T_CSAE 184-2021 电动汽车动力蓄电池健康状态评价指标及估算误差试验方法.docx
《T_CSAE 184-2021 电动汽车动力蓄电池健康状态评价指标及估算误差试验方法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《T_CSAE 184-2021 电动汽车动力蓄电池健康状态评价指标及估算误差试验方法.docx(17页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、T/CSAE1842021目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14符号和缩略语.25健康状态评价指标计算方法.36试验方法.6附录A(规范性)通则.13附录B(资料性)试验结果记录单.14参考文献.15IT/CSAE1842021电动汽车动力蓄电池健康状态评价指标及估算误差试验方法1范围本文件规定了电动汽车用动力蓄电池的健康状态评价指标计算方法、试验条件、试验方法、估算误差测试方法及检验规则。本文件适用于电动汽车用锂离子动力蓄电池单体、系统及其管理系统,其他类型动力蓄电池及其管理系统可参照执行。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
2、。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,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T195962017电动汽车术语GB/T314842015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T314862015电动汽车用动力蓄电池性能要求及试验方法GB/T386612020电动汽车用电池管理系统技术条件3术语和定义GB/T19596、GB/T31484、GB/T31486和GB/T38661中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1单体蓄电池secondarycell将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子
3、,并被设计成可充电。也称作电芯。来源:GB/T195962017,3.3.2.1.13.2蓄电池电芯组cellblock一组并联连接的单体蓄电池,可能包含监测电路与保护装置(例如熔断器等)。注:蓄电池电芯组没有固定的封装外壳、电子控制装置,且没有确定极柱的布置,不能直接应用到车辆上。来源:GB/T195962017,3.3.2.1.23.3蓄电池模块batterymodule将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合,并作为电源使用的组合体。也称作蓄电池组。来源:GB/T195962017,3.3.2.1.31T/CSAE18420213.4蓄电池管理系统batterymanageme
4、ntsystem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。来源:GB/T195962017,3.3.2.1.103.5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、热管理设备及机械总成等)构成的能力存储装置。来源:GB/T195962017,3.3.2.1.113.6额定容量ratedcapacity在规定条件下测得的并由制造商申明的电池容量值。注:额定容量通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)来表示。来源:GB/T195962017,3.3.3.4.23.7可
5、用容量availablecapacity在规定条件下,从完全充电的蓄电池中释放的容量值。来源:GB/T195962017,3.3.3.4.53.8荷电状态stateofcharge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。来源:GB/T195962017,3.3.3.2.53.9功率状态stateofpower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/输出的最大功率。来源:GB/T386612020,3.73.10健康状态stateofhealth对于蓄电池系统(串联单体蓄电池个数8),健康状态(StateofHealth,SOH)指某些直接测量或间接计算得到的性
6、能参数的当前值与初始值的比值,用来衡量蓄电池系统的健康程度。4符号和缩略语4.1缩略语下列缩略语适用于本文件。BMS:蓄电池管理系统(BatteryManagementSystem)HPPC:混合脉冲功率能力特性(HybridPulsePowerCharacterization)SOC:荷电状态(StateofCharge)SOP:功率状态(StateofPower)SOH:健康状态(StateofHealth)4.2符号2T/CSAE1842021下列符号适用于本文件。I1:1h率放电电流(A),其数字等于额定容量值。5健康状态评价指标计算方法5.1放电容量保持率放电容量保持率是指蓄电池系统
7、当前时刻放电容量与初始放电容量比值的百分数,计算方法见公式(1):.(1)式中:蓄电池系统的放电容量保持率;Cdis当前时刻蓄电池系统的放电容量,单位为安时(Ah);CNdis蓄电池系统的初始放电容量,单位为安时(Ah)。5.2放电能量保持率放电能量保持率是指蓄电池系统当前时刻放电能量与初始放电能量比值的百分数,计算方法见公式(2):.(2)式中:蓄电池系统的放电能量保持率;Edis当前时刻蓄电池系统的放电能量,单位为瓦时(Wh);ENdis蓄电池系统的初始放电能量,单位为瓦时(Wh)。5.3能量效率保持率能量效率保持率是指蓄电池系统当前时刻能量效率与初始能量效率比值的百分数,计算方法见公式(
8、3):.(3)式中:蓄电池系统的能量效率保持率;当前时刻蓄电池系统的能量效率;蓄电池系统的初始能量效率。当前时刻蓄电池系统的能量效率用公式(4)计算:.(4)式中:当前时刻蓄电池系统的能量效率;Edis当前时刻蓄电池系统的放电能量,单位为瓦时(Wh);Echa当前时刻蓄电池系统的充电能量,单位为瓦时(Wh)。蓄电池系统的初始能量效率用公式(5)计算:3T/CSAE1842021.(5)式中:蓄电池系统的初始能量效率;ENdis蓄电池系统的初始放电能量,单位为瓦时(Wh);ENcha蓄电池系统的初始充电能量,单位为瓦时(Wh)。5.4峰值功率保持率峰值功率保持率是指蓄电池系统当前时刻功率状态与初
9、始功率状态比值的百分数,计算方法见公式(6):.(6)式中:蓄电池系统的峰值功率保持率;SOP当前时刻蓄电池系统的功率状态,单位为瓦(W);SOPN蓄电池系统的初始功率状态,单位为瓦(W)。5.5直流内阻及其极差与方差的变化率5.5.1直流内阻变化率直流内阻变化率是指蓄电池系统当前时刻直流内阻与初始直流内阻比值的百分数,计算方法见公式(7):.(7)式中:蓄电池系统的直流内阻变化率;R当前时刻蓄电池系统的直流内阻,单位为欧姆();RN蓄电池系统的初始直流内阻,单位为欧姆()。5.5.2直流内阻极差变化率直流内阻极差变化率是指蓄电池系统当前时刻直流内阻的极差(最大值与最小值之差)与初始直流内阻的
