电动汽车用电池管理系统技术条件（QC/T 897-2011）

1范围 　　本标准规定了电动汽车用电池管理系统的术语与定义、要求、试验方法、检验规则、标志等。 　　本标准适用于电动汽车所用动力电池的管理系统。 　　2规范性引用文件 　　下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于 　　本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 　　GB/T 191-2008包装储运图示标志 　　GB/T 2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h+12h循环） 　　GB/T 2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾 　　GB/T 2423.22电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化 　　GB/T 17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 　　GB/T 19596电动汽车术语 　　3术语与定义 　　GB/T 19596中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 　　3.1 　　电池电子部件battery electronics 　　采集电池单体（集成）或电池模块（集成）的与电和热相关的数据，并将这些数据提供给电池控制单元的电子装置。 　　3.2 　　电池控制单元battery control unit 　　控制或管理电池系统电或热性能，并可以与车辆上的其他控制单元进行信息交互的电子控制部件。 　　3.3 　　电池管理系统battery management system 　　由电池电子部件和电池控制单元组成的电子装置。 　　3.4 　　电池包battery pack 　　能量存储装置，包括电池单体或电池模块的集成、电池电子部件、高压电路、低压电路、冷却装置以及机械总成。 　　3.5 　　电池系统battery system 　　能量存储装置，包括电池单体或电池模块的集成、电池管理系统、高压电路、低压电路、冷却装置以及机械总成。 　　4要求 　　4.1一般要求 　　4.1.1电池管理系统应能检测电池电和热相关的数据，至少应包括电池单体或者电池模块的电压、电池组回路电流和电池包内部温度等参数。 　　4.1.2电池管理系统应能对动力电池的荷电状态（SOC)、最大充放电电流（或者功率）等状态参数进行实时估算。 　　4.1.3电池管理系统应能对电池系统进行故障诊断，并可以根据具体故障内容进行相应的故障处理，如故障码上报、实时警示和故障保护等。 　　4.1.4电池管理系统应有与车辆的其他控制器基于总线通信方式的信息交互功能。 　　4.1.5电池管理系统应用在具有可外接充电功能的电动汽车上时，应能通过与车载充电机或者非车载充电机的实时通信或者其他信号交互方式实现对充电过程的控制和管理。 　　4.2技术要求 　　4.2.1绝缘电阻： 　　电池管理系统与动力电池相连的带电部件和其壳体之间的绝缘电阻值应不小于2MΩ。 　　4.2.2绝缘耐压性能： 　　电池管理系统应能经受5.3要求的绝缘耐压性能试验，在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象。 　　4.2.3状态参数测量精度： 　　电池管理系统所检测状态参数的测量精度要求见表1。 　　4.2.4 SOC估算精度： 　　SOC估算精度要求不大于10%。按照5.5进行试验后，分别比较在不同SOC范围内电池管理系统上报的SOC值与SOC测试真值的偏差。 　　4.2.5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。 　　4.2.6过电压运行： 　　电池管理系统应能在5.7规定的电源电压下正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.7欠电压运行： 　　电池管理系统应能在5.8规定的电源电压下正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.8高温运行： 　　电池管理系统应能经受5.9规定的高温运行试验，在试验过程中及试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.9低温运行： 　　电池管理系统应能经受5.10规定的低温运行试验，在试验过程中及试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.10耐高温性能： 　　电池管理系统应能经受5.11规定的高温试验，在试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.11耐低温性能： 　　电池管理系统应能经受5.12规定的低温试验，在试验后应能正常工作，满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.12耐温度变化性能： 　　电池管理系统应能经受5.13规定的温度变化试验，在试验后应能正常工作，满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.13耐盐雾性能： 　　电池管理系统应能经受5.14规定的盐雾试验，在试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。厂家如果能够证明电池电子部件或电池控制单元实车安装在车辆内部或者具备防尘防水条件的电池包内部，可不要求该零部件进行耐盐雾性能试验。试验条件的差异性内容需在试验报告中说明。 　　