电动汽车车载锂离子动力电池系统检测方法

电动汽车车载锂离子动力电池系统检测方法
编制说明
一、任务来源
本标准由深圳市市场和质量监督管理委员会于2018年5月11日批准立项（深市监〔2018〕53号），立项名称为《新能源汽车车载锂离子动力电池系统检测方法》，根据专家组多次讨论将标准名称改为《电动汽车车载锂离子动力电池系统检测方法》。

由深圳市计量质量检测研究院、北京盛德大业新能源动力科技有限公司联合起草。

本标准由深圳市发展与改革委员会提出并归口。

二、立项背景和意义
在国家政策大力支持的背景下，新能源汽车得到迅速发展，中国汽车工业协会数据显示，2017年我国新能源汽车产销量分别完成79.4万辆和77.7万辆，同比分别增长53.8%和53.3%，市场占比达到2.7%，比上年提高0.9%，累计保有量达到180万辆，占全球市场保有量50％以上。

2018年1月至7月，新能源汽车累计销售49.6万辆，比上年同期增长97.1%。

而同期，国内汽车市场整体增速分别为-4%和4.3%。

据估计，到2020年，新能源汽车产销达200万辆，累计产销量将达500万辆。

截至2018年10月底，我市已累计推广新能源汽车177914辆，其中纯电动公交车16359辆、纯电动出租车19703辆、纯电动通勤车2698辆、纯电动物流车37280辆、新能源租赁汽车14484辆、新能源私家车85948辆、纯电动环卫车57辆、其他新能源汽车1385辆。

随着电动汽车数量的增加，以及使用年限的增长，电动汽车核心部件锂离子动力电池的性能面临重大考验。

部分消费者因电池续航里程以及售后维修和质保服务的担忧，放弃购买电动汽车；或部分消费者已经因为电池续航不足产生了消费纠纷。

正是在此背景下，国家财政部、国家税务总局和工信部联合下发了《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》，其中明确电动汽车制造企业生产的任一
1
车型在进入《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》(下称“《目录》”)时，除技术必须满足此前出台的国家标准外，还必须对“新能源汽车动力电池、电机、电控等关键零部件提供不低于5年或10万公里(以先到者为准)质保”服务。

在国家工信部等多部委多项电动汽车政策的引导下，我市电动汽车企业也纷纷行动，提出了6年15万公里，8年15万公里，5年20万公里等动力电池保维服务。

然而，锂离子动力电动的检测时间长、能耗大、费用高是不争的事实，采用非拆解，保持锂离子电池搭载在车辆的状态进行锂离子电池性能检测也是一个重要的检测领域。

因此，设计一种检测时间短、操作便捷、比较准确、费用低的方法来检测电动汽车锂离子动力电池的性能，对车载锂离子动力电池检测具有重要意义。

三、主要编制过程
（一）标准启动
2018年6月8日，在深圳市发展与改革委员会的组织和指导下，在深圳市计量检测研究院新能源产品检测中心召开了标准编制工作启动会，开始进行标准的编制工作。

（二）标准讨论
在标准编制启动工作会后，在深圳市发展与改革委员会的组织和指导下，深圳市计量检测研究院等电动汽车相关企事业单位，分别在7月23日、8月29日、10月29日以现场讨论或视频会议的形式召开了多次工作组讨论会，对标准编制的技术内容进行了充分的讨论及确认。

此外，还多次通过邮件和电话、视频会议等方式与中国汽车技术研究中心、宁德时代新能源科技有限公司、深圳盛德新能源动力科技有限公司等行业内企业及单位进行沟通，就标准中涉及的重点内容展开了全面、深入的讨论，最终形成标准征求意见稿。

7月23日，标准编制工作组专家对标准的适用范围进行了充分的讨论。

8月29日，标准编制工作组专家对标准的编制思路、编制框架、技术内容进行了梳理，并编写了标准草案的全部技术内容。

同时考虑到本标准适用的范围为使用锂离子动力电池作为动力来源的电动汽车，不包括燃料电池汽车等新能源汽
车，因此将标准的名称修改为《电动汽车车载锂离子动力电池系统检测方法》，以求更贴合标准的实际内容。

