GB/T 38661-2020 电动汽车用电池管理系统技术条件

ICS43.080

T47

中华人民共和国国家标准

/—

GBT386612020

电动汽车用电池管理系统技术条件

Technicalsecificationsofbattermanaementsstemforelectricvehicles

pygy

2020-03-31发布2020-10-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT386612020

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准由中华人民共和国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SACTC114归口

Ⅰ

/—

GBT386612020

电动汽车用电池管理系统技术条件

1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。

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

/电工术语电磁兼容

GBT4365

/—电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GBT17626.42018

/—:

电动汽车安全要求第部分人员触电防护

GBT18384.320153

/—、

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

GBT186552018

方法

/—电动汽车术语

GBT195962017

//

道路车辆电气电子部件对静电放电抗扰性的试验方法

GBT19951

/—:

道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第部分沿电源线的电瞬态

GBT21437.220082

传导

/—:

道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第部分除电源线外的导线通

GBT21437.320123

过容性和感性耦合的电瞬态发射

/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

GBT27930

/—:

道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第部分一般规定

GBT28046.120111

/—:

道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第部分电气负荷

GBT28046.220112

/—:

道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第部分机械负荷

GBT28046.320113

/—:

道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第部分气候负荷

GBT28046.420114

//:

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部分电

GBT33014.22

波暗室法

//:

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部分大

GBT33014.44

电流注入()法

BCI

::

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部分磁

ISO11452-820158

场抗扰性(—

RoadvehiclesComonenttestmethodsforelectricaldisturbancesfromnarrowbandradia-

p

—:)

tedelectromaneticenerPart8Immunittomaneticfields

ggyyg

3术语和定义

/、/—、/—界定的以及下列术语和定义适用于本文

GBT4365GBT195962017GBT28046.12011

1

/—

GBT386612020

。,/—。

件为了便于使用以下重复列出了GBT195962017中的某些术语和定义

3.1

蓄电池电子部件batterelectronics

y

,

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。

[/—,]

GBT195962017定义3.3.2.1.5

3.2

蓄电池控制单元battercontrolunit

y

、、,

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。

[/—,]

GBT195962017定义3.3.2.1.4

3.3

蓄电池管理系统battermanaementsstem

ygy

(、、),、、,

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。

[/—,]

GBT195962017定义3.3.2.1.10

3.4

额定容量ratedcaacit

py

在规定条件下测得的并由制造商申明的电池容量值。

[/—,]

GBT195962017定义3.3.3.4.2

3.5

可用容量availablecaacit

py

,。

在规定条件下从完全充电的蓄电池中释放的容量值

[/—,]

GBT195962017定义3.3.3.4.5

3.6

荷电状态stateofchare

g

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。

[/—,]

GBT195962017定义3.3.3.2.5

3.7

功率状态stateofower

p

当前蓄电池中按照规定充放电条件在一定时间内可以输入或输出的最大功率。

4缩略语和符号

4.1缩略语

下列缩略语适用于本文件。

:()

BCU蓄电池控制单元BatterControlUnit

y

:()

BMS蓄电池管理系统BatterManaementSstem

ygy

:()

FS满量程FullScale

注:FS指电池管理系统最大可测量值的绝对值。

:()

SOC荷电状态StateofChare

g

2

/—

GBT386612020

:()

SOP功率状态StateofPower

4.2符号

下列符号适用于本文件。

:率额定容量()。

C1hAh

1

:(),。

I1h率放电电流A其数值等于额定容量值

1

5技术要求

5.1使用环境

5.1.1工作温度

/—,

-20℃~65℃或者由整车厂和制造商按照GBT28046.42011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

/—,

-40℃~85℃或者由整车厂和制造商按照GBT28046.42011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GBT28046.42011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

供电电压范围见表或者由整车厂和制造商协商确定。

1

表1供电电压

供电电压/V

标称电压/V

最小工作电压USmin最大工作电压USmax

12916

241632

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GBT27930的要求

3

/—

GBT386612020

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±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±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±3%FS

()

5.4.3单体电芯组电压

,(),

5.4.3.1对于锂离子动力蓄电池单体电芯组电压检测精度应满足±0.5%FS且最大误差的绝对值

应不大于10mV。

,()。

5.4.3.2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±1%FS

5.4.4温度

,()

对于锂离子动力蓄电池在包含和范围内温度检测精度应满足

5.4.4.1-20℃~65℃-20℃65℃

,(),

在以及或电池管理系统标定的最高测量温度范围内温度检

±2℃-40℃~-20℃65℃~125℃

测精度应满足±3℃。

,()

