QZTT2227-2017基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中国铁塔股份有限公司企业标准
Q/ZTT 2227-2017
基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求Technical requirements of enchelon use liFePO4 battery system
for base station
版本号:V1.0
2017 - 12 - 04发布2017 - 12 - 05实施中国铁塔股份有限公司发布
目次
前言 (III)
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义 (2)
4 产品规格 (4)
4.1单体电池数量 (4)
4.2电池组输出电压标称值 (4)
5 要求 (4)
5.1使用环境条件 (4)
5.2外观、标识及安装 (5)
5.3性能指标 (6)
5.4寿命 (9)
5.5安全性能 (10)
6 BMS要求 (13)
6.1基本要求 (13)
6.2信息采集要求 (14)
6.3信息测量显示精度 (14)
6.4BMS管理功能 (15)
6.5监控通讯 (18)
6.6电磁兼容性 (19)
7 出厂检验 (20)
附录 A BMS外部通信协议 (23)
A.1物理接口和通信方式 (23)
A.2协议的基本格式 (23)
A.3数据格式 (26)
A.4编码分配 (29)
A.5磷酸铁锂电池BMS通信协议 (30)
附录B (55)
前言
梯级利用磷酸铁锂电池是指车用动力电池在容量衰减到80%以下后,用于通信基站备电、储能等场景的电池。
随着锂电池成本的不断下降,这种能量密度更高、寿命更长的电池正变得更具竞争力,部分场景取代铅酸蓄电池成为可能,梯级利用电池有望进一步降低基站建设成本,并在削峰填谷、太阳能基站等场景发挥优势,创造价值。
梯级电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面的性能指标均优于铅酸蓄电池,在技术上可满足现网各种工况的备电需求,不同循环寿命梯级电池适用于不同应用场景;经济上也可行,较铅酸蓄电池价格便宜,可节省大量建设资金。
依据目前梯级电池的综合情况,为指导公司对电动汽车退役电池电芯集成成组后电池的采购、使用和维护特制定本技术要求。
——目前我公司后备时长为3h,本技术要求中电池容量、放电参数均按3h要求;
——考虑到应用场景的不同,按市电工况的差异对梯级电池寿命进行了规定,可广泛应用于削峰填谷、新能源基站等场景;
——统一了BMS的通信协议,方便总部平台管理。
依据相关国家标准和行业标准,以中国铁塔股份有限公司相关配套设备技术标准为基础,提出了中国铁塔股份有限公司的基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求,为中国铁塔股份有限公司基站用梯级磷酸铁锂电池的建设提供技术依据。
本技术要求由中国铁塔股份有限公司负责解释、监督执行。
本技术要求起草单位:中国铁塔股份有限公司通信技术研究院。
基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求
1 范围
本标准规定了中国铁塔股份有限公司对基站用梯级磷酸铁锂电池集成的技术要求,适用于中国铁塔股份有限公司对电动汽车退役电池电芯集成成组后电池的采购、使用和维护等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 2408-2008 塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法
GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验检查)GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 20626.1-2006 特殊环境条件高原电工电子产品第1部分:通用技术要求
GB 50689-2011 通信局站防雷与接地工程设计规范
QC/T 743-2006 电动汽车锂离子蓄电池
YD/T 983-2013 通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法
YD/T 1051-2010 通信局(站)电源系统总技术要求
YD/T 1363.3-2014 通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分:前端智能设备协议
