Q/LB.□XXXXX-XXXX電動汽車動力電池包及系統(tǒng)復(fù)合環(huán)境振動試驗方法范圍本文件規(guī)定了市場上的應(yīng)用于PHEV及BEV車型的電池包或系統(tǒng)在DV/PV測試階段的復(fù)合環(huán)境振動測試的測試執(zhí)行規(guī)范。本文件適用于應(yīng)用于PHEV及BEV車型的電池包以及系統(tǒng)在DV/PV測試階段的復(fù)合環(huán)境振動測試。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB18384—2020電動汽車安全要求GB2893—2008安全色GB2894—2008安全標志及其使用導則GB38031—2020電動汽車用動力蓄電池安全要求GB38032—2020電動客車安全要求GB/T2423.6標準名稱：電工電子產(chǎn)品環(huán)境測試第2部分：測試方法測試Eb和導則：碰撞GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境測試第2部分測試方法測試Fc：振動(正弦)GB/T2423.22標準名稱：環(huán)境測試第2部分：測試方法測試N：溫度變化GB/T2423.43電工電子產(chǎn)品環(huán)境測試第2部分：測試方法振動、沖擊和類似動力學測試樣品的安裝GB/T2423.56環(huán)境測試第2部分：測試方法測試Fh：寬帶隨機振動和導則GB/T2900.41電工術(shù)語原電池和蓄電池GB/T4208—2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T5465.2—2008電氣設(shè)備用圖形符號第2部分：圖形符號GB/T13306—2011標牌GB/T19596電動汽車術(shù)語GB/T31484—2015電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及測試方法GB/T31486—2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及測試方法UN/ECER100.2(2013)關(guān)于在電力傳動系統(tǒng)特定要求方面車輛認證的統(tǒng)一規(guī)定GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求術(shù)語和定義GB/T19596界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

電池單體將化學能與電能進行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置。注：通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計成可充電。電池包具有從外部獲得電能并可對外輸出電能的單元。注：通常包括電池單體、電池管理模塊（不含BCU）、電池箱及相應(yīng)附件（冷卻部件、連接線纜等）。。

電池系統(tǒng)一個或一個以上的電池包及相應(yīng)附件（管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路及機械總成等）構(gòu)成的能量存儲裝置。

電池電子部件采集或者同時監(jiān)測電池包電和熱數(shù)據(jù)的電子裝置，必要時可以包括用于電池單體均衡的電子部件。注：電池電子部件可以包括單體控制器。電池單體間的均衡可以由電池電子部件控制，或者通過電池控制單元控制。

電池控制單元控制、管理、檢測或計算電池系統(tǒng)的電和熱相關(guān)的參數(shù)，并提供電池系統(tǒng)和其他車輛控制器通訊的電子裝置。

額定容量以制造商規(guī)定的條件測得的并由制造商申明的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)的容量值。注：額定容量通常用安時（Ah）或毫安時（mAh）來表示。

實際容量以制造商規(guī)定的條件，從完全充電的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中釋放的容量值。

荷電狀態(tài)當前電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中按照制造商規(guī)定的放電條件可以釋放的容量占實際容量的百分比。

室溫室溫指環(huán)境溫度為25℃±2℃。

充電截止電壓電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)正常充電時允許達到的最高電壓。

放電截止電壓電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)正常放電時允許達到的最低電壓。

爆炸突然釋放足量的能量產(chǎn)生壓力波或者噴射物，可能會對周邊區(qū)域造成結(jié)構(gòu)或物理上的破壞。

起火電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)任何部位發(fā)生持續(xù)燃燒（火焰持續(xù)時間大于1s）?；鸹袄〔粚儆谌紵Ｗⅲ夯鹧娉掷m(xù)時間大于1s是指單次火焰持續(xù)時間，而非多次火焰的累計時間。

外殼破裂由于內(nèi)部或外部因素引起電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)外殼的機械損傷，導致內(nèi)部物質(zhì)暴露或溢出。

