T_CIAPS 0023-2023 12V 车载低压锂离子电源系统.docx

《T_CIAPS 0023-2023 12V 车载低压锂离子电源系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《T_CIAPS 0023-2023 12V 车载低压锂离子电源系统.docx（13页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、ICS43.060.50CCST47团体标准T/CIAPS0023202312V车载低压锂离子电源系统12VVehicleLow-voltageLithium-ionPowerSupplySystem2023年6月2日发布2023年6月15日实施中国化学与物理电源行业协会发布T/CIAPS00232023目次前言.21范围.12规范性引用文件.13定义.14符号.35通用试验条件.35.1一般条件.35.2测量仪器、仪表准确度和精确度.35.3数据记录.45.4实验准备.46通用测试循环.46.1预处理循环.46.2标准循环.47技术要求.57.1电性能要求.57.2安全性能要求.57.3电磁

2、兼容性能要求.67.4机械/电气/通讯接口技术.77.5功能安全技术要求.78测试方法.78.1电性能.78.2安全性能测试方法.108.3电磁兼容测试方法.101T/CIAPS00232023前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国化学与物理电源行业协会提出并归口。本文件主要起草单位：风帆有限责任公司、珠海冠宇动力电池有限公司、华富（江苏）锂电新技术有限公司。本文件参与起草单位：极氪汽车（宁波杭州湾新区）有限公司、柯锐世电池科技（上海）有限公司、

3、江苏量能动力科技有限公司、通用汽车（中国）投资有限公司、河南新太行电源股份有限公司、杭州天丰电源股份有限公司、天能新能源（湖州）有限公司、骆驼集团新能源电池有限公司、广东奥克莱集团有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、德阳威旭锂电科技有限责任公司、江西云杉智能科技有限公司、贵州梅岭电源有限公司、星恒电源股份有限公司、陕西煤业化工技术研究院有限责任公司、江苏创优佳新能源科技有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、亿纬锂能。本文件主要起草人：国海鹏、俞晓峰、嵇雷、万亚坤、宋帅、杨淑娟、崔帅、刘建明、代云飞、朱明海、沙树勇、刘三兵、樊彬彬、刘智慧、任亚春、刘海晶、孔德文、丁希罕、袁烨、张祥杰、金明钢、

4、代东举、张宝华、张郁茹、邱镛坚、王兴国、栗晓杰、代洋杰、王隽、丁鹏、牛涛、王朝立、姜定成、邵乐、胡朝文、吴康、吴苋、王萍、鞠林润、詹园园、刘子文。本文件首次发布。2T/CIAPS0023202312V车载低压锂离子电源系统1范围本文件规定了12V车载低压锂离子电源系统的实验条件、技术要求及测试方法。本文件适用于可装载在燃油车、节能汽车和插电式混合动力汽车上的12V低压电源系统，以及纯电动汽车和燃料电池汽车上的12V主电源和备用电源系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件，不注日期的引用文件，其最

5、新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB380312020电动汽车用动力蓄电池安全要求GB/T5008.12013起动用铅酸蓄电池第1部分技术条件和试验方法GB/T186552018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方法GB/T31467.12015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第一部分：高功率应用测试规程GB/T404332021电动汽车用混合电源技术要求ISO76372：2011道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线和电瞬态传导（Roadvehicles-Electricaldisturbancesfromconductionandcoupli

6、ng-Part2：Electricaltransientconductionalongsupplylinesonly）ISO7637-3：2016道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射（Roadvehicles-Electricaldisturbancesfromconductionandcoupling-Part3:Electricaltransienttransmissionbycapacitiveandinductivecouplingvialinesotherthansupplylines）ISO10605：2008道路车辆静电放电产生

7、的电骚扰试验方法（Roadvehicles-Testmethodsforelectricaldisturbancesfromelectrostaticdischarge）ISO11452-4：2011道路车辆窄带辐射电磁能量的电子干扰组件试验方法第4部分:线束激励法（Roadvehicles-Componenttestmethodsforelectricaldisturbancesfromnarrowbandradiatedelectromagneticenergy-Part4:Harnessexcitationmethods）ISO11452-9：2012道路车辆车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性

