞬态传导抗扰度按GB/T21437.32012的试验方法进行信号线/控制线瞬态传导抗扰度试验,试验严酷等级为级 6.8.6电快速瞬态脉冲群抗扰度按照GB/T17626.4一2018的试验方法进行电快速瞬态脉冲群抗扰度试验,试验等级为3级,脉冲重复频率为5kHz 6.8.7辐射抗扰度按照a)~e)进行辐射抗扰度试验: 按照GB/T33014.2的试验方法进行辐射抗扰度试验,测试频率范围为400MHz一2GHz测 a 试场强等级30V/m; 按照GB/T33014.4的试验方法在电源线以及与外部连接的信号线进行大电流注人试验,测 b 试频率范围1MHz一400MHz,注人电流等级为60mA 按照Iso11452-8;2015的试验方法进行磁场抗扰度试验,测试频率范围为15Hz150kHz. 试验等级为皿级 6.8.8静电放电按照GB/T19951中测试及布置相关规定进行静电放电试验,试验等级见表6 表6放电电压等级放电模式直接接触放电空气放电放电电压(不通电士6kV 士15kV 士7kV 士14kV 放电电压(通电不通电测试的功能状态A为试验后进行判定 12
GB/38661一2020 检验规则 7.1检验对象检验对象分为蓄电池电子部件、蓄电池控制单元和蓄电池管理系统三种,具体检测项目检验对象见表7 表7检测项目检验对象序号检验项目要求章条" 试验方法章条" 检验对象状态参数测量精度蓄电池管理系统 5.4 6.2 5.5 6.3 s0oC估算精度蓄电池管理系统电池故障诊断 5.6 6.4 蓄电池管理系统安装在电池包内部的蓄电池电子部件和蓄电池控制单绝缘性能 5." 6.5 元、安装在电池包外部与蓄电池系统有电气连接的蓄电池电子部件和蓄电池系统控制单元(隔离通信接口除外安装在电池包内部的蓄电池电子部件和蓄电池控制单电气适应性能 5.8 6.6 元、安装在电池包外部与蓄电池系统有电气连接的蓄电池电子部件和蓄电池系统控制单元安装在电池包内部的蓄电池电子部件和蓄电池控制单环境适应性能 5.S 6.7 元、安装在电池包外部与蓄电池系统有电气连接的蓄电池电子部件和蓄电池系统控制单元安装在电池包内部的蓄电池电子部件和蓄电池控制单电磁兼容性能元,安装在电池包外部与蓄电池系统有电气连接的蓄电 5.10 6.8 池电子部件和蓄电池系统控制单元 7.2检验分类检验分出厂检验和型式检验,具体检验项目分组见表8或由制造商和检测机构协商确定表8电池管理系统检验项目分组要求试验方法型式检验序号检验项目" 出厂检验型式检验章条号章条号样品分组总电压测量精度" 5.4.1 6.2.2 5.4.2 6.2.3 总电流测量精度" 5.4.3 6.2.4 全部单体(电芯组)电压测量精度" 温度测量精度" 5.4.4 6.2.5 绝缘电阻测量精度" 5,4.5 6.2.6 S0C估算精度 5.5 6.3 样品1 电池故障诊断样品1 5.6 6,4 13
GB/T38661一2020 表8(续要求试验方法型式检验序号检验项目" 出厂检验型式检验章条号章条号样品分组 6.5,1.1 全部绝缘电阻 5.7. 6.5.1.2 样品2 5.7.2 6.5.2 样品2" 耐电压性能 1C 直流供电电压 5.8.l 6.6.1 过电压 5,8.2 6,6,2 12 叠加交流电压 5,8.3 6,6.3 供电电压缓降和缓升样品3 13 5,8,4 6,6,4 5.8.5 供电电压瞬态变化 6.6.5 15 5.8.6 6.6.6 反向电压 16 短路保护 5.8." 6.6.7 17 正弦振动" 5.9.l 6.7.1 18 随机振动 5.9.2 6.7.2 样品4 19 机械冲击 5.9,3 6.7.3 低温性能 20 5.9,4 6.7.4 5.9.5 高温性能 6.7.5 D 22 5,9,6 6.7.6 温度梯度样品2 23 温度循环 5.9.7 6.7.7 24 耐盐雾 5,9.8 6.7.8 25 湿热循环 5,9,.9 6,7.9 26 传导骚扰 5.10.l 6.8.2 辐射骚扰 27 5.10,2 6.8.3 5.10.3 电源线瞬态传导抗扰度 28 6.8. 29 5.10.4 6.8.5 样品5 信号线/控制线瞬态传导抗扰度 30 电快速瞬态脉冲群抗扰度 5.10.5 6.8.6 31 辐射抗扰度 5.10,6 6.8.7 32 静电放电 5.10.7 6.8.8 如果BMs具有soP估算和均衡功能,可以参考附录D和附录E进行测试状态参数测量精度出厂检验测试温度25笔士5c 如果电池系统额定电压60V,则耐电压交流试验电压为500V 根据电池管理系统具体安装位置,整车厂和制造商可以按照GB/T28046.3一2011的规定协商确定不进行正弦振动试验 14
GB/38661一2020 附录 A 规范性附录系统功能状态等级 A.1A级试验中和试验后,装置/系统基本功能满足设计要求 A.2B级试验中装置/系统基本功能满足设计要求,但允许有一个或多个超出规定允差试验后基本功能应自动恢复到规定限值存储器功能应符合A级 A.3C级试验中装置/系统一个或多个功能不满足设计要求,但试验后基本功能能自动恢复到正常运行 A.4D级试验中装置/系统一个或多个功能不满足设计要求且试验后不能自动恢复到正常运行,需要对装置/系统通过简单操作重新激活 A.5E级试验中装置/系统一个或多个功能不满足设计要求且试验后不能自动恢复到规定运行,需要对装置/系统进行修理或更换 15
