鋰電池（組）保護板測試系統（2022）PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次目 次 I前 言 IV引 言 V范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1縮略語 2類別 2技術要求 2使用環境 2基本功能 3電量管理IC芯片測試功能 3基本特性測試功能 3保護性能測試功能 3其他功能 3一般檢查要求 3電氣性能 4環境適應性 7工作范圍下限溫度（低溫） 7工作范圍上限溫度（高溫） 7低溫啟動 7高溫啟動 7低溫貯存 7高溫貯存 7穩態正弦振動 7恒定濕熱 7溫升 7噪聲 8電網適應性 8安全 8設備交、直流輸出漏電電壓 8接地電阻 8過壓保護 8過溫保護 8絕緣電阻 8泄漏電流 8絕緣耐壓 8電磁兼容（EMC） 8電磁干擾（EMI） 8電磁抗擾度（EMS） 9防護等級 9試驗方法 9測試條件 9試驗環境條件 9電網質量條件 9測試儀器要求 9一般檢查 9電氣性能測試 9輸出電壓誤差測試 9輸出電壓波形參數測試 10輸出電壓紋波及噪聲測試 10充電、放電電流誤差測試 11輸出電流波形參數測試 11輸出電流紋波及噪聲測試 12電子負載電流誤差測試 12導通阻抗測量誤差測試 12電阻（THR、IDR）測量誤差測試 13環境溫度測量誤差測試 13環境適應性試驗 14工作范圍下限溫度（低溫）試驗 14工作范圍上限溫度（高溫）試驗 14低溫啟動試驗 14高溫啟動試驗 14低溫貯存試驗 14高溫貯存試驗 15穩態正弦振動試驗 15恒定濕熱試驗 15溫升試驗 15噪聲試驗 15電網適應性試驗 15安全性試驗 15設備輸出交、直流漏電測試 15接地電阻試驗 16過壓保護試驗 16過溫保護試驗 16絕緣電阻試驗 16泄漏電流試驗 16絕緣耐壓試驗 16電磁兼容性試驗 16傳導干擾試驗 16輻射干擾試驗 16輻射抗擾度試驗 16傳導抗擾度試驗 16靜電抗擾度試驗 16（電源口）電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗 16（電源口）浪涌（沖擊）抗擾度試驗 16工頻磁場抗擾度 17電壓暫降和短時中斷的抗擾度試驗 17防護等級試驗 17檢驗規則 17型式試驗 17出廠試驗 17試驗項目 17標志、包裝、運輸、貯存 189.1標志 18產品標志 18包裝標志 199.2包裝 19隨同產品供應的技術文件 19產品包裝 199.3運輸 199.4貯存 19PAGEPAGE1鋰電池（組）保護板測試系統范圍組組（）規范性引用文件（GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T2423.12A低溫GB/T2423.22B：高溫GB/T2423.32Cab：恒定濕熱試驗GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）GB/T4706.1家用和類似用途電器的安全通用要求GB/T4798.22部分運輸GB6587電子測量儀器通用規范GB925410233GB/T13384機電產品包裝通用技術條件GB/T12325電能質量供電電壓偏差GB/T15945電能質量電力系統頻率偏差GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T17626.6GB/T17626.8GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗GB/T18268.11部分：通用要求術語和定義GB/T2900.1、GB/T2900.41、GB/T2900.89、GB/T8897.4界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1鋰電池（組）保護板lithiumbatteryprotectivecircuitmodule（組反接保護等，一般由控制IC、MOS開關、電阻、電容及部分輔助器件構成。