GB/T 32620.1-2016 电动道路车辆用铅酸蓄电池 第1部分:技术条件.pdf
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蓄电池按5.5试验,容量保存率R应不低于85%。
蓄电池按5.6试验,循环次数应不低于4
电池试验,循环次数应不低于: 不含补充电的试验循环,蓄电池按5.7.1试验,至放电电量为电池初始容量的80%C时,循环 次数,阀控式蓄电池应不低于200次;排气式蓄电池不低于250次。 含有补充电的试验循环,蓄电池按5.7.2试验,至放电电量为电池初始容量的80%Cdar时桥梁工程,循 环次数,阀控式蓄电池应不低于200次:排气式蓄电池不低于250次,
蓄电池试验,循环次数应不低于: 不含补充电的试验循环,蓄电池按5.7.1试验,至放电电量为电池初始容量的80%C时,循环 次数,阀控式蓄电池应不低于200次;排气式蓄电池不低于250次。 含有补充电的试验循环,蓄电池按5.7.2试验,至放电电量为电池初始容量的80%Cdar时,循 环次数,阀控式蓄电池应不低于200次;排气式蓄电池不低于250次。
蓄电池按5.8试验,放电容量应不低于0.8C.
阀控式蓄电池按5.9.1试验,不应有漏液及其他异
4.7.2材料的阻燃能力
蓄电池按5.10试验,蓄电池的峰值功率P应不低于5XUXC.(W)
蓄电池按5.11试验时,按额定容量C,计算,蓄电池质量损失不得大于2.5g/Ah。
蓄电池按5.13试验时,蓄电池中辐元素平均含量不超过总质量的0.002%
4.12蓄电池系统性能的行车模拟试验
蓄电池系统性能的行车模拟试验应符合附录A要求。 注:由蓄电池制造厂与车辆制造厂选用。
蓄电池系统性能的行车模拟试验应符合附录A要求, 注:由蓄电池制造厂与车辆制造厂选用。
动态试验设备的电流转换速度(两个稳定电流之间的时间差)从一个稳定状态到另一个稳定状态时 间应小于或等于1S。
除另有规定外,试验应在温度为15℃~35℃、相对湿度25%~85%、大气压力86kPa~106kPa 的环境中进行。
5.1.3. 1仪表量程
所用仪表的量程应随被测电流和电压的量值确定,即读数应在量程的后三分之一的范围内。 一电压测量 测量电压用的仪表应具有不低于0.5级精度的电压表,电压表内阻至少应是1kQ/V。 一电流测量 测量电流用的仪表应具有不低于0.5级精度的电流表。 注:上述电压、电流的测量也可以采用具有同等精度的其他测量仪器。
5.1.4电解液密度测量
测量电解液密度的密度计应具有适当的量程,分度值不应大于0.005g/cm,密度计的标定精度至 少应为0.005g/cm
测量温度用的温度计应具有适当的量程,其分度值不应天于1℃,温度计的标定精度不应低于 2。
测量时间用的仪表应按时、分、秒分度,至少应具有士1%的准确度
用的仪表应按时、分、秒分度,至少应具有士1%的
蓄电池外形尺寸的量具应具有1mm以上的精度
称量蓄电池质量的衡器,应具有士0.1%以上的精度。
5.1.9试验进行前的预处理
5.1.9.1蓄电池样品
5.1.9.2替电池的完全充电
蓄电池应按如下方式充电: a)恒流充电(适用于排气式蓄电池) 蓄电池在温度25℃士5℃的环境中,以0.75I。(A)电流充电至单体蓄电池平均电压为2.4V士0.1V 后,改用0.25I。(A)电流继续充电,在充电末期连续3h内蓄电池单体电压变化不大于0.01V/h,或电 解液密度符合制造厂规定时,认为蓄电池已完全充电。 b)恒压充电(适用于阀控式蓄电池) 蓄电池在温度为25℃士5℃的环境中,以0.5I.(A)的电流,单体蓄电池平均电压为2.45V士0.01V 的恒定电压连续充电12h18h,认为蓄电池已完全充电。 c)按制造厂提供的方法完全充电
5.2.1外观、名称、型号检验
用目视检查蓄电池的外观、名称、型号。
用目视检查蓄电池的外观、名称、型号。
有1mm以上的精度的量具测量蓄电池尺寸
5.2.3端子极性检验
合精度的电压表或反极仪检查蓄电池端子极性
擦净蓄电池表面,用符合精度的衡器称量蓄电池的质量。
5.3.1蓄电池经完全充电后,在标准环境温度中静置1h~4h,蓄电池以I。(A)电流连续放电至单体蓄
5.3.1蓄电池经完全充电后,在标准环境温度中静置1h~4h,蓄电池以I。(A)电流连续放电至单 电池平均电压达到U(V)时终止。 5.3.2测量并记录放电开始时的环境温度电池和端电压值,放电期间每隔30min测记一次,放电 5min测记一次,放电终止时记录放电持续的时间T。
5.3.1蓄电池经完全充电后,在标准环境温度中静置1h~4h,蓄电池以I。(A)电流连续放电至单体蓄 电池平均电压达到U(V)时终止。 5.3.2测量并记录放电开始时的环境温度电池和端电压值,放电期间每隔30min测记一次,放电末期 5min测记一次,放电终止时记录放电持续的时间T。
5.3.3按式(1)计算蓄电池的实际容量C.