YD/T 2344.1-2011 通信用磷酸铁锂电池组第1部分:集成式电池组
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
YD/T 5040-2010 通信电源设备工程安装设计规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本技术要求。
3.1
梯级磷酸铁锂电池 Echelon use liFePO
4
battery
指退役后性能仍满足通信行业使用要求的车用动力磷酸铁锂电池,由若干个单体电池和电池管理系统组成,单体电池与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内,也可分开放置。
3.2
磷酸铁锂单体电池 LiFePO
4
battery cell
指内部包含一个电芯或若干个电芯并联的磷酸铁锂电池的最小可维护单元,标称电压为3.2V。
3.3
电池管理系统 Battery management system(BMS)
BMS是保证锂电池组和单体安全、可靠工作的电路系统的总称。
该系统采集锂电池组总电压、单体电压、电量、充放电电流、电池环境温度等参数,对锂电池充电、放电过程和状态进行监控,并具有有效的保护和告警功能,由采集和监控保护电路、电气和通信接口及热管理等装置组成。
3.4
额定容量 Rated capacity
在环境温度为25℃±2℃的环境中,完全充电状态下的电池组以3h率放电至终止电压
时所应提供的电量,用C
3表示,数值为1.0C
3
单位为安时(Ah);3h率放电电流用I
3
表示,
数值为0.33C
3(3.3I
10
),单位为安培(A)。
3.5
原始容量 Original capacity
指新出厂的动力电池在规定条件下放出的容量(Ah)。
3.6
实测基准容量 Measured capacity of reference
在环境温度为25℃±2℃的环境中,完全充电状态下的蓄电池静置1h后,以I
的电流
3
放电,电池组终止电压为43.2V,取样品前三次测试容量平均值作为该电池组的3小时率实测基准容量,用C
表示。
e
3.7
充电限制电压 Charge limit voltage
电池/电池组充电时要求的最高充电电压。
3.8
终止电压 End of discharge voltage
电池/电池组要求停止放电的电压。
3.9
循环寿命Cycle life
在规定条件下,电池/电池组在特定性能失效之前所能完成的充放电循环次数。
3.10
容量保存率 Save rate of capacity
完全充电状态下的电池组,存储一定的时间后,在规定充放电条件下,电池组放出可用容量的能力。
3.11
100% 深度放电 100% depth of discharge(100% DOD)
在电池使用过程中,以终止电压为放电结束条件的容量实验,称为100%深度放电。
3.12
荷电状态 State of charge(SOC)
电池组当前可用电量和当前电池容量的比值,即当前状态下以3h率放电至终止电压
时所能提供的电量与当前电池容量的比值,用SOC表示。
3.13
当前电池容量 Current capacity
的电流放电,电池在环境温度为25℃±2℃的环境中,完全充电状态下的电池组以I
3
组终止电压为43.2V,所放出来的实际电量称为当前电池容量,单位为Ah。
3.14
内阻 Internal resistance
电流流过电池/电池组时,电池/电池组输出端的电压变化所反应出来的直流电阻,用表示,单位为欧姆(Ω)或毫欧(mΩ)。
R
i
4 产品规格
4.1 单体电池数量
电池组应采用16只单体电池串联的方式。
4.2 电池组输出电压标称值
电池组标称电压为48V。
5 要求
5.1 使用环境条件
5.1.1 一般要求
电池组的工作环境应无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体及导电尘埃,并远离高热源。
5.1.2 温度范围
工作温度范围:-5℃~45℃;
储运温度范围:-10℃~50℃。
注:-5℃以下应采取保温措施。
5.1.3 相对湿度范围
工作相对湿度范围:≤95%(45℃±2℃);
储运相对湿度范围:≤95%(45℃±2℃)。
5.1.4 大气压力
大气压力范围为:70kPa~106kPa。
注:大气压力为 70kPa 以下时,用户与制造厂协商,制造厂可根据 GB/T 20626.1-2006 的要求进行设计、生产。
5.2 外观、标识及安装
5.2.1 外观
电池组外观应符合以下要求:
a)电池组表面应清洁,无明显变形,无机械损伤,接口触点无锈蚀;