4.2.14耐湿热性能： 　　电池管理系统应能经受5.15规定的湿热试验，在试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.15耐振动性能： 　　电池管理系统应能经受5.16规定的振动试验，在试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.16耐电源极性反接性能： 　　电池管理系统应能经受5.17规定的电源极性反接试验，在试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　4.2.17电磁辐射抗扰性： 　　电池管理系统按5.18进行电磁辐射抗扰性试验，在试验过程中及试验后应能正常工作，且满足4.2.3状态参数测量精度的要求。 　　5试验方法 　　5.1试验条件 　　5.1.1环境条件： 　　无特殊说明时，试验应在温度为18℃一28℃、相对湿度为45％一75%、大气压力为86kPa-106kPa的环境中进行。 　　5.1.2试验电压： 　　除非特别注明或制造商有特殊要求，采用14V±0.2V（标称12V）或者28V±0.4V（标称24V)。 　　5.1.3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。 　　5.2绝缘电阻 　　在电池管理系统的电压采样电路和其壳体之间施加500V DC的电压进行绝缘电阻测量。 　　5.3绝缘耐压性能 　　在电池管理系统的电压采样电路（对应电池系统的正极）和其壳体之间施加频率为50Hz的正弦波形交流电压，试验电压（有效值）为该回路可能发生的最高工作电压（如小于550V，则试验电压为550V)，历时1min。 　　在电池管理系统的供电电源正极端子和与其最近的电压采样电路之间施加频率为50Hz的正弦波形交流电压，试验电压（有效值）为该回路可能发生的最高工作电压（如小于550V，则试验电压为550V)，历时1min。 　　在电池管理系统的通信线路和与其最近的电压采样电路之间施加频率为50Hz的正弦波形交流电压，试验电压（有效值）为该回路可能发生的最高工作电压（如小于550V，则试验电压为550V)，历时1min。 　　5.4状态参数测量精度 　　5.4.1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、电流和温度测量装置，接通电池管理系统工作电源。 　　5.4.2将电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于5个，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。 　　5.5 SOC估算精度 　　5.5.1通则： 　　5.5.1.1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）。 　　5.5.1.2在25℃一35℃和5℃一15℃两个温度范围内分别选择一个温度点进行试验，试验环境温度由检测机构在参考制造商技术规范的基础上主导选定。在选定的试验环境温度条件下，顺序进行5.5.3.2-5.5.3.4规定的试验内容。 　　5.5.1.3为保证受试对象的实际工作温度在允许温度范围内，在制造商的要求下，可以在测试过程中增加静置时间。除预处理外，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。 　　5.5.1.4 SOC估算精度试验应进行预处理，当测试的目标环境温度改变时，受试对象需在新的试验环境温度下静置至少16h，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2℃，则可认为完成电池系统的静置处理。 　　预处理过程中，需使电池管理系统处于非工作状态。 　　5.5.2可用容量测试： 　　按照以下步骤进行： 　　a）以（1I3)A电流放电，达到以下条件之一时终止：电池系统的单体（模块）电压保护下限，总电压保护下限，制造商技术规范中规定的其他放电终止条件； 　　b）静置1h; 　　C）以（1I3)A电流恒流充电，达到以下条件之一时终止：电池系统的单体（模块）电压达到保护上限或制造商技术规范中规定的其他终止条件； 　　d)以恒压充电方式进行充电，达到以下条件之一时终止：充电电流减少到（I3/3)A或制造商技术规范中规定的其他充电终止条件； 　　e）静置1h; 　　f)以与5.5.2a）同样的放电规范进行放电，记录放电过程总的放电量Q01。 　　g）静置1h; 　　h)重复5.5.2c）一5.5.2g)，放电量分别为Q02和Q03，则三次放电量的算术平均值为Q0。如果Q01、Q02和Q03与Q0的偏差均小于2%，则Q0为该电池系统的可用容量。如果Q01、Q02和Q03与Q0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。 　　注：如果制造商有推荐的充电和放电规范，在可用容量测试中可以直接采用，分别替代5.5.2c）一5.5.2d)和5.5.2a)相关内容，并且在试验报告中说明。 　　5.5.3 SOC测试： 　　5.5.3.1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，采用附录A中合适的充放电工况进行测试，在不同SOC范围内测试时可以选择不同的充放电工况。对于应用于纯电动汽车或者可外接充电式混合动力汽车的电池系统，应进行SOC≥80％条件下的测试，对于其他类型的电动车辆，可由制造商和检测机构根据实际应用情况协商确认电池系统是否进行SOC≥80％条件下的测试。对于应用于纯电动汽车的电池系统，应进行SOC≤30％条件下的测试，对于其他类型的电动车辆，可由制造商和检测机构根据实际应用情况协商确认电池系统是否进行SOC≤30％条件下的测试。 　　