YD/T 2344.2-2015 通信用磷酸铁锂电池组 第2部分:分立式电池组.pdf
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充电电压要求包: 单体电池的充电电压≥3.40V; 均充充电电压为3.50V3.60V,默认值为3.55V;浮充充电电压为3.40V~3.50V;默认值为3.40V; 电池组的充电电压≤57.00V。 充放电电流要求包括: 10h率放电电流用I1o表示,数值为0.1C10,单位为安培(A); 充电电流范围:≤10110; 放电电流范围:≤301i0
电池组充电方式为连续在线浮充方 电池组并联在电源系统的直流输
判断电池组完全充满电可以通过以下两种方式: a)在环境温度25℃土5℃的条件下,以5.3.1规定的电流充电,当电池组电压达到5.3.1规定的充电 电压时,改为恒压充电,总充电时间不小于24h。 b)在环境温度25℃土5℃的条件下,以5.3.1规定的电流充电,当电池组电压达到5.3.1规定的充电 电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.05I10A。
电池组按6.4要求进行试验后起重机标准规范范本,在不同工作温度条件下容量见表1。
麦1各环境温度时容量
3.5电池组性能一致性
a)电池组完全充电后,静置0.5h~2h,各电池之间的静态开路电压最大值与最小值的差值应不大于 0.20V; b)电池组进入浮充状态24h后,各电池之间的端电压差应不大于0.20V
c)电池组完全充满电后,以10h率电流放电,截至单体电池电压2.7V时,各电池之间的端电压差 应不大于0.30V; d)电池组内各电池之间容量的最大值、最小值的差值和平均值的比,应不大于3%; e)电池组完全充电后各电池之间内阻最大值、最小值与平均值的差值和平均值的比应不超过土15%。
电池组按6.6的方法测试,容量保存率应不低于96%,且电池组内各电池之间容量的最大值、最 值和平均值的比,应不大于4%。
在无BMS的状态下,按6.7的方法测试,电池组的充电效率应≥97%
5.4电池间连接电压降
按6.9的方法测试,电池组电池间的连接电压降△U≤10mV。
在环境温度25℃土5℃的条件下,其浮充状况下的寿命应不小于10年。 5.6安全性能
电池按6.11.2规定进行试验,应不起火、不爆炸
对于金属外壳的电池,按照6.11.4规定进行测试,电池正、负极接口分别对电池组金属外壳的绝缓 电阻不小于2M2。 采用对于塑料外壳和保护盖的电池组,以及电池正极或负极与电池外壳相连接的电池组,绝缘电阻 不是考核指标。
对于金属外壳的电池,按照6.11.5规定进行测试,电池正、负极接口分别对电池组金属外壳能够承 受50Hz、有效值为500V的交流电压(漏电流≤10mA)或710V的直流电压1min,应无击穿、无飞弧现 象。 对于采用塑料外壳和保护盖的电池组,以及电池正极或负极与电池外壳相连接的电池组,绝缘强度 不是考核指标,
电池按照6.11.6规定进行测试,应不漏液 冒烟、起火或爆炸,其容量应不小于标称值的
5.6.6安全充电电压
电池按6.11.7规定进行测试,应不漏液、冒烟、起火或爆炸,以5.5110(A)放电电流放电,其容量 标称容量的92%。
电池按6.11.8规定进行试验,应不起火、不燥
5.7.1静电放电抗扰性
5.7.2传导骚扰限值
电池组应满足YD/T983等级A的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并能正 常工作,
电池组应满足YD/T983等级A的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并 作。
5.7.4浪涌(冲击)抗扰性
5.8.1应用方法与要求
5.8.2BMS开启状态静置耗
电池组的BMS处于开启状态,电池组静置30天后,BMS的电池耗能应不超过标称容量的5%。 5.8.3采集模块(BAM)的要求
电池组的BMS处于开启状态,电池组静置30天后,BMS的电池耗能应不超过标称容量的5%
5.8.3采集模块(BAM)的要求
采集模块的要求包括:
a)电池组由若干单体电池串联组成,且单体电压采集采用双线采集方式: b)每组电池有单体电压、总电压、充/放电电流、不少于4个电池表面温度、1个环境温度; c)单体电池电压范围:0V~5V,电池组总电压范围:0V60V,充电电流:0I1oA~10I1oA,放电电流 011oA~30110A。 d)采样时间间隔(周期)≤2s。 e)对外通信接口(接入动环监控和开关电源系统及后台用)采用RS232、RS485或以太网口等。 f)应具有存储功能,保护与告警、保护与告警恢复时应能记录,能区分告警类别,并以时间(年 月/日/时/分)为基础记录参数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、温度等。 g)除能正常记录保护与告警、保护与告警恢复时信息外,可通过设置,记录一定时间段内的电池 数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、温度等。 h)应具有一定的存储容量,存储容量不小于300条记录。存储时间段、时间间隔可设,存储内容采 先进先出原则,存储内容可通过监控接口读取。 i)宜可外接存储介质,能读取存储信息。
