YD/T 3408-2018 通信用48V磷酸铁锂电池管理系统技术要求和试验方法.pdf
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5.4.2信息测量显示精度
BMS应能测量锂电池蓄电池组的充/放电状况、单体电池电压、总电压、电流、电池组工作环 、容量、告警信息等各种参数值,且与电池组实际的参数值之间的误差应符合表1的要求。
表1BMS测量显示精度
照明标准规范范本5.5.1BMS限流充电功能
流状态的电流值不小于1I1oA。
5.5.2BMS单体均衡能力
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在环境温度25℃时,对于单体电池额定容量相同,50%荷电状态的锂电池组,选择不连续排列的 单体4个,以2I10放电率放电至单体电池最大压差50mV以上或放出额定容量5%(不小于1AH),用 满足锂电池组正常充电要求的电源对其充电30h,继续静置30min,锂电池组单体间最大压差小于30mV 或整组荷电量恢复到额定容量98%
5.5.3BMS放电能力
按10I1o电流在开放环境进行持续放电试验,BMS电路板应能正常工作且温升最大应小于40℃ 电池组荷电状态(SOC)计算 BMS应具备动态荷电量计算功能,BMS在线预判容量SOC的准确度要求均应在95%以上。
对BMS充电功率和放电功率进行测试,限流充电状态下BMS的效率不低于92%,放电效率不 %
5.5.5BMS基本功耗
文电状态、自动休眠状态、手动休眠状态的功耗
表2不同工况下BMS的基本功耗要求
锂电池组处于过充电状态时,BMS应切断充电电路并告警,当电压恢复到正常值时BMS应 除告警,并自动恢复到正常工作状态,
锂电池组放电至截至状态后,BMS应切断放电电路并告警,电压恢复到正常值时BMS应能自 告警,并自动恢复到正常工作状态。
5.6.3输出短路保护
锂电池组输出端正负极发生直接短路 BMSV 并告警,BMS和单体电池应不 包括不打火、变形、漏液、冒烟、起火或爆炸):短路故障排除后,BMS应能手动或自动恢复
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5.6.4输出过流保护
BMS应具有能根据用户的需要设置的输出过流保护功能,延时保护设置范围为5I1011I1o(可调), 延时时间应在0s~60s(可调),瞬时保护设置范围为10110~3010(可调),且瞬时保护值应大于延时保 护值。 进入保护后2min(可调)后,BMS应自动重启正常输出功能,连续3次过流保护动作后,不再自 动重启正常输出功能,而应能通过人工重启正常输出功能。
5.6.6防反接保护功能(可选)
当外接电源的正负极性与BMS的正负极性接反时,BMS应不损坏且进入切断保护状态。
当单体电压低至2V或者单体间压差大于1V时,BMS不应启动均衡工作,也不应允许放电,且应 触发BMS发出锂电池异常的告警信息,
BMS自身应具有过温保护功能,当检测到BMS温度过高时BMS应自我保护并告警; BMS检测到电芯温度达到保护设定值时,BMS应切断电路并告警;当温度达到恢复设定值时 电池组应自动恢复工作
BMS外部通信接口协议采用YD/T1363.3一2014中的蓄电池检测装置通信协议,对外通信接 至少有RS232、RS485或以太网口类型中的一种
锂电池组应具有以下实时监控功能, a) 遥测:电池组电压、电池组容量(SOC)(可选)、单体电压/电池组充电/放电电流、循环次数 (推荐计算方法:放电容量每累积至额定容量80%为1次循环);环境温度/电池组温度、电池 组内阻(可选)、单体内阻(可选)等、历史数据查询、故障日志查询等。 b) 遥信:电池组的充电/放电状态、电池组充电过压/过流告警、电池组放电欠压/过流告警、单体 充电过压告警(可选)、单体放电欠压告警(可选)、电池组极性反接告警、环境/电池组/PCB A板(可选)、环境低温告警、电池组容量过低告警、电池组温度/电压/电流传感器失效告警、 单体失效告警(可选)、电池组失效告警(可选)等。 c)遥控:告警声音开/关、智能间款充电方式、限流充电方式、充电开启/关闭、放电开始/停止等
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5.8.1静电放电抗扰性
BMS应满足GB/T17626.2一2006等级4的要求;试验后,其外观应无明显损坏、变形,并能正常 工作。
5.8.2浪涌(冲击)抗扰性
BMS通讯端口线对线应满 等级2的要求;试验后,其外观应无明显损坏、变形,并能正常工作。
