《锂离子电池组智能管理系统通用技术规范》
锂离子电池国家标准
锂离子电池国家标准
锂离子电池是一种重要的电池类型，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
为了规范和统一锂离子电池的生产、使用和管理，我国制定了一系列的国家标准，以确保锂离子电池的安全性、可靠性和性能。
首先，锂离子电池的国家标准涵盖了电池的基本要求和技术指标。
这些指标包括电池的额定电压、容量、充放电性能、循环寿命、安全性能等。
通过这些指标的规范，可以有效地保障锂离子电池在不同领域的应用安全可靠。
其次，国家标准还规定了锂离子电池的生产和质量控制要求。
这些要求涵盖了原材料的选择、生产工艺、环境管理、产品检测等方面。
通过严格的生产和质量控制，可以确保生产出的锂离子电池符合国家标准的要求，从而保障产品质量和用户安全。
另外，国家标准还对锂离子电池的运输、储存和废弃处理提出了相应的要求。
这些要求旨在规范锂离子电池在整个生命周期中的管理和处理，以减少对环境的影响，保护公共安全。
总的来说，锂离子电池国家标准的制定对于推动锂离子电池产业的发展，保障用户的安全和权益，促进环境保护具有重要意义。
在实际应用中，生产企业和用户应严格遵守国家标准的要求，确保锂离子电池的安全可靠使用。
值得注意的是，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，锂离子电池国家标准也需要不断进行修订和完善。
只有不断跟上时代的步伐，才能更好地适应新的需求和挑战，保障锂离子电池的安全可靠使用。
总之，锂离子电池国家标准的制定是我国锂离子电池产业发展的重要举措，也是保障用户安全和环境保护的重要保障。
我们应该充分认识到国家标准的重要性，积极配合和遵守相关要求，共同推动锂离子电池产业健康、可持续发展。
电化学储能电站储能系统
电化学储能电站储能系统1 一般规定1.1 储能系统应根据应用需求、接入电压等级、储能电站额定功率、储能电站额定容量、储能变流器性能、电化学储能类型、特性和要求及设备短路电流耐受能力进行设计。
1.2 储能系统的选型应综合应用需求、电池特性和建设条件、技术经济性等多方面因素确定，可采用混合型。
1.3 储能单元容量应结合直流侧电压等级、直流侧断路器的开断容量和储能变流器的选型经技术经济比较后确定。
1.4 储能系统设备应选择节能环保、本质安全、高效可靠、少维护型设备。
1.5 布置于电池室的电力设备应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的规定。
2 电池2.1 电池应满足安全、可靠、环保的要求。
电池选型应根据电池放电倍率、自放电率、循环寿命、能量效率、安全环保、技术成熟度和储能电站应用场景对系统响应、散热性能的需求以及电站建设成本和建设场地限制等因素选择，可选择铅酸（铅炭）电池、锂离子电池和液流电池。
2.2 电池的技术要求应满足以下规定：1 锂离子电池的技术要求应符合现行国家标准《电力储能用锂离子电池》GB/T 36276及现行行业标准《电化学储能电站用锂离子电池技术规范》NB/T 42091-2016的有关规定；2 全钒液流电池的技术要求应符合现行国家标准《全钒液流电池通用技术条件》GB/T 32509的有关规定；3 铅炭电池的技术要求应符合现行国家标准《电力储能用铅炭电池》GB/T 36280的有关规定；4 电池应具有安全防护设计。
在充、放电过程中外部遇明火、撞击、雷电、短路、过充过放等各种意外因素时，不应发生爆炸；5 在正常情况下，液流电池各承压部件不应发生渗漏，喷溅等液体渗出情况。
2.3电池宜采用模块化设计。
锂离子电池模块的额定电压宜选38.4V、48V、51.2V、64V、128V、153.6V、166.4V等系列。
铅酸（铅炭）电池模块额定电压宜选2V、6V和12V系列。
智能锂电池管理系统方案
2013年1月
目录
主要功能与指标 电池管理系统（BMS）系统构架 电池管理系统硬件设计 电池管理系统软件设计 系统的故障及保护控制 系统显示信息
主要功能和指标
电池管理系统主要有三个功能： （1）实时监测电池状态。通过检测电池的外 特性参数（如电压、电流、温度等），采 用适当的算法，实现电池内部状态（如容 量和SOC等）的估算和监控; （2）在正确获取电池的状态后进行热管理、 电池均衡管理、充放电管理、故障报警等； （3）建立通信总线，向显示系统、整车控制 器和充电机等实现数据交换。
