动力电池系统技术规范

密级：项目内部动力电池系统技术规范项目代号：文件编号：编写：时间：校核：时间：批准：时间：天津易鼎丰动力科技有限公司1.文件范围本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。

2.术语定义和及产品执行标准.术语定义电动汽车(electricvehicle,EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车；电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元；模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元；电池组(batterypack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成；电池管理系统(batterymanagementsystem,BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则；动力电池系统(batterysystem)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电；整车控制器(vehiclecontrollerunit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器；高电压(HighVoltage,HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统；低电压(LowVoltage,LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统；荷电状态(state-of-charge,SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比；寿命初始(BeginningOfLife,BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态；寿命终止(EndOfLife,EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止；电磁兼容性(Electro-MagneticCompatibility,EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子设备能互不干扰进行正常工作的能力；高低压互锁(HighVoltageInter-Lock,HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够同时将高压回路切断；CAN(ControllerAreaNetwork)：控制器局域网；DFMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)：设计故障模式及失效分析；MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均无故障时间；额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah；额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到；可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。

额定电压：额定能量除以额定容量，标定为额定电压；峰值功率：本项目峰值功率标定为XXkW。

产品执行标准表1.产品执行标准备注：未经特殊说明，本规范中涉及到的术语定义、检测方法、判断标准等都以上述标准为准。

3.功能描述及部件要求动力电池系统描述动力电池系统最基本的功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电动汽车提供高压直流电。

电芯采用串、并联方式组成电池组，电池组放置在一个或多个密封并且屏蔽的箱体里面，一个或多个箱体使用可靠的接插件进行连接。

使用电池管理系统对电池组进行综合管理，实时采集各电芯的电压值、各温度传感器的温度值、电池组的总电压值和总电流值，电池组与箱体的绝缘电阻值等数据，并根据系统中设定的阀值判定电池组工作是否正常。

根据需要，动力电池系统中可含有加热装置以保障低温充、放电能够安全进行；可含有冷却装置以保障温度过高时能够降温；含有绝缘电阻监测系统以检测电池组与箱体、车体等之间的绝缘状况；含有电芯均衡装置，在电池组充、放电及停车时对电芯进行均衡，以保障一致性；含有高压保护系统以保障高压使用安全，电池管理系统能够根据设定的阀值情况自动开启各项辅助单元。

电池管理系统使用CAN与整车控制器及车载充电机进行通讯，根据要求上报动力电池系统的状态，接收充电或者整车控制器提出的请求。

为满足便利维修，动力电池系统设有维修开关，通过维修开关能够方便断开动力电池组的高压回路，更换动力电池系统中的熔断器等易损件；动力电池系统为汽车零部件，因此要求动力电池系统采用的各个部件为汽车级。

动力电池系统部件要求为满足功能要求，每套动力电池系统应配有以下部件，详见表2：表2.动力电池系统主要配件参数表4.动力电池系统要求电性能能量要求能量密度：≥100Wh/kg；额定容量(起始/寿命终止)：(25℃，1/3C)额定能量(起始/寿命终止)：（25℃，1/3C)可用能量范围(起始/寿命终止)：5%~95%SOC；可用能量(起始/寿命终止)：≥（25℃，1/3C)环境温度-15℃可用能量(起始/寿命终止)：不低于正常条件下可用能量的80%；功率要求额定功率（起始和寿命终止）：≥40kW/40kW(10-100%SOC，-5℃to55℃)；峰值功率（起始）：≥70kW（详细见表7）峰值功率（寿命终止）：≥60kW（不低于要求的起始峰值功率的85%）；SOC≥30%时，要求-25℃时动力电池系统输出功率不小于7kW；充电性能应符合GB/电动车辆传导充电系统一般要求车载充电机模式下充电温度与充电时间要求见表5：地面充电机模式下充电温度与充电时间要求见表5：行车过程中制动能量回收充电要求见附件2《动力电池系统BMS控制策略求》放电性能额定放电功率：40kw（≥10%SOC，10～55℃）；峰值放电功率要求：动力电池系统每次峰值放电持续时间为：SOC＜30%时，放电持续时间不小于30S；SOC≧30%时，放电持续时间不小于120S。

系统在不同温度和不同SOC条件下，允许的峰值放电功率如表6所示：表6峰值放电功率矩阵表储存性能要求月自放电：≤4%（常温常压）；荷电保持与容量恢复性能：按QC/T743-2012中检测常温储存28天，其容量恢复应不低于额定容量的96%。