GB/T38661一2020 附录 B 规范性附录) SoC累积误差测试方法 B.1通则 B.1.1按正常工作要求装配被测电池系统(可以选择电池管理系统适用的最小电池系统)或采用电池模拟系统 B.1.2在一20C士2C、25C士2C,65C士2C三个温度点分别进行试验,试验时将电池管理系统及其安时积分相关配件放置在选定的试验环境温度条件下,电池包可由整车厂和制造商协商放置于室温电池系统首先进行B.2规定的试验内容,然后进行B.3规定的试验内容 B.1.3除环境适应过程外,测试过程中静置时,可以根据制造商技术规范来确定电池管理是否处于工作状态 B.1.4电池系统在低温下测试或其他不具备条件的情况下,可适当降低充放电倍率,但同时需调整充放电时间保证试验顺利进行 B.1.5当测试的目标环境温度改变时,在进行测试前电池系统需完成环境适应过程;受试对象电池管理系统及配件需在新的试验环境下至少静置1h;电池包需在新的试验环境温度下静置,直到电池包内单体电池的表面温度与环境温度的差值小于2C,则可认为完成电池系统的环境适应过程过程中,电池管理系统应处于非工作状态上报值的计算方式与soC实际定义不同,测试前制造商应说明映射关系 B.1.6如SOC B.1.7试验条件的差异性内容需在试验报告中说明 B.2可用容量测试在25C士2C下按照以下步骤进行测试以1I.(A)电流或按照制造商推荐的放电机制放电至制造商规定的放电截止条件; a b) 静置30min或制造商规定的搁置时间以1I(A)电流充电至制造商规定的充电截止条件或按照制造商推荐的充电机制充电 c 静置30nmin或制造商规定的搁置时间 d 以与B.,2a)同样的放电规范进行放电,记录放电过程总的放电量Q.(以Ah计); e 静置30min或制造商规定的搁置时间重复c)f),放电量分别为Q和Qa,则三次放电量的算术平均值为Q 如果Q,Q和Q 日与Q 的偏差均小于2%,则Q 为该电池系统的可用容量如果QQ和Q与Q 的偏差有不小于2%的情况,则需要重复进行可用容量测试过程,直至连续三次的放电量满足可用容量确认的条件 B.3soC累积误差测试按照以下步骤进行测试: 电池系统(或电池模拟系统)按B.2中所采用的充电规范充电; a b)静置30min或制造商规定的搁置时间,将电池管理系统上报sOCs值修改为100%; 16
GB/38661一2020 测试设备开始累积循环充放电容量; c d) 以1Q.(A)放电12min; e 静置30 1或制造商规定的搁置时间; min fD 采用特定工况(参见附录F或由整车厂和制造商协商确定)循环N次,N是使SOC真航接近 30%的最大整数,但循环过程中需保证SOC不低于30%,否则停止工况循环跳至g) 静置30min或制造商规定的搁置时间静置过程内不得触发电池管理系统的sOC修正) 8 以B.2中所采用的充电规范将电池系统(或电池模拟系统)充电至实际s0C为80% h 静置30 n或制造商规定的搁置时间(静置过程内不得触发电池管理系统的sOC修正) min j 按f)i)循环10次; k 记录电池管理系统上报sOCs值; 测试过程中实时记录测试设备的累积循环充放电容量Q(充电为负,放电为正),并计算 ×100%; SOC真做一 Q 测试结束后,SOC累积误差的计算公式为sOC真的-sOCws m 17
GB/T38661一2020 附录 C 资料性附录) SocC误差修正速度测试 C.1 通则 C.1.1按正常工作要求装配被测电池系统(可以选择电池管理系统适用的最小电池系统) C.1.2在-20C一65范围内,由整车厂和制造商根据实际应用情况选取至少3个温度点分别进行测试,原则上需要包含低温(<15),常温(25C士》C)和高温(>5t) C.1.3除环境适应过程外,测试过程中静置时,可以根据制造商技术规范来确定电池管理是否处于工作状态 C.1.4电池系统在低温下进行测试或其他不具备条件的情况下,可适当降低充放电倍率,但同时需调整充放电时间保证试验顺利进行 c.1.5当测试的目标环境温度改变时,在进行测试前电池系统需完成环境适应过程;受试对象电池管理系统及配件需在新的试验环境下至少静置1h;电池包需在新的试验环境温度下静置,直到电池包内单体电池的表面温度与环境温度的差值小于2C,则可认为完成电池系统的环境适应过程过程中,电池管理系统应处于非工作状态 sOC我)时,Q，由B.2可用容量测试获得如soc 计算soca( 上报值的计算方式与soc实 C.1.6 际定义不同,测试前厂家应说明映射关系 C.1.7制造商可以根据电池系统所应用的整车类型、电池的倍率充放电能力以及测试环境温度的不同,选择附录F中或与整车厂协商确定的充放电工况进行测试不同sOC区间测试时可以选择不同的充放电工况,原则上三个sOC区间的测试都要进行,如存在特殊情况,可由整车厂和制造商根据实际应用协商确定SOC测试区间 C.1.8在测试过程中,如果出现电池管理系统故障报警或安全保护的情况,检测机构和制造商需协商确定保证试验正常进行的处理方案 C.1.9试验条件的差异性内容需在试验报告中说明 C.2So0C误差修正速度 C.2.1SoC>80% 按以下步骤进行测试: 电池系统按B.2中所采用的充电规范充电 a b) 静置30min或制造商规定的搁置时间测试设备开始累积循环充放电容量 c 以1Q,(A)放电6min; d 静置30min或制造商规定的搁置时间将电池管理系统上报sOCs值修改为75%; 采用特定工况(参见附录F或由整车厂和制造商协商确定),放电至实际sOC为30% g h 静置30min或制造商规定的搁置时间; 以B.2所采用的充电规范将电池系统充电至实际sOC为95% 18