b)电池组表面应有必需的产品标识,且标识清楚;
c)电池组的正、负极端子及极性应有明显标记,便于连接;
d)电池组的电源接口、通讯(或告警)接口应有明确标识。
5.2.2 材质
梯级磷酸铁锂电池组的机械电气单元的容器外壳应为金属材质。
5.2.3 标识
应在电池组机械电气单元外壳上显著位置标识产品名称、出厂日期、原始容量、已使用年限、额定容量、梯级出厂日期、电池编号、梯级电池制造厂名、商标和警示说明等相关信息;电池组标识格式示例见表1,其中允许将执行标准编号、厂址、邮编和联系电话标识印刷在包装或使用说明书中。
表1电池标识格式示例
5.2.4 安装
电池组安装方式采用19英寸标准机架或支架安装方式,当配置安装附件后应支持壁挂式、室外挂墙式、挂杆式等安装方式。
5.3 性能指标 5.3.1 充放电要求 5.3.1.1 充电电压要求
单体电池均充充电电压为3.50V ~3.60V ,默认值为3.53V ;单体电池浮充充电电压为3.38V ~3.50V ,默认值为3.38V 。
电池组的均充充电电压限制范围为56.0V ~57.6V ,默认值为56.4V ;电池组的浮充充电电压限制范围为54V ~56.0V ,默认值为54V 。
注:当使用铁锂电池时,针对开关电源规定了均浮充电压的要求。
5.3.1.2 充放电电流要求
a) 充电电流范围:≤3.3I 3(10I 10)(充电限流情况除外),充电电流默认值为0.33I 3
(1.0I 10);
b) 放电电流范围:≤3.3I 3(10I 10)。
5.3.2 充电方式
电池组充电方式应为间歇式充电方式,该充电方式分为四个阶段,如图1所示。
恒流-限压充电阶段(T1):此阶段中充电电流保持恒定,电压逐步升高,当电池最高电压或电池组端电压大于或等于规定的电压值后,结束此阶段充电;
恒压-限流充电阶段(T2):此阶段中最大充电电流限值在允许充电电流之内,当电池最高电压等于设置值后,充电电流自动减小,当充电电流下降到规定值后停止充电;
电池组开路静置阶段(T3):电池组完成整个恒流-限压、恒压-限流充电过程后,电池组由BMS控制进入充电回路开路静置状态,如图2所示,随时监测电源系统直流输出端电压,确保放电回路连通,若交流电停电,BMS应能控制电池组无延迟进入放电状态;
间歇式补充电阶段(T4):电池组充电回路处于开路静置状态,直至容量减少到电池组充电限值电压初始容量的95%SOC时,由BMS控制电池组重新进入补充电状态,补充电方式也经历恒流-限压和恒压-限流两个阶段。
图1间歇式充电方式示意图
注:T5为电池组放电过程,电池组根据负载情况提供能量,当电池最低电压或电池组电压达到终止电压时,停止放电。
图2电池组开路静置示意图
5.3.3 完全充满电
电池组完全充满电可以通过以下两种方式之一来判断:
a)在环境温度25℃±2℃的条件下,以5.3.1.2规定的电流充电,当电池组电压达
到5.3.1.1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℃±2℃的条件下,以5.3.1.2规定的电流充电,当电池组电压达
到 5.3.1.1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
0.005C
A。
3
5.3.4 容量
A电流放电至在有BMS时,电池组充满电后静置1h,在25℃±2℃的环境中,以1.0I
3
终止电压43.2V,在不同工作温度条件下容量见表2。
表2各环境温度时容量
5.3.5 电池组性能一致性
电池组内各电池应为生产厂家相同、结构相同、化学成分相同的产品,且符合下列要求:
a)静态开路电压差:电池组完全充电后,静置1h,单体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250mV;
b)浮充状态电压差:电池组进入浮充状态24h后,单体电池之间的端电压差应不大
于0.30V;
c)放电状态电压差:电池组完全充满电后,以3h率电流放电,截至电池终止电压
43.2V,单体电池之间的端电压差应不大于0.60V;
d)单体容量差:电池组完全充满电后,以3h率电流放电、截至电池组电压下降到
43.2V时,电池组内单体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5%;
e)内阻差:组内单体电池之间的内阻最大值、最小值与平均值的差值比≤平均值的
±50%。
5.3.6 连接条压降
A电流放电,在两只单体电池极柱根部测量的电池之间的连接条压降≤蓄电池按I
3
10mV。
注:在一个电池极柱上,不允许采用多条连接条(或连接电缆)并联连接。
5.3.7 容量保存率