3.2鋰電池（組）保護板測試系統lithiumbatteryprotectivecircuitmoduletestsystem用于對鋰電池（組）保護板的功能和性能進行測試的一整套設備系統。3.3模擬電池（組）simulatedbattery用于實現電池（組）功能模擬的電路。用若干串聯的恒壓源實現電池（組）放電功能模擬；通過吸收直流電能實現電池（組）充電功能模擬。3.4電池組電壓batterypackvoltage電池組的輸出端電壓。注：通常也稱為3.5導通阻抗conductionimpedance保護板輸入端與輸出端之間線路及器件的阻抗總和。3.6消耗電流consumptioncurrent保護板接入單體電池（電芯）后自身消耗的電流。縮略語IC：IntegratedCircuit，集成電路。MOS：Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET的簡稱，場效應晶體管。VM：VoltageMeasurement，電壓測量。PCM：ProtectiveCircuitModule，保護電路模塊，簡稱保護板。IDR：IdentificationResistance，識別電阻。THR：Thermistor，熱敏電阻。R.D.：ReadingData，讀取數據。F.S.：FullScale，滿量程。類別鋰電池（組）保護板測試系統按用途可分為手機數碼鋰電池（組）保護板測試系統、筆記本鋰電池（組）保護板測試系統、動力鋰電池（組）保護板測試系統。技術要求6.1.1工作溫度：20℃～30℃。6.1.2貯存溫度：-20℃～50℃。工作濕度：≤85%RH。供電電源：交流110V～240V、頻率50Hz～60Hz。IC芯片測試功能（組保護板測試系統應能對保護板的電量管理IC生產日期及系列號等信息寫入，PCM校準（包括電壓、電流及其偏移的校準，溫度校準）等。基本特性測試功能鋰電池（組）保護板測試系統應能對保護板的基本特性進行測試，包括開路電壓、帶載電壓測量，導通阻抗測量，熱敏電阻（THR）、識別電阻（IDR）測量，消耗電流測量等。注：帶載電壓測量是指在模擬保護板正常工作條件下測量電池組輸出端電壓。保護性能測試功能（組護測試，短路保護測試、反接保護測試、預充測試等。其他功能（組及程序文件進行燒錄。（組表的讀數作為參考值進行自校準。鋰電池（組）一般檢查要求一般檢查項目及要求如表1所示。表1一般檢查項目及要求序號類型項目要求1板卡及機箱內部檢查器件牢固性檢查散熱器、扣板、大重量元器件應安裝牢固，不松動。2易損件安裝位置檢查易損件安裝應便于更換。3發熱器件位置檢查發熱元件應有標識且遠離熱敏元件。4散熱風機檢查風機應布置合理，風道無遮擋，風向合理。5風機供電引線的插頭與插座應配合良好。67風機應易于裝配且與其他器件無干涉。8風機應固定牢固，無晃動。9板卡組裝應便于維護，拆卸。10應固定牢固，無晃動。11安全標識檢查高壓、高溫等位置應有安全標識，且未被遮擋。12整機檢查整機尺寸尺寸應符合產品技術指標或客戶要求。13通道數主機測試通道數應符合產品技術指標或客戶要求。14設備重量測試整機或整柜重量應符合產品技術指標或客戶要求。