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5.4不同温度下的容量试验
5.4.1蓄电池经完全充电后,在其他温度下静置18h~24h, 蓄电池以I,(A)电流连续放电至单体蓄电 池平均电压达U(V)时终止。 5.4.2放电结束后,蓄电池应置于常温下静置8h~24h,并按5.1.9.2进行完全充电
5.5荷电保持能力试验
经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后,擦净表面,在温度为25℃士5℃的环境中开路 静置30天,然后按5.3进行容量试验。 根据式(2)计算容量保存率R:
经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后,擦净表面,在温度为25℃士5℃的环境中开路 置30天,然后按5.3进行容量试验。 根据式(2)计算容量保存率R: R=C./C.X100% 式中: R 一一容量保存率,用百分率表示(%); 容量保存率试验前按5.3试验求得的实际容量,单位为安时(Ah); C. 静置后求得的放电实际容量值,单位为安时(Ah)
5.6循环耐久能力试验
5.6.1经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后,在温度25C士5C的环境中进行如下实验,
阀控式蓄电池:以1.5I,(A)的电流放电1.6h,然后以每单体恒压2.45V士0.01V,限流1.5I. (A)充电4h,(或按厂家提供的充电方法充电); b)排气式蓄电池:以2.0I(A)的电流放电1.6h,然后以每单体恒压2.55V士0.01V,限流2.5I (A)充电4h,(或按厂家提供的充电方法充电)。 c)以上为1个放充循环次数。 5.6.2蓄电池连续进行49个放充循环后,第50次按4.2.1进行容量放电。 5.6.3蓄电池完全充电后继续按5.6.1进行放充循环,每循环到第nX50(n=1,2,3)次时进行容量 放电检验,当放电容量低于0.80C。时,按4.2.1再进行一次容量验证,若验证容量值不低于0.80C,,则 继续进行下一放充循环;若验证容量低于0.80C时,放充循环终止,该50次循环不计入循环次数 之内。 注:容量验证试验计人到循环次数内,
5.7动态耐久能力试验
5.7.1动态放电方法
经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后以下列方式放电:
GB/T32620.1—2016以表3电流值和表1中的步骤、状态、时间、单体保护电压进行一个周期为60s微循环动态放电;不断重复图1方式放电,直至蓄电池终止电压Us(V)为止;c)记录整个放电过程的循环次数及累计容量:d)计算出所放出的容量Cda。注:最后一个微循环不计入循环次数的统计中。表1不含补充电动态放电步骤步骤电流/A状态时间/s单体保护电压/V1 Iah放电101.502Iad放电201.7030静置30放电时间/s20406080100120充电图1不含补充电动态放电方式5.7.1.2含补充电动态放电方法经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后以下列方式放电:a)以表3电流和表2中的步骤、状态、时间、单体保护电压进行一个周期为60s微循环动态放电;b)不断重复图2方式放电,直至蓄电池终止电压U:(V)为止;c)记录整个放电过程的循环次数及累计容量;d)计算出所放出的容量Cdar(补充充电的容量应从总的放电容量中减去)。注1:最后一个微循环不计人循环次数的统计中。注2:I.脉冲电压单体不得大于2.60V,厂家也可以规定Ir最高限制电压。表22含补充电动态放电步骤步骤电流/A状态时间/s单体保护电压/V1I ah放电101.502Id放电201.703Ire充电5静置25