5.8.4保护与告警功能(FPA)的要求
保护与告警功能包括: a)充电总电压高保护及恢复功能。 具有充电总电压高保护功能,当充电到总电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断;告警 点、保护点可设,设置范围为57.00V~60.00V,告警点、保护点款默认值为58.00V、58.50V:当总电压下 降到恢复点时恢复充电,恢复点可设,设置范围为52.00V~57.00V,默认值为54.00V。 b)放电总电压低告警功能。 具有放电总电压低告警功能,当放电到总电压告警点时告警,告警点可设,设置范围为36.00V~ 50.00V,默认值为43.20V。 c)单体电池电压低保护及恢复功能。 具有单体电池电压低保护功能,放电到单体电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断;告 警点、保护点可设,设置范围为2.00V~2.90V,告警点、保护点默认值为2.50V、2.00V;当放电后充电 到电压设定值恢复工作状态,恢复点可设,设置范围为2.00V~3.60V,默认值为2.90V。 d)单体电池电压高保护及恢复功能。 具有单体电池电压高告警功能,充电到单体电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断;告 警点、保护点可设,设置范围为3.50V~4.50V,告警点、保护点默认值为3.60V、3.85V;电压下降到恢 复点时恢复正常状态,恢复点可设,设置范围为3.00V3.90V,默认值为3.60V。 e)过温保护及恢复功能。 具有过温充放电保护功能,当电池表面温度达到告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断;温 度回落到一定值后恢复,告警点、保护点可设,设置范围为35℃~60℃,告警点、保护点默认值为40℃、 60℃。温度下降到恢复点时恢复正常状态,恢复点可设,设置范围为25℃~35℃,默认值为35℃。 f)低温保护及恢复功能。 具有低温充放电保护功能,当电池表面温度达到告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断:告
a)遥测:电池组总电压、单体电池电压、充电电流、放电电流、温度(电池表面温度不小于4个, 环境温度1个)等。 b)遥信:保护功能状态,充放电状态,电池组总电压高告警,电池组总电压低告警,单体电池电压 高告警、单体电池电压低告警、电池高/低温告警、环境高/低温告警等。 c)遥控:告警声音开关。
应具有如下通讯接口: 具有RS232、RS485、以太网或USB(可选)等标准通讯接口,通信协议见YD/T1363.2,应提供 与通讯接口配套使用的通讯线缆。 一宜具有USB接口可外接存储介质,能自动读取存储信息。
应具有存储功能,保护与告警、保护与告警恢复时应能记录,能区分告警类别,并以时间(年 月/日/时/分)为基础记录参数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、温度等。 一除能正常记录保护与告警、保护与告警恢复时信息外,可通过设置,记录一定时间段内的电池参 数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、温度等。
应具有一定的存储容量,存储容量不小于300条记录。存储时间段、时间间隔可设,存储内容采取 先进先出原则,存储内容可通过监控接口读取。 一宜可外接存储介质,读取存储信息。 注:存储格式参见附录B
应能测量电池组的均/浮充/放电状况、单体电压、总电压、电流、电池组工作环境温度、容量、 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3的要求
除特殊说明,各项试验应在以下条件下进行: 温度:25℃±5℃; 相对湿度:45%85%; 大气压力:70kPa~106kPa
测量仪表的要求如表4所示。
目测被测电池组的表面、端子、接口等,应符合5.2的要求。
目测被测电池组的表面、端子、接口等,应符合5.2的要求, 6.4放电性能
在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h,在环境温度25℃土5℃的条件下, 分别以1.0I1oA、2.5I1oA、5.5I1oA、10I1oA、30I1oA电流放电至单体电池终止电压2.7V,其放电容量应符 合5.3.4的要求。
在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后, 将其放入0℃2℃的低温箱中静置24h后 A电流放电至单体电池终止电压2.7V,其放电容量应符合5.3.4的要求,外观应符合5.2的要
