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)

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标准编号:Q/ZTT 2218.3-2016
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标准类别:电力标准
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Q/ZTT 2218.3-2016 标准规范下载简介

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)

5.2.11.125C、100%D0D(有BMS)

检测方法:在环境温度为25℃土2℃,在BMS运行的条件下,电池组以电流5I1充满 电后静置1h,然后以电流5I1。电流放电至电池终止电压43.2V,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C。的80%,则认为寿命终止,容量小于80%C。的放 电循环不计入循环次数。 判定标准:循环次数不应小于850次。 5.2.11.240℃、100%D0D(有BMS) 检测方法:在环境温度为40℃土2℃,在BMS运行的条件下,电池组以电流5I1充满 电后静置1h,然后以电流5I1。电流放电至电池终止电压43.2V,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C。的80%,则认为寿命终止,容量小于80%C的放 电循环不计入循环次数。 判定标准:循环次数不应小于700次。 5.2.11.355℃、100%D0D(有BMS) 检测方法:在环境温度为55℃土2℃,在BMS运行的条件下,电池组以电流5I1充满 电后静置1h,然后以电流5I1o电流放电至电池终止电压43.2V,此为一个循环寿命。重复 以上步骤,1 直至连续3次放电容量小于C。的80%,则认为寿命终止,容量小于80%C.放电 循环不计入循环次数,

判定标准:循环次数不应小于100次。

城市轨道交通土建工程施工工艺标准5.2. 12 安全性能

5.2.12.1抗过充电(无BMS)

检测方法:单体电池充满电后,在BMS未连接时,将电池放置于通风厨中,将恒流恒 玉源电压设定为2倍标称电压,以20I10A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。 判定标准:电池应不起火、不爆炸

5.2.12.2深度放电(无BMS)

检测方法:单体电池充满电后,在BMS未连接时,以1.0I1o电流放电至0.1V,用40 Q2电阻短接24h,再用均充电压3.6V限流1.0I1oA充电48h,构成一个循环,连续进行五 次循环后,以1.0I1。电流放电至单体电池终止电压2.7V。 判定标准:电池应不起火、不爆炸,其容量应不低于实测基准容量的98%

5.2.12.3恒定湿热(有BMS)

检测方法:电池组充满电后,在有BMS时,将其放入60℃土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℃土2℃的条件下静置2h,目 测其外观,再以10I1oA电流放电至终止电压43.2V。 判定标准:电池外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸,其容量应不低于实测基准容 量的90%

5.2.12.4抗振动(有BMS)

检测方法: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90min100min,扫频速率为1oct/min,位移幅值(单振幅)为0.8mm。 判定标准:电池组外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作

5.2.12.5绝缘电阻(有BMS)

检测方法: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。 判定标准:电池正负极接口分别对电池组金属外壳的绝缘电阻不小于2MQ

5.2.12.6抗电强度(有BMS)

检测方法: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。 判定标准:应无击穿、无飞弧现象。

5. 2. 12.7 安全充申电压 (无 BMS)

检测方法:完成容量试验且达到标称值的单体电池,以4.2V恒压、1.0I1oA限流进行 充电24h,并以5.5I1oA电流放电至单体电池终止电压2.7V。 判定标准:单体电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸,容量应不小于标称容量的92%

5.2.12.8抗重物冲击(无BMS)

检测方法:单体电池放置于冲击台上并固定在买 体最大的面应与合面垂 直),将10kg重锤自1.0m高度自由落下。 判定标准:电池允许发生变形,但应不起火、不爆炸

5.2.12.9抗热冲击(无BMS)

检测方法:单体电池放置 调节高温箱温度以(5℃土2℃)/min上 30℃±2℃,保持30min。 判定标准:电池应不起火、不爆炸

5.2.12.10高温存储(无BMS)

检测方法:无BMS时,将充满电的电池单体放入85℃土2℃的高温箱中保持48h。 判定标准:电池应不起火、不爆炸。

5.2.12.11抗加热(无BMS)

试验装置:平面桌中间为直径合适的孔,盖板有钢丝直径0.017英寸(0.43mm)、每 英寸20孔的钢丝网构成,周围安置一个每对边长2英尺宽(610mm)、1英尺高(305mm) 共8面的丝网屏风,盖板之上的金属网由直径0.010英寸(0.25mm)金属丝按每英寸16 18丝构成。 检测方法: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

判定标准: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。

2.12.12抗短路(无

检测方法: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0.1Q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。 判定标准:电池应不起火、不爆炸

5.2.12.13抗穿刺(无BMS)