GB/T 32620.1—2016dh放电4时间/s20406080100120充电图2含补充电动态放电方式表3放电条件放电条件3hr蓄电池放电电流/A5hr蓄电池放电电流/A大电流放电Ia5.2 I37.5XIs小电流放电Ia1.3 I32.0XIs补充电电流Ire2.6 Is4.0XIs5.7.2动态耐久能力试验蓄电池应该在前一次放电后1h内,按5.1.9.2充电(按厂家说明充电应在在8h内完成),充电之后,电池应静置1h~4h,按如下方法进行试验:a)蓄电池按5.7.1或5.7.2的方式进行循环放电;b)第50次充/放循环后计算“容量”并按5.1.9.2充电(或按照厂家的规定充电)进行一次恢复充电;当计算的蓄电池容量Ca或Cdar下降到额定容量的80%C。时,寿命终止,试验结束;d)计算每个循环周期的容量、记录累计放电容量、及达到的循环次数。注:试验过程中在允许条件下,蓄电池充、放电循环每天应安排至少两次。5.8快速充电能力试验5.8.1经5.3试验且符合4.2.1要求的蓄电池完全充电后,在标准温度条件下进行。a)阀控式蓄电池:以I.(A)电流放电至单体蓄电池平均电压为1.85V,然后以3I(A)恒流充电到单体平均电压为2.67V,并以单体电压2.67V恒压充电至充电结束,两阶段充电时间总计为2h。b)排气式蓄电池:以I(A)电流放电至单体蓄电池平均电压为1.85V,然后以6I.(A)恒流充电到单体平均电压为2.67V,并以单体电压2.67V恒压充电至充电结束,两阶段充电时间总计为2h。5.8.2蓄电池在基准温度条件下,蓄电池以I.(A)电流放电至单体蓄电池单体电压为U:(V)。记录放电时间,并以放电电流(A)乘以放电时间(h)计算放电容量值。5.9安全性5.9.1过充电试验阀控式蓄电池完全充电后,在温度为25℃士5℃的环境中,以0.6I.(A)电流连续充电5h,然后检8
查有无漏液,外观是否正常
5.9.2材料的阻燃能力运
b.1经5.3容量试验达到额定容量值的蓄电池完全充电后,在基准环境中开路静置24h。 a)3hr容量蓄电池:以电流I,=2XI3(A)放电20s,测量并记录蓄电池的端电压U,值,间断 5min;不经再充电蓄电池以电流I2=10×Ia(A)放电5s,测量并记录蓄电池电压U2值按下 列公式计算蓄电池的峰值功率P。 b)5hr容量蓄电池:以电流I,=3XIs(A)放电20s,测量并记录蓄电池的端电压U,值,间断 5min;不经再充电蓄电池以电流I2=15XIs(A)放电5s,测量并记录蓄电池电压U2值按下 列公式计算蓄电池的峰值功率P。 注:端电压应在每只蓄电池的端子处测量,确定无外部电压降干扰试验结果。 0.2蓄电池电阻计算见式(3):
0.3蓄电池开路电压计算见式(4):
5.10.3蓄电池开路电压计算见式(4)
端电压降到2/3开路电压的电流计算见式(5) U
5.10.5峰值功率计算见式(6):
Pmax 峰值功率,单位为瓦特(W); R batt 蓄电池电阻,单位为欧姆(2); Uoc 蓄电池开路电压,单位为伏特(V); 端电压隆到2/3开路电压的电流,单位为安培(A)
Uoc=U,+I,XR
Ipk = 3Rbatt Uoc 3
5.11.1电池按5.1.9.2完全充电,擦净全部表面,干燥并称量质量( 5.11.2蓄电池保持在40℃土2℃环境温度中。 5.11.3蓄电池以单体电压2.40V士0.01V恒压充电500h。 5.11.4擦净全部表面,干燥并称量质量(W)到精度士0.05%。 5.11.5按式(7)计算水损耗量:
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W,充电开始时蓄电池质量,单位为克(g); W2——充电后蓄电池质量,单位为克(g); C。——3 hr或5 hr额定容量,单位为安时(Ah)。
5.12耐振动能力试验
5.12.1蓄电池完全充电后在25℃士5℃环境温度中,以直立状态坚固在振动台上。 5.12.2蓄电池应经受频率为30Hz~35Hz,最大加速度为30m/s的垂直振动2h。 5.12.3振动试验后,检查蓄电池端电压及外观是否正常,
5.12.1蓄电池完全充电后在25℃士5℃环境温度中,以直立状态坚固在振动台上。
6.1.1出厂检验、周期检验
凡提出交货的产品,必须按出厂检验项目和周期检验项目进行检验,检验的项目及检验 表5。
有下列情况之一时,应抽样进行型式检验,作型式检验必须是经出厂检验合格的产品: a)试制的新产品; b)产品结构、工艺配方或原材料有更改时; C 批量生产的产品按表2规定进行的定期抽样检验; d)用户要求的检验; e)政府行为的检验。 注:同系列蓄电池型式检验时一般选取产量最大的型号抽样