在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后, 将其放入一10℃土2℃的低温箱中静置24h后, 以1.010A电流放电至单体电池终止电压2.7V,其放电容量应符合5.3.4的要求,外观应符合5.2的要求。
在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后,将其放入40℃土2℃的高温箱中静置24h后, 以1.01oA电流放电至单体电池终止电压2.7V,其放电容量应符合5.3.4的要求,外观应符合5.2的要求。
在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后, 将其放入55℃土2℃的高温箱中静置24h 0L1nA电流放电至单体电池终止电压2.7V,其放电容量应符合5.3.4的要求,外观应符合5.2的更
6.5电池组性能一致性
电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h 符合5.3.5的要求; 电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h,继续以浮充电压充电24h后测量电池组内各电池的浮充 电压,记录电压偏差,应符合5.3.5的要求; 电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h,以1.0I1oA电流放电、截至电压2.7V,每隔1h测量电 也组内各电池的电压,记录电压偏差,应符合5.3.5的要求: 在无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h,在环境温度25℃土5℃的条件下, 以1.0110A电流放电至所有单体电池终止电压2.7V后,计算容量一致性,应符合5.3.5的要求; 电池组按5.3.1规定充满电后静置0.5h~1h,测量电池组内各电池的内阻,计算内阻偏差,应符合5.3.5 的要求。
在无BMS的条件下,电池组进行10h率放电容量实验,容量为C。。C。合格后,方可进行本实验。 按5.3.1规定充满电后,在环境温度为25℃土5℃的条件下,将电池组在无BMS的条件下静置28天 后进行10h率放电容量实验,放电至所有单体电池终止电压2.7V,以单体电池最先达到2.7V时的放电容 量作为电池组静置28天后的容量C。,并计算容量一致性C。,其值应符合5.3.6的要求。按公式(1)计算 出电池自行放电后的容量保存率R,其值应符合5.3.6的要求。
试验步骤如下: a)完成容量试验后的电池组按5.3.1充满电后,在环境温度为25℃土5℃条件下进行试验; b)以1.0I1o(A)电流放电至任意单体电池终止电压2.7V时,记录放电时间; c)静置1h后再按5.3.3要求充满电,记录充电容量Ca: d)以1.0I1(A)电流放电至任意单体电池终止电压2.7V时,记录放电时间,并计算放电容
e)按公式(2)计算充电效率Re,应符合5.3.7的要求 R,=C/Ca
电池组处按5.3.1充满电后,再以浮充电压充电24h后,其浮充状态下的充电电流应符合5.3.8要求。 6.9电池间连接电压降 电池组按5.3.1规定充满电后,在环境温度为25℃土5℃的条件下将电池组以5.5110A电流放电,测 试电池间连接电压降,试验结果应符合5.4的要求。
6.9电池间连接电压陷
6.10.125℃100%深度放电
a)在环境温度为25℃土5℃,且无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定以电流2.5Ijo充满电后静置 0.5h~1h,然后以电流2.511oA电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。 重复以上步骤,直至连续3次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放 电循环不计入循环次数;电池组的循环寿命应符合5.5.1的要求。 b)在环境温度为25℃土2℃,且BMS工作的条件下,电池组按5.3.1规定以电流2.5Iio充满电后静 置0.5h~1h,然后以电流2.511A电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。重复以上步骤, 直至连续3次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放电循环不计入循环次 数;电池组的循环寿命应符合5.5.1的要求。 c)在环境温度为25℃土5℃的条件下,单体电池按5.3.1规定以电流2.5I1o充满电后静置0.5h~1h, 然后以电流2.5I10A电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。重复以上步骤,直至连续3 次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放电循环不计入循环次数;单体电 池的循环寿命应符合5.5.1的要求。
6.10.240℃100%深度放电