在环境温度为25℃±5℃的条件下将电池组在有BMS 的条件下静置28 天后进行3h 率放电容量试验,放电至电池终止电压43.2V,得到电池组静置28天后的容量C
′。
容量
e
保存率应不低于95%,且电池组内各电池单体之间容量的最大值、最小值的差值和平均值的比,应不大于5%。
5.3.8 充电效率
完成容量试验后的电池组经完全充电后,在环境温度为25℃±2℃且有BMS的条件下
A电流放电至终止电压43.2V,记录放电容量,静置1h后再按进行试验;电池组以0.1C
3
规定的充电电压以0.1C
A限流充电24h,记录充电容量,电池组的充电效率应≥92%。
3
5.3.9 浮充电流
在无BMS时,电池组充满电后,再以54.4V的浮充电压充电24h,浮充状态下的充电电流应≤300mA。
5.4 寿命
5.4.1 循环寿命
在环境温度为25℃±2℃条件下,电池组60% DOD 0.33C
循环寿命应不少于下表所列
3
工况下的次数要求。
循环寿命验收方法:在线测试验收,通过FSU进行60%DOD充放电测试,测试周期一
个月(充放电循环30次),测试梯级电池的衰减率,不同循环寿命的衰减率不超过以下值:
5.4.2 设计寿命
在环境温度25℃±2℃的条件下,其浮充状况下的寿命应不小于5年。
5.5 安全性能
5.5.1 抗过充电
单体电池充满电后,在无BMS时,将电池放置于通风厨中,将恒流恒压源电压设定为
2倍标称电压,以2C
3
A电流给电池充电,试验过程中用具有连续记录功能的点温计监测电池温度变化,当电池温度达到稳态或降至环境温度时结束试验。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.2 深度放电
单体电池充满电后,在无BMS时,以0.1C
3
电流放电至0.1V,用40Ω电阻短接24h,
再用均充电压3.6V限流0.1C
3A充电48h,构成一个循环,连续进行五次循环后,以0.1C
3
电流放电至单体电池终止电压2.7V。
电池应不起火、不爆炸,其容量不低于实测基准容量
的98%。
5.5.3 恒定湿热
电池组充满电后,在有BMS时,将其放入60℃±2℃、相对湿度为90%~95%的恒温恒湿箱中静置12h后,再将其取出在环境温度25℃±2℃的条件下静置2h,目测其外观,再
以1.0C
3
A电流放电至终止电压43.2V。
电池组外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸,其容量应不低于实测基准容量的90%。
5.5.4 抗振动
电池组充满电后,在有BMS时,进行X、Y、Z三个方向的振动试验。
从10Hz~55Hz
循环扫频振动90min~100min,扫频速率为1oct/min,位移幅值(单振幅)为0.8mm。
电池组外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。
5.5.5 绝缘电阻
电池组正、负极接口分别对电池组金属外壳的绝缘电阻不小于2MΩ。
5.5.6 抗电强度
电池组正、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。
5.5.7 安全充电电压
完成容量试验且达到标称值的单体电池,以4.2V恒压、0.1C
3
A限流进行充电24h,并
以0.55C
3A电流放电至单体电池终止电压2.7V。
电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸,以0.55C
3
(A)放电电流放电,其容量应不小于实测基准容量的92%。
5.5.8 抗重物冲击
单体电池放置于冲击台上并固定在夹具中(电池单体最大的面应与台面垂直),将10kg 重锤自1.0m高度自由落下。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.9 抗热冲击
单体电池放置于高温箱中,调节高温箱温度以(5℃±2℃)/min上升至130℃±2℃,保持30min。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.10 高温存储
无BMS时,将充满电的单体电池放入85℃±2℃的高温箱中保持48h。
电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸。
5.5.11 抗加热(可选)
单体电池按规定充满电后,将其放在金属网上,盖住平面桌中间的孔,然后进行加热直至电池组爆炸或被摧毁。
爆炸电池没有任何部分穿透网屏,没有部分或全部电池突出网屏。
5.5.12 抗短路