10月8日，标准编制工作组专家对标准逐章逐条进行了讨论，与会专家积极讨论，提出了多条修改意见。

随后标准编制工作组对标准各章条格式、标准语言表述进行规范，形成了标准征求意见稿，并于11月份开始在行业内广泛的征求意见。

四、主要技术指标的依据
（一）标准的范围
本标准规定了电动汽车车载锂离子动力电池系统技术要求、检测条件及检测方法。

本标准适用于电动汽车在整车不拆解、不改变控制策略前提下对锂离子动力电池系统的检测。

其它类型电动汽车电池系统可参照执行。

（二）关于试验方法
本标准是方法标准。

本标准主体结构分为三个部分：检测对象技术要求、检测条件、检测方法，主要规定了测试环境要求，测试仪器设备要求、测试样品要求，为试验数据的科学性、合理性及可靠性提供基本保证。

本标准不对检测结果作判定。

1、关于锂离子动力电池容量的测试方法
本标准提出首次提出可用充电容量（6.2.1）与可用放电容量（6.2.2）。

此方法是基于整车不拆解、不改变控制策略条件下，对车辆电池系统进行检测。

检测设备须符合5.3条要求，并经校准合格。

➢可用充电容量测试方法可分为2种：常规测试法（6.2.1.1）及快速测试法（6.2.1.2）。

●常规测试法（6.2.1.1）步骤如下：
a) 电池包1C放电或根据电池生产商规定的放电制度或通过整车设备放电至放电截止条件（SOC＝0 %）；
b) 关闭车辆电源，静置30min；
c) 电池包充电至厂商规定的充电截止条件（SOC＝100%）；
d) 记录充电过程中总电压（V），电流（I）及充电时间（t）；
e) 计算电池包充电可用容量C。

●快速测试法（6.2.1.2）步骤如下：
a) 将车辆SOC调整至小于 30%；
b) 关闭车辆电源，静置30 min；
c) 获取SOC在[X
1 ,X
2
]（40%≤X
1
＜X
2
≤60%，X
2
-X
1
≥5%）区间的充电容量C
1
（Ah）；
d) 对电池包充电至厂商规定的充电截止条件（SOC＝100%）；
注：d)项为可选，视情况进行。

e) 根据公式C
0’=C
1
/（X
2
- X
1
），计算电池包充电可用容量C
’。

➢可用放电容量测试方法的步骤为：
a)电池包充电至厂商规定的充电截止条件（SOC＝100 %）；
b)关闭车辆电源，静置30 min；
c)电池包进行1C放电（或按厂商规定的放电方式放电）至制造商规定的截
止条件（SOC＝0 %）；
d)记录放电过程中总电压（V），电流（I）及放电时间（t）；
e)计算电池包充电可用容量C F；
可用容量检测方法，具有试验方法简单、快捷、容易操作的特点。

当对锂离子动力电池容量或车辆续航里程存在疑惑时，可使用符合要求、经校准合格的检测设备进行动力电池容量或车辆续航里程结果初筛，试验耗时短、数据真实、可信度高，可以作为动力锂离子电池性能判断的半定量依据。

将来还可能配合我市电动汽车充电设施监督平台在全市范围内推广。

相对而言，现行GB/T 31467.1-2015、GB/T 31467.2-2015中关于电池容量测试，需要将锂离子动力电池包从整车上拆解下来，在专业实验室内，使用专业设备、操作人员，试验投入大，成本高，而且试验时间长（大约需要5天左右），难于在消费者中推广使用。

因此，本标准的可用容量测试法可与现行国标结合使用。

如果对于本标准规定的方法测试结果存在异议，或出现因电动汽车续航里程或电池容量衰减问题产生纠纷，触发维修或更换电池的售后条款时，可利用国标方法送检。

2、关于锂离子动力电池直流内阻增长率测试方法
锂离子动力电池直流内阻的包括电池直流内阻、线路阻抗及其连接阻抗。

其中，电池直流内阻增长反映的是电池容量衰减，充放电效率衰减，电池发热的特性；连接阻抗反映的是随着车辆使用过程中振动、老化，连接点表现出来的发热特性，与安全存在较强相关性；线路阻抗反映的是连接线的发热特性。

