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T/CITSA 08.1-2021 ICS45.060.20 S50 团 体 标 准 T/CITSA 08.1-2021 轨道交通车载储能系统测试方法 第 1 部分锂离子动力电池系统 Test methods for onboard energy storage system of railway transportation equipment Part 1 Traction battery system 2021-04-19 发布 2021-04-19 实施 中国智能交通协会 发布 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 I 目 次 前 言 II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语 . 1 4 符号和缩略语 . 3 5 技术要求 . 3 6 检 验方法 . 6 7 检验 规则 . 17 附录 A . 20 附录 B . 21 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 II 前 言 本部分按照 GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本部分由中国智能交通协会提出并归口。 本部分起草单位 中车工业研究院有限公司 、 北京交通大学 、 中车唐山机车车辆有限公司、中车青 岛四方机车车辆股份有限公司、中车大连机车有限公司 。 本部分主要起草人 齐洪峰、王轶欧、彭飞、周高伟、张言茹、付稳超、李克雷、陈吉超 。 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 1 轨道交通车载储能系统测试方法 第 1 部分锂离子动力电池系统 1 范围 本部分规定了轨道交通车载储能动力锂离子电池包 /系统(以下简称锂离子电池包 /系统)的术语和 定义、技术要求、检验方法、检验规则。 本部分适用于装载在轨道交通车辆上的动力锂离子电池包 /系统。 2 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/T 4208 2017 外壳防护等级( IP 代码) GB/T 19596 2017 电动汽车术语 GB/T 21413.1 铁路应用 机车车辆电气设备 第 1 部分一般使用条件和通用规则 GB/T 21563 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验 GB/T 24338.4 2018 轨道交通 电磁兼容 第 3-2 部分机车车辆 设备 GB/T 25119 轨道交通 机车车辆电子装置 GB/T 31467.1 2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第 1 部分 高功率应用测试规程 GB/T 31486 2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 3 术语和定义 3.1 锂离子电池包 lithium-ion battery pack 通常包括锂离子电池组、检测和控制电路以及相应附件,具有从外部获得电能并对外输出电能的能 力。 3.2 锂离子动力电池系统 lithium-ion battery system 一个或一个以上的锂离子电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备及机械 总成等)构成的能量存储装置。 3.3 锂离子电池电子部件 lithium-ion battery electronic components 采集或者同时监测锂离子电池包电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于电池单体均衡的电子 部件。 注 电池电子部件可以包括单体控制器。电池单体间的均衡可以由电池电子部件控制,或者通过电池控制单元控制。 3.4 额定容量 rated capacity of battery pack/system 在规定条件下测得的并由制造商宣称的锂离子电池包或系统的放电容量值。 注 改写 自 GB/T 31467.1 2015, 3.3。 3.5 电池系统最小管理单元 battery system minimum management unit 电池管理系统管理的最小锂离子电池单元。 