无BMS时,将接有热电偶的充满电的电池单体置于通风橱中,将电池的正负极用0.1Ω电阻器短路,试验过程中用具有连续记录功能的点温计监测电池温度变化,当温度下降到低于峰值10℃时结束试验。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.13 抗穿刺
单体电池充满电后,在无BMS时将直径3mm的钨钢针、以20mm/s的速度,沿径向刺穿电池组中的任一电池。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.14 抗挤压
在无BMS的条件下,单体电池充满电后,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。
电池应不起火、不爆炸。
5.5.15 抗低压
充满电的单体电池放置于真空箱室,抽真空至11.6kPa或更低,在25±2℃的环境温度下保持360min。
电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸。
5.5.16 抗碰撞
电池组充满电后,在有BMS时承受x、y、z三个方向的碰撞试验。
初始3ms内平均加速度应不小于75g,峰值加速度在125g~175g之间,碰撞次数为1000次±10次。
电池组外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。
5.5.17 温度循环
单体电池按规定充满电,将其放入70℃±2℃的高温箱中,保持12h,然后将其放入-40℃±2℃的低温箱中,保持12h,重复上述操作9次,最后将电池在25℃±2℃的环境静置24h。
电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸;单体电池外观无破裂,无质量损失,容量不低于实测基准容量C
的70%。
e
6 BMS要求
6.1 基本要求
6.1.1 外观
BMS外观应符合以下要求:
a)BMS布局合理、质量可靠,无明显变形,无机械损伤;
b)BMS导线线径、载流量满足充放电和均衡的要求;
c)与BMS有关的通讯接口、告警指示、状态指示应有明确标识;
d)BMS电路板应进行三防(防潮湿、防霉变、防盐雾)处理。
6.1.2 单体节数管理范围
BMS系统应能管理16只单体电池。
6.1.3 工作电压
BMS的额定工作电压为直流48V,工作范围为36V~60V。
6.1.4 休眠功能
BMS应具有休眠功能,具体要求如下:
运输、贮存或离线状态下,集成式磷酸铁锂电池组BMS应处于彻底断开状态;
集成式磷酸铁锂电池组的BMS系统应具备手动启动和手动彻底断开的功能;
当集成式磷酸铁锂电池组由在线状态(即电池组输出端正负极、通信接口与外界连通的状态)转入离线状态(即电池组输出端正负极、通信接口与外界断开的状态)时,BMS 应具有甄别功能,根据电力及电池组状况自动进入休眠,休眠延迟时间宜在1min~0.5h可调。
当集成式磷酸铁锂电池组由离线状态(即电池组输出端正负极、通信接口与外界断开的状态)转入在线状态(即电池组输出端正负极、通信接口与外界连通的状态)时,BMS 应能判别并自动激活,且根据电力及电池组状况调整工作状态。
6.1.5 电加热装置(可选)
当电池组用于-5℃及以下的场景时,应配置直流电加热装置(电加热功率不小于100W)。
电池组应有专门的散热设计,以保证加热均匀使得设备正常工作。
6.2 信息采集要求
6.2.1 每个BMS独立管理一组单体电池。
6.2.2 BMS对单体电池电压采集宜采用有利于提高采集精度的接线方式。
6.2.3 BMS应具有每个单体电池的电压检测、单体的表面或极耳温度检测和锂电池组总电压、充/放电电流、环境温度检测的功能。
6.2.4 BMS对单体电池电压测量范围:0~5V,总电压测量范围:0~60V,充电电流测量范
围:0~1.1C
3A,放电电流测量范围:0~1.1C
3
A;温度测量范围:-30~125℃。
6.2.5 数据刷新时间间隔(周期)≤2秒(休眠状态除外)。
6.2.6 具有存储功能:
a)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)为基础记录如下参数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、
温度等。
b)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
间段内的蓄电池参数:单体电压、总电压、充/放电容量、充/放电电流、温度等。
c)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。
注:存储格式见附录B。
6.3 信息测量显示精度