GB/38661一2020 j 静置30min或制造商规定的搁置时间; k 重复g)j)步骤2次; D 测试过程中实时记录电池管理系统上报SOC值; m测试过程中实时记录测试设备的累积循环充放电容量Q(充电为负,放电为正),实时sOcC真值按( ×100%)计; 计算全测试过程中so误差.soC误差的计算公式为IsoCc,自- n -SOCsl c.2.230%GB/T38661一2020 C.2.2.3按以下步骤测试SOC接近30%,估计值上偏的误差修正速度和精度 a 电池系统按B,2中所采用的充电规范充电 b 静置30min或制造商规定的搁置时间; 测试设备开始累积循环充放电容量; c d 以1Q,(A)放电39min; 静置30min或制造商规定的搁置时间将电池管理系统上报sOCws值修改为50%; 采用特定工况(参见附录F或由整车厂和制造商协商确定),放电至实际SOC为30%; g 静置30min或制造商规定的搁置时间以B.2所采用的充电规范将电池系统充电至实际SOC为80% 静置30min或制造商规定的搁置时间重复g)j)步骤2次; 测试过程中实时记录电池管理系统上报SOCs值; m 测试过程中实时记录测试设备的累积循环充放电容量Q充电为负,放电为正),实时SOC真值按 ×100%)计; Q 计算全渊试过程中soC误差,sOC误差的计算公式为1socA铛-soXas门. n C.2.2.4按以下步骤测试sOc接近30%,估计值下偏的误差修正速度和精度: 电池系统按B.2中所采用的充电规范充电 a 静置30min或制造商规定的搁置时间 b 测试设备开始累积循环充放电容量以 1Q(A)放电39min; 静置30min或制造商规定的搁置时间; 将电池管理系统上报soC值修改为20%; 采用特定工况(参见附录F或由整车厂和制造商协商确定),放电至实际sOC为30%; 静置30min或制造商规定的搁置时间 o 以B.2所采用的充电规范将电池系统充电至实际sOc为80% 静置30min或制造商规定的搁置时间重复g))步骤2次; k 测试过程中实时记录电池管理系统上报sOC值; 测试过程中实时记录测试设备的累积循环充放电容量Q充电为负,放电为正),实时sOC真 m 值按 X100%)计; Q 计算全渊试过程中soc误差,SOC误差的计算公式为Isoca街-s0oces n C.2.3S0C30% 按以下步骤进行测试: a 电池系统按B.2中所采用的充电规范充电; b 静置30min或制造商规定的搁置时间; 测试设备开始累积循环充放电容量; c d 以1Q(A)放电48mim; 静置30min或制造商规定的搁置时间 e f 将电池管理系统上报sOCs值修改为35%; 20
GB/T38661一2020 采用特定工况(参见附录F或由整车厂和制造商协商确定),放电至实际SOC为5%; g h) 静置30min或制造商规定的搁置时间以B.2所采用的充电规范将电池系统充电至实际SOC为80%; i j 静置30min或制造商规定的搁置时间 kk 重复g)j)步骤2次; 测试过程中实时记录电池管理系统上报sOC以s值; 测试过程中实时记录测试设备的累积循环充放电容量Q充电为负,放电为正),实时SOC真 m X100%)计; 值按计算全测试过程中sOC误差,sOC误差的计算公式为|sOC真做-sOCws n 21
GB/T38661一2020 附录 D 资料性附录) SoP估算误差测试方法 D.1通则 D.1.1按正常工作要求装配被测电池系统(可以选择电池管理系统适用的最小电池系统) D.1.2在一20C一65C范围,0100%区间内由整车厂和制造商根据实际应用情况选取至少3个温度点,3个SOC点分别进行脉冲充放电试验,原则上温度点需要包含低温(<15),常温(25C士5C)和高温(>35C),sOC点需要包含高端(>80%)、低端(<30C)和中间区段(30%TT为整车厂和制造商协商的峰值功率时间),有2次1GB/T38661一2020 sOP我做-soP Ms ×100% SOPA做 le liae 电池端电用网 -电池充电功半一电燃放电分、图D.1恒功率脉冲充放)电测试曲线 (M,) ' (r"m,10) r'n (', 拟合曲线 (P",心 C'a) 1o 2 14 16 图D.2恒功率脉冲充(放)电测试曲线拟合 23