检测方法:单体电池充满电后,在BMS未连接时将直径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。 判定标准:电池应不起火、不爆炸。

5.2.12.14抗挤压(无BMS)

检测方法: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。 判定标准:电池应不起火、不爆炸。

5.2.12.15抗低压(无BMS)

检测方法:在无BMS的条件下,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土2℃的环境温度下保持360min。 判定标准:电池应不漏液、冒烟、起火或爆炸

5.2.12.16抗碰撞(有BMS)

检测方法:在有BMS的条件下,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次土10次。 判定标准:电池外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作

5.2.12.17温度循环(无BMS)

检测方法:在无BMS的条件下

检测方法:在无BMS的条件下,

检测方法:在无BMS的条件下

5.3BMS检测方法及标准

5.3.1.1外观检查

检测方法:打开BMS所在的机箱外壳,目测检查BMS元件、线缆及电路板。 判定标准: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: 6) 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。

5. 3. 1. 2 工作电压

检测方法:用可调电压源为BMS供电 判定标准:确认BMS的工作电压范围为36V~60V。

5.3.1.3休眠功能

检测方法: a) 分别进行手动休眠、手动激活及手动断开操作,检查BMS的状态。 断开电池组正负极、通信接口与外界的连接,检查BMS是否按照设定的时间进入 休眠状态。 C) 处于休眠状态的电池组,在进入到在线状态(充电、放电或通信状态)时,检查 BMS能否自动激活。 判定标准: a)应具备手动休眠、手动激活及手动彻底断开功能。

b)当处于离线状态(即电池组输出端正负极、通信接口与外界断开的状态)后,BMS 应自动进入休眠状态,休眠延迟时间宜在1min~24h可调。 c当电池组进入充电状态时,BMS应能自动激活。

5.3.2信息采集要求

2)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。 3) 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。

5.3.3信息测量显示精度

检测方法:检查BMS的单体电压、总电压、电流、电池组工作环境温度、容量、告警 言息等各种参数值的显示精度。 判定标准:BMS测量显示精度应符合表5的要求:

表5BMS测量显示精

5.3.4BMS管理功能

5.3.4.1充电管理

5.3.4.1.1充电限流管理

检测方法:当电池组放电至截至电压43.2V时,用直流源对电池组进行充电 判定标准:当直流源的预设充电电流大于电池组的充电限流值时,充电电流维持在充 电限流值不增加。

5.3.4.1.2充电总电压高保护

检测方法:电池组充满电后,逐步增大充电电压,记录电压高告警电压和保护动作电 压,当总电压下降到恢复点时恢复充电,记录恢复充电电压。 判定标准:充电总电压高的告警值范围是57.00V~57.60V,默认值为57.00V;保护 值范围是57.00V~57.60V,默认值为57.60V;恢复值范围是52.00V~57.00V,默认值为

5.3.4.1.3充电单体电压高保护

检测方法:电池组充满电后,逐步增大充电电压, 让求单体电压高 电压和保护勾 作电压,电压下降到恢复点时恢复正常状态。 判定标准:充电单体电压高的告警值范围是3.50V~4.50V,默认值为3.60V;保护值 范围是3.50V~4.50V,默认值为3.85V:恢复值范围是3.00V~3.90V,默认值为3.60V。

5.3.4.2放电管理

5.3.4.2.1放电总电压低保护

检测方法: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,BMS应切断 放电电路并告警。连接外部电源对锂电池组进行充电,使其电压升高到恢复门限,BMS应 能自动消除告警,并自行恢复到正常工作状态。 判定标准:放电总电压低的告警值范围是36.00V50.00V,默认值为43.20V。

5.3.4.2.2放电单体电压低保护

检测方法:电池组充满电后,以2.0IoA电流放电,记录单体电压低告警电压和保护 动作电压,放电后充电到电压设定值恢复工作状态。 判定标准:放电单体电压低保护的告警值范围应为2.00V~2.90V,默认值应为2.50V: 保护值的范围应为2.00V~2.90V,默认值应为2.00V;恢复值的范围应为2.00V~3.60V, 默认值应为2.90V。

5.3.4.2.3放电过流管理

检测方法:按规定的过流保护要求进行BMS过流测试,检查BMS的保护反应。 判定标准:延时保护设置范围应为5I1~11I1。(可调),延时时间应在0s~60s(可调), 瞬时保护设置范围为10I1。30I1(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,BMS不再自 动重启正常输出功能,而应能通过 重启正常输出功能