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 2 3.6 可用容量 available capacity 在规定条件下,从完全充电的锂离子电池包或系统中释放的容量值。 注 改写 自 GB/T 19596 2017, 3.3.3.4.5。 3.7 荷电状态 state-of-charge, SOC 当前锂离子电池包或系统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。 注 改写 自 GB/T 19596 2017, 3.3.3.2.5。 3.8 荷电保持率 charge retention ratio 锂离子电池包或系统充满电在一定条件下搁 置后,按照规定放电条件可以释放的容量占搁置前可用 容量的百分比。 3.9 容量恢复能力 capacity recovery 完全充电的锂离子电池包或系统在一定温度下储存一定时间后,再完全充电,其后放电容量与初始 容量之比。 注 改写 自 GB/T 31486 2015, 3.8。 3.10 低功率型锂离子电池 low power lithium-ion battery 室温下,最大允许持续输出电功率( W)和 1C 倍率或制造商规定的额定倍率下放电能量 Wh)的 比值低于 3 的锂离子电池。 注最大允许持续输出电功率指电池一次放电至终止电压 且不对电池造成损害的最大功率(下同)。 3.11 中功率型锂离子电池 medium power lithium-ion battery 室温下,最大允许持续输出电功率 W)和 1C 倍率或制造商规定的额定倍率下放电能量( Wh)的 比值大于等于 3 且低于 10 的锂离子电池。 注最大允许持续输出电功率( W)与 1C 倍率或制造商规定的额定倍率下放电能量 Wh)的比值。 3.12 高功率型锂离子电池 high power lithium-ion battery 室温下,最大允许持续输出电功率 W)和 1C 倍率或制造商规定的额定倍率下放电能量( Wh)的 比值不低于 10 的锂离子电池。 注最大允许持续输出电功率( W)与 1C 倍率或制造商规定的额定倍率下放电能量 Wh)的比值。 3.13 典型工况 typical working condition 根据轨道交通车辆使用工况提取的,能够体现车辆电池使用典型温度、功率、电流及 SOC 使用区 间特征的工况条件。 3.14 爆炸 explosion 突然释放足量的能量产生压力波或者喷射物,可能会对周边区域造成结构或物理上的破坏。 3.15 起火 fire 电池包或系统任何部位发生持续燃烧(火焰持续时间大于 1s)。火花及拉弧不属于燃烧。 注 火焰持续时间大于 1s 是指单次火焰持续时间,而非多次火焰的累计时间。 3.16 外壳破裂 housing crack 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 3 由于内部或外部因素引起电池包或系统外壳的机械损伤,导致内部物质暴露或溢出 。 3.17 泄漏 leakage 液体从电池中漏出。 注以测试对象外部可见为准。 3.18 热失控 thermal runaway 电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。 4 符号和缩略语 下列符号适用于本文件。 C1室温下, 1 小时率额定容量 Ah); In室温下, n 小时率放电电流,其数值等于 C1/nA); I-cSOC, T, t)某 SOC,试验环境温度 T℃),脉冲持续时间 t 下的最大充电电流; I-dSOC, T, t)某 SOC,试验环境温度 T℃),脉冲持续时间 t 下的最大放电电流; RT室温( room temperature); LT电池工作最低温度( Lowest working temperature); HT电池工作最高温度( Highest working temperature)。 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 外观 系统表面应平整、干燥、无外伤、无污物、无腐蚀,外壳无变形及裂纹。锂离子动力电池系统应有 清晰和耐 久性标志,标识至少包括 a 制造商名称或商标; b 型号或系列号; c 生产系列号、日期或代码。 这些信息宜标在铭牌上,标志应不易磨损,字迹清楚、易读。 5.1.2 动力线和极性 动力线应具有明显标识;动力锂离子电池包或系统的正负极应该标在接线端子附近,正确清晰,标 识所用。 5.1.3 外形尺寸及重量 锂离子动力电池系统的外形尺寸及重量应符合制造商提供的产品技术条件。 