高温50℃自放电：按照北京市准入标准，满电存放7天，动力电池包荷电容量保持不低于实际容量85%.安全性能维修断电：确保动力电池系统维修时断电，设置于与总正端口电压为180V±20V区域；停车断电：低压控制的总正、总负端口高压继电器各不少于1套；高低压互锁：将高压接插件、低压接插件、维修开关和车载充电机等器件用低压12V串联互锁，当某一低压器件断开时，即时断开高压；耐压要求：要求满足GB/标准耐压试验Ⅰ类设备基本绝缘要求；绝缘性能：动力电池系统正/负极对车体绝缘电阻大于500Ω/V，参照GB/标准执行；隔离要求：动力电池系统与车体物理隔离；短路保护：具有电池系统短路断电功能；电骚扰：满足15KV电击要求，测试方法见GB/T19951-2005关于台架和整车状态下电子模块对静电放电产生的电骚扰；阻燃材料：动力电池系统内部使用的连接材料、绝缘材料、密封材料、屏蔽材料及减震材料等都必须使用有阻燃效果的材料；安全性执行标准：测试方法见QC/T743-2012及863电动汽车重大专项关于EV用能量型锂电池性能测试规范。

可靠性使用环境温度及湿度：温度-20℃～+43℃，湿度5%~95±2%；贮存环境温度及湿度：温度-30℃～+55℃，湿度5%~95±2%；冲击试验：试验方法详见表7，试验完毕后电池箱体及其焊点、安装点不得有开裂、褶皱等塑性变形。

表7.电池箱体冲击试验表振动：要求满足QC/T413-2002中产品耐振动性能，“表2其它部位”振动要求；外壳防护等级：满足GB4208-2008外壳防护等级IP67DH要求；涉水：不少于308mm，测试方法详见GB/模拟涉水要求，试验结果要求电池系统不进水，不报绝缘故障，满足相关地方准入测试要求；质心：要求电池系统质量左右均布，质心在电池系统中心线左右尺寸3%范围内，并且乙方需提交电池系统总质量、质心坐标、转动惯量的报告；连接可靠性要求：采用标准件模块化，并具有物理防松措施。

动力电池系统工作时，若连接可靠性低于阀值则通过CAN总线上报连接故障，连接可靠性的阀值待试验数据多次验证之后确定；系统可靠性：在电池系统寿命期内，按乙方提供的《产品说明书》进行周期性维护保养，首次故障里程≥5000km，平均故障间隔时间/里程≥5个月或5000km；故障定义参照GB/T12678汽车可靠性行驶试验方法，包括过电流、绝缘等级太低、温度不均衡、单体电压不均衡、温度过高、绝缘等级过低、BMS内部通讯故障、动力电池系统高压母线直流电阻异常及其它硬件故障；耐低温：试验方法参考QC/T413-2002中产品耐低温性能并出具检验报告；耐高温：试验方法参考QC/T413-2002中产品耐高温性能并出具检验报告；耐温度变化：试验方法参考QC/T413-2002中产品耐温度变化性能并出具检验报告；耐交变湿热要求：试验方法参考QC/T413-2002中产品耐温度、湿度循环变化性能并出具检验报告。

寿命要求日历寿命：在贮存环境温度及湿度范围内对私人客户10年，对出租车6年；里程寿命：使用环境温度及湿度范围内对私人用户20万公里，对出租车用于60万公里（依据标准GB/T18386-2001电动汽车能量消耗和续驶里程试验方法），日历寿命和里程寿命以先到者为限；维修保养：维护保养间隔为5000km/5个月；5.电芯基本要求正极材料：三元材料/C额定电压：（25℃,1/3C）额定容量：（25℃,1/3C）放电容量：参考QC/T743-2012标准，见表8内阻：同一电池组内的电芯内阻差不超过Ω；月自放电：≤2%(常温常压)输出比功率：≥900Wh/kg；重量比能量：≥165Wh/kg体积比能量：≥360Wh/L；循环寿命：≥3000次，循环寿命测量方法按照QC/T743-2012标准规定执行，电池容量小于额定容量的80%终止试验；温升：3C连续放电120S.，温升≤10℃；1C连续放电30min，温升≤15℃。