5.3.4.3温度管理

检测方法:将具有连续记忆功能的点温计探头贴于电池表面,再将电池放入高温箱中, 进行测试,对电池组充电,调节高温箱的温度以3℃/min上升至高温保护点,保持10min, 下调温度至高温恢复点。 判定标准:电池高温保护的告警值应为35℃~70℃,默认值应为50℃;保护值应为 35℃~70℃,默认值应为65℃:恢复值应为45℃~55℃,默认值应为50℃

5.3.4.3.2电池低温保护

5.3.4.3.3BMS电路板充放电温升

(1)BMS充电温升 检测方法:将被测BMS安装在电池组箱体内,将具有连续记忆功能的点温计探头贴在 BMS电路板上充电MOSFET外侧表面。在电池组完全放电结束后,将电池组放置在高低温箱 内。将高低温箱内温度设置为25℃土2℃,静置4h,记录充电MOSFET温度为T1。再以10I1 (A)的电流充电,记录充电MOSFET温度。当电池组充满电后,记录的充电MOSFET最高 温度为T2。计算其温升值△T充=T.一T,。 判定标准:△T充不应超过50℃。 (2)BMS放电温升 检测方法:将被测BMS安装在电池模块箱体内,将具有连续记忆功能的点温计探头贴 在BMS电路板上放电MOSFET外侧表面。在电池组完全充满电后,将电池组放置在高低温 箱内。将高低温箱内温度设置为25℃土2℃,静置4h,记录放电MOSFET温度为T1。再以 1OI1(A)的电流放电,记录放电MOSFET温度。当电池组电压降至43.2V时,记录的放电 MOSFET最高温度为T2。计算其温升值△T放=T?一T.。

判定标准:△T不应超过50℃

5.3.4.4失效保护

检测方法:用BMS测试仪模拟单体间压差大于1V。 判定标准:BMS不应启动均衡功能,并且发出锂电池异常的告警信息。

5.3.4.5电池组荷电状态(SOC)

检测方法: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。 判定标准:检查核对BMS的电池组荷电状态(S0C)显示值在30%~90%范围内,计算值 与电池实际容量的误差应不大于5%。

5.3.4.6BMS基本功耗

检测方法:将BMS并联到直流电压源两端,调整电压源的输出至54V,将微安表或毫 安表串接在BMS和电压源之间,分别测量BMS处于在线非充放电状态(即待机状态)、自 动休眠状态下的功耗电流。 判定标准:在线非充放电状态和自动休眠状态下的功耗应分别小于等于2W、20mW

5.3.4.7其他保护功能

检测方法:将直流源与锂电池组的正负极反接,发生直接反接。 判定标准:检查BMS的保护反应,BMS应不损坏且进入切断保护状态

5.3.4.7.2输出短路保护

检测方法:将BMS输出端正负极之间用0.12的电阻器短接起来。 判定标准:检查BMS的保护反应,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);拆除电阻器后,BMS应能手动或自动恢复工 作。

检测方法:检查BMS的遥测、遥信、遥控、遥调等实时监控及告警保护等功能。 判定标准:

a)遥测:电池组/电池电压、荷电状态(SOC及实际剩余电量)、电池组充电/放电电 流、循环次数(放电超过标称容量80%为1次循环);环境温度/电池组温度、电 池组内阻(可选)、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、电池组过充/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/PCBA板高温告警(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、智能间歇充电方式、限流充电方式、充电开启/关闭、放 电开始/停止等: d)遥调:BMS各种检测项目的功能状态及参数设置范围包括但不限于表4的内容。

表4BMS告警、保护功能状态、设置范围汇总表

5.3.6.1静电放电抗扰性

5.3.6.2传导骚扰限值

表5A级ITE电源端子传导骚扰限值

注:在过渡频率(0.5MHz)处应采用较低的限值。

DA/T 28-2018 建设项目档案管理规范5.3.6.3辐射骚扰限值

表6A级ITE在测量距离R处(10m)的辐射骚扰限值

230~1000 47 注1:在过渡频率(230MHz)处应采用较低的限值。 注2:在发生干扰时,允许补充其他的规定。

5.3.6.4浪涌(冲击)抗扰性

附 录 A 电池内阻参考值

CECS 556-2018-T 钢丝网架夹芯保温轻质板应用技术规程(规范性附录) 电池内阻参考值 电池组内各电池之间的内阻最大值与最小值的差值应符合以下要求: 一偏差绝对值不超过0.5mQ; 电池内阻参考值见表A.1。

(规范性附录) 电池内阻参考值 电池组内各电池之间的内阻最大值与最小值的差值应符合以下要求: 偏差绝对值不超过0.5mQ; 电池内阻参考值见表A.1。

表A.1电池内阻参考值

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