泄露可見物質(zhì)從電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中漏出。注：以測試對象外部可見為準?？s略語和符號縮略語下列縮略語適用于本文件。BCU：電池控制單元NTC：溫度傳感器PSD：功率譜密度RMS：均方根SOC：荷電狀態(tài)。符號下列符號適用于本文件。I1：1h率放電電流（A），其數(shù)值等于額定容量值。I3：3h率放電電流（A），其數(shù)值等于額定容量值的1/3。技術(shù)要求外觀在良好的光線條件下，用目測法檢查電池包的外觀，不得有變形及裂紋，表面無毛刺、干燥、無外傷、無污物，且宜有清晰、正確的標志。極性電池包用電壓表檢測極性時，端子極性標識應(yīng)正確、清晰。尺寸及質(zhì)量用量具和衡器測量電池包的尺寸及質(zhì)量，應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件。初始容量電池包按6.8試驗時，其放電容量應(yīng)不低于額定容量，并且不超過額定容量的110%，同時所有測試對象初始容量極差不大于初始容量平均值的5%。注：極差是所有樣本的最大值和最小值之差。安全要求電池包或系統(tǒng)進行復(fù)合振動測試，應(yīng)滿足：無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象，無絕緣崩潰、拉弧、火花現(xiàn)象，且不觸發(fā)異常終止條件；測試期間，測試對象無異響，包體電壓無銳變（電壓差的絕對值不大于0.15V）；測試期間，測試對象與上位機之間的通訊正常運行；測試期間，測試對象的各個密封面可靠無失效，內(nèi)部粘貼的試水紙不發(fā)生變色；測試開始前和測試結(jié)束后，測試對象的放電容量偏差和直流內(nèi)阻偏差不大于5%；測試開始前和測試結(jié)束后，測試對象的絕緣電阻不小于500Ω/V，漏電流視項目確定測試結(jié)束后，各個緊固螺栓、安裝螺栓的殘余扭矩不低于制造商或委托方規(guī)定的扭矩值下限；測試結(jié)束后，測試對象滿足附錄D.4規(guī)定氣密性和冷卻管路氣密性要求；測試結(jié)束后，測試對象內(nèi)部保持連接可靠、結(jié)構(gòu)完好；連接片、銅排不能松脫或斷裂；測試結(jié)束后，測試對象滿足附錄E.4規(guī)定的IPX8測試要求；測試結(jié)束后，測試對象的各個密封面可靠無失效，試水紙不發(fā)生變色；測試結(jié)束后，測試對象內(nèi)部不出現(xiàn)水珠團聚流動的現(xiàn)象，不出現(xiàn)液流痕跡；測試結(jié)束后，測試對象的熱管理系統(tǒng)正常運行，無冷卻介質(zhì)泄露。試驗條件一般條件電池包或系統(tǒng)測試均模擬實車應(yīng)用場景。對于由車體包覆并構(gòu)成電池包箱體的電池包或系統(tǒng)，可帶箱體或車體測試。電池包或系統(tǒng)測試交付需要包括必要的操作文件，以及和測試設(shè)備相連所需的接口部件，如連接器，插頭，包括冷卻系統(tǒng)接口，電池包或系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)參見附錄A。制造商需要提供電池包或系統(tǒng)的安全工作限值。電池包或系統(tǒng)在所有測試前和部分測試后需進行絕緣電阻測試。測試位置為：兩個端子和電平臺之間。要求測得的絕緣電阻值除以電池包或系統(tǒng)的最大工作電壓不小于100Ω/V。具體測試方法見附錄B。如果電池包或系統(tǒng)由于某些原因（如尺寸或質(zhì)量）不適合進行某些測試，那么制造商與檢測機構(gòu)協(xié)商一致后可以用電池包或系統(tǒng)的子系統(tǒng)代替作為測試對象，進行全部或部分測試，但是作為測試對象的子系統(tǒng)應(yīng)包含和整車要求相關(guān)的所有部分（如連接部件或保護部件等）。當電池冷卻系統(tǒng)使用了冷卻液時，如果測試不要求電池冷卻，也可在排掉冷卻液后進行測試。環(huán)境條件除非在某些具體的測試項目中另有說明，環(huán)境溫度為25℃±10℃，相對濕度為15%～90%，大氣壓力為86kPa～106kPa。抽樣試驗的電池包樣品應(yīng)在同一批次中一次性隨機抽取。測量儀器和儀表準確度除非在某些具體的測試項目中另有說明，測量儀器、儀表準確度的要求如下：——電壓測量裝置：不低于0.5級；——電流測量裝置：不低于0.5級；——溫度測量裝置：±0.5℃；——時間測量裝置：±0.1%；——尺寸測量裝置：±0.1%；——質(zhì)量測量裝置：±0.1%?！