对于镍氢动力蓄电池在包含和范围内温度检测精度应满足

5.4.4.2-20℃~65℃-20℃65℃

,(),

在以及或电池管理系统标定的最高测量温度范围内温度检

±3℃-40℃~-20℃65℃~125℃

测精度应满足±5℃。

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-20%~+20%电池总电压标称400V以下绝缘电阻检测相对误差应为-30%~+30%

,。

绝缘电阻小于或等于50kΩ时检测精度应满足±10kΩ

:,。

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和表。表中所

232

。,

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

内容可以不限于表和表所列项目。

23

4

/—

GBT386612020

表2电池系统故障诊断基本项目

序号故障状态a电池管理系统的故障诊断项目b

1电池温度大于温度设定值1电池温度高

()()

2单体电芯组电压大于电压设定值1单体电芯组电压高

()()

3单体电芯组电压小于电压设定值2单体电芯组电压低

()()

4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

()()()

5充电电流功率大于最大充电电流功率值充电电流功率大

()()()

6放电电流功率大于最大放电电流功率值放电电流功率大

a

、、,。

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

b

、。

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

1绝缘电阻小于绝缘电阻设定值绝缘薄弱

2电池温度小于温度设定值2电池温度低

3SOC值大于SOC设定值1SOC高

4SOC值小于SOC设定值2SOC低

5SOC值发生不连续变化SOC跳变

(、)

总电压小于总电压设定值与放电电流温度等参数有关总电压低

61

(、)

总电压大于总电压设定值与充电电流温度等参数有关总电压高

72

8外部通信异常外部通信故障

9内部通信异常内部通信故障

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10MΩ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100ΩV交流电路应不小于500ΩV

:。

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进行耐电压试验漏电流限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。

5

/—

GBT386612020

5.8电气适应性能

5.8.1直流供电电压

,。

电池管理系统按进行试验功能状态应达到附录中规定的级

6.6.1AA

5.8.2过电压

,。

电池管理系统按进行试验功能状态应达到附录中规定的级

6.6.2AC

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224V系统测试严酷等级

,。

为功能状态应达到附录中规定的级

3AA

5.8.4供电电压缓降和缓升

,,

电池管理系统按进行试验在供电电压范围内功能状态应达到附录中规定的级在供电

6.6.4AA

,。

电压范围外功能状态至少应达到附录中规定的级

AC

5.8.5供电电压瞬态变化

,。

电池管理系统按进行试验功能状态应达到附录中规定的级

6.6.5AC

5.8.6反向电压

,。

电池管理系统按进行试验功能状态应达到附录中规定的级

6.6.6AC

5.8.7短路保护

,。

电池管理系统按进行试验功能状态应达到附录中规定的级

6.6.7AC

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

,。

电池管理系统按进行低温贮存试验功能状态应达到附录中规定的级

5.9.4.16.7.4.1AC

,。

电池管理系统按进行低温运行试验功能状态应达到附录中规定的级

5.9.4.26.7.4.2AA

6

/—

GBT386612020

5.9.5高温性能

,。

电池管理系统按进行高温贮存试验功能状态应达到附录中规定的级

5.9.5.16.7.5.1AC

,。

电池管理系统按进行高温运行试验功能状态应达到附录中规定的级

5.9.5.26.7.5.2AA

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20℃降到-20℃然后以5℃温度

,,

梯度从升到在至间的每个温度点功能状态都应达到附录中规定的

-20℃65℃-20℃65℃A

A级。

5.9.7温度循环

,。

电池管理系统按进行规定变化率的温度循环试验功能状态应达到附录中规定的级

6.7.7AA

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入壳体在GBT28046.12011规定的工

。、

作模式下功能状态应达到附录中规定的级对于完全放置在乘员舱行李舱或货舱的测试对

3.2AA

。,,

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

,。

电池管理系统按进行湿热循环试验功能状态应达到附录中规定的级

6.7.9AA

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GBT18655

规定的等级要求。

20183

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GBT18655

规定的等级要求。

20183

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

表4电池管理系统电源线瞬态传导抗扰度性能要求

试验脉冲12a2b3a3b4

系统功能状态CBCAAB

/

5.10.4信号线控制线瞬态传导抗扰度

,,

电池管理系统按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中

6.8.5A

规定的级。

A

7

/—

GBT386612020

5.10.5电快速瞬态脉冲群抗扰度

,,

电池管理系统按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中

6.8.6A

规定的级。

C

5.10.6辐射抗扰度

,,

电池管理系统按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中

6.8.7A

规定的级。

A

5.10.7静电放电

,,

电池管理系统按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中

6.8.8A

规定的级。

A

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℃±5℃相对湿度为15%~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