8、试验方法第9部分:便携式发射（Roadvehicles-Componenttestmethodsforelectricaldisturbancesfromnarrowbandradiatedelectromagneticenergy-Part9:Portabletransmitters）SAEJ537：2000储能电池（StorageBatteries）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1蓄电池电子部件batteryelectronics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。1T/CIAPS00232023注：电池电子部件

9、可以包括单体控制器和用于电池单体均衡的电子部件。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。3.2蓄电池控制单元batterycontrolunit；BCU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。3.3蓄电池系统batterysystem一个或一个以上蓄电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等）构成的能量存储装置。3.4额定容量ratedcapacity室温下完全充电的蓄电池以1I1(A)电流放电，达到终止电压时所放出的容量（Ah）。3.5额定能量ratedenery室温下完全充电

10、的蓄电池以1I1（A）电流放电，达到终止电压时所放出的能量（Wh）。3.6高功率蓄电池highpowertractionbattery室温下，最大允许持续输出电功率（W）和1C倍率放电能量（Wh）的比值不低于10的蓄电池。3.7容量恢复能力capacityrecovery完全充电的蓄电池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。3.8室温荷电状态stateofcharge；SOC当前可用容量占初始容量的百分比。3.9爆炸explosion蓄电池外壳猛烈破裂，伴随剧烈响声，且有主要成分（固体物质）抛射出来。3.10起火fire蓄电池任何部位发生持续燃烧（持续时间长于1s

11、）。火花及拉弧不属于燃烧。3.11漏液leakage蓄电池内部液体泄漏到电池壳体外部。3.12外壳破裂housingcrack由于内部或外部因素引起电池单体、模块、电池包或系统外壳的机械损伤，导致内部物质暴露或溢出。3.13热失控thermalrunaway电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。3.14热扩散thermalpropagation电池包或系统内由一个电池单体热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。2T/CIAPS002320234符号下列符号适用于本文件：nC：电流倍率，等于1h放电容量的n倍；SOC：荷电状态；ICC:-18低温起动电流，单位（A）；ICC，L

12、:-29低温起动电流,数值为0.8Icc，单位（A）。5通用试验条件5.1一般条件5.1.1除另有规定外，试验应在温度为255，相对湿度为1590，大气压力为86kPa106kPa的环境中进行。本标准所提到的室温，是指252。5.1.2对于蓄电池系统，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：低温下静置不少于24h；高温下静置不少于16h；或系统温度与目标环境温度差值不超过2。测试样品在环境适应过程需要将系统控制单元关闭。5.1.3如果电池系统由于某些原因（如尺寸或重量）不适合进行某些测试，那么经供需双方协商一致后可用电池系统子系统代替作为测试样品，进行部分或者全部

13、试验，但是作为测试样品的子系统应该包含和整车相关的所有部分。5.1.4调整SOC至试验目标值n%的方法是：按照标准循环中的充电方法将蓄电池充满电，静置1h，以1I1（A）恒流放电（100-n）/100h。每次SOC调整后，新的测试开始前测试样品需要静置1h。5.1.5测试过程中，为了电池系统的内部反应及温度的平衡测试步骤之间需要静置一定的时间，静置过程中系统低压电控制单元正常工作，如电池电子部件和BCU等；冷却系统根据BCU的指令工作。5.1.6电池在进行所有测试前需进行绝缘电阻测试，测试位置为：正极与壳体，负极与壳体，要求测得的绝缘电阻值除以电池系统的最大工作电压不小于100/V。5.1.7

14、在良好的光线条件下，用目测法检查蓄电池系统的外观。外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物，且宜有清晰、正确的标志。5.1.8用电压表检测蓄电池系统的极性。端子极性标识应正确、清晰。5.1.9用量具和衡器测量蓄电池系统的外形尺寸和质量。5.1.10除有特殊规定，安全测试对象均以满电状态进行测试。5.1.11电池放电电流符号为正，充电电流符号为负。5.2测量仪器、仪表准确度和精确度5.2.1测量仪器、仪表准确度应满足以下要求：a)电压测量装置：0.5FS；b)电流测量装置：0.5FS；c)温度测量装置：0.5；d)时间测量装置：0.1FS；e)尺寸测量装置：0.1FS；f)质量测量