GB/T38661一2020 附录 E 资料性附录) 均衡测试方法均衡测试可以选择锂离子电池管理系统最小均衡管理单元,电池串联数不低于5串 Q、为电池额定容量以1I(A)电流将每只电池恒流充电至制造商规定的充电截止条件 a b) 静置30min或制造商规定的搁置时间每只单体电池以1I(A)电流恒流放电,放电容量达到0.5Q、时截止 c d 静置30min或制造商规定的搁置时间 e 将其中4只单体分别做如下处理;1只单体电池以1A)放电4min,1只单体以1IA)放电 2min,1只单体电池以1IA)充电4nmin,1只单体以1(A)充电2min. 静置30min或制造商规定的搁置时间 f) 接人电池管理系统日 h) 电池模块按B.2中所采用的充电规范充电静置30min或制造商规定的搁置时间以1lA)电流放电,达到以下条件之一时终止;电池系统的单体(电芯组)电压保护下限或制造商技术规范中规定的其他放电终止条件 k 静置制造商规定的搁置时间(不大于Te) 电池模块按B.2中所采用的充电规范充电 m静置制造商规定的搁置时间(不大于T). 重复)m)步骤10次 n" 去除模块上的电池管理系统 o 将每只单体电池以1lA)电流恒流放电,放电容量达到0.1Q、时截止静置30min或制造 D 商规定的搁置时间将每只单体电池以1l(A)电流恒流充电至制造商规定的充电截止条件或按照制造商推荐的充电机制充电，记录每只电池的充电容量Qi，Q.，Q，，Q,，则sOC差异为 max[Q,Q,,Q. min[Q,Q,,Q ×100% Q 注:静置最大时间T由公式(T十1)×20×1的脚=8min/60min×Q 确定,其中I均商为电池管理系统设计均衡电流 24
GB/38661一2020 附录 F 资料性附录电池系统典型充放电工况 F.1充放电工况1 充放电工况1如图F.1所示,其时间和充放电倍率关系参见表F.1 注以充放电工况中最大放电电流为基准 100% 放电 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% 充电 -60% 200 400 600 800 1000 1200 400 时间/s 图F.1FUDS充放电工况表F.1FUDS充放电工况时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比 % % % % 21 24.05 31 26.58 12 22 32 23.67 l1.51 13 23 38.35 33 -2.15 24 46.83 34 -4.43 52.91 35 15 2 一4.43 16 26 58.48 36 3.16 17 27 15.94 -4.17 37 0 18 28 23,29 38 -28.73 19 29 69,62 39 一17.97 1G 20 30 40 32.91 4.55 25
GB/T38661一2020 表F.1续) 时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比 % % % % 74 1.51 -0.63 107 16.45 14o 4 -3.29 108 22.53 42 1.77 75 141 43 5.19 76 13.29 109 30.88 42 45 30.12 77 22.4 l10 31.51 l43 30 45 50.38 78 11l 34.68 144 79 46 55.82 10,25 112 28.86 145 47 51.39 80 一0.5 113 20.88 146 3.54 23.16 4.81 147 8 s 14 49 1.39 82 29.24 115 -3.54 148 83 50 4.81 35.57 116 53.54 149 51 84 -14.43 46.7 117 48.98 150 52 85 26.83 34.81 l18 一45.94 151 -38.98 53 -18.35 86 29.74 l19 152 5 153 -10.37 s 22.53 120 -31.13 22.78 154 5 4.93 22.91 88 56 4.44 89 23.,.16 122 155 57 90 54.55 12.78 123 156 58 2.15 91 4.05 124 57 59 52.65 92 8,22 125 158 93 60 38.22 8.22 126 159 61 94 21.51 l6,.83 127 160 95 27.08 62 18.48 28 161 63 13.29 96 -1.898 129 162 64 -18.98 97 3.54 130 163 65 5,57 98 -1.89 131 164 26.32 99 66 14.93 22.15 132 165 36,2 67 13.16 100 30.38 133 166 45.94 167 68 5,69 101 26.96 134 57.08 5.57 102 19.36 135 71.64 69 168 70 9.36 103 17.34 136 169 83.67 771 25.44 104 8.6 137 170 73.16 -3.54 72 25.94 105 138 171 70.63 73 3.79 106 -5.31 139 172 55.94 26