15機箱或機柜結構結構應不變形，鈑金應貼合無縫隙。序號類型項目要求16表面應平整，無破損刮痕，無毛刺，無尖銳處。17表面應無色差。18模塊安裝模塊導軌固定應牢固19模塊與導軌的間隙應合理，無干涉。20模塊與模塊之間應無干涉。21散熱風機檢查風機布置應合理，風道應無遮擋，風向應合理。22風機供電引線的插頭與插座應配合良好。2324風機應易于裝配，與其他器件無干涉。25風機應固定牢固，無晃動。26保護機制檢查安全標識檢查高壓、高溫等位置應有安全標識，且未被遮擋。27保護裝置參數檢查保險絲、空氣斷路器等參數應符合要求。28絕緣防護措施強電裸露部分應有絕緣防護。鋰電池（組）保護板測試系統各測試通道在常溫（一般取25℃）下的電氣性能應符合表2的要求。PAGEPAGE5表2電氣性能要求序號項目電氣性能要求手機數碼鋰電池（組）保護板測試系統筆記本鋰電池（組）保護板測試系統動力鋰電池（組）保護板測試系統1輸出電壓范圍及最大允許誤差(200～5000)mV：±(0.01%R.D.+0.01%F.S.)；(5000～10000)mV：±(0.01%R.D.+0.02%F.S.)。(20～5000)mV：±(0.01%R.D.+0.01%F.S.)；500～20000.01R..+0.05.)。(3～180)V：±(0.1%R.D.+1mV)。2充電、放電電流范圍及最大允許誤差(20～3000)mA：±(0.01%R.D.+0.02%F.S.)；2000mA：±0.5mA；(3000～16000)mA：±(0.01%R.D.+0.02%F.S.)；。(20～3000)mA：±(0.01%R.D.+0.20%F.S.)；2000mA：±0.5mA；(3000～20000)mA：±(0.01%R.D.+5mA)；(20000～30000)mA：±(0.05%R.D.+5mA)。(0～300)A：±(0.5%R.D.+0.05%F.S.)。3電子負載電流范圍及最大允許誤差(20～3000)mA：±(0.01%R.D.+0.05%F.S.)。(20～3000)mA：±(0.1%R.D.+0.5mA)。(100～3000)mA：±(0.1%R.D.+2mA)。4單節模擬電池充電、放電電壓范圍及最大允許誤差(5～5000)mV：±0.2mV。(100～5000)mV：±0.5mV。(0.1～5)V：±(0.1%R.D.+1mV)。5單節模擬電池充電、放電電流范圍及最大允許誤差(0～3000)mA：±(0.01%R.D.+0.05%F.S.)；(1～2000)uA：±(0.01%R.D.+1uA)；(10～1000)nA：±(0.01%R.D.+5nA)。(0～3000)mA：±(0.01%R.D.+0.01%F.S.)；(1～2000)uA：±(0.01%R.D.+1uA)；(10～1000)nA：±(0.01%R.D.+20nA)。(1～3000)mA：±(0.1%R.D.+1mA)。(1～2000)uA：±(0.1%R.D.+1uA)。6輸出電壓、電流波形波形應平滑上升，上升沿和下降沿的波形沖擊（突波）都應不超過10％；上升沿（10%～90%F.S.）時間應不大于3ms。（突波90%F.S.）3ms。（突波升沿（10%～90%F.S.）響應時間應不大于10ms。7輸出電壓、電流紋波及噪聲系數≤1%F.S.。≤1%F.S.。≤1%F.S.。8導通阻抗測量范圍及最大允許誤差(2～100)mΩ：±1mΩ；(100～1000)mΩ：±(0.01%RD+5mΩ)。(2～1000)mΩ：±(0.1%R.D.+1mΩ)；(1～100)Ω：±1Ω。（1～1000）mΩ：±(0.2%R.D.