15、装置：0.1FS。5.2.2测试过程中，对充放电装置、控制箱等控制仪器的控制精度要求如下：3T/CIAPS00232023a)电压：1；b)电流：1；c)温度：2。5.3数据记录除非在某些具体测试项目中另有说明，否则在预计的充电或放电时间的至少每1间隔处记录测试数据，如时间、温度、电流和电压等。5.4实验准备5.4.1蓄电池系统的准备蓄电池系统的低压、冷却装置及BCU要和测试平台设备相连，开启蓄电池系统的主动和被动保护。测试平台和BCU之间实现正常通讯，测试平台保证测试参数、条件与测试规程的要求一致，并保证电池系统工作在合理的限值之内，这些限值由BCU通过总线传输至测试平台。BCU控制冷却装置

16、的工作。必要时BCU的程序可以由蓄电池系统制造商根据测试规程进行更改。主动保护同时也需要由测试平台保证，必要时可以通过断开蓄电池系统的主接触器实现。蓄电池系统测试过程中，蓄电池系统通过总线和测试平台通讯，将蓄电池状态参数和工作限值实时传输给测试平台，再由测试平台根据电池状态和工作限值控制测试过程。测试平台检测蓄电池系统的电流、电压、容量或能量等参数，并将这些数据作为检测结果和计算依据。蓄电池系统上传的参数不作为检测结果或测试依据。5.4.2测试样品的质量和体积用量具测量测试样品的外形尺寸，计算出测试样品的体积单位L。用衡器测量测试样品的质量，单位kg。如测试样品包含有强制冷却系统，则测量或计算

17、其质量和体积时，应将冷却系统包括在内，如冷却管路等。如果冷却系统使用液冷方式，则冷却液的重量也应计算在内。若测试样品的冷却系统和整车或其他系统冷却集成在一起，则仅考虑和测试样品相关部分的质量和体积。难以测量时，可采用制造商提供的数据作为测试依据。6通用测试循环6.1预处理循环6.1.1正式测试开始之前，蓄电池系统需要先进行预处理循环，以确保测试时蓄电池系统的性能处于激活和稳定的状态。预处理循环在室温下进行，其步骤如下：a)以1C充电至制造商规定的充电截止条件再转0.2C充电至制造商规定的充电截至条件或按照制造商推荐的充电机制充电；b)静置30min；c)使用1C或按照制造商推荐的放电机制放电至

18、制造商规定的放电截止条件；d)静置30min；e)重复步骤a)d）5次。6.1.2如果蓄电池系统连续两次的放电容量变化不高于额定容量的3，则认为蓄电池系统完成了预处理，预处理循环可以中止。6.2标准循环6.2.1标准循环在室温下进行，按照先后顺序包括一个标准放电过程和标准充电过程，其步骤如下：4序号项目燃油车/节能汽车12V低压电源要求纯电动EV12V低压供电电源要求1工作电压范围8V15V8V15V2工作温度范围-3065-30653存储温度-4075-40754最大脉冲放电电流10s时端电压7.5V0.1V；30s时端电压7.2V；90s时端电压6.0V；(-18/-29)10s，U8V（

19、-2065,80SOC，10s，I10C）525循环寿命2000周容量保持率80（1C/1C,30SOC90SOC）2000周容量保持率80（1C/1C,30SOC90SOC）645循环寿命1000周容量保持率80（1C/1C,70SOC90SOC）1000周容量保持率80（1C/1C,70SOC90SOC）7存储容量损失45，50SOC，30d：容量恢复率9045，50SOC，30d：容量恢复率908无负载容量损失100SOC，25下，7d：容量恢复率9630d：容量恢复率95100SOC，40下，7d：容量恢复率9530d：容量恢复率90100SOC，25下，7d：容量恢复率9630d：容