通过内阻测试能够提前发现电池回路的阻抗增长特性。

有效避免由于连接阻抗特性变化引起的热失控，甚至后期连接点接触不良导致拉弧问题。

做到提前预防，及时维修。

本标准锂离子动力电池直流内阻增长率测试方法可分为2种：常规测试法（6.3.1）及快速测试法（6.3.2）。

➢常规测试法及内阻计算与GB/T 31467.1-2015中第7.2.2、7.2.3条一致。

➢快速测试法步骤为：
a)将电池包SOC调整至50%；
b)恒流输出0.1I max，持续10s，记录电池包第10s的总电压值Ｕ1和电流值
Ｉ
1
；
c)恒流输出I m ax，持续10s ，记录电池包第10s的总电压值Ｕ2和电流值Ｉ2；
注：I max为制造商提供的最大充电电流，单位为安培（A）。

d)根据以下公式计算当前直流内阻。

DCR
t =（Ｕ
2
－Ｕ
1
）/（Ｉ
2
－Ｉ
1
）
3、关于锂离子动力电池绝缘检测方法
锂离子动力电池绝缘检测方法可分为2种：
a) 方法引自GB/T 18384.1-2015；
b) 方法是基于检测设备及电动汽车电池管理系统（BMS）双方均符合GB/T 18487.1-2015、GB/T 27930-2015的要求，通过检测设备与电动汽车建立通信后，暂时中止车辆BMS绝缘监测模块功能，通过检测设备进行绝缘测试，绝缘电阻值应符合第4.2.3条的要求。

绝缘检测结束后，恢复BMS绝缘监测模块功能。

（三）与现有相关标准的关系
1、国内相关标准说明
本标准参与了以下标准进行编写：
GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法
GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法
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 31467.2-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程
GB/T 31467.3-2015 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
QC/T 1023-2015 电动汽车用动力蓄电池系统通用要求
NB/T 33024-2016 电动汽车用动力锂离子蓄电池检测规范
以上标准已经涉及电动汽车动力蓄电池选型及电动汽车新车上公告及下线投入使用前的动力蓄电池检测要求。

全面覆盖了电动汽车动力蓄电池的性能要求、安全要求、循环寿命等检测项目，并提出规定检测项目的检测要求、试验方法、检验规则及验收条件等内容。

利用以上标准对新车进行动力蓄电池的型式试验是科学合理、准确可靠性。

而在用电池汽车对动力蓄电池的定期检测提出的是另一侧重点的要求：
首先，新车上公告进行型式试验时，已经全面、严谨、慎重地进行了国标、行标规定的全部检测项目，其中已经包括了破坏性试验，例如：涉水、撞击、火烧等，只有通过型式试验的车辆才可以投入生产销售，型式试验管控和保证车辆动力蓄电池的性能及质量；其次，本标准的检验对象明确为在用电动汽车，此时车辆已经归属于运营商/车主个人所有，不宜再对动力蓄电池进行破坏性试验，因为如果此时进行破坏性检测，必然造成动力蓄电池损坏、性能降低，而检测机构作为第三方与车辆生产企业、车主之间因此产生矛盾将无法协调及处理；再次是检测的时间及费用。

电动汽车新车上公告时进行的动力蓄电池检测周期长、费用昂贵，例如将动力蓄电池性能测试全部项目做完，可能需要几个月或更长的时间，费用从几十万到几百万不等，运营商/车主个人不能接收检测周期及费用。

同时国家财政部、国家税务总局和工信部联合下发了《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》，其中明确提及的“对新能源汽车动力电池、电机、电控等关键零部件提供不低于5年或10万公里(以先到者为准)质保”。

在国家工信部等多部委多项电动汽车政策的引导下，我市电动汽车企业也纷纷行动，提出了6
年15万公里，8年15万公里，5年20万公里等动力电池保维服务。

因此，本标准电动汽车动力蓄电力定期检验的初衷是：解决电池续航里程以及售后维修和质保等消费纠纷，而消费者最关心却又最难得到检测数据的便是车辆的续航里程。

因此本标准主要给出了电动汽车动力蓄电池容量的快速、简便、可靠、费用少、便于推广使用的检测方法。

五、征求意见及分歧处理
征求意见过程中。

标准编制组
2018年10月。