GB/T38661一2020 表F.1续) 时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比 % % % % 173 206 26.32 239 60.88 272 27.84 30.5 -6.83 47.21 100 174 207 16.07 240 273 4.68 208 21.89 24 40.63 274 -5.31 175 176 -1.89 209 15.69 242 28.6 275 100 177 18.6 210 25.69 243 40.25 276 34.93 178 15,44 211 25.69 244 40.25 277 67.97 179 5.57” 212 25.69 25 40.25 78 100 22.78 25.69 40.25 279 71.26 18o 213 246 53.79 37.08 247 40.25 280 51.51 214 181 182 6.96 215 37.34 248 33.54 281 66.07 183 -35.18 216 54.55 249 21.01 282 39.36 184 -15.31 217 61.26 250 20.63 283 27.34 40.37 62.53 -3.92 -0.25 185 218 251 284 219 252 186 285 5 -17.46 l.89 5.44 一4.3 2.65 58,73 286 87 220 253 11.64 11.89 188 25.57 65,82 254 24.43 287 -19.87 221 189 16.96 54.81 17.46 -16,.58 222 255 288 190 39.24 223 61.77 256 28.98 289 32.15 191 66,.96 224 75.44 257 55.06 290 32.15 192 77.21 225 100 258 42.15 291 8. 26 193 100 98.98 259 42.27 292 -16.83 100 25.69y 194 227 260 35.94 293 69.36 195 100 228 57.08 261 17.59 294 35.82 196 100 229 43.92 262 10.5 295 25.69 197 63,29 230 31.01 263 10,38 296 6,456 198 100 231 18,73 264 9.87 297 24.93 199 75,44 232 36,83 265 2.65 298 29,11 33 266 200 100 49.87 51,89 299 29.11 95,82 234 57.59 267 9.11 5,.94 201 300 202 100 235 64.93 268 26.7 301 一0.37 203 73,03 236 51.77 269 21.7？ 302 -0.5 66.32 -13.03 204 68.73 237 270 21.39 303 205 64.81 238 52.91 271 38.35 304 -20.12 27
GB/T38661一2020 表F.1续) 时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比时间充放电倍率百分比 % % % % 305 338 371 47.34 26.7 -20 404 -22.91 37.08 306 339 372 405 42.65 307 22.65 340 373 16.45 406 58.I 308 -19.62 34l 374 16,45 407 68.48 309 -22.15 342 375 16.45 408 80.63 310 -38.l 343 376 16,45 409 100 377 41o 311 -29,24 344 16.45 89.l1 312 -35.56 345 378 19.49 29.49 11 313 -25.06 346 379 28.73 71.01 12 314 21.51 347 8.35 38o 19.87 413 61.39 315 -14.05 348 26.58 381 12.02 4l4 46.7 316 -l1.77 349 41.77 382 -1.26 415 16.58 416 317 8.35 350 50.63 383 13.03 7.97 351 417 318 一3,54 61.51 384 -15.18 -0.25 -13.29 70.63 52 18 319 385 -5.69 1.89 320 -22.53 353 69,.62 386 -38.22 419 -3.54 -39,49 76.96 -41.64 -9.36 321 354 387 420 322 -44.68 355 42.27 388 -50.37 421 -44.3 323 -14.93 356 54.43 389 -36.83 422 -45.31 324 -9.49 357 52.53 390 -34.05 423 -38.35 325 一4.05 358 59.24 391 -30.75 424 -30.5 326 -13.16 359 78.73 392 26.58 25 22.4 327 -12.02 36o 40.63 393 -15.56 426 328 21.39 361 42.02 394 427 329 -9.62 362 32.78 395 428 40 330 363 396 429 331 364 44.05 397 430 398 49,62 332 365 431 9.87 432 333 366 399 334 367 26.96 433 400 335 368 10.75 401 434 336 369 1.26 402 435 337 370 22.53 403 20.88 36 28