5.2型式检验项目与全项试验程序
检验的项目及检验样品数量见表4和表5。
6.4产品检验合格出厂文件
应验合格后方可出厂,并附有产品检验合格的文件
注1:★试验中任何一次合格后,允许进行下一步试验。 注2:☆试验项目可生产商任意选取一项,未说明的应优先进行一20℃容量试验, 注3:O非强制性条款,由用户与制造厂商议决定。 注4:●仅限于阀控式蓄电池。
7标志、包装、运输、贴存
蓄电池产品(包括单体、蓄电池组、蓄电池组模块、蓄电池系统)上应有下列标志: a)制造厂名; b)产品名称、型号; c) 生产日期; d)商标; e)极性符号; f)阻燃级别(阀控式蓄电池)
包装箱外壁应有下列标志: a)产品名称、型号规格、数量; b)出厂日期; c)产品标准编号; d)每箱的净重及毛重; e) 标明防潮、不准倒置、轻放等字样; f)厂名厂址
7.2.1蓄电池的包装应符合防潮、防振的要求。
4.1产品应贮存在温度为5℃~40℃的干燥,清洁及通风良好的仓库内。 4.2应不受阳光直射,离热源(暖气设备等)不得少于2m。 4.3产品应正立存放,不得倒置及卧放,不得受任何机械冲击或重压
7.5使用时的注意事项
正确的状态来使用,应利用使用说明书或其他适当方法来介 池的使用条件、注意事项及禁止事项,同时注明以下使用中的注意事项: a)蓄电池不得短路:
蓄电池不得放置密闭的容器内; 蓄电池远离火源; d)充电时注意事项; e)蓄电池破损时的处理方法; f)不得随意解剖; g)不得随意丢弃。
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附录A (规范性附录) 蓄电池系统性能的行车模拟试验
本部分适用于模拟电动道路车 循环寿命及其他项目的试验
为使试验其有更加真实性,蓄电池具有的放电能力及尺寸大小试验应选择在城市中所具有代表性 车辆上测试。蓄电池的选择应考虑两个要素,首先是质量,其次是容量,即在规定的质量条件下,电池的 容量应能达到所需要的运行里程。 假设在城内运行的环境温度为25℃、车辆以平均速度为30km/h,蓄电池供给的能量为 100VAh/t·km在道路上运行,以这样的平均速度,运行1km,每吨车辆需要蓄电池3kW的动力, 组容量15kVAh的蓄电池组应驱动该一吨重的车辆在市内行驶150km。 注:选择用于车辆的试验蓄电池质量、体积和容量与车辆电池系统可用空间有关、为指导蓄电池选择,提出下列数 据供参考:满载车辆中蓄电池所占质量最大份额30%;城市车辆所行驶的最大范围150km。
A.3.1.1模拟车辆性能调整
由于城市中交通流量的限制,不同车辆在市区运行时所耗能量差距通常并不大,但高性能车辆所需 能量消耗仍比低性能车辆的高,要求所用蓄电池应赋予更高的动能,蓄电池的试验程序应随车辆不同而 变化,应符合蓄电池制造厂家与车辆厂家的规定。 为了使程序适应某特定车辆,可以在基本微循环图的第15步(最大放电功率)和第19步(最大补充 充电功率)在幅度上进行了调整,使其符合车辆驱动系统实际能力,但持续时间不应改变(见表A.2)。 试验用于高性能车辆的电池系统其峰值增大,而低性能车辆的电池系统其峰值降低。其他各步的 幅度和时间持续没有变化。用于测试试验质量1t高性能车辆的电池的微循环例子示于表A.2。在该 例中,驱动系统最大功率是100kW:最大再生(充电)功率为50kW
A.3.1.2蓄电池的选择和准备
蓄电池系统管理系统和附件应符合车辆厂家的总装规定,蓄电池应按制造厂的说明进行试验准备, 并记载准备的过程及各个不同系统的情况,(包括电池管理系统(BMS)、车辆驱动系统以及试验室的试 验台等)。在试验开始时应对控制系统兼容性等相关各方面详细检查。在试验期间蓄电池的摆放位置, 应做到周围的空气流动和温度状况与蓄电池在车辆中实际运行情况相同。 为使蓄电池达到最佳状态,试验的蓄电池或蓄电池组应进行前期多次循环的充、放电,以保证电池 的输出容量达到了最佳状态。
A.3.2基础电流放电微循环