5.1.4 室温 放电容量 测试对象按 6.3.5 进行室温放电容量试验时,锂离子电池包或系统常温放电容量与额定容量之差的 绝对值不应超过额定容量的 5。 5.1.5 无负载容量损失 测试对象按 6.3.6 进 行无负载容量损失试验时,室温和高温下的荷电保持率均不低于初始容量 85, 容量恢复均不低于初始容量的 90。 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 4 5.1.6 储存中容量损失 测试对象按 6.3.7 进行储存中容量损失试验时,容量恢复不低于初始容量的 90。 5.1.7 IP 等级 根据整车技术条件中的防护等级要求,电池包或系统的 IP 等级测试结果应符合 GB/T 4208 2017 的规定。 5.1.8 电磁兼容 根据整车技术条件中的电磁兼容要求,电池包或系统的电磁兼容测试结果应符合 GB/T 24338.4 的 规定。 5.1.9 绝缘电阻 测试对象按 6.3.10 进行绝缘电阻试验时,主回路的绝缘电阻不应小于 5MΩ。 5.1.10 介电强度 电池包或系统的介电强度应符合 GB/T 21413.1 的规定。 5.2 安全要求 5.2.1 机械冲击 测试对象按 6.4.1 进行机械冲击试验时,锂离子电池包或系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸等现 象,保持连接可靠,结构完好。试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技术条件规定 数值。 5.2.2 耐振动 测试对象按 6.4.2 进行耐振动试验时,锂离子电池包或系统功能及性能应符合 GB/T 21563 规定 , 锂 离子电池包或系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸等现象,保持连接可靠,结构完好。试验后电池与外 壳的绝缘电阻值不应小 于 100Ω/V 或整车技术条件规定数值。 5.2.3 模拟碰撞 测试对象按 6.4.3 进行模拟碰撞试验时,电池系统设计强度与紧固程度满足碰撞时的受力需求,证 明电池系统不会因碰撞而发生重大位移或结构松动。 5.2.4 挤压 测试对象按 6.4.4 进行挤压试验时,锂离子电池包或系统 无泄漏、外壳破裂、 无起火、爆炸现象。 5.2.5 温度冲击 测试对象按 6.4.5 进行温度冲击试验时,锂离子电池包或系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象, 试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技术条件规定数值。 5.2.6 湿热循环 测试对象按 6.4.6 进行湿热循环试验时, 锂离子电池包或系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。 试验后 30 min 之内的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技术条件规定数值。 5.2.7 外部火烧 测试对象按 6.4.7 进行外部火烧试验时,锂离子电池包或系统不应爆炸,若有火苗,应在火源离开 2min 内熄灭 。 5.2.8 盐雾 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 5 测试对象按 6.4.8 进行盐雾试验时,锂离子电池包或系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象 。 5.2.9 高海拔 测试对象按 6.4.9 进行高海拔试验时,锂离子电池包或系统无放电电流锐变、电压异常、泄露、外 壳破裂、起火或爆炸现象。试验后绝缘电阻不应小于 100Ω/V 或整车技术 条件规定数值。 5.2.10 过温保护 测试对象应具有过温保护功能,按 6.4.10 进行过温保护试验时,电池管理系统起作用,锂离子动力 电池系统无泄露、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整 车技术条件规定数值。 5.2.11 过充电保护 测试对象应具有过充电保护功能,按 6.4.11 进行过充电保护试验时,电池管理系统起作用,锂离子 动力电池系统无泄露、外壳破裂 、 起火或爆炸现象。试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技术条件规定数值。 