5.8.3传导骚扰限值
BMS应满足YD/T983一2013等级A的要求:试验后,其外观应无明显损坏、变形,并能正常
5.8.4辐射骚扰限值
BMS应满足YD/T983一2013等级A的要求;试验后,其外观应无明显损坏、变形,并能 作。
除特殊说明,各项试验应在以下条件下进行: 温度:25℃±2℃; 相对湿度:45%85%; ·大气压力:70kPa~106kPa
测量仪表的要求如表4所示。
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目测锂电池组的表面、端子、接口和标志标识等,并打开BMS所在的机箱外壳,目测检查BMS元件 线缆及电路板,检查结果应符合5.3.1要求。
打开BMS所在机箱,目测检查BMS所能管理单体电池数量,检查确认BMS管理单体数量符合 5.3.2要求。
用可调输出电压的电源为BMS供电,调节电源输出从36V~60V,检查确认BMS的工作电压范围得 合5.3.3的要求。
在有外接电源、无电池串联回路和有电池串联回路、无外接电源二种工况下,分别对BMS进行通日 测试,检查确认BMS工作电源符合5.3.4的要求。
按5.3.5要求进行锂电池组正负极、通信接口与外界断开操作,检查确认BMS能按5.3.5要求自动价 眠;再进行进入在线状态(充电、放电或通信状态)操作,检查确认BMS能按5.3.5要求自动激活;有 手动休眠功能的,进行手动休眠与激活操作,检查确认BMS能按5.3.5要求实现手动休眠与激活。
6.3.6瞬间电压输出功能
用假负载对锂电池组放电至进入截止状态,然后检查确认锂电池组输出端在规定时间内有1s~2 输出。检查BMS是否具有禁止瞬间电压输出的功能,检查结果应符合5.3.6要求。
6.4.1信息采集管理要求
BMS的信息采集管理功能的检查包括: a)检查确认每个BMS独立管理一组锂电池单体电芯; 检查确认BMS应具有每一节锂电池单体的电压检测、每个单体组合单元的表面温度检测和锂 电池组总电压、充/放电电流、环境温度检测 检查确认BMS能准确记录保护与告警的各种信息,能准确记录单体电压、总电压、充/放电容 量、充/放电电流、温度等信息; d)检查确认BMS的单体电压、总电压、充电电流、放电电流测量范围符合5.4.1规定的要求; e)检查确认BMS的采用时间间隔、对外通信接口、保护与告警记录存储功能符合5.4.1要求。
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6.4.2信息测量显示精度
6.5.1BMS限流充电功能
用假负载对锂电池组放电至进入截止状态,然后以开关电源正常输出电压对锂电池组充电(15个 单体电池组成的锂电池组宜采用53.5V,16个单体组成的锂电池组宜采用56.4V),测试锂电池组的充 电电流,应符合5.5.1要求
6.5.2BMS单体均衡能力
在环境温度(25土2)℃时,以1110电流将单体额定容量相同的电池组充电至充电停止,再以2I10 电流放电至50%荷电状态,选择不连续排列的单体4个,以2110放电电流放电至单体最大压差50mV以 上或放出额定容量5%(不小于1AH),然后以开关电源正常输出电压对锂电池组充电30h,继续静置 30min,测试所有单体电池电压,单体电池间最大压差应符合5.5.2规定的要求;对锂电池组以1I1o电流 放电,放出容量应符合5.5.2要求。
6.5.3BMS放电能力
对BMS按10I1o电流进行持续放电试验,BMS电路板应能正常工作且最大温升符合5.5.3要求
6.5.4锂电池组荷电状态(SOC)计算
在充电过程和放电过程中,通过外接电池容量测试仪测量锂电池充电和放电容量,检查核对 电池组荷电状态(SOC)显示值在30%90%,其准确度应符合5.5.4要求。
用BMS测试仪对BMS电路输入功率和输出功率进行测试,限流充电状态下BMS的效率和放 BMS的效率均应符合5.5.5要求。
6.5.6BMS基本功耗
分别使BMS处于在线非充放电状态、自动休眠状态、手动休眠状态,并测试每个状态BMS 应符合表2相应要求。有瞬间电压输出功能的, ,应关闭瞬间电压输出功能进行测试。
对锂电池组进行充电,并使其进入过充电状态, 检查BMS的保护反应,试验结果应满足5.6.1要 求。对锂电池组放电,使其电压降到恢复门限,检查BMS的恢复反应,试验结果应满足5.6.1要求。
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在开放环境下对锂电池组进行放电,使其进入放电截止状态,检查BMS的保护反应,试验结 足5.6.2要求。接外接电源对锂电池组进行充电,使其电压升高到恢复门限,检查BMS的恢复 验结果应满足5.6.2要求。