10、极差比值的百分数,计算方法见公式(8):.(8)式中:蓄电池系统的直流内阻极差变化率;Rmax当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)直流内阻的最大值,单位为欧姆();Rmin当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)直流内阻的最小值,单位为欧姆();RNmax蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始直流内阻的最大值,单位为欧姆();RNmin蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始直流内阻的最小值,单位为欧姆()。4T/CSAE18420215.5.3直流内阻方差变化率直流内阻方差变化率是指蓄电池系统当前时刻直流内阻的方差(各直流内阻与其平均值之差的平方和)与初始直流内阻的方差
11、比值的百分数,计算方法见公式(9):.(9)式中:蓄电池系统的直流内阻方差变化率;当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)直流内阻的均值,单位为欧姆();蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始直流内阻的均值,单位为欧姆();当前时刻蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的直流内阻,单位为欧姆();蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的初始直流内阻,单位为欧姆();当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)直流内阻的均值,用公式(10)计算:.(10)式中:当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)直流内阻的均值,单位为欧姆();当前时刻蓄电池系统中第i个单体蓄电
12、池(蓄电池电芯组)的直流内阻,单位为欧姆();k蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)的个数。蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始直流内阻的均值,用公式(11)计算:.(11)式中:蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始直流内阻的均值,单位为欧姆();蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的初始直流内阻,单位为欧姆();k蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)的个数。5.6电压极差与方差的变化率5.6.1电压极差变化率电压极差变化率是指蓄电池系统当前时刻电压的极差(最大值与最小值之差)与初始电压的极差比值的百分数,计算方法见公式(12):.(12)式中:蓄电池系统的电压极差变化
13、率;Vmax当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)电压的最大值,单位为伏特(V);Vmin当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)电压的最小值,单位为伏特(V);VNmax蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始电压的最大值,单位为伏特(V);5T/CSAE1842021VNmin蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始电压的最小值,单位为伏特(V)。电压取值建议采用附录A中推荐SOC测试点的如图3所示放电脉冲t0-t1之间任意时刻电压值。5.6.2电压方差变化率电压方差变化率是指蓄电池系统当前时刻电压的方差(各电压与其平均值之差的平方和)与初始电压的方差比值的百分数,计算方
14、法见公式(13):.(13)式中:蓄电池系统的电压方差变化率;当前时刻蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的电压,单位为伏特(V);当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)电压的均值,单位为伏特(V);蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的初始电压,单位为伏特(V);蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始电压的均值,单位为伏特(V)。当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)电压的均值,用公式(14)计算:.(14)式中:当前时刻蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)电压的均值,单位为伏特(V);当前时刻蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的电压,单位为伏
15、特(V);k蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)的个数。蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始电压的均值,用公式(15)计算:.(15)式中:蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)初始电压的均值,单位为伏特(V);蓄电池系统中第i个单体蓄电池(蓄电池电芯组)的初始电压,单位为伏特(V);k蓄电池系统中单体蓄电池(蓄电池电芯组)的个数。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255,相对湿度为1590,大气压力为86kPa106kPa的环境中进行。本文件所提到的室温,是指252。6.1.2测量仪器、仪表准确度要求6T/CSAE1842021所有测试仪表、设备应
16、具有足够的精度和稳定度,其精度应高于被测指标精度至少一个数量级或误差小于被测参数允许误差的1/3,详细指标需满足以下要求:a)电压测量装置:不低于0.5级;b)电流测量装置:不低于0.5级;c)温度测量装置:0.5;d)时间测量装置:0.02s;e)容量测量装置:不大于0.01Ah;f)能量测量装置:不低于0.5级。测试过程中若使用电池模拟系统,则模拟仪表、设备需满足以下要求:a)单体蓄电池电压模拟设备稳压精度小于1mV,工频纹波电压小于0.5mV;b)总电压模拟设备稳压精度小于1,工频纹波系数小于0.5;c)总电流信号源采样精度2,响应时间小于20ms。6.2基础电池数据测试6.2.1测试说
17、明本部分测试结果为6.3BMS估算误差测试提供电池健康状态真值。本文件测试对象一般是蓄电池系统,如果蓄电池系统(如尺寸或重量)不适合进行某些测试,供需双方协商一致后可以用电池包或能够完成全部检测功能的电池系统最小管理单元替代。6.2.2充电方法按制造商提供的充电方法进行充电。若制造商未提供充电方法,则以1I1(A)电流恒流充电至制造商技术条件中规定的充电终止电压时转阶梯电流充电,至充电电流降至0.05I1(A)达到充电截止条件停止充电。注:阶梯电流充电为逐次降电流充电。6.2.3SOC调整测试样品SOC调整至试验目标值(n%)的方法如下:a)按照6.2.2的充电方法充电;b)静置不低于30mi
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- T_CSAE 184-2021 电动汽车动力蓄电池健康状态评价指标及估算误差试验方法 184 2021 电动汽车 动力 蓄电池 健康 状态 评价 指标 估算 误差 试验 方法
限制150内