
| 产品名称 | PWEV03 | 实验环境 | 实验室 |
| 拟制人 | 日期 | ||
| 审核人 | 张春林 | 日期 | 2014.5.10 |
| 批准人 | 日期 |
本报告主要总结安装在某电池科技有限公司实验室内模拟平台上的钜威BMS测试项目、测试方法及测试结果。
2 试验条件及工具
试验条件
BMS已安装在某实验室内模拟平台上(1主1从,20串,标称容量70AH),BMS部分功能及性能需在整车上完成测试。如无特殊说明时,环境温度应为20℃-25℃,相对湿度为45%-75%,电池SOC80%左右。
试验工具
| 名称 | 型号 |
| 钳流表 | Fluke375 |
| 电压表 | Fluke |
| 计时器 | 手机秒表 |
| 充电机 | TBT-120V/200A |
3.1 BMS功耗
测试标准: BMS(1主控+1从控+1EV200接触器)功耗平均值小于20w。
测试方法: 用电压表测试BMS供电电压V1,使用电流表测试BMS供电总电流A1。
P(BMS功耗)=(V1*A1)
| 序号 | V1(v) | A1(A) | P(w) |
| 1 | 24V | 0.945(最大值) | 22.68w |
| 2 | 24V | 0.35(最小值) | 8.4w |
| 3 | |||
| 4 | |||
| 5 | |||
| 平均功耗 | 15.4w | ||
3.2 BMS单体/总电压采集精度
测试标准:单体电池电压采样精度±5mv,总电压精度≤±2%FS。
测试方法: 电池静置20MIN后,使用电压表测试第1箱电池前20节单体电压及电池组总电压并记录。使用上位机监控1#BMU电压并记录。
| 电池编号 | 电压真实值(v) | BMS采集值(v) | 误差(mv) | 判据 | 结果 |
| 1 | 3.157 | 3.157 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 2 | 3.160 | 3.160 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 3 | 3.155 | 3.154 | -1 | ≤±5mv | PASS |
| 4 | 3.159 | 3.159 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 5 | 3.157 | 3.158 | 1 | ≤±5mv | PASS |
| 6 | 3.152 | 3.153 | 1 | ≤±5mv | PASS |
| 7 | 3.153 | 3.153 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 8 | 3.157 | 3.156 | -1 | ≤±5mv | PASS |
| 9 | 3.165 | 3.165 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 10 | 3.157 | 3.157 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 11 | 3.161 | 3.161 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 12 | 3.159 | 3.161 | 2 | ≤±5mv | PASS |
| 13 | 3.163 | 3.162 | -1 | ≤±5mv | PASS |
| 14 | 3.158 | 3.158 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 15 | 3.1 | 3.1 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 16 | 3.305 | 3.305 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 17 | 3.305 | 3.306 | 1 | ≤±5mv | PASS |
| 18 | 3.306 | 3.305 | -1 | ≤±5mv | PASS |
| 19 | 3.305 | 3.305 | 0 | ≤±5mv | PASS |
| 20 | 3.305 | 3.306 | 1 | ≤±5mv | PASS |
| 总电压 | 70.34 | 70 | 0.4% | ≤±2%FS | PASS |
| 最大误差 | 2mv | 合格 | |||
3.3 BMS电流采集精度
测试标准:电流精度≤±5%FS;30A以内≤±1A(500A满量程)
测试方法:将钳流表接入电池母线,开启充电机并以不同功率给电池充电,开启放电电阻给电池放电。(正为放电、负为充电)记录钳流表电流值和上位机电流读数。
| 序号 | 钳流表(A) | BMS采集值(A) | 误差(%) | 判据 | 结果 |
| 1 | -4.3 | -4.3 | 0 | 30A以内≤±1A | PASS |
| 2 | -59.4 | -59.7 | 0.5% | ≤±5%FS | PASS |
| 3 | 61.8 | 60.9 | 1.4% | ≤±5%FS | PASS |
| 4 | 120.3 | 120.1 | 0.2% | ≤±5%FS | PASS |
| 最大误差 | 1.4% | 合格 | |||
3.4 BMS温度采集精度
测试标准:温度值≤±2℃,(参照QCT7 4.2.3节)
测试方法: 将BMS温度探头和万用表温度探头一起放在放电池极耳板上,分别记录BMS检查温度及万用表温度读数。
| 序号 | 万用表温度(℃) | BMS采集(℃) | 误差(℃) | 判据 | 结果 |
| 1 | 38.6 | 39 | 0.4 | ≤±2℃ | PASS |
| 2 | 37.2 | 38 | 0.8 | ≤±2℃ | PASS |
| 3 | 41 | 41 | 0 | ≤±2℃ | PASS |