CAN通讯设计
采用CAN收发器来进行MCU与动力总成控制系 统及其他控制器之间CAN通信。CAN通信采用 了共模扼流圈滤波等技术，通信抗干扰能力强， 通信比较稳定。CAN通信能够用于动力总成控 制系统与MCU间的数据通信及程序的标定与诊 断。CAN收发器波特率为250kbps，数据结构 采用扩展帧（29位ID值）。
CAN通讯电路
电池管理系统软件设计
软件设计（主模块程序流程）
数据采集模块（MCU）软件设计
系统故障及保护控制
故障诊断
电池组状态码
8bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit
单体低压一级报警： 单体 低压单体 高压总电 压低总电 压高电池 组能连续 放电峰值 放电 （单体电压 <2.90V 一级报警： ） 报 警 ：压 报压报 警：量回 馈过电流 过流电流 过流 整车控制器限制电（单 体电（单 体电警 :( 总电( 总 电 压流 报警：报警 ：连报 警 ： 机转矩不超过额定压 <3.10V ） 压 >3.75V ） 压 > 3 . 6 5 * N（ >150A续 放 电（ >200A ） 转矩的 30% ，提醒整车 控制主控 立即< 2 . 7 5 * NV) ，主控）， 整车>100A 5整车 控制 驾驶员马上回充电器提 醒驾下令 停止V) 整车控立即 下令控制 器降分钟以上， 器降 低输 站 充 电 ， LC D 显 示驶员 马上充电 机充制器 立即停止 充电低回 馈转整车 控制出转 矩， 单体电池低压二级回充 电站电或 整车下令 停止机充 电或矩 ， L C D器降 低输LCD报警 报警 充 电 ，控制 器禁电流输出， 整车 控制显示 峰值出转 矩， L C D 显 示止制 动回L C D 显 示器禁 止制充电 电流L C D 给 出 单体 电池馈充 电，总电 压低动回 馈充报警 连续 放电 低压 一级L C D 显 示压报警 电 ， L C D 过流警报 报警 单体 电池 显示 总电 高压报警 压高 压报 警
智能电池管理系统
电池管理系统锂离子电池研究始于20世纪80年代，1991年由索尼公司首先推出了民用产品。
由于具备能量密度高、体积小、无记忆效应、循环寿命高、自放电率低等诸多优点，锂离子电池目前广泛应用于手机、MP3、笔记本电脑、相机等各种便携式设备。
尤其在笔记本供电方面，其优异的高能量优势更是发挥得淋漓尽致。
但是由于能量密度高及特有的化学特性，锂离子电池的安全性和稳定性方面亦存在隐患，如过高温和过充可能会燃烧甚至导致爆炸，过放电可能造成电池本身的损坏。
近年来，连续出现的笔记本电脑电池爆炸燃烧事故，导致了全球性的大批量电池召回现象，给生产厂家带来了巨大的经济损失。
为保证电池使用的安全性，在提高电池本身材料性能及加强工艺控制的同时，智能电池管理系统也成为锂离子电池应用研究的重中之重。
智能电池管理系统简介锂离子电池发展初期，电池管理系统一般只具有检测电池组电压、温度、电流及简单保护等功能。
随着锂离子电池应用范围越来越广，应用方式越来越多，对锂离子电池管理系统的要求也越来越高。
智能电池管理系统一般具有如下几个功能：电池组参数采集、剩余电量计算、电池组故障保护、电芯均衡、通信等。
电池组参数采集电池组参数采集主要包括电池组中单体电池电压、系统电流、系统温度的采集，该参数可用于判定电池的剩余电量、故障保护等。
锂离子电池的电压最能体现电池的性能状态，既可以用于过充、过放等故障保护，也可以用于初步估计锂离子电池的剩余电量。
系统电流可用于判断是否出现过放或过流，还可以通过对电流与时间的积分，估计电池的剩余电量等。
系统温度主要用于防止电池组温度过高，发生安全事故，并对剩余容量计算进行补偿。
电池管理系统的所有算法及保护都是以采集到的电池参数为基础的，因此必须保证数据的精确度。
剩余电量预测剩余电量是反映电池性能的重要参数，也是主机进行充电、放电的判断依据。
剩余电量的准确估算可以保护电池，防止过充、过放的发生，便于客户做出合理的时间安排。
数据中心用锂离子电池设备产品技术标准
数据中心用锂离子电池设备产品技术标准1. 数据中心的重要性数据中心作为支撑整个互联网产业的基础设施，承载着巨大的数据处理和存储任务。
随着云计算、大数据和人工智能等技术的快速发展，数据中心的规模和能耗也在不断增加。