在测试过程中，对于因为满足整车系统设计要求而出现的电池管理系统故障报警或者安全保护的情况，检测机构和制造商协商保证试验正常进行的处理方案。 　　试验条件的差异性内容需在试验报告中说明。 　　5.6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。 　　5.7过电压运行 　　将供电电源电压调至16V或32V，在该供电电压下持续运行1h，试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.8欠电压运行 　　将供电电源电压调至9V或18V，在该供电电压下持续运行1h，试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.9高温运行 　　将处于工作状态的电池管理系统放人初始温度为室温的恒温箱中，温度升至65℃±2℃后保持1h，试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.10低温运行 　　将处于工作状态的电池管理系统放入初始温度为室温的恒温箱中，温度降至一25℃±2℃后保持1h，试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.11耐高温性能 　　将电池管理系统放人从室温开始的恒温箱中，达到85℃±2℃后保持4h。 　　恢复到室温后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.12耐低温性能 　　将电池管理系统放人从室温开始的恒温箱中，达到-40℃±2℃后保持4h。 　　恢复到室温后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.13耐温度变化性能 　　电池管理系统按GB/T 2423.22中试验Na规定的方法进行试验。试验时的低温和高温分别为-40℃和+85℃；在每一种温度中的放置时间为2h;温度转换时间为20s-30s；循环次数为5次。恢复到室温后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.14耐盐雾性能 　　按GB/T 2423.17的规定进行。电池管理系统在试验箱内按整车实际安装状态或其基本等同条件安装，接插件处于正常插接状态。试验持续时间为16h。 　　恢复到室温后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.15耐湿热性能 　　按GB/T 2423.4的规定对电池管理系统进行耐湿热性能试验（高温温度为55℃)。试验时间为2个循环（48h)。 　　恢复到室温后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.16耐振动性能 　　将电池控制单元和电池电子部件中的控制单元（如果有）以实车安装状态或其等同条件固定在振动试验台上，分别进行上下、左右、前后三个方向的扫频振动试验，每一方向试验时间为8h。试验的振动波形为正弦波。 　　扫频试验条件： 　　——扫频范围：10Hz-500Hz; 　　——振幅或加速度：10Hz-25Hz时，振幅1.2mm;25Hz-500Hz时，30m/s2 ; 　　——扫频速率：1oct/min; 　　——试验结束后，使电池管理系统处于工作状态，记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.17耐电源极性反接性能 　　将输人供电电源设定为反接电压值后，接通电池管理系统供电电源，持续1min。试验结束后，电池管理系统正常供电，判断其是否正常工作，如正常，则记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　5.18电磁辐射抗扰性 　　按GB/T 17619的规定进行。试验过程中记录电池管理系统采集的数据（单体或模块电压采集通道数不少于2个，温度采集通道数不少于1个），并与检测设备检测的对应数据进行比较。 　　6检验规则 　　6.1检验分类 　　检验分出厂检验和型式检验。 　　6.2出厂检验 　　6.2.1电池管理系统应经制造商质量检验部门检验合格后方可出厂，并附产品质量检验合格证。 　　6.2.2组批：按每天生产的产品进行组批。 　　6.2.3检验项目：出厂检验至少完成表4规定的项目。 　　6.2.4在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，应将该产品退回生产部门返工普检，然后再次提交验收。若再次检验仍有一项或一项以上不合格，则判定该产品为不合格。 　　6.3型式检验 　　6.3.1在下列情况之一时应进行型式检验： 　　a）新产品试制定型鉴定时； 　　b)正式生产后如结构、原材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时； 　　C）产品停产1年以上，恢复生产时； 　　d)出厂检验结果与上一次型式检验的结果有较大差异时； 　　e）当合同提出要求时； 　　f)级主管部门提出型式检验要求时。 　　6.3.2电池管理系统检验项目的分组及顺序见表4，型式检验时，同一样品不同检验项目的检验顺序可由制造商和检测机构协商决定。 　　6.3.3在型式检验中，若有不合格项目时，则应从该批电池管理系统中加倍抽样对不合格的项目进行复检，复检再不合格则该次型式检验为不合格。 　　7标志 　　7.1电池管理系统产品上应有下列标志： 　　a)产品名称及商标； 　　b）产品型号和规格； 　　c）制造厂名称； 　　d）制造日期或代号。 　　7.2包装箱外部应有下列标志： 　　a）产品名称、型号、规格和数量； 　　b)产品标准编号； 　　C）每箱的净质量和毛质量； 　　d）标明符合GB/T 191-2008规定的“防振”、“防潮”等标志。