| 4 | 38.2 | 39 | 0.8 | ≤±2℃ | PASS |
| 最大误差 | 0.8 | 合格 | |||
3.5 BMS故障报警及保护功能
测试标准: 参照技术协议标准。
测试方法:
| 项目 | 方法 | 结果 |
| 单体过压一级故障(告警) | 设阈值置3.5V,给电池组充电至单体大于3.5V。 | 单体高于3.5V,BMS上位机输出告警信息。 |
| 单体过压二级故障(保护) | 设阈值置3.6V,给电池组充电至单体大于3.6V。 | 单体高于3.6V,BMS切断充电电继电器。 |
| 单体欠压一级故障(告警) | 设置阈值2.7V,给电池组放电至的单体电压小于2.7V | 单体低于2.7V,BMS上位机输出告警信息。 |
| 单体欠压二级故障(保护) | 设置阈值2.5V,给电池组放电至单体电压小于2.5V | 单体低于2.5V,BMS切断放电继电器。 |
| 温度过高一级故障(告警) | 设置阈值60℃,给NTC加热至温度大于60℃, | 温度在60℃-65℃时,BMS上位机输出告警信息。 |
| 温度过高二级故障(保护) | 设置阈值65℃,给NTC继续加热至温度大于65℃, | 大于65℃时,BMS切断充电电继电器。 |
| 总电压过高一级故障(告警) | 设置阈值70V,给电池组充电至总电压大于70V。 | BMS上位机输出告警信息。 |
| 总电压过高二级故障(保护) | 设置阈值72V,给电池组充电至总电压大于72V。 | BMS切断充电继电器。 |
| 总电压过低一级故障(告警) | 设置阈值54V,给电池组放电至总电压小于54V。 | BMS上位机输出告警信息。 |
| 总电压过低二级故障(保护) | 设置阈值50V,给电池组放电至总电压小于50V。 | BMS切断放电继电器。 |
3.6 SOC测试
测试标准:SOC估算误差≤8%。
测试方法:测试整车充电过程中SOC精度。记录BMS当前SOC值Q1,电池额定容量W,开启充电机以电流A1充电S小时,记录此时BMS的SOC值Q2。
测试整车充电过程中SOC精度。
SOC误差=Q2-(Q1+A1*S/W)
| Q1 | Q2 | W(Ah) | A1(A) | S(h) | SOC误差 |
| 61% | 75.5% | 75 | 59.4 | 11.2/60 | -0.3% |
测试标准:在实验平台上充电、放电过程中检查BMS内部CAN0和通信稳定。
(实验室平台无法估测充电CAN和整车CAN通信)
测试方法:
| 编号 | 方法 | 结论 |
| 内部CAN0 | 开启BMS电源,使BMS上电,以60A给电池放电。观察上位机是否正常接收BMS数据。 | 通信稳定 |
| 内部CAN0 | 连接充电机,以额定60A给电池充电,观察观察上位机是否正常接收BMS数据及充电是否异常。 | 通信稳定 |
一、均衡容量测试
测试步骤:
1、测试电池组容量,(由于充放电设备无记录容量等数据功能,采用充放电时间和充放电电流乘积计算)。记录见表一
2、将第5节和16节电芯放在化成柜上单独放掉15AH,对白天给电池做2个循环充放电并开启BMS均衡,晚上给电池静置并开启BMS静态均衡。充放电参数如下:
A、60A放电,60A充电。
B、放电截止电压2.0V,延时3s,充电截止电压3.7V
3、记录充电,放电,静态,记录充电次数,主要记录电池放电截止后静置1h压差变化情况。记录见表二
4、根据记录数据对比分析均衡效果
二、测试数据:
1、电池初始容量及能量密度比
表一
| 计量类型 | 容量(AH) | 标称电压(V) | 电芯重量(KG) | 比能量密度 Wh/KG |
| BMS记录 | 69.9AH | 3.2*20 | 1.765*20 | 126.7 |
| 时间*电流算出 | 72AH | 3.2*20 | 1.765*20 | 130.5 |
表二
| 记录时间 | 状态 | 记录值 | |
| 14.10.16 15:00 | 电池放电截止 | 电池组总电压(V) | 60.4 |
| 电池组压差(mV) | 1125 | ||
| 电池组容量(AH) | 54.9 | ||
| 电池组能量密度比(Wh/Kg) | 99.5 | ||
| 压差改善效果△V(mV) | - | ||
| 电池组容量提升(AH) | - | ||
| 14.10.17 15:00 | 电池放电截止 | 电池组总电压(V) | 63.3 |
| 电池组压差(mV) | 825 | ||
| 电池组容量(AH) | 57.5 | ||
| 电池组能量密度比(Wh/Kg) | 104.3 | ||
| 压差改善效果△V(mV) | 300 | ||
| 电池组容量提升(AH) | 2.624 | ||
| 14.10.18 15:00 | 电池放电截止 | 电池组总电压(V) | .2 |
| 电池组压差(mV) | 4 | ||
| 电池组容量(AH) | .5 | ||
| 电池组能量密度比(Wh/Kg) | 116.9 | ||
| 压差改善效果△V(mV) | 821 | ||
| 电池组容量提升(AH) | 7 | ||
| 14.10.19 15:00 | 电截止电池放 | 电池组总电压(V) | 61.1 |
| 电池组压差(mV) | 81 | ||
| 电池组容量(AH) | 68.1 | ||
| 电池组能量密度比(Wh/Kg) | 123.5 | ||
| 压差改善效果△V(mV) | - | ||
| 电池组容量提升(AH) | 3.6 |
将万用表打到电流档,使用上位机观察BMS开启的是哪一节电芯。把表笔串入对应的电压采集线路中,入结果为 1.015A
测试结论:BMS均衡对电池组压差改善效果明显,经过一个晚上的均衡基本可以使单体压差控制在10mv以内。测试电池组能量密度比经过三天的时间提升了24wh/kg。
5 测试总结
综上:本次BMS测试性能参数均达标,在状态量参数方面如SOC精度、电压采集精度、电流采集精度等指标符合QT7标准要求,BMS样品整体测试结果合格。