5.2.12 过放电保护 测试对象应具有过放电保护功能,按 6.4.12 进行过放电保护试验时,电池管理系统起作用,锂离子 动力电池系统无泄露、外壳破裂 、 起火或爆炸现象。试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技术条件规定数值。 5.2.13 过 流 保护 测试对象应具过流保护功能,按 6.4.13 进行过流保护试验时,电池管理系统起作用,锂离子动力电 池系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻值不小于 100 Ω/V 或整车技术条件规定 数值。 5.2.14 短路保护 测试对象应具有短路保护功能,按 6.4.14 进行短路保护试验时,保护装置起作用,锂离子动力电池 系统无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现 象。试验后电池与外壳的绝缘电阻值不应小于 100Ω/V 或整车技 术条件规定数值。 5.2.15 短路 测试对象按 6.4.15 进行 短路 试验时, 无起火、爆炸现象 。 5.2.16 热失控 测试对象按 6.4.16 进行 热失控 试验时, 触发对象 发生热失控,但 不应 发生外部起火 或 爆炸。 5.3 性能要求 5.3.1 不同温度及倍率下放电性能 测试对象按 6.5.1 进行不同温度及倍率下放电性能试验时,实际测试放电容量不应低于厂家规定的 特定温度及倍率下锂离子电池或系统放电容量需求指标。 5.3.2 不同温度及倍率下充电性能 测试对象按 6.5.2 进行不同温度及倍率下充电性能试验时,实际测试有效充 电容量不应低于厂家规 定的特定温度及倍率下锂离子电池包或系统充电容量需求指标。 5.3.3 特征工况下的温升及温场分布 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 6 测试对象按 6.5.3 进行特征工况下的温升及温场分布试验时,测试得到的最高温度及温差数据小于 厂家规定的最高温度及温差指标。 5.3.4 充放电功率需求验证 测试对象按 6.5.4 进行充放电功率需求验证试验时,系统中最低单体电压不应低于放电终止电压, 最高单体电压不应高于充电终止电压,最高单体温度不应高于 65℃或厂家规定的最高温度。 5.3.5 能量效率 测试对象按 6.5.5 进行能量效率试验时,能量效率测试结果不应低于厂家规定的能量效 率要求。 5.3.6 容 量及 SOC 不一致性 测试对象按 6.5.6 进行容量及 SOC 不一致性试验时,循环后锂离子电池包或系统的容量不一致性和 SOC 不一致性不应高于厂家规定的最大容量不一致性和 SOC 不一致性指标。 6 检验方法 6.1 检验条件 6.1.1 环境条件 除另有规定外,试验应在温度 25℃± 5℃、相对湿度 15%~ 90%、大气压力为 86kPa~ 106kPa 环境 中进行。本标准要求所提到的室温,是指 25℃± 5℃ 。 6.1.2 样品交付要求 测试样品交付时需要包括必要的操作文件,以及和测试设备相连所需的接口部件,如连接器、插头, 包括冷却接口,锂离子电池包和系 统的典型结构。制造商需要提供锂离子电池包或系统的工作限值,以 保证整个测试过程的安全。 6.1.3 环境适应要求 当测试的目标环境温度改变时,在进行测试前测试样品需要完成环境适应过程在低温下静置不少 于 24h;在高温下静置不小于 16h;或单体电池温度与目标环境温度差值不超过 2℃ 。 6.1.4 绝缘电阻要求 锂离子电池包或系统在安全试验前进行绝缘电阻测试。测试位置为正极和外壳,负极和外壳。要 求绝缘电阻不应小于 100 Ω/V。 6.1.5 测试样品要求 如果电池包或系统由于某些原因(如尺寸或重量)不适合进行某些测试,供需双方协商一致后可以 用电池包 或电池系统的子系统代替作为测试样品,进行全部或部分试验,但是作为测试样品的子系统应 该包含和试验要求相关的所有部分。 注供需双方是指锂离子动力电池的供应商和应用企业。 对锂离子电池包或系统的电子部件的状态参数测量准确度应满足表 1 的要求。 表 1 状态参数测量准确度要求( FS 表示满量程) 参数 总电压值 温度值 分电压值 准确度要求 ≤± 2 FS ≤± 2 ℃ ≤± 0.5 FS 6.1.6 SOC 调整要求 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 7 调整 SOC 至实验目标值 n的方法按制造商提供的充电方式将锂离子电池包 或系统充满电,静置 1 h,以 1 I1 或制造商规定的额定电流恒流放电( 100-n) /100 h。