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GB《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准解读

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-16  浏览次数:528
核心提示:全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立电动汽车动力电池标准工作组(以下简称工作组),系统开展电动汽车用动力

全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动汽车动力电池标准工作组”(以下简称工作组),系统开展电动汽车用动力蓄电池安全标准的制定工作。起草组进一步完善并形成标准最终送审稿来代替GB/T 31467.3-2015国家标准。

本文是针对《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》更新内容进行的解读,在后续的文章中将对其中的试验方法进行具体的介绍和试验过程展示。

GB《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的主要变化—汇总

试验条件:试验环境条件、荷电状态

试验项目:振动试验、机械冲击、模拟碰撞、挤压、温度冲击、湿热循环、海水浸泡、外部火烧、盐雾、高海拔、过流保护、过温保护、短路保护、过充电保护、过放电保护

1、试验条件

试验环境和其他条件:

修改了环境温度的要求温度范围由25℃±5℃改为22℃±5℃,相对湿度由15%~90%改为相对湿度为10%~90%,大气压力定义为86kPa~106kPa。荷电状态SOC由100%改为50%

仪器准确度:对测量精度的未做改变。

2、试验项目

振动:对加载顺序进行适当开放,以缩短转换时间:建议加载顺序为z轴随机、z轴定频、y轴随机、y轴定频、x轴随机、x轴定频(汽车行驶方向为x轴,另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴)。振动时间由21h改为12h,增加了定频振动,根据试验路谱,适当降低了RMS的值,删除“应满足最小监控单元无电压锐变(电压差的绝对值不大于0.15V)”。

冲击:把25g,15ms正弦波Z轴冲击三次修改成±z、±x、±y每个方向冲击6次,共计36次冲击加速度和时间按给定值进行。

模拟碰撞:根据测试对象的使用环境给台车施加给定的脉冲修改为:对于试验对象存在多个安装方向(x/ y/ z)时,按照加速度大的安装方向进行试验。并根据试验对象的使用环境给台车施加规定的脉冲,并落在给定脉冲区间最大、最小容差允许范围内。

挤压:参考GB/T 31467.3-2015第1号修改单,将挤压截止力由200kN修改为100kN。考虑兼容EVS-GTR, ISO 6469-1等国际标准法规的挤压头形式,增加EVS-GTR三拱挤压头”作为可选项(两种挤压头形式)。增加挤压速度,同单体要求不大于2mm/s。考虑操作安全和实际应用可能性,明确了两个方向的挤压测试可分开在两个试验对象上执行。

温度冲击:电池包或系统温度冲击试验最高温度要求参照EVS-GTR、ISO 6469-1等国际标准法规,交变温度中的高温温度由85℃±2℃最高温度修改为60℃±2℃或更高温度(如果制造商要求),其它没有变化。

湿热循环:电池包或系统湿热循环试验最高温度要求参照EVS-GTR、ISO 6469-1等国际标准法规,交变温度中的高温温度由85℃±2℃最高温度修改为60℃±2℃或更高温度(如果制造商要求),其它没有变化。

振动试验

模拟碰撞试验

挤压试验

温度冲击和湿热循环试验

试验项目(续)

浸水安全

变更点:

1、试验方法主要参考ISO WD 6469-16th,依据“进水后,要求不起火不爆炸”及“满足IPX7要求”两种技术思路,可以从对应的泡盐水2h及IPX7两种试验方式中选择一种。试验后需满足IPX7要求,且按第二种方法测绝缘电阻值不小于100Ω/V。

2、为了保护第一救援人员的安全,将电池包取出水面,在试验环境温度下静置观察2h。

火烧

变更点:

1、试验环境条件修改为:0℃以上,风速不大于2.5km/h(软风);

2、增加:对电池包或系统起到保护作用的车身结构,可以参与火烧试验;

3、补充耐火隔板要求;

4、安全要求删除“若有火苗,应在火源移开后2min内熄灭”,保留“不爆炸”;

5、考虑规范性,增加“试验对象应居中放置”,删除“或者由双方商定”;

6、对于镍氢电池包或系统豁免。外部火烧试验后,应不爆炸。

浸水安全试验

火烧试验

试验项目(续)

盐雾

变更点:

1、试验周期由28天更改为6天。

2、试验方法参考GB/T 28046.4-2011中5.5.2。为方便理解,将工作模式3.2与工作模式1.2的具体要求明确,将工作模式3.2修改为:低压上电监控,时间为在一个循环的第4h和第5h之间进行低压上电监控不通电。将工作模式1.2修改为:连接线束完毕,同时,增加绝缘电阻不小于100Ω/V要求。进一步,考虑到完全放置在乘客舱、行李舱或货舱的电池包或系统,其所处环境较为密闭,无盐雾场景,可不进行盐雾试验。应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻值不小于100Ω/V。

高海拔

主要变更点:

1、结合国内标准路况,将气压变化速率纳入试验方法,将表述方法调整为通过时间进行限定,结合检测机构试验能力情况,增加:在5min内调整至试验气压条件。

2、同振动试验,安全要求删除“无放电电流锐变、电压异常”,将电流、电压要求写入试验方法由制造商提供

3、把对测试对象进行1C(不超过400A)恒流放电更改为对试验对象进行不小于1I3或制造商提供的最大恒流放电电流放电至截止条件。

盐雾试验

高海拔试验

试验项目(续)

过温保护

变更点:

老标准:停止试验的截止条件

1、超过最高温度10℃。

2、在1h内最高温度变化值小于4℃。

3、出现其他意外情况。

变更为:

新标准:停止试验的截止条件

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2h内小于4℃。

试验结束后,应在试验环境温度下观察1h。

过流保护

变更点:老标准无过流保护,考虑标准GB/T 31467.3外部短路保护试验仅验证了由于外部短路造成的电流过大情况,对于正常模式下的电流过大情况,没有相应的试验章节进行验证。在正常充放电过程中,由于软硬件的指令错误或其他一些故障有可能使得电池系统以较大电流进行充放电,如果大电流持续时间超过电池或线束的承受时间,可能造成电池系统危险的发生。在标准中系统保护章节增加了过流保护。

过充保护

变更点:老标准:停止试验的截止条件由测试对象的最高电压的1.2倍,SOC=130%,超过厂家规定的最高温度5℃。试验结束后,应在试验环境温度下观察2h。更改为以下条件:

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,或者如果没有达到所述的功能,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再加10℃的温度值。

4、当充电电流未终止且试验对象温度低于最高工作温度再加10℃的温度值时,充电应持续12h。试验结束后,应在试验环境温度下观察1h。

试验项目(续)

过放保护

变更点:老标准中过放电时间超过30分钟。超过厂家规定的最高温度5℃

应在试验环境温度下观察1h。更改为新标准的试验对象的温度稳定,温

度变化在2h内小于4℃。试验结束后,应在试验环境温度下观察1h。

外部短路保护

主要变更点:

1、短路电阻由不超过20mΩ变为不超过5mΩ;

2、短路10分钟去掉;

3、试验对象的保护功能起作用,并终止短路电流。试验对象外壳温度稳

定(温度变化在2h内小于4℃)后,继续短路至少1h。

试验结束后,应在试验环境温度下观察1h。

过温保护试验

短路保护试验

过充电保护试验

过放电保护试验

 
 
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