ChinaAutoRegs｜GB/T 40433-2021英文版翻译/电动汽车用混合电源技术要求
Technical specifications of combined power source for electric vehicles

Contents

Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Symbols and Abbreviations
5 Technical Requirements
6 Test Methods
Annex A (Informative) Structure and Application of Combined Power Source System
Annex B (Informative) Exhaust Safety Test

1 SCOPE

This document specifies the technical requirements and test methods of combined power source system for electric vehicles.
This document applies to the combined power source systems of which the maximum DC working voltage is below 60V.

2 NORMATIVE REFERENCES

The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute essential provisions of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.

GB/T 2408-2008 Plastics – Determination of burning characteristics – Horizontal and vertical test
GB/T 19596 Terminology of Electric Vehicles
GB/T 31467.1-2015 Lithium-Ion Traction Battery Pack and System for Electric Vehicles – Part 1: Test Specification for High Power Applications
GB 38031-2020 Electric Vehicles Traction Battery Safety Requirements

3 TERMS AND DEFINITIONS

For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 19596, and the following apply.

3.1
Combined power source system
An electrical energy supply system consisting of two or more rechargeable energy storage units of different categories or voltage classes

3.2
主电源 mainpowersource
混合电源系统中提供主要电能供给的电源。
3.3
辅助电源 assistancepowersource
混合电源系统中辅助主电源提供电能供给的电源。
3.4
容量保持率 capacityretentionrate
蓄电池以某一初始荷电状态在一定温度下贮存一定时间后,放 电容量与初始荷电状态对应的容量
之比。
3.5
容量恢复率 capacityrecoveryrate
完全充电的蓄电池在一定温度下贮存一定时间后,再完全充电,其后放电容量与初始容量之比。

4 符号与缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件。
FS:满量程(FullScale)
I’max(SOC,T,t):某 SOC,试验环境温度 T,脉冲持续时间t 下的最大允许放电电流
nC:电流倍率,等于1h放电容量的n 倍
RT:室温(Room Temperature)
SOC:荷电状态(StateofCharge)

5 技术要求

5.1 一般要求
5.1.1 混合电源系统典型应用及布置方式见附录 A 中图 A.2。
5.1.2 除非另有要求,混合电源系统在下列环境条件下应能正常工作: a) 环境温度:-30 ℃~50 ℃;
b) 相对湿度:10%~95%; c) 气压:61.6kPa~106kPa。
5.1.3 混合电源系统各部件外壳应无明显划痕、毛刺、变形、锈蚀及裂纹等缺陷。
5.1.4 混合电源系统各部件外壳上应清晰、牢固地标有产品信息。
5.2 功能要求
5.2.1 混合电源系统应具备充放电功能,可 用于存储整车制动过程中回馈的电能,以 及为整车动力输 出提供辅助电能。
5.2.2 主电源宜具备独立的电池管理系统,用 于监测电源电压、电 流、温 度等参数,并 实现故障诊断、信 息记录以及故障处理等功能。
5.3 安全要求
5.3.1 工作电压
混合电源系统应满足 A 级电压电路最大工作电压要求。
5.3.2 电气连接
5.3.2.1 电气接口应采用防错设计,用于保障各部件能够正确连接。
5.3.2.2 电气连接应牢固可靠,且不出现变形、松动、脱落等问题。
5.3.3 机械连接
5.3.3.1 混合电源系统各部件宜布置在不易受到碰撞或其他机械损伤的位置。
5.3.3.2 机械连接应牢固可靠,且不出现变形、松动、脱落等问题。
5.3.4 阻燃性能
混合电源系统各部件外壳应符合 GB/T2408—2008中规定的 V-0级要求。对于包含12V 铅酸蓄 电池的混合电源系统,除 12 V 铅 酸 蓄 电 池 外 的 部 件 外 壳 应 符 合 GB/T2408—2008 中 规 定 的 V-0 级 要求。
5.3.5 电源安全
5.3.5.1 向车辆动力系统提供能量的主电源安全性应符合 GB38031—2020的要求。
5.3.5.2 对于布置在乘客舱内的主电源,应至少满足以下一种要求:
a) 主电源应具备排气装置,在发生排气时通过整车排气管道将气体导出至乘客舱外; b) 按照6.4.2.2进行排气安全试验,排气成分及浓度应不会对乘客造成伤害;
c) 制造商应提供安全性说明文件,证明主电源排气不会对乘客造成伤害。
5.4 电性能要求
5.4.1 容量
混合电源系统或主电源按照6.5.1 进行试验,其 -20 ℃放电容量应不低于室温放电容量的 70%, 0 ℃放电容量应不低于室温放电容量的90%,40 ℃放电容量应不低于室温放电容量的95%。
5.4.2 功率性能
混合电源系统或主电源按照6.5.2进行试验,其室温10s最大脉 冲充放电倍率应不低于 20C,室温10s充放电功率密度应不低于1kW/kg。
5.4.3 无负载容量损失
混合电源系统或主电源按照6.5.3进行试验,其无负载容量损失应不低于表1中的要求。
5.4.5 高低温启动功率
混合电源系统或主电源按照6.5.5进行试验,其高低温启动功率由供需双方协商确定。
5.5 循环寿命
混合电源系统或主电源按照6.6进行试验,其循环寿命由供需双方协商确定。