每次 SOC 调整后,在新的测试开始前 测试对象需要静置 30 min。 6.1.7 测试电流要求 测试过程中的放电倍率大小按照标准的规定执行,充电方法和放电截止条件由制造商提供。 6.1.8 测试状态要求 除有特殊规定,测试对象均以制造商规定的满电状态进行测试。 6.2 测量仪器、仪表 6.2.1 测量精度 测量仪器、仪表准确度要求如下 a) 电压 测量装置 准确度不低于 0.5 级; b) 电流 测量装置 准确度不低于 0.5 级; c) 温度 测量装置 ± 0.5℃ ; d) 时间测量装置 ±0.1%; e) 尺寸测量装置 ; ±0.1%; f) 重量测量装置 ±0.1% 。 6.2.2 控制精度 测试过程中,对充放电装置、温控箱等控制仪器的控制精度要求如下 a) 电压± 1 b) 电流± 1 c) 温度± 2℃。 6.3 标准试验 6.3.1 外观 测试对象为锂离子动力电池系统。 在良好的光线条件下,用目测法检查 锂离子动力电池系统 的外观及标志。 6.3.2 动力线和极性 测试对象为锂离子动力电池系统。 在良好的光线条件下,用目测法检查 锂离子动力电池系统动力线,并用电压表检测系统极性 。 6.3.3 外形尺寸及重量 测试对象为锂离子动 力电池系统。 用量具和衡器测量锂离子动力电池系统的外形尺寸及重量。 6.3.4 锂离子电池 充电 室温下,锂离子电池包或系统先以 1I1A) 或制造商规定的额定电流放电至技术条件中规定的放 电终止电压,搁置 1h(或制造商提供的不大于 1h 的搁置时间),然后按制造商提供的充电方法进行充 电。 若制造商未提供充电方法,则依据表 2 步骤充电 表 2 系统充电步骤 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 8 步骤 电流 跳转条件 跳转步骤 1 1I1 系统或包内任一单体到达充电终止电压 2 2 0.5I1 系统或包内任一单体到达充电终 止电压 3 3 0.2I1 系统或包内任一单体到达充电终止电压 4 4 0.1I1 系统或包内任一单体到达充电终止电压 5 5 0.05I1 系统或包内任一单体到达充电终止电压 停止 充电后搁置 1h(或制造商提供的不高于 1h 的搁置时间)。 6.3.5 室温 放电容量 测试对象为锂离子电池包或系统,可根据实际应用带散热系统。 试验步骤如下 a) 锂离子电池包或系统按 6.3.4 方法充电; b) 室温下充分静置,直至电池恢复至室温; c) 室温下,测试对象以 1I1( A)或制造商规定的额定电流放电,至系统中任一单体电压 达到技 术条件中规定的放电终止电压; d) 计量放电容量(以 Ah 计)和放电能量(以 Wh 计),并记录放电过程系统中所有温度监测点 的温升; e) 重复步骤 a)~ d) 5 次,当连续 3 次试验结果的极差小于额定容量的 3,可提前结束试验, 取最后 3 次试验结果平均值。 注极差是所有样本的最大值和最小值之差。 6.3.6 无负载容量损失 6.3.6.1 测试对象 测试对象为锂离子动力电池系统或带有管理系统的电池包,电池管理系统由辅助电源供电,工作状 态由制造商规定。 6.3.6.2 室温下无负载容量损失 试验步骤如下 a) 测试对象 按 6.3.4 方法充电; b) 测试对象在室温下储存 28d; c) 室温下,测试对象以 lI1( A)或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压; d) 计量荷电保持容量(以 Ah 计); e) 测试对象再按 6.3.4 方法充电; f) 室温下,测试对象以 1I1( A)或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压; g) 计量恢复容量(以 Ah 计)。 6.3.6.3 高温下无负载容量损失 试验步骤如下 a) 测试对象按 6.3.4 方法充电; b) 测试对象在 40℃±2℃下储存 7d; c) 测试对 象在室温下充分搁置,直至 |所有监测点温度 环境温度 |≤ 2℃,以适应环境温度,测 试对象以 1I1( A)电流放电至任一单体电压达到放电终止电压; d) 计量荷电保持容量 ( 以 Ah 计); e) 测试对象再按 6.3.4 方法充电; f) 室温下,测试对象以 l I1( A)或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压; 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 9 g) 计量恢复容量 ( 以 Ah 计)。 6.3.7 储存中容量损失 测试对象为锂离子电池包或系统。 