以在微循环中每步的持续时间及功率百分比,对于其平均放电功率为3kW蓄电池系统进行阐述, 模拟循环试验由多个重复的微循环组成,整体试验直至蓄电池放完电或因某种原因而终止。 每一个微循环分为20个步骤,第15步时峰值功率达到24kW,A.4.2中给出了此时循环的容量差。 表A.1所给出了峰值功率为24kW的微循环的动态负荷试验(DST)的全部20步的完整列表。
表A.1值功率为24kW时,微循环的DST值
注:再生能量的数字是为了满足DST的电源配置要求。为了防止严重的过充电,在某些情况下,传送到电 实际功率可以由BMS控制。
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试验条件为: a)蓄电池系统应在环境温度25℃条件下按照厂家的要求充足电(除非有另外规定),总的空气流 通条件要和电池装到车里的状况相同。在放电期间应保持空气流通,但在充电期间要关闭。 由电池系统供电系统对电池冷却和加热,如果电池系统设计本身需要的应开启或需用外部电 源给BMS供电的,要记录并标明该电源的能量消耗。 b) 运行电压,包括放电期间的最低电压和充电期间最高电压,在寿命试验程序(见A.5)的电池容 量试验期间的每一个微循环中都应记录,其电压值应为微循环范围内运行电压。 c)在电池顶部采用平均气流是可以接受的,而不要按照计算的车速调节气流。在试验期间应按 照车辆平均速度30km/h的状况设定恒定气流速度。 注:目前可用的为数不多的牵引电池或正在开发中的电池可以承受连续的极端运行状况而不受损。通常状况下, 蓄电池是由BMS来保护,目的是电池系统在遇到自身不能承受条件时,BMS能够保证蓄电池在极限状况下运 行。避免几分钟的极端运行状况就可能导致电池系统的永久性损坏情况发生,从而凸显BMS和车辆系统之间 结合精确、可靠的重要性。
A.4.2蓄电池能量测定
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循环”测试蓄电池系统,直至蓄电池不能再输出所需要的能量或由蓄电池系统BMS终止。 A.4.2.2在整个试验过程中要连续记录蓄电池系统的电压,同时要记录并说明所涉及的循环试验各种 数值、总的微循环数。试验结束后,其试验报告中应标明试验终止的原因。 A.4.2.3试验的放电部分输出能量的总“瓦时(Wh)”数、以及在模拟刹车再生充电部分返回能量的总 “瓦时(Wh)”数。蓄电池的能量应为净“瓦时(Wh)”输出,即输出能量的总“瓦时(Wh)”和反充回能量 的总“瓦时(Wh)”的差额。 注.BMS可能受容量(输出)温度、 其他任何与电池寿命或安全性等因素而终止
A.4.3蓄电池基础能量确定
新电池系统经过初始条件准备之后,要以每天一个循环的方式重复10次参比循环试验以确立源 量的一致性。记录这十次试验的每一次所输出的净能量,并把最后一次试验输出的净能量记为基 量。
以A.3“参比循环试验”方法确定蓄电池的寿命。当蓄电池放出储存的额定容量80%时或者微循环 结束时恰好输出了能量的80%时放电结束。然后电池进行充电,充电应在放电结束后1h内进行,充电 结束后,放电应在1h内开始(但为了适应试验室正常的工作时间,放电开始时间可以延迟)。每50次 循环之后要用基准试验循环来测定蓄电池的能量的存量。以此来确定电池的实际能量的存量及其他参 数的监测。在此试验过程中要连续记录蓄电池系统的电压,以使确定电池系统的其他参数,此外,要记 录并说明总的微循环数、总的瓦时输出和反充回的总瓦时数,以此作为寿命试验程序该阶段的能量的存 量(试验过程中允许蓄电池厂家在结束了整个额定容量储存试验之后立即进行恢复处理)。当输出的能 量降至低于参考能量储存的80%时寿命试验结束。该参考循环试验数记为电池的寿命。蓄电池能量 的存量试验间隔可以调整,以
A.6峰值功率和蓄电池电阻的测定
电池的最大功率和电阻以寿命试验程序中的电池能量的存量试验时测得的电压和电流来计算 录表A.1或表A.2的第14步和15步结束时的电压和电流。以下列公式进行计算: a)蓄电池的电阻用式(A.1)计算得出:
检验检疫标准Ipk=3Ra Voe
Ipk——计算得到的最大功率时的峰值电流,单位为安培(A)。 d)最大功率由式A.4计算:
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