20、量恢复率95100SOC，40下，7d：容量恢复率9530d：容量恢复率90序号项目要求1振动无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象，且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。T/CIAPS00232023a)标准放电：使用1C或按照制造商推荐的放电机制放电至制造商规定的放电截止条件，静置30min；b)标准充电：1C充电至制造商规定的充电截止条件再转0.2C充电至制造商规定的充电截至条件或按照制造商推荐的充电机制充电，静置30min。6.2.2如果标准循环和一个新的测试之间时间间隔长于24h，则需要重新进行一次标准充电。6.2.3本部分所提到的“标准循环”的环境温度指室温，而单独提

21、到的“标准放电”和“标准充电”的环境温度按具体条款的规定执行。7技术要求7.1电性能要求电性能要求应符合表1规定。表112V车载低压电源系统电性能要求7.2安全性能要求安全性能要求应符合表2规定。表212V车载低压电源系统安全性能要求5序号项目要求2机械冲击无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。3模拟碰撞无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。4挤压不起火，不爆炸。5湿热循环无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后30min之内的绝缘电阻应不小于100/V。6浸水应满足如下要求之一：a）按方式一进行，应不起火、不爆炸；b)按方式二进

22、行，试验后需满足IPX7要求，应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。7外部火烧不爆炸；8热扩散电池系统在由于单个电池热失控引起热扩散进而导致乘员舱发生危险之前5min，应提供一个热事件报警信号。9温度冲击无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。10盐雾试验无泄漏、外壳破裂，起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。11高海拔无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象，且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。12过温保护无泄漏、外壳破裂，起火或爆炸现象，且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。13

23、过流保护无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象，且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。14外部短路无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。15过充电保护无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象，且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。16过放电保护无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于100/V。序号项目名称要求1辐射发射满足GB/T1865520182电源线传导发射满足GB/T186552018T/CIAPS00232023表2（续）7.3电磁兼容性能要求电磁兼容性能要求应符合表3规定。表312V车载低压电源系统电磁兼

24、容性能要求6序号项目名称要求3控制/信号线传导发射满足GB/T1865520184大电流注入抗扰满足ISO11452-4:20115沿电源线瞬态传导抗干扰/瞬态发射满足ISO7637-2:20116沿控制/信号线瞬态传导干扰满足ISO7637-3:20167静电放电满足ISO10605：20088便携式发射机抗扰度满足ISO11452-9:2012T/CIAPS002320237.4机械/电气/通讯接口技术要求a)蓄电池系统必须至少支持CAN或LIN通信协议，且蓄电池系统保留CAN或LIN物理接口。b)蓄电池系统必须具有KL15电气接口。c)蓄电池系统可以根据实际需求预留KL30和GND电气接

25、口。d)蓄电池系统可以根据实际需求预留Crash电气接口。e)蓄电池系统正极和负极极柱要求符合防腐要求。7.5功能安全技术要求蓄电池系统满足ASILB要求。8测试方法8.1电性能8.1.1容量和能量a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2.1标准循环一次；c）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件；d）蓄电池系统按6.2.1a）标准放电；e）记录步骤d)放电容量、能量和最小监控单元的电压。8.1.2最大脉冲放电电流8.1.2.1燃油车/节能汽车a）-181)在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；2)蓄电池系统按6.2标准循环一次；3)蓄电池系统按5.1.4方

26、法放电12min调整SOC至80SOC；4)蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在-182温度环境中达到平衡状态；5)蓄电池系统以Icc（A）电流放电30s，在放电时间内电流值的变化应不大于0.5，分别记录放电10s和30s时的蓄电池端电压；6)蓄电池系统静止20s；7T/CIAPS002320237)蓄电池系统以0.6Icc（A）电流值放电40s，在放电时间内电流值的变化应不大于0.5，记录40s时，蓄电池端电压；8)全部试验在90s内完成。b）-291)在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；2)蓄电池系统按6.2标准循环一次；3)蓄电池系统按5.1.4方法放电12min调整SOC至