獪y試過程中，控制值（實際值）和目標值之間的誤差要求如下：——電壓：±1%；——電流：±1%；——溫度：±2℃。。標準充電電池包或系統(tǒng)充電過程中，熱管理系統(tǒng)均需按照策略開啟。室溫下，測試樣品先以1I3電流放電至任一單體電壓達到放電截止電壓（參照充放電策略），擱置1h，參照充電策略充電至任一單體電壓達到充電截止電壓。標準放電電池包或系統(tǒng)放電過程中，熱管理系統(tǒng)均需按照策略開啟。室溫下，電池系統(tǒng)以1I3電流恒流放電至任一單體電壓達到放電截止電壓（參照充放電策略）。預(yù)處理正式測試開始前，電池包或系統(tǒng)需要先進行預(yù)處理循環(huán)，以確保測試時測試對象的性能處于激活和穩(wěn)定的狀態(tài)。步驟如下：以不小于1I3的電流或按照制造商推薦的充電方法充電至制造商規(guī)定的充電截止條件；靜置30min或制造商規(guī)定時間；以制造商規(guī)定的且不小于1I3的電流放電至制造商規(guī)定的放電截止條件；靜置30min或制造商規(guī)定時間；重復(fù)步驟a）～c）不超過5次。如果電池包或系統(tǒng)連續(xù)兩次的放電容量變化不高于額定容量的3%，則認為電池包或系統(tǒng)完成了預(yù)處理，預(yù)處理循環(huán)可以中止。除在某些具體測試項目中另有說明，否則若預(yù)處理循環(huán)完成并滿充后和一個新的測試項目之間時間間隔大于24h，則需要重新進行一次標準充電：使用不小于1I3的電流充電至制造商規(guī)定的充電截止條件或按照制造商推薦的充電方法充電，靜置30min或制造商規(guī)定的時間。初始容量測試方法以下容量測試過程均需策略開啟直冷。按5.3進行標準充電，擱置1h；按5.4進行標準放電，擱置1h；重復(fù)1-2步共計3次。記三次放電量分別為Q01、Q02和Q03，記三次放電量的算術(shù)平均值為Q0，如果Q01、Q02和Q03的相互偏差均＜3%，則Q0為該電池系統(tǒng)的容量；如果Q01、Q02和Q03的相互偏差有≥3%，則需要重復(fù)進行容量測試過程，直至連續(xù)三次的放電量滿足＜3%的確認條件；Q01、Q02和Q03的相互偏差計算公式：相互偏差=(Qmax-Qmin)/Qmin×100%。直流內(nèi)阻測試方法室溫下按6.8所述的方法調(diào)節(jié)SOC至25%，以1.5I1恒流放電30s，擱置1h；記錄放電前的擱置電壓、放電30s末的電壓；放電DCIR計算方式：放電DCIR=(-)/1.5I1×1000，單位為mΩ。SOC調(diào)整至測試目標值n%的方法電池系統(tǒng)：按6.6測試包體實際容量C0，以6.5將電池充滿電，靜置1h，以0.1I1恒流放電直至放出容量為【（1-n％）×C0】Ah。每次SOC調(diào)整后，在新的測試開始前單體、電池系統(tǒng)需擱置2h或任一單體均達到目標溫度范圍。如涉及多次SOC調(diào)節(jié)，僅在第一次SOC調(diào)節(jié)前測試實際容量C0。數(shù)據(jù)記錄與記錄間隔除在某些具體測試項目中另有說明，否則測試數(shù)據(jù)（如時間、溫度、電流和電壓等）的記錄間隔應(yīng)不大于10s。試驗方法復(fù)合振動試驗步驟如下：測試對象為檢查確認合格的正常的電池包或系統(tǒng)。為保護測試操作人員和實驗室安全，制造商應(yīng)提供電壓銳變限值作為異常終止條件.測試開始前，根據(jù)制造商或委托方的要求，在測試對象內(nèi)部元器件和外表面粘貼應(yīng)變片，并連接至應(yīng)變監(jiān)測設(shè)備。參考測試對象車輛安裝位置和GB/T2423.43的要求，將測試對象安裝在四綜合振動臺上。當測試對象按照6.7所述方法與測試環(huán)境達到熱平衡后，在每個方向分別施加溫濕度交變環(huán)境下的隨機振動，并伴隨充放電循環(huán)過程。測試加載順序宜為z軸、y軸、x軸（汽車行駛方向為x軸方向，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸方向）。振動測試參數(shù)按表3和圖2進行，每個軸分別隨機振動20h，共振動60h。溫濕度調(diào)節(jié)參數(shù)如表1和圖1進行。充放電循環(huán)參數(shù)如表12進行，每個軸分別循環(huán)20圈，共循環(huán)60圈。