6.6.3输出短路保护
将BMS输出端正负极之间用电阻值不超过0.1Q的导线短接起来,检查BMS的保护反应,试 应满足5.6.3要求。断开短接导线后,BMS应能手动或自动恢复工作:
6.6.4输出过流保护
按用户规定的过流保护要求进行BMS过流测试,检查BMS的保护反应,试验结果应满足5.6.4要求, 进入保护后2min(可调)后,BMS应自动重启正常输出功能,连续3次过流保护动作后,BMS不再自动 重启正常输出功能,而应能通过人工重启正常输出功能。
将BMS的外接电源电压升高至锂电池组额定电压的2倍,检查确认BMS的保护反应,试验结果应 符合5.6.5的要求。
6.6.6防反接保护功能
将二组相同的锂电池组正负极反接连接,发生直接短路,检查BMS的保护反应,试验结果应符合 5.6.6要求。
用BMS测试仪模拟将某单体电压调低至2V或者单体间压差大于1V时,检查BMS是否自动启动 均衡功能、是否发出锂电池异常的告警信息,检查结果应符合5.6.7要求
在锂电池组充、放电过程中,对BMS的温度检测传感器加热,使其温度超过BMS过温保护门限 设定值,检查BMS的保护反应,试验结果应符合5.6.8要求。 在锂电池组充、放电过程中,对BMS的电芯温度检测传感器加热或降温,使其温度超过BMS过 温保护门限设定值,检查BMS的保护反应,试验结果应符合5.6.8要求。使传感器温度达到恢复门限 设定值,检查BMS的恢复反应,试验结果应符合5.6.8要求。
检查BMS外部通信协议,确认其符合YD/T1363.3 2014中的蓄电池检测装置通信协议要求。
监控内容的检香包括:
YD/T3408—2018 a)检查BMS的遥测、遥信、遥控、遥调等实时监控功能,确认其均符合5.7.2要求; b)检查核对BMS监控功能的告警、保护功能状态及参数设置,确认其符合表3要求。
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6.8.1静电放电抗扰性
6.8.2浪涌(冲击)抗扰性
BMS按GB/T17626.52008 法对通信端口线对线进行测试,按 626.5一2008等级2规定试验方法对通信端口线对地进行测试,试验结果均应符合5.8.2的要求
6.8.3传导骚扰限值
6.8.4辐射骚扰限值
BMS按YD/T983一2013的等级A规定试验方法进行测试,试验结果应符合5.8.4的要求。
将BMS放入85℃±2℃的高温箱后保持48h,试验后,恢复到室温,BMS应能正常工作且无异 常告警。
试验方法按GB/T2423.2一2001中“试验Bd”的规定执行,将BMS放入从室温开始的高温箱中! 使其处于工作状态,达到(60+2)℃后保持2h,试验后,恢复到室温,BMS应能正常工作且无异常 告警。
将BMS放入(60±2)℃、相对湿度为90%~95%的性 中静置12h后,再将其取出方 温度(25+2)℃的条件下静置2h,试验后,BMS应能正常工作且无异常告警。
检验分为出厂检验和型式检验。
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出厂检验应按表5规定的项目进行。 当所有检验项目满足要求时为合格;若任何一个检验项目不符合要求,应暂停检验,对不合格项目 进行分析机电标准规范范本,找出不合格原因并采取纠正措施后,可继续进行检验;重新检验合格,判合格;重新检验仍 有项目不符合要求,判不合格
7.3鉴定检验(型式检验)
鉴定检验按周期进行,一般1年进行一次。具有下列情况之一的均需做鉴定检验: a)产品停产一个周期以上又恢复生产; b)转厂生产再试制定型; c)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变; d)产品投产前鉴定或质量监督机构提出。 鉴定检验的试验项目及判定见表5。鉴定检验的样品应在质量一致性检验合格的产品中随机抽取, 其数量为22只;按GB/T2829一2002中表2判别水平II的一次抽样方案,产品质量以不合格数表示 产品的不合格类型分为B类和C类,不合格质量水平(RQL)见表6。
表5BMS检验项目及判定
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技术交底表5BMS检验项目及判定(续)
表6产品不合格质量水平RQL
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