对数据中心的稳定性、可靠性和安全性提出了更高的要求，而电池作为支撑数据中心持续运行的关键设备之一，其产品技术标准显得尤为重要。
2. 锂离子电池在数据中心的应用在数据中心中，电池主要用于应对电网故障或者突发负载，提供短时间的备用电源以保证设备正常运行并确保数据不丢失。
然而，传统的铅酸电池在密度、充电速度和循环寿命等方面存在明显的劣势，而锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命和快速充放电特性，逐渐成为数据中心备用电源的首选。
3. 数据中心用锂离子电池设备技术标准的重要性在选择和使用数据中心用锂离子电池设备时，产品的技术标准显得尤为重要。
技术标准能够明确电池的性能指标和安全要求，有助于用户选择合适的产品以满足实际需求。
技术标准也对电池的生产、运输、安装和维护等环节提出了具体要求，有利于规范整个供应链的行为，确保产品的质量和安全。
4. 数据中心用锂离子电池设备产品技术标准的内容4.1. 性能指标在技术标准中，应明确锂离子电池的能量密度、循环寿命、充放电速率、自放电率等性能指标，以及在不同工作条件下的表现要求。
这些指标直接关系到电池的可靠性和安全性。
4.2. 安全要求考虑到数据中心的高密度部署和严格的安全标准，产品的设计和制造必须符合严格的安全要求。
技术标准应包括对电池的短路、过充、过放、高温等安全问题的防范措施和测试方法。
4.3. 生产和质量控制良好的生产和质量控制是保证电池性能和安全的基础。
技术标准应包括生产工艺、原材料采购、成品检验、质量跟踪等方面的要求。
4.4. 运输、安装和维护电池的运输、安装和维护环节也存在一定的风险，技术标准应对这些环节提出相关要求，确保电池在整个使用过程中都能够稳定可靠地工作。
锂离子电池的智能管理和控制技术研究
锂离子电池的智能管理和控制技术研究锂离子电池是一种高性能充电电池，广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。
随着锂离子电池的使用量增加，其管理和控制技术变得越来越重要。
智能管理和控制技术可以提高锂离子电池的使用寿命、提高能量密度和安全性能。
本文将介绍锂离子电池的智能管理和控制技术研究的最新进展。
1.锂离子电池的智能管理系统智能管理系统能够监控、分析和控制锂离子电池的充放电过程，以确保最佳性能和安全性。
该系统由硬件和软件组成，包括传感器、控制器、计算机和物联网技术。
它可以诊断电池的健康状况，并根据情况进行调整和优化。
传感器：传感器是智能管理系统的重要组成部分。
它可以监视电池的当前状态，如电压、电流、温度和电量等。
这些数据被发送到控制器进行处理和分析。
控制器：控制器是智能管理系统中最关键的元件之一。
它负责处理传感器发送来的数据，并根据预设的算法进行优化和调整。
如果电池呈现出异常情况，控制器会发出警报并采取措施防止电池损坏或爆炸。
计算机：计算机可以收集和分析整个电池组的数据，以进行更深入的优化和控制。
在车辆或其他大型应用中，计算机可以通过特定的软件实现远程监控和管理。
物联网技术：物联网技术使智能管理系统连接到互联网，这使得远程监控和管理成为可能。
通过物联网技术，用户可以随时随地监控电池状态和进行管理。
2.电池充放电控制技术电池的充放电过程中的控制技术是确保电池寿命和安全性的关键。
通过电池管理系统，可以控制电池的充放电速率和方式。
最新的电池充放电控制技术如下：（1）恒流充电恒流充电是一种有效的充电方式，它可以控制电池充电速率，使其充电时间更短，充电效率更高。
在恒流充电方式下，电池会在一定电压下维持恒定的电流，直到电池充满。
（2）恒压充电恒压充电是另一种充电方式，它可以控制电池的充电电压，以确保电池不会过充。
在恒压充电方式下，电池会在一定的电流下维持恒定的电压，直到电池充满。
（3）恒流放电恒流放电是控制电池放电速率的常见方式。
电池管理系统技术要求
200
工作温度（ ℃ ）
-40～80
可测母线电流（A）
±300
充电功率（KW）
100
内置DC/DC（KW）
漏电检测功能
有
绝缘耐压（VAC）
2500
4、电池管理系统执行标准
<<矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源安全技术要求>>
QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池