測試對象僅在放電過程中開展隨機振動測試，以每20圈充放電循環(huán)的結(jié)束定義該方向四綜合測試的結(jié)束。當制造商或委托方提供了基于實車路測數(shù)據(jù)推演得到的振動測試參數(shù)時，應(yīng)按照制造商或委托方提供的測試參數(shù)開展振動測試。每個方向在測試開始前和測試結(jié)束后，都需檢查測試對象。測試對象狀態(tài)滿足6.1.6規(guī)定的要求，并按照6.7所述方法與下一個方向的測試環(huán)境達到熱平衡后，方可繼續(xù)測試。每個方向在振動開始前、振動結(jié)束后均需進行掃頻振動。測試開始前和測試結(jié)束后，應(yīng)按照制造商或委托方規(guī)定的螺栓扭矩測量方法，對測試對象和測試工裝涉及的各個螺栓進行殘余扭矩測量、記錄與校核。每次測試開始前和測試結(jié)束后，應(yīng)開展等電勢和絕緣測試并記錄數(shù)據(jù)。測試過程中，監(jiān)控測試對象內(nèi)部最小監(jiān)控單元的狀態(tài)，如電壓和溫度等。測試過程中，監(jiān)控并記錄測試對象內(nèi)部元器件和外表面的應(yīng)變數(shù)據(jù)。測試過程中，每兩個小時記錄一次PSD響應(yīng)譜的原始數(shù)據(jù)。測試過程中，測試對象的熱管理系統(tǒng)按制造商規(guī)定的策略正常運行。完成以上測試步驟后，首先開展氣密性測試，然后開展防水測試。。復(fù)合環(huán)境振動試驗溫濕度交變測試條件時間0-5h6-15h16-25h26-35h36-45h46-55h56-60h溫度45℃45-25℃25℃25-15℃15℃15--10℃-10℃濕度80%RH60%RH振動Z軸隨機振動時間61-65h66-75h76-85h86-95h96-105h106-115h116-120h溫度-10℃-10-15℃15℃15-25℃25℃25-45℃45℃濕度60%RH80%RH振動Y軸隨機振動時間121-125h126-135h136-145h146-155h156-165h166-175h176-180h溫度45℃45-25℃25℃25-15℃15℃15--10℃-10℃濕度80%RH60%RH振動X軸隨機振動復(fù)合環(huán)境振動試驗溫濕度交變測試條件充放電循環(huán)工步電流制度時間充電1I１60min擱置/30min放電1I１60min擱置/30min復(fù)合環(huán)境振動試驗溫濕度交變測試條件隨機振動z軸y軸x軸頻率Hz功率譜密度（PSD）g2/Hz頻率Hz功率譜密度（PSD）g2/Hz頻率Hz功率譜密度（PSD）g2/Hz50.00136551350.00075684150.00425956811.50.00289100.0022266539.50.005003604130.005258896140.004515886110.0076118921.50.002415433////300.002007472////350.001977798340.001149305//380.002463838400.002334441//480.000846822460.000826129//670.000379298740.000334107780.000472382760.000719009770.000275899800.000447002840.000280122//1000.0003210542000.000007192000.00003152000.0000228RMS0.3558gRMS0.3336gRMS0.4020g復(fù)合環(huán)境振動試驗溫濕度交變測試條件測試方向定頻頻率Hz定頻幅值g定頻時間hX241.001Y241.001Z241.001圖1電池包或系統(tǒng)復(fù)合環(huán)境振動試驗溫濕度交變測試曲線圖SEQ圖\*ARABIC2電池包或系統(tǒng)短周期復(fù)合綜合振動測試曲線附件4：中汽協(xié)會《電動汽車動力電池包及系統(tǒng)復(fù)合環(huán)境振動試驗方法》團體標準編制說明工作簡要過程任務(wù)來源行業(yè)內(nèi)對復(fù)合環(huán)境振動試驗及振動可靠性的研究較少，缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)性標準，及評價方式,四綜合測試為結(jié)合振動溫度壽命等為一體的創(chuàng)新型測試，其相關(guān)的研究就更加處于起步階段。