+1mΩ)。9PACK電壓測量范圍及最大允許誤差(100～10000)mV：±(0.01%R.D.+0.01%F.S.)。(0～20000)mV：±(0.01%R.D.+1mV)。(3～180)V：±(0.1%R.D.+1mV)。10電阻（THR、IDR）測量范圍及最大允許誤差(5～100)Ω：±5Ω；(100Ω～10)kΩ：±(0.5%R.D.+10Ω)；(5～100)Ω：±5Ω；(100Ω～10)kΩ：±(0.5%R.D.+10Ω)；50Ω～4kΩ：±(1%R.D.+2Ω)；(4～100)kΩ：±1%R.D.；序號項目電氣性能要求手機數碼鋰電池（組）保護板測試系統筆記本鋰電池（組）保護板測試系統動力鋰電池（組）保護板測試系統10kΩ～1MΩ：±0.5%R.D.。10kΩ～1MΩ：±0.5%R.D.。100kΩ～1MΩ：±1%R.D.。11環境溫度測量范圍及最大允許誤差(0～100)℃：±1℃。(0～100)℃：±0.5℃。-20℃≤t＜-10℃：±2℃；-10℃≤t≤85℃：±1℃；85℃＜t≤120℃：±2℃PAGEPAGE18環境適應性工作范圍下限溫度（低溫）設備在20℃環境下運行，電氣性能應符合第6.4條的要求。工作范圍上限溫度（高溫）設備在30℃環境下運行，電氣性能應符合第6.4條的要求。低溫啟動設備在0℃放置2h后，在該溫度條件下應能正常啟動，且通訊和基本功能應正常。高溫啟動設備在45℃放置2h后，在該溫度條件下應能正常啟動，且通訊和基本功能應正常。低溫貯存設備在-20℃貯存48h高溫貯存設備在50℃貯存48h穩態正弦振動6.4條的要求。恒定濕熱在40℃85%RH環境條件下放置12h（若有溫升件及部件的溫升應不超過表3溫度的90%表3鋰電池（組）保護板測試系統溫升內部測試點極限溫升/KDC-DC模塊30電感40變壓器40功率開關器件50輸出銅排20散熱器50噪聲（組穩定后，在周圍環境噪聲不大于40dB的條件下，距離設備水平位置1m處，測得的噪聲最大值應不超過70dB。電網適應性設備在電源范圍上下限條件（包括電壓上下限與頻率上下限）下運行，電氣性能應符合6.4條的規定。安全設備交、直流輸出漏電電壓設備輸出直流漏電電壓應不超過300mV。設備輸出交流漏電電壓應不超過300mV。接地電阻設備內任意應接地點對設備的接地排間的接地電阻應小于100mΩ。過壓保護具有過壓保護功能的模塊，當出現線路過壓時，應能報警且設備無損壞。過溫保護（溫度傳感器電流源應能立即停止輸出。負載、模擬電池的溫度檢測元件（如有的溫度升至預期的保護動作點時，應能關斷電路。絕緣電阻絕緣電阻應大于10MΩ。泄漏電流泄漏電流應符合GB/T4706.1-2005第16.2條的要求。絕緣耐壓試驗過程中應無放電或擊穿，漏電流應不大于10mA。電磁兼容（EMC）電磁干擾（EMI）設備的傳導干擾應符合GB9254-2008第5條的規定。設備的輻射干擾應符合GB9254-2008第6條的規定。電磁抗擾度（EMS）設備的電磁抗擾度應符合GB/T18268.1-2010第6.2條表1的規定，其中外殼靜電放電（ESD）采用性能判據C。設備的防護等級應不低于IP20。試驗方法試驗環境條件7.1.1.1環境溫度：20℃～30℃。7.1.1.2濕度：25%RH～75%RH。7.1.1.3大氣壓力：86kPa～106kPa。電網質量條件供電電源頻率偏差應滿足GB/T15945的規定。供電電源電壓偏差應滿足GB/T12325的規定。測試儀器要求除另有規定外，試驗中所使用的儀器儀表應滿足下列要求:1/3。采用目測、尺寸測量、質量測量、核對構配件參數等方法對第6.3條所列的項目進行檢查。電氣性能測試對于具有手動或自動校準功能的系統（模塊），應在完成自校準之后，進行電氣性能測試。輸出電壓誤差測試測試模型輸出電壓誤差測試模型見圖1。測試步驟