试验步骤如下 a) 测试对象 按 6.3.4 方法充电; b) 测试对象 室温下,以 l I1( A)或 制造商规定的额定电 流放电 30 min(或供需双方商定的时间); c) 测试对象断开高压连接、低压连接,关闭冷却系统及其他必要的连接装置, 在 45℃±2℃下储 存 30d; d) 测试对象 室温下充分搁置,直至 |所有监测点温度 环境温度 |≤ 2℃,以适应环境温度; e) 测试对象 按 6.3.4 方法充电; f) 测试对象 在室温下,以 l I1( A)或 制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电 压; g) 计量恢复容量(以 Ah 计)。 6.3.8 防护等级 测试对象为锂离子电池包或系统。 按照整车技术条件规定防护等级,按照 GB/T 4208 2017 进行试验。 6.3.9 电磁兼容 按照 GB/T 24338.4 进行试验,试验条件和测试对象由供需双方协商确定。 6.3.10 绝缘电阻 测试对象为锂离子 电池包或 系统。 使用兆欧表测量主回路和控制回路的绝缘电阻。 6.3.11 介电强度 测试对象为 锂离子电池包或系统 。 按照 GB/T 21413.1 进行试验。 6.4 安全 试验 所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行。 6.4.1 机械冲击 测试对象为锂离子动力电池系统。如果锂离子动力电池系统由于某些原因(如尺寸或重量等)不适 合进行机械冲击测试,供需双方协商一致后可以用电池包或电池系统的子系统代替作为测试样品 。但需 要包含系统原有成套接插件以及与外部有固定关系的电气设备。 机械冲击测试按照 GB/T 21563 的规定进行试验。 6.4.2 耐振动 测试对象为锂离子动力电池系统。如果锂离子动力电池系统由于某些原因(如尺寸或重量)不适合 进行耐振动测试,供需双方协商一致后可以用电池包或电池系统的子系统代替作为测试样品,但需要包 含系统原有成套接插件以及与外部有固定关系的电气设备。测试开始前,将测试对象的 SOC 状态调至 不低于制造商规定的正常 SOC 工作范围的 50。 耐振动测试按照 GB/T 21563 的规定进行试验,试验后观察 2h。 6.4.3 模拟 碰撞 根据机车质量、设计运行速度、车体结构及材料刚性、强度和电池系统安装结构、材料和强度等对 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 10 锂离子动力电池系统进行模拟碰撞的仿真计算,分析锂离子动力电池系统在碰撞时的受力情况,并提供 分析报告。 6.4.4 挤压 测试对象为锂离子电池包或系统。 试验步骤如下 a) 挤压板形式选择以下两种挤压板中的一种 1) 半径 75 mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度( L)大于试验对象的高度,但不超过 1 m,如 图 1 所示; 2) 挤压板如图 2 所示,外廓尺寸为 600mm600mm 或更小,三个半圆柱体半径为 75mm,半 圆柱体间距 30mm。 b) 挤压方向和挤压程度根据锂离子电池在整车布局确认,并提供电池箱在整车的布局图及受力分 析报告; c) 保持 10 min; d) 观察 1h。 注 车辆行驶方向为 x 轴,另一垂直于行驶方向的水平方向为 y 轴 。 图 1 挤压板形式 一示意图 图 2 挤压板形式 二示意图 6.4.5 温度冲击 测试对象为锂离子电池包或系统 试验步骤如下 a) 锂离子电池包或系统置于( -40±2) ℃~( 85±2) ℃的交变温度环境中,两种极端温度的转换 时间在 30 min 以内; b) 测试对象在每个极端温度环境中保持 8 h,循环 5 次; c) 在室温下观察 2 h。 6.4.6 交变湿热 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 11 测试对象为锂离子电池包或系统。 交变湿热测试按照 GB/T 25119 2010 中 12.2.5 的规定进行试验。 6.4.7 外部火烧 测试对象为锂离子动力电池系统。锂离子动力电池系统由于某些原因不适合进行外部火烧测试,供 需双方协商一致后可以用电池包或电池系统的子系统代替作为测试样品,测试样品外部可增加测试用箱 体及其他附件,但需证明测试用箱体或其他附件的材料与电池系统箱体或其他附件的材料相同且结构类 同。 试验步骤如下 a) 盛放汽油的平盘尺寸超过测试对象尺寸 20cm,不超过 50cm。平盘高度不高于汽油表面 8cm。 