為補全當前多應(yīng)力可靠性研究方向的空白，綜合考慮個應(yīng)力，以溫度、速度、振動及充放電四綜合為出發(fā)點，推出最為準確合理模擬全部工況的實驗條件，定義相關(guān)標準，給出最為完善全面的測試場景搭建，以一個測試完整體現(xiàn)整個可靠性多應(yīng)力影響，達到全生命周期的覆蓋本項目由中國汽車工業(yè)協(xié)會標準法規(guī)工作委員會汽車動力電池專業(yè)委員會組織相關(guān)業(yè)內(nèi)專家7名，于2024年6月18日，在北京召開了立項評審會議。評審結(jié)果：一致通過，同意立項。計劃任務(wù)編號2024-64。主要起草單位及任務(wù)分工本工作組的起草單位是深圳市比亞迪鋰電池有限公司，負責此項團體標準的草案撰寫，標準草稿版本的整理和意見收集；主要參與單位包括國聯(lián)汽車動力電池研究院有限責任公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心有限公司等單位，負責標準的內(nèi)容審核和編寫意見，工況路譜的整理等工作；參與的整車企業(yè)需要提供不同車型的路譜采集數(shù)據(jù)，分析最適合的振動工況條件；標準研討情況根據(jù)團體標準的立項情況，組織技術(shù)團隊進行動力電池國內(nèi)外多維度振動相關(guān)的法規(guī)和標準進行梳理和總結(jié)。研究匯總發(fā)現(xiàn)當前的法規(guī)和標準尚局限于振動測試本身，對復(fù)合環(huán)境的干涉以及耦合影響研究不多，尚無成體系的標準方案。經(jīng)過團隊吃多多論研究和試驗總結(jié)，發(fā)現(xiàn)整車在實際運行過程中，收到周圍環(huán)境的溫度、濕度和充放電過程的影響較大。將此類環(huán)境因子和汽車行駛過程中的振動路譜結(jié)合，將全生命周期分為幾個典型的復(fù)合場景，包括停車駐留、路上行駛、靜置充電和剎車回饋等集中代表場景。再根據(jù)以上幾種場景代表進行路譜和環(huán)境耦合，最終得到全生命周期內(nèi)的典型復(fù)合工況。二、標準編制原則和主要內(nèi)容此次標準修訂過程中，主要依據(jù)典型代表，復(fù)合實際的原則。首先將全國各城市場地劃分為極寒極熱，北方和南方城市代表，根據(jù)不同車型的實際使用場景，結(jié)合代表城市全年的溫濕度變換情況，總結(jié)出能夠代表全國大部分區(qū)域的溫度濕度分布數(shù)據(jù)；其次整理車輛行駛和充電信息的大數(shù)據(jù)，區(qū)分私家車和共享出租車的駕乘數(shù)據(jù)，整理出不同的充放電工況和DOD數(shù)據(jù)，分別描繪出各自的行駛習慣，按照月度和年份加和，描繪出全生命周期的充放電循環(huán)數(shù)據(jù)；最后結(jié)合各個車型的振動路譜數(shù)據(jù)和質(zhì)保里程多少情況劃分，不同車型適用于不同的振動路譜和質(zhì)保里程，在此基礎(chǔ)上得出各個典型車型的全生命周期的振動PSD路譜數(shù)據(jù)；最終將上述各個影響因子相互耦合在一起，對其測試的時間線，模擬整車實際場景的駕乘里程和環(huán)境可靠性的累計影響。輸出綜合的復(fù)合了上述四個因素的綜合路譜工況數(shù)據(jù)，能夠體現(xiàn)整車電池包在全生命周期內(nèi)的多因子復(fù)合振動測試場景和典型環(huán)境耦合路譜數(shù)據(jù)。最新的復(fù)合振動路譜數(shù)據(jù)，在測試過程中充分考慮了電池包全生命周期內(nèi)的環(huán)境影響和不同車型的不同人群的駕乘習慣，最終得出最符合實際情況和最能復(fù)現(xiàn)實際使用場景的復(fù)合振動路譜數(shù)據(jù)。在測試過程中溫度、濕度、充放電和振動因子相互影響相互嵌套，最終的數(shù)據(jù)會更加貼近實際場景和使用習慣，更好的體現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)和實際路譜的契合性。三、采用國際標準和國外先進標準情況當前國內(nèi)外真對電動汽車動力電池包及系統(tǒng)復(fù)合環(huán)境振動試驗方法及標準為空白狀態(tài)，沒有明確概念和相關(guān)描述和方法定義；外部整車企業(yè)的內(nèi)部標準只有高/低溫振動，或者高低溫振動+充放電，沒考慮實際工況和多應(yīng)力耦合；多數(shù)僅僅將