27、80SOC；4)蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在-292温度环境中达到平衡状态；5)蓄电池系统以Icc,L（A）电流放电30s，在放电时间内电流值的变化应不大于0.5，分别记录放电10s和30s时的蓄电池端电压；6)蓄电池系统静止20s；L7)蓄电池系统以0.6Icc,（A）电流值放电40s，在放电时间内电流值的变化应不大于0.5，记录40s时，蓄电池端电压；8)全部试验在90s内完成。8.1.2.2纯电动EVa）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次；c）蓄电池系统按5.1.4方法放电12min调整SOC至80SOC；d）蓄电池系统按5.1.2

28、环境适应条件，在目标温度环境中达到平衡状态；e）蓄电池系统10C（A）电流放电10s，在放电时间内电流值的变化应不大于0.5，记录放电10s时蓄电池端电压；f）蓄电池系统静止30s,测试结束。8.1.3存储中容量损失a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次,放电容量标记为C0；c）蓄电池系统按5.1.4方法调整SOC至50；d）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在45环境中达到平衡状态，存储30d；e）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在25环境中达到平衡状态；f）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C1；g）蓄电池系统按6.2.

29、1b）标准充电；h）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C2；i）测定蓄电池系统存储30d的容量恢复率。蓄电池系统容量恢复率计算公式如下：蓄电池系统容量恢复率=C2/C0100。8.1.4无负载容量损失8.1.4.125无负载容量损失测试a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次，放电容量标记为C0；c）蓄电池系统在25环境中搁置7d；d）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C1；e）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；8T/CIAPS00232023f）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C2；g）测定

30、蓄电池系统存储7d的容量恢复率；h）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；i）蓄电池系统在25环境中搁置30d；g）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C3；k）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；l）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C4；m）测定蓄电池系统存储30d的容量恢复率。8.1.4.240无负载容量损失测试a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次，放电容量标记为C0；c）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在40环境中达到平衡状态，搁置7d；d）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在25环境中达到平衡状态；

31、e）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C1；f）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；g）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C2；h）测定蓄电池系统存储7d的容量恢复率：容量恢复率=C2/C0100；i）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；g）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在40环境中达到平衡状态，搁置30d；k）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在25环境中达到平衡状态；l）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C3；m）蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；n）蓄电池系统按照6.2.1a）标准放电，放电容量标记为C4；o）测定蓄电池系统

32、存储30d的容量恢复率，容量恢复率=C4/C0100。8.1.5循环寿命8.1.5.125循环寿命a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次；c）蓄电池系统按5.1.4方法放电6min调整SOC至90SOC；d）蓄电池系统搁置30min；e）蓄电池系统1C放电36min；f）蓄电池系统搁置30min；g）蓄电池系统1C充电36min；h）蓄电池系统按照d)-g)连续循环2000次。8.1.5.245循环寿命a）在室温下，蓄电池系统按6.2.1b）标准充电；b）蓄电池系统按6.2标准循环一次；c）蓄电池系统按5.1.4方法放电6min调整SOC至90SO

33、C；d）蓄电池系统按5.1.2环境适应条件，在452温度环境中达到平衡状态；e）蓄电池系统1C方法放电至12min；9序号项目名称测试方法1辐射发射参考GB/T1865520182电源线传导发射参考GB/T1865520183控制/信号线传导发射参考GB/T1865520184大电流注入抗扰参考ISO11452-4:20115沿电源线瞬态传导抗干扰/瞬态发射参考ISO7637-2:20116沿控制/信号线瞬态传导干扰参考ISO7637-3:20167静电放电参考ISO10605：20088便携式发射机抗扰度参考ISO11452-9:2012T/CIAPS00232023f）蓄电池系统搁置30min；g）蓄电池系统1C充电至12min；h）蓄电池系统搁置30min；i）蓄电池系统按照e)-h)连续循环1000次。8.2安全性能测试方法所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行。如果测试对象有附加主动保护线路或装置，应除去。具体测试方法按照GB380312020的规定进行试验。8.3电磁兼容测试方法电磁兼容具体测试方法按照表4的规定进行试验。表412V车载低压电源系统电磁兼容测试方法10