试验步骤如下: a)在环境温度为40℃土2℃,且无BMS的条件下,电池组按5.3.1规定以电流2.5I1o充满电后静置 9.5h1h,然后以电流2.5110A电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。重复以上步骤, 直至连续3次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放电循环不计入循环次 数;电池组的循环寿命应符合5.5.2的要求。 b)在环境温度为40℃土2℃,且BMS工作的条件下,电池组按5.3.1规定以电流2.5I1o充满电后静置 0.5h~1h,然后以电流2.5I1oA电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。重复以上步骤, 直至连续3次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放电循环不计入循环次 数;电池组的循环寿命应符合5.5.2的要求。 c)在环境温度为40℃土2℃的条件下,单体电池按5.3.1规定以电流2.5I1o充满电后静置0.5h~1h, 然后以电流2.5IoA电流放电至单体电池终止电压2.7V,此为一个循环寿命。重复以上步骤,直至连续 3次放电容量小于其额定值的80%,则认为寿命终止,容量小于80%的放电循环不计入循环次数;单体 电池的循环寿命应符合5.5.2的要求。
电池安全性能试验应在有强制排风条件及防爆措施的装置内进行:所有电池均应按5.3.1规定
后,并静置6h后再进行以下试验。
6.11.2过充电性能
对于金属外壳的电池,用绝缘电阻测试仪直流500V的测试电压,对被测电池正、负极端子对电池金 属外壳进行测试,应符合5.6.3的要求。
对于金属外壳的电池,用耐压测试仪50Hz、有效值500V的交流电压或710V的直流电压,对被测 电池正、负极端子对电池金属外壳进行测试,应符合5.6.4的要求,
按6.4.1规定的方法完成1.010A放电电流容量试验且达到标称值的电池,以1.0I1o电流放电至0.1V, 用402电阻短接24h,再用充电电压限流1.0110A充电48h,构成一个循环,连续进行五次循环后,以1.01c 电流放电至单体电池终止电压2.7V,应符合5.6.5的要求。
6.11.7安全充电电压
按6.4.1规定的方法完成1.01oA放电电流容量试验且达到标称值的电池,完全放电后,以4.2V恒压、 1.0I1o(A)限流进行充电24h,电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸,并以5.51o(A)电流放电至单体电池终止 电压2.7V,应符合5.6.6的要求。
本项试验应在无保护单元线路的状态下进行。 单体电池按5.3.1规定充满电后,将直径3mm~8mm的钨钢针、以10mm/s~40mm/s的速度,从垂 直于蓄电池极板的方向贯穿单体电池(钢针停留在电池中),应符合5.6.7的要求。
本项试验应在无保护单元线路的状态下进行。 电池按5.3.1规定充满电后,电池两个最大面积的表面之间进行压缩,压缩力通过一个直径为32mm 的液压活塞施加,压缩持续进行直至压力达到17.2MPa,施加的压力为13kN,当达到最大压力后泄压, 应符合5.6.8的要求。
6.11.10外部短路
本项试验应在无保护单元线路的状态下进行 将接有热电偶的充满电的电池置于通风橱中,将电池的正负极用0.1Q电阻器短路,试验过程中用
本项试验应在无保护单元线路的状态下进行。 将接有热电偶的充满电的电池置于通风橱中,
6.12.1静电放电抗扰性
6.12.3辐射骚扰限值
.12.4浪涌(冲击)抗
6.13BMS测试方法
6.13.1BMS开启状态电池静置耗能
电池组的BMS处于开启状态,电池组处于静置状态30天后,测试BMS能耗,其能耗对电池组的容 量损失应符合5.8.2要求。
6.13.2采集模块(BAM)的测试方法
目测被测电池组是否有若干单体电池,且电池单体电压采集采用双线采集方式。 应能将采集到的单体电压、总电压、充放电电流、5个温度通过显示屏或上位机等方式进行显示。 外接模拟电源,其电压、电流连续可调,测量单体电压、总电压、充/放电电流采集范围及显示精度 其要求应符合5.8.3的要求。 调整采样时间间隔,采集参数无变化,其时间间隔应能满足5.8.3的要求,
安全标准规范范本6.13.3充电总电压高保护及恢复功能
电池组按5.3.1规定充满电后,逐步增大充电电压,记录电压高保护动作电压;当总电压下降到 恢复充电,记录恢复充电电压,应符合5.8.4的要求
6.13.4放电总电压低告警功能
电池组按5.3.1规定充满电后,以2.0I10A电流放电,记录电压低保护动作电压园林养护管理,应符合5.8.4的
6.13.5单体电池电压低保护及恢复功能
电池组按5.3.1规定充满电后,以2.0110A电流放电,记录单体电压低保护动作电压,当放电后充电 到电压设定值恢复工作状态,应符合5.8.4的要求。
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