圖1電壓誤差測試模型按圖1在電壓范圍內選取合適的測量點。在設備的恒壓模式下，按選取的輸出（設定值輸出電壓。輸出電壓誤差計算按式（1）計算輸出電壓誤差：輸出電壓誤差=設備采集的輸出電壓值-電壓表測量的輸出電壓值 （1）輸出電壓波形參數測試測試模型測試步驟

圖2輸出電壓波形參數測試模型按圖2在電壓范圍內選取合適的測量點。（突波等，必要時可保存波形圖片。輸出電壓紋波及噪聲測試測試模型測試模型如圖2所示。測試步驟按圖2示波器設置帶寬20MHz，交流耦合，自動觸發模式。在電壓范圍內選取合適的測量點。讀取交流分量的峰峰值。電壓紋波及噪聲系數計算按式（2）計算電壓紋波及噪聲系數：Xrip=UPP/UDC×100% （2）式中：Xrip——電壓紋波及噪聲系數；UPP——輸出電壓交流分量峰峰值；UDC——直流輸出電壓平均值。充電、放電電流誤差測試分別在充電、放電狀態下進行以下試驗。測試模型測試步驟

圖3電流誤差測試模型按圖3在電流范圍內選取合適的測量點。在設備的恒流模式下，按選取的輸出（設定電流值輸出電流。輸出電流誤差計算按式（3）計算輸出電流誤差：輸出電流誤差=設備采集的輸出電流值-電壓表測量的輸出電流值 （3）輸出電流波形參數測試測試模型測試步驟

圖4輸出電流波形參數測試模型按圖4在電流范圍內選取合適的測量點。（突波等，必要時可保存波形圖片。輸出電流紋波及噪聲測試測試步驟按圖4示波器設置帶寬20MHz，交流耦合，自動觸發模式。在電流范圍內選取合適的測量點。讀取交流分量的峰峰值。電流紋波及噪聲系數計算按式（4）計算電流紋波及噪聲系數：Yrip=IPP/IDC×100% （4）式中：Yrip——電流紋波及噪聲系數；IPP——輸出電流交流分量峰峰值；IDC——直流輸出電流平均值。電子負載電流誤差測試測試模型測試步驟

圖5電子負載電流誤差測試模型按圖5在電流范圍內選取合適的測量點。在設備的恒流模式下，按選取的輸出（設定電流值輸出電流。電子負載電流誤差計算按（5）式計算電子負載電流誤差：電子負載電流誤差=設備電子負載的電流采集值-電流表的測量值 （5）導通阻抗測量誤差測試測試模型圖6導通阻抗測量誤差測試模型測試步驟根據被測電阻的范圍與準確度要求選擇合適的標準電阻和內阻測試儀。如圖5（b）接線法用內阻測試儀測量標準電阻，測量結果即標準電阻實際值。如圖1Ω的標準電阻，輸出電流值宜取1000mA；對于大于1Ω的標準電阻，輸出電流值宜取20mA應已對設備的輸出電流做了測量或校準。設備采集標準電阻兩端的電壓值。導通阻抗測量誤差計算按（6）式計算導通阻抗測量誤差：導通阻抗測量誤差=設備的標準電阻測量值-標準電阻實際值 （6）電阻（THR、IDR）測量誤差測試測試模型測試步驟

圖7電阻測量誤差測試模型按圖7電阻測量誤差計算按式（7）計算電阻測量誤差：電阻測量誤差=設備的標準電阻測量值-標準電阻值 （7）環境溫度測量誤差測試測試環境圖圖8溫度測量誤差測試環境圖測試步驟按圖8搭建測試環境。溫度值與溫度計測量的溫度值。溫度測量誤差計算按式（8）計算溫度測量誤差：溫度測量誤差=設備測量的溫度值-溫度計測量的溫度值 （8）環境適應性試驗工作范圍下限溫度（低溫）試驗按GB/T2423.1第5.2條試驗Ab溫度穩定后，按第6.4條的要求對設備進行電氣性能測試。工作范圍上限溫度（高溫）試驗按GB/T2423.2第5.2條試驗Bb溫度穩定后，按第6.4條的要求對設備進行電氣性能測試。