GB 低压开关设备和控制设备 第1部分 总则
15
电压采集点数
每个电池1个点，每个BMU采集24路电压
16
温度采集点数
每个电池1个点，每个BMU采集24路管理系统结构尺寸图
18
电池充放电电流
额定充电电流50A、放电电流100A
19
电流传感器
±300A
20
单体电池电压检测范围
0~5V
21
单体电池电压采样精度
≤±5mV
22
单体电池电压采样频率
（1）具备系统上电自检功能；
（2）具备过压、欠压、过温（动作温度应为保护温度值±2℃。温箱停止升温，至电源报警或显示，记录时间，电源断开与用电设备连接与电源显示或报警的时间间隔应小于20s。温箱以不大于1℃/min速率降温，至电源与用电设备恢复连接，记录回复时间和恢复温度，恢复温度应为单体电池最高表面温度值±2℃；置电源温度保护显示或报警消失，记录时间，电源恢复与用电设备连接与电源显示或报警消失的时间间隔应小于20s。）、绝缘故障等多重保护功能；
、电池串管理单元BCU主要指标
工作电压：直流24V
电流检测范围：±500A
电流检测误差：≤1%FSR
SOC估计误差：≤5%
锂电池管理系统介绍
储能领域
总结词
在储能领域，锂电池管理系统发挥着至关重要的作用，能够提高储能系统的效率和安全 性。
详细描述
锂电池管理系统通过对电池的充放电过程进行智能控制，优化电池的储能效果，提高储 能系统的能量利用率。同时，该系统还能实时监测电池的状态，预防电池故障，确保储
能系统的安全稳定运行。
航空航天领域
总结词
3
热管理系统能够提高锂电池管理系统的可靠性和 寿命，降低因过热而引发的安全风险。
预警系统
01
预警系统负责对锂电池管理系 统的异常情况进行监测和预警 。
02
预警系统通过传感器和电子电 路实时监测电池单元的状态参 数，如电压、电流和温度等。
03
当监测到异常情况时，预警系 统会发出警报，提醒操作人员 及时处理，确保整个锂电池管 理系统的安全运行。
03 锂电池管理系统的工作流 程
充电管理
充电控制
根据电池的电量状态，自动选择合适 的充电模式，如涓流充电、恒流充电 和恒压充电等，以保护电池不受损坏 。
充电保护
在充电过程中，管理系统能够检测到 异常情况，如过压、过流或过温等， 并采取相应的保护措施，如切断充电 电源，防止电池过充或损坏。
放电管理
电池单元的性能直接影响整个锂电池管理系统的 性能和安全性。
电池管理系统（BMS）
BMS是锂电池管理系统的关键组成部分，负责对电池单元进行监测、控制 和保护。
BMS的主要功能包括：监测电池单元的电压、电流和温度；控制充电和放 电过程；保护电池单元免受过充和过放等损害。
BMS通过电子电路和控制算法实现上述功能，确保电池单元的安全和稳定 运行。
应用领域
BMS广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、无 人机、储能系统等领域，是现代电力电子系统和新能源技术 的重要组成部分。
锂离子电池智能管理系统的设计研究
程 中 ，经常出现过放 电、过充电或者过高温等 问题 ，极 易造成爆炸 、燃烧等安全事故。尤其随着锂离子 电池的
二 、充 电控 制模块 的 实现
一
成组使用 ，由于个体 电池之间的不一致性 ，严重影响 电 池组寿命 。因此 ，针对锂离子电池组运行存在的问题 ，
本文将对锂离子 电池智能管理系统 的设计与应用进行具 体分析 ，以实现锂离子电池组 的均匀充放 电，加强保护
虽 然耗 能较小 ，但是均衡 电流的能量不 强。因此 ，可 以 考 虑选择速度与效率兼顾的变压器 均衡法 。在具体设计
六 、软件 设计 的 实现
在锂离子电池智能管理系统 中，软件设计主要通过 单片机 的Ｃ 语言程序来 实现 ，其 中包括电流检测 、电压
检测、温度检测 、充 电管理、能量均衡、数据存储 以及
电、闲置、过流等 ，针对实际状态做 出处理或调整。当 采集并分析每节锂离子电池 的电压之后 ，通过系统决定
四、均衡模 块 的实现
由于锂离子 电池组是 由若 干个 电池 串联而成 ，且 电池 的个体之间存在 内部差异 ，经过多次充 电、放电之
是否开启均衡模块 ，以实现锂离子 电池组 的能量均衡控
自动断开 。在该环节 中，对电池 中的 电流、电压 、温度
值等进行检测 ，如果 出现过流、过压或者温度过高等问
图１离子电池智能管理系统框架
题 ，则立 即切断充电回路 ，将故 障提示灯点亮 ，发 出报