电动汽车用电池管理系统技术条件GB/T38661-2020解析

随着电动汽车市场的不断增长，电池管理系统（BMS）的重要性也越来越被人们所认识。BMS是电动汽车中的关键部件，它能够监测电池的状态，保护电池免受过度放电和过度充电，从而延长电池的使用寿命，提高电动汽车的安全性能和可靠性。

为了进一步规范电动汽车BMS的设计和制造，提高其质量和性能，中国国家标准化管理委员会制定了《电动汽车用电池管理系统技术条件》（以下简称GB/T38661-2020），该标准于2020年11月1日正式实施。

GB/T38661-2020标准主要包括以下几个方面：

一、标准结构

GB/T38661-2020标准分为六个部分，包括：标准的范围、规定的引用文件、术语和定义、技术要求、试验方法以及标识、包装、运输和贮存。

二、技术要求

GB/T38661-2020标准规定了电动汽车BMS的技术要求，其中包括：电池组模块的设计、电池管理系统的设计、电池监测与保护、能量平衡、通信接口等方面。标准还对BMS的可靠性、环境适应性、故障处理等方面做出了具体的要求。

三、试验方法

GB/T38661-2020标准规定了电动汽车BMS的试验方法，包括：电池组模块的试验、电池管理系统的试验、电池监测与保护的试验、能量平衡的试验、通信接口的试验等方面。这些试验方法旨在评估BMS的各项技术指标是否符合标准要求。

四、标识、包装、运输和贮存

GB/T38661-2020标准规定了电动汽车BMS的标识、包装、运输和贮存要求。标准要求对BMS的生产企业应编制产品标识，并在产品上标明型号、规格、生产日期等信息；对BMS的包装、运输和贮存也做出了具体要求。

总之，GB/T38661-2020标准的实施，将有利于提高电动汽车BMS的技术水平和质量，促进电动汽车产业的可持续发展。