低溫啟動試驗按GB/T2423.1第5.2條試驗Ab規定的方法進行試驗。環境試驗箱的溫度降低至0℃，溫度穩定后，設備在該溫度下放置2h。（一般取10次啟動，驗證通訊和基本功能是否正常。高溫啟動試驗按GB/T2423.2第5.2條試驗Bb（一般取10次啟動，驗證通訊和基本功能是否正常。低溫貯存試驗按GB/T2423.1第5.2條試驗Ab規定的方法進行試驗。環境試驗箱的溫度降低至-20℃，溫度穩定后，設備在該溫度下放置48h。通訊和基本功能是否正常。高溫貯存試驗按GB/T2423.2第5.2條試驗Bb通訊和基本功能是否正常。穩態正弦振動試驗GB/T4798.2-2008652M3xy、z三個軸向上分別進行。6.4恒定濕熱試驗按GB/T2423.3(40±2）℃，(85±3)%RH試驗后，用目測方式檢查設備外觀，并按第6.4溫升試驗按GB/T10233-2016第4.9.2.3條規定的方法對第6.5.9條表3規定的測量點進行溫升試驗。噪聲試驗（組40dB1m1m~1.5m噪聲。電網適應性試驗6.4條的要求對設備進行電氣性能測試。安全性試驗設備輸出交、直流漏電測試測試步驟進行測量。4）5）。接地電阻試驗按GB/T6587-2012第5.8.3條規定的方法進行試驗。過壓保護試驗對于具有過壓保護功能的模塊，外接電壓源，逐漸提高電壓輸出直至達到預設的電壓保護觸發點，檢查保護功能是否觸發。過溫保護試驗可按以下方法之一進行試驗：方法一：將溫度監測元件（溫度傳感器）的有效性。絕緣電阻試驗按GB/T10233-2016第4.6.1至4.6.2.2條的規定的方法進行試驗。按GB/T4706.1-2005第16.2條規定的方法進行試驗。絕緣耐壓試驗按GB/T10233-2016第4.5.2條規定的方法進行測試，電壓施加時間為1min。電磁兼容性試驗傳導干擾試驗按GB/T9254-2008第9條規定的方法進行試驗。輻射干擾試驗按GB/T9254-2008第10條規定的方法進行試驗。輻射抗擾度試驗按GB/T17626.3規定的方法進行試驗。傳導抗擾度試驗按GB/T17626.6規定的方法進行試驗。靜電抗擾度試驗按GB/T17626.2規定的方法進行試驗。（電源口）電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗按GB/T17626.4規定的方法進行試驗。（電源口）浪涌（沖擊）抗擾度試驗按GB/T17626.5規定的方法進行試驗。工頻磁場抗擾度按GB/T17626.8規定的方法進行試驗。電壓暫降和短時中斷的抗擾度試驗按GB/T17626.11規定的方法進行試驗。防護等級試驗按GB/T4208規定的方法進行試驗。檢驗規則應以年為周期進行型式試驗。新產品或老產品轉廠的試驗定型鑒定；c）產品長期停產后恢復生產時；d）用戶提出特殊要求，經制造商同意時。為不合格品。每臺產品都應進行出廠試驗。出廠試驗時只有一項不合格，允許返修后復試，復試一次仍不合格，則為試驗不合格。試驗合格后，填寫試驗記錄并且出具合格證方能出廠。型式試驗及出廠試驗項目見表4。表4試驗項目序號試驗項目型式試驗出廠試驗技術要求試驗方法1一般檢查√√6.37.32電氣性能測試輸出電壓誤差測試√√6.47.4.13充電、放電電流誤差測試√√6.47.4.44電子負載電流誤差測試√√6.47.4.75單節模擬電池充電、放電電壓誤差測試√√6.47.4.16單節模擬電池充電、放電電流誤差測試√√6.47.4.47輸出電壓、電流波形測試√√6.47.4.2,7.4.58電壓、電流紋波及噪聲系數測試√√6.47.4.3,7.4.69導通阻抗測量誤差測試√√6.47.4.810PACK電壓測