应能测量锂电池蓄电池组的充/放电状况、单体电压、总电压、电流、电池组工作环境温度、容量、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3的要求。
表3BMS测量显示精度
6.4 BMS管理功能
6.4.1 充电管理
6.4.1.1 充电限流管理
BMS应具有自主限流充电功能,保证工作范围内的电压输入时,电池组能够正常充电。
充电限流值应设定在0.1C
3A~0.2C
3
A之间,默认值为0.2C
3
A。
6.4.1.2 充电总电压高保护
BMS应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,当总电压下降到恢复点时恢复充电。
其中,告警点、保护点及恢复点可以设置,范围如下:
告警点和保护点的设置范围为57.00V~57.60V,告警点、保护点默认值为57.00V、57.60V。
恢复点的设置范围为52.00V~57.00V,默认值为56.60V。
6.4.1.3 充电单体电压高保护
BMS应具有充电时单体电池电压高保护功能,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,当单体充电电压下降到恢复点时恢复充电。
其中,告警点、保护点及恢复点可以设置,范围如下:
告警点和保护点的设置范围为3.50V~4.50V,告警点、保护点默认值为3.60V、3.85V。
恢复点的设置范围为3.00V~3.90V,默认值为3.60V。
6.4.2 放电管理
6.4.2.1 放电总电压低保护
BMS应具有放电总电压低保护功能。
当放电到总电压低告警点时应切断放电电路并告
警,一段时间后电池组应进入休眠模式。
告警点可设置,设置范围为36.00V~50.00V,默认值为43.20V。
6.4.2.2 放电单体电压低保护
BMS应具有放电时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,一段时间后电池组应进入休眠模式。
其中,告警点、保护点及恢复点可以设置,范围如下:
告警点和保护点的设置范围为2.00V~2.90V,告警点、保护点默认值分别为2.50V、2.00V。
恢复点的设置范围为2.00V~3.60V,默认值为2.90V。
6.4.2.3 放电过流管理
BMS应具有能根据用户的需要设置的输出过流保护功能,保护期间应切断电路并告警。
延时保护设置范围为0.5C3~1.1C3(可调),延时时间应在0s~60s(可调),瞬时保护设置范围为1.0C3~3.0C3(可调),且瞬时保护值应大于延时保护值。
进入保护后2分钟(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。
6.4.3 温度管理
6.4.3.1 电池高温保护
BMS自身应具有电池高温保护功能,当电池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、保护点可设置,设置范围为35~70℃,告警点、保护点默认值为50℃、65℃。
温度下降到恢复点时恢复正常工作状态,恢复点可设置,设置范围为45~55℃,默认值为50℃。
6.4.3.2 电池低温保护
BMS自身应具有电池低温保护功能,当电池温度达到告警点时告警;到保护点时保护,作用于切断;温度回升到一定值后恢复。
告警点、保护点可设置,设置范围为-40~0℃,告警点、保护点默认值为0℃、-10℃。
温度上升到恢复点时恢复正常工作状态,恢复点可设置,设置范围为0~10℃,默认值为0℃。
6.4.3.3 BMS电路板充放电温升
电池组按Q/ZTT 2218.3-2016《蓄电池检测规范第3部分:磷酸铁锂电池组(集成式)》的规定进行试验,充放电温升均不应超过50℃。
6.4.4 失效保护
BMS系统宜采用能量消耗型(电阻型)均衡电路,锂电池组静置或放电时不宜启用均衡功能。
当单体间压差大于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。
6.4.5 电池组荷电状态(SOC)计算
BMS应具备动态荷电量计算功能,计算值与电池实际电量的误差应不大于5%。
6.4.6 BMS基本功耗
a)在线非充放电状态功耗不大于3W;
b)自动休眠状态功耗不大于30mW。
6.4.7 其他保护功能
6.4.
7.1 防反接保护功能
当外接电源的正负极性与BMS的正负极性接反时,BMS不应损坏且告警并进入切断保护状态。
6.4.
7.2 输出短路保护
电池组输出端正负极发生直接短路,应瞬间切断电路并告警,BMS和电芯应不损坏(包括不打火、变形、漏液、冒烟、起火或爆炸);故障排除后,应能手动或自动恢复工作。