测试对象应居中放置,汽油液面与测试对象的距离设定为 50cm,平盘底层注入水; b) 0℃以上,风速不大于 2.5km/h 的试验环境下,在离被测对象至少 3m 远的地方点燃汽油,经 过 60s 预热,将油盘置于被测对象下方。如果油盘无法移动,可以移动被测对象或支架; c) 测试对象直接暴露在火焰下 70s; d) 用盖板盖住油盘 , 测试对象在该状态下测试 60s。或经双方协商同意,继续直接暴露在火焰中 60 s; e) 将油盘移走 , 观察 2h 或测试对象外表温度降至 45℃以下。 6.4.8 盐雾 测试对象为锂离子动力电池系统。锂离子动力电池系统由于某些原因(如尺寸或重量)不适合进行 盐雾测试,供需双方协商一致后可以用电池包或电池系统的子系统代替作为测试样品,测试样品外部可 增加测试用箱体及其他附件,但需证明测试用箱体或其他附件的材料与电池系统箱体或其他附件的材料 相同且结构类同。 盐雾测试按照 GB/T 25119 2010 中 12.2.10 的规定进行试验。 6.4.9 高海拔 测试对象为锂离子电池包或系统。 试验步骤如下 a) 根据整车技术条件确定测试环 境海拔高度或同等高度的气压条件,温度为室温 ; b) 电池包或系统在测试环境下搁置 5h,然后进行电流为 1I1 恒流放电,至放电截止条件 ; c) 观察 2h。 6.4.10 过温保护 测试对象为锂离子动力电池系统。试验应在 20℃± 10℃的环境温度或更高温度(如果电池系统制 造商要求)下进行。在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常 运行状态,冷却系统除外。 试验步骤如下 a) 通过外部充放电设备对测试对象进行持续充电和放电,使电流在电池系统制造商规定的正常工 作范围内尽可能快地升高电池的温度; b) 测试对象温度逐渐升高,至电池系统制造商定义的过热保护措施的工作温度阈值或电池系统制 造商规定的最高工作温度,然后保持在等于或高于此温度,直到试验结束; c) 当符合以下任一条件时,结束试验 1) 试验对象自动终止或限制充电或放电; 2) 试验对象发出终止或限制充电或放电的信号; 3) 试验对象的温度稳定,温度变化在 2 h 内小于 4℃。 注为保护试验操作安全,制造商应提供试验上限参数(如温度上限等),采用此上限参数强制终止的试验判定为 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 12 失败。 d) 试验结束后,应在试验环境温度下观察 1 h。 6.4.11 过充电保护 测试对 象为锂离子动力电池系统。试验应在 20℃± 10℃的环境温度或更高温度(如果电池系统制 造商要求)下进行。在试验开始时,影响测试对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常 运行状态。用于充电的所有相关的主要接触器都应闭合。 试验步骤如下 a) 按照电池系统制造商推荐的正常操作(如使用外部充电器),调整试验对象的 SOC 到正常工 作范围的中间部分。只要试验对象能够正常运行,可不需要精确的调整; b) 外部充电设备应连接到试验对象的主端子。外部充电设备的充电控制限制应禁用; c) 试验对象应由外部充电设备在电池系 统制造商许可的用时最短的充电策略下进行充电; d) 充电应持续进行,直至符合以下任一条件时,结束试验 1) 试验对象自动终止充电电流。 2) 试验对象发出终止充电电流的信号。 3) 当试验对象的过充电保护控制未起作用,或者如果没有自动终止充电电流。继续充电,使 得试验对象温度超过电池系统制造商定义的最高工作温度 10℃。 4) 当充电电流未终止且试验对象温度低于最高工作温度 10℃时,充电应持续 12 h。 注为保护试验操作安全,制造商应提供试验上限参数(如单体电压上限、温度上限等),采用此上限参数强制终 止的试 验判定为失败。 e) 试验结束后,应在试验环境温度下观察 1 h。 6.4.12 过放电保护 测试对象为锂离子动力电池系统。试验应在 20℃± 10℃的环境温度或更高温度(如果电池系统制 造商要求)下进行,在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常 运行状态。用于放电的所有相关的主要接触器都应闭合。 试验步骤如下 a) 按照电池系统 制造商 推荐的正常操作(如使用外部充电器),调整试验对象的 SOC 到较低水 平,但 应 在正常的工作范围内。只要 试验 对象能够正常运行, 可 不需要精确的调整 ; b) 外部放电设备应连接 到试验对象的主端子。 