BMS四个机械负荷试验和温湿度试验解析

BMS是电动汽车电池管理系统是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。BMS实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息，与外部设备如整车控制器交换信息，解决锂电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题。主要作用是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。通俗的讲，就是一套管理、控制、使用电池组的系统。

动力电池BMS系统主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。

机械负荷试验

对于类似的内容，下手点依然是需求来源；例如在《GB/T 电动汽车用电池管理系统技术条件》中，规定了BMS涉及到的几项机械试验。

当然，一般主机厂会在它们的SOR中明确写出试验需求，到时候我们应该参考SOR。在本文中，就先按照技术条件来。

进一步地，从技术条件的试验方法中，追溯到另外一个标准GB/T 28046（对应国际标准ISO 16750）。

那我们就打开GB/T 28046.3，发现里面试验最终参考的标准是GB/T 2423（对应国际标准IEC60068），它们都是一步一步引用，最终回到试验的源头参考标准。

上面把整个逻辑关系理顺之后，下面我们进入到实际试验项目中。

跌落试验：

目的是检验DUT因自由跌落导致的失效和损坏，是用来模拟产品由于粗率运输遭到跌落的场景。

其实里面包括了两种试验场景：带包装跌落与不带包装跌落。

具体地，产品出厂时如果有专用的包装，这个包装是作为产品的组成部分，那么就整体一起做跌落试验；如果最终出厂时产品是没有包装的，那就不带包装做跌落试验。

上面是模拟出货运输的场景，除此外，还存在一种情况：即产品在产线加工过程中出现意外的跌落，此时产品是没有包装的，这个场景是否需要做试验？那就要回答另外一个问题，即产线加工时如果产品不小心掉到地上，是否还可以继续向下流转至出货？如果允许的话，那就一定要做不带包装的跌落试验。

跌落的试验方法与要求如下：

机械冲击试验：

目的是检验DUT因受到车身或车架冲击导致的失效和损坏，模拟车辆高速行驶越过石头等的场景。

试验方法与要求如下：DUT是需要带电运行的。

试验的脉冲波形如下：横坐标为时间，纵坐标为加速度；整个过程是一个加速-碰撞-减速的过程。

通常情况下，以正弦振动和随机振动来表征汽车振动的实际情况。

随机振动和正弦振动首要要确认DUT的安装位置，BMS一般是安装在乘用车的底盘，所以根据GBT 28046.3来讲，只做随机振动试验；而正弦振动需要与主机厂确认是否有必要进行，一般主机厂对此没有要求。

随机振动试验：

目的是检验DUT因受到振动导致的失效和损坏，用来模拟车辆在粗糙路面行驶引起的随机振动。

试验方法与要求如下：

正弦振动试验：

目的是检验DUT因受到振动导致的失效和损坏，用来模拟发动机和变速箱产生的正弦激励导致的振动。不过对于BMS来讲，因为远离它们，一般不要求做此试验，不过还是要了解一下其内容。

一种试验方法与要求如下：

对于这两个振动试验来讲，有可能需要增加温度条件，需要与主机厂确认，可能常温试验更普遍一些。

温湿度试验

只总结了气候负荷试验中涉及到温湿度部分的试验内容。

在《GB/T 电动汽车用电池管理系统技术条件》中，关于温湿度的试验提到了如下几种，同样标准引用的逻辑依然是技术条件→GB/T 28046→GB/T2423，但这几种试验还不够全面，文中会继续补充。

下面开始逐一介绍试验内容。

恒温试验：包括低温贮存运行、高温贮存运行四种试验。

低温贮存：模拟DUT暴露在低温不带电工作状态，如系统/组件装运期间；失效模式为不能承受霜冻。

试验方法与要求：

低温运行：模拟DUT暴露在低温带电工作状态，如系统/组件使用于很低的环境温度；失效模式为因低温造成的电气故障。

试验方法与要求：

高温贮存：模拟DUT暴露在高温不带电工作状态，如系统/组件装运期间；失效模式为不能承受高温。

试验方法与要求：

高温运行：模拟DUT暴露在高温带电工作状态，如系统/组件使用于很高的环境温度；失效模式为因高温造成的电气故障。

试验方法与要求：

上面这四个恒温的试验比较好理解，也比较常见，下面介绍非恒温条件试验。

温度梯度：用于检查机械和电气装置在工作温度范围内出现故障的小的温度区间。

试验方法与要求：

温度循环：里面包括两个试验，规定变化率的温度循环与规定转换时间的温度快速变化；

规定变化率的温度循环：这个试验可能更多被称为温度循环（与主试验名字相同），模拟DUT带电工作时周围温度的变化，如在系统/组件工作时快速改变周围温度；失效模式为温度变化引起的电气故障。

试验方法与要求：

规定转换时间的温度快速变化：这个试验可能更多被称为温度冲击，这是一个加速试验，模拟车辆中大量的慢温度循环；对此，用较快的温度变化率及更宽的温度变化范围，加速是可行的。失效模式为因老化和不同的温度膨胀系数导致的材料裂化或密封失效。

试验方法与要求：

湿热循环（交变湿热）：模拟系统/组件用于高湿条件，失效模式为因潮湿引起的电气故障。

这里面又包含了两个试验：湿热循环（与主试验名字相同）和温度/湿度组合循环试验。

湿热循环试验：需要解释的是一个循环为24小时，试验期间湿度是保持在一个很高的范围之内（90%以上）；而温度是变化的，升温并保持12H，降温并保持12H，加起来为24H。

试验方法与要求：

温度/湿度组合循环试验：

试验方法与要求：

稳态（恒定）湿热：模拟系统/组件用于高湿条件，失效模式为潮湿引起的电气故障。这个就是大家熟悉的双85试验，要求85℃/85%RH条件，当然这样会比较苛刻，还是根据主机厂的SOR来制定。

一般的试验方法与要求：

总结：

基本上把能遇见的涉及温度、湿度的试验都罗列在上面了，后面有增补的话，会及时更新；当然还有些遗留问题，例如高温低温预处理、高温耐久等试验需要进一步深入了解；以上所有，仅供参考。