6 试验方法

6.1 试验条件
6.1.1 一般条件
6.1.1.1 除非另有要求,试验应在下列环境条件下进行:
a) 环境温度:22 ℃±5 ℃;
b) 相对湿度:10%~90%; c) 大气压力:86kPa~106kPa。
6.1.1.2 本文件所提到的室温,是指25 ℃±2 ℃。
6.1.1.3 混合电源系统交付时需要包括必要的操作文件,以及和试验设备相连所需的接口部 件(如 连接器、插头)。制造商需要提供混合电源系统的安全工作限值(如电压、电流、温度)。
6.1.1.4 当试验的目标环境温度改变时,在进行试验前试验对象需要完成环境适应过程:在 低温下静置 不小于 24h;在 高温下静置不小于 16h。 试验样品如果包含混合电源系统控制单元,则 环境适应过程 需要将其关闭。
6.1.1.5 调整 SOC 至试验目标值 m%的方法:按 制造商提供的充电方式将主电源充满电,静 置 1h,以1C 恒流放电(100-m)/100h。每次 SOC 调整后,在新的试验开始前试验对象需要静置30 min。
6.1.1.6 试验过程中的放电倍率大小按照本文件的规定执行,充电机制和放电截止条件由制造商提供。
6.1.1.7 如果主电源实际可用容量与额定容量之差的绝对值超过额定容量的 5%,则 在试验报告中要 明确说明,并用实际可用容量代替额定容量用于充放电电流及 SOC 计算的依据。
6.1.1.8 主电源放电电流符号为正,充电电流符号为负。
6.1.2 试验仪器及仪表准确度
6.1.2.1 试验仪器、仪表准确度应不低于以下要求: a) 电压测量装置:±0.5% FS;
b) 电流测量装置:±0.5% FS; c) 温度测量装置:±0.5 ℃; d) 时间测量装置:±0.1% FS; e) 尺寸测量装置:±0.1% FS; f) 质量测量装置:±0.1% FS。
6.1.2.2 试验过程中,充放电装置、温控箱等控制仪器的控制精度应不低于以下要求: a) 电压:±1%;
b) 电流:±1%; c) 温度:±2 ℃。
6.2 数据记录
除非另有要求,否则试验数据(如时间、温度、电流和电压等)的记录间隔应不大于100s。
6.3 试验准备
6.3.1 混合电源系统的低压接口、充 放电接口、冷 却装置及电池管理系统要和试验平台设备相连,开启混合电源系统的主动和被动保护。试验平台和电池管理系统之间实现正常通信,试 验平台保证试验参 数、条件与试验规程的要求一致,并保证电池系统工 作在合理的限值之内,这 些限值由电池管理系统通 过总线传输至试验平台。必要时电池管理系统的程序可以由混合电源系统制造商根据试验规程进行更 改。主动保护同时也需要由试验平台保证,必要时可以通过断开混合电源系统的主接触器实现。 6.3.2 混合电源系统试验过程中,混 合电源系统通过总线和试验平台通信,将 混合电源系统状态参数和工作限值实时传输给试验平台,再由试验平台根据电池状态和工作限值控制试验过程。
6.3.3 试验平台检测混合电源系统的电流、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。混合电源系统上传的参数不作为检测结果或试验依据。
6.4 安全试验
6.4.1 阻燃性能
按照 GB/T2408—2008的规定进行试验。
6.4.2 电源安全
6.4.2.1 按照 GB38031—2020的规定进行试验。
6.4.2.2 参照附录 B或供需双方商定的方法进行排气安全试验。
6.5 电性能试验
6.5.1 容量
按照 GB/T31467.1—2015中7.1的规定进行试验。
6.5.2 功率性能
6.5.2.1 功率性能试验在室温下进行,试验步骤如表3所示。

表8 混合电源系统循环寿命试验步骤

步骤 试验内容
1 按照 6.5.1方 法测试容量
2 按照 GB/T31467.1—2015中 7.2的 规定或供需双方商定的方法测试直流内阻
3 按照 6.1.1.5方 法调整 SOC 至 80%或 供需方商定的主电源工作上限 SOC
4 搁置 30 min
5 运行“主 放电工况”直 到:
——30%SOC 或者供需方商定的主电源工作下限 SOC,或
—— 企业规定的放电终止条件
6 运行“主 充电工况”直 到:
———80%SOC 或者供需方商定的主电源工作上限 SOC,或
——— 企业规定的充电终止条件
7 重复步骤 5~6共 50次
8 重复步骤 1~7,直 到以下任一条件达到:
——— 电池可用容量衰减到出厂状态的 50%;
——— 直流内阻增加到出厂状态的 150%;
——— 电池的功能性能不满足整车使用需求;
——— 能量吞吐量达到设计要求;
——— 供需双方商定的电池寿命终止条件
9 按照 6.5.1方 法测试容量
10 按照 GB/T31467.1—2015中 7.2的 规定或者供需方商定的方法测试直流内阻步骤 3中调节 SOC 时 ,需 要基于步骤 1中测量得到的容量值进行调节。

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