c) 与电池系统制造商协商,在规定的正常工作范围内以稳定的电流进行放电。放电应持续进行, 直至符合以下任一条件时,结束试验 1) 试验对象自动终止放电电流; 2) 试验对象发出终止放电电流的信号; 3) 当试验对象的自动中断功能未起作用,或者没有自动终止放电电流,则应继续放电,使得 试验对象放电到其额定电压的 25为止; 4) 试验对象的温度稳定,温度变化在 2 h 内小于 4℃。 注为保护试验操作安全,制造商应提供试验上限参数(如单体电压下限,温度上限等),采用此上限参数强制终 止的试验判定 为失败。 e) 试验结束后,应在试验环境温度下观察 1 h。 6.4.13 过 流 保护 测试对象为可由外部直流电源供电的锂离子动力电池系统 试验步骤如下 a) 按照电池系统制造商推荐的正常操作(如使用外部充电设备),调整试验对象的 SOC 到正常 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 13 工作范围的中间部分,只要锂离子动力电池系统能够正常运行,可不需要精确的调整; b) 与电池系统制造商协商确定可以施加的过电流(假设外部直流供电设备的故障)和最大电压(在 正常范围内); c) 连接外部直流供电设备,改变或禁用充电控制通信,以允许通过与电池系统制造商协商确定的 过电流水平; d) 启动外部直流供电设备,对锂离子动力电池系统进行充电,以达到电池系统制造商规定的最高 正常充电电流。然后,将电流在 5s 内从最高正常充电电流增加到 b)所述的过电流水平,并 继续进行充电; e) 当符合以下任一条件时,结束试验 1) 测试对象自动终止充电电流; 2) 测试对象发出终止充电电流的信号; 3) 测试对象的温度稳定,温度变化在 2 h 内小于 4℃。 注 为保护试验操作安全,制造商应提供试验上限参数(如单体电压上限、温度上限等),采用此上限参数强制终 止的试验判定为失败。 f) 试验结束后,应在试验环境温 度下观察 1 h。 6.4.14 短路保护 测试对象为锂离子动力电池系统或锂离子电池包及相关附件。试验应在 20±10℃的环境温度或更高 温度(如果电池系统制造商要求)下进行。在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有 保护设备都应处于正常运行状态。 试验步骤如下 a) 在开始试验时,用于充电和放电的相关主要接触器都应闭合,来表示可行车模式以及允许外部 充电的模式。如果这不能在单次试验中完成,则应进行两次或更多次试验; b) 将试验对象的正极端子和负极端子相互连接来产生短路。短路电阻不超过 5 MΩ; c) 保持短路状态 ,直至符合以下任一条件时,结束试验 1) 测试对象的保护功能起作用,并终止短路电流; 2) 测试对象外壳温度稳定(温度变化在 2 h 内小于 4℃)后,继续短路至少 1 h。 d)试验结束后,应在试验环境温度下观察 1 h。 6.4.15 短路 测试对象为锂离子动力电池系统中两熔断器之间的所有电池(不含熔断器),如果测试对象由于某 些原因(如可操作性、安全性等)不适合直接进行短路试验,供需双方协商一致后可以用一个或多个电 池包作为测试样品,需要对试验的合理性进行分析论证,并提供相应的分析报告。 试验步骤如下 a) 测试对象按 6.3.4 方法充电; b) 将测试对象正、负极经外部短路 10 min,外部线路电阻不应大于 5 MΩ; c) 观察 1 h。 6.4.16 热失控 测试对象为锂离子电池包或系统,可使用测试用箱体及其他附件,但需证明测试用箱体或其他附件 的材料与电池系统箱体或其他附件的材料相同且结构类同,且热失控触发对象周围的设备布置情况与实 际系统相同。 试验步骤如下 a) 确认试验环境条件 1) 温度为 25±10 ℃,相对湿度为 15~ 90,大气压力为 86 kPa~ 106 kPa; 全国团体标准信息平台 T/CITSA 08.1-2021 14 2) 测试对象试验前按 6.3.4 方式充电; 3) 试验开始前 ,所有的试验装置 都应 正常运行。若选择过充作为热失控触发方法,需关闭过 充保护功能; 4) 试验应尽可能少地对测试样品进行改动,制造商需提交所做改动的清单; 5) 试验应在室内环境或者风速不大于 2.5km/h 的环境下进行。 b) 选择触发对象 要求热失控触发对象在热失控时产生的热量应非常容易传递至相邻锂离子电池单体。例如,选择锂 离子电池包内最靠近中心位置的锂离子电池单体,或者被其它锂离子电池单体包围且很难产生热辐射的 锂离子电池单体。 c) 选择热失控触发方法
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