警信号 ，以备及 时处理。
在该系统 中，主要 以单片机为核心 ，通过对相关 电
流信息的采集 ，进一步判断 电池组 的状态 ，如充 电、放
＜ ＜ 墨墨 △ 垦 里 ， ＜
筻 堡
锂离子电池智能管理 系统的设计研 究
锂离子动力电池管理系统规格书
青岛威能电动车辆电控有限公司
2）电流表 国家标准或更灵敏等级，外部总体内阻包括电流表和导线应小于 0.01Ω。 3）尺寸测量设备 测量尺寸的仪器的精度应不小于 0.01mm。。 6. 电池管理系统基本性能要求： 6.1、常规电特性：
项目
性能概要 （铁锂电池为例）
电池测量节数
8～24 串
工作电压
T2
J4
VCC VCC
J2
+ -
+
-
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1 B_GND
J5
J1:电流和CAN通信口（选配） J2:温度采集线束 J3:电源和继电器线束 J4:RS485通讯界面和下载口（选配） J5:电压采集线束
电机控制器
电机
图 2-3 系统接线图
通过 RS485/CAN 总线/开关信号控制/继电器控制： 当单节电芯电压≥3700mV 时，切断充电器输出；
当单节电芯电压≤3600mV 时，充电器可以继续充电；
当箱体温度≥60℃时，充电器不充电或切断充电回
路。
放电控制
通过 RS485/CAN 总线/开关信号控制/继电器控制
（可设定）
当单节电芯≤2500mV 时，切断电机输出功率；
当电池箱体温度≥60℃时，切断放电回路；
-4-
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6.2、安全性能：
序号 项目
标准
测试方法
1 过 充 保 电池管理系统控制 用充电机充电，（其中一个电池充满，即停止
设计动力锂电池组的的智能管理系统
动力锂电池组智能管理系统设计锂电池由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，逐渐成为动力电池的主流。
但是由于锂离子电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性，因此在应用时需要进行一定的管理。
另外锂电池对充放电的要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。
当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。
一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。
为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须要对锂电池在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护和电池间能量均衡。
本文设计的动力锂电池组管理系统安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护。
通过LCD显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。
系统总体方案设计动力锂电池智能管理系统主要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、均衡模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成。
系统框图如图1所示。
图1 管理系统结构框图整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。
对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。
温度的采集主要用于系统的过温保护。
整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。
下面对其各个模块的实现方法进行介绍。
微控制器ATmega8本系统采用的微控制器是美国ATMEL公司推出的一种高性能8位单片机ATmega8。
该单片机具备AVR高档单片机系列的全部性能和特点，支持在线编程(ISP)，只需要一条可自制的下载线就可以进行单片机系统的开发。