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本文是学习GB-T 34131-2017 电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了电化学储能电站锂离子电池管理系统的使用条件、功能要求、检验和试验项目等。

本标准适用于新建、改建、扩建电化学储能电站。

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 包装储运图示标志

GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 Db:
交变湿热(12 h+12 h循

环 )

GB/T 16935.1 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验

GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

GB/T 17626.12 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电化学储能电站 electrochemical energy storage
station

采用电化学电池作为储能元件,可进行电能存储、转换及释放的电站。

3.2

功率变换系统 power conversion system;PCS

实现储能电池与交流电网之间双向能量转换的系统。

3.3

单体电池 cell

由电极和电解质组成,构成蓄电池组模块最小单元,能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化

学能转为电能的一种电化学装置。

3.4

电池模块 battery module

两个及以上的单体电池以一定的电气连接方式组成的单元。

GB/T 34131—2017

3.5

电池管理单元 battery management unit;BMU

管理一个电池模块,监测电池状态(电压、温度等),并为电池提供通信接口。

3.6

电池管理系统 battery management system;BMS

监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等),为电池提供通信接口和保护的系统。

3.7

电池电量状态 state of energy;SOE

电池实际(剩余)可放出的瓦时容量与额定瓦时容量的比值。

3.8

电池均衡 battery-balancing

通过电池之间的电量转移措施,减少电池间的容量和电压差,保持不同电池间电量的均衡。

4 使用条件

4.1 环境温度

设备运行期间周围环境温度不高于45℃,不低于0℃。

4.2 相对湿度

日平均相对湿度不大于95%,月平均相对湿度不大于90%。设备上不应出现凝露。

4.3 海拔高度

海拔高度小于2000 m。

5 功能要求

5.1 基本要求

5.1.1 BMS 的拓扑配置应与 PCS
的拓扑、电池的成组方式相匹配与协调,并对电池运行状态进行优化
控制及全面管理。

5.1.2 BMS 功能要求中各功能具体实现层级由 BMS
的拓扑配置情况决定,宜分层就地实现。

5.2 测量要求

BMS
应能实时测量电池的电和热相关的数据,应包括单体电池电压、电池模块温度、电池模块电

压、串联回路电流、绝缘电阻等参数。各状态参数测量精度应符合下列规定:

a)
电流采样分辨率宜结合电池容量和充放电电流确定,测量误差应不大于士0.2%,采样周期不
大于50 ms;

b) 单体电压测量误差应不大于±0.3%,采样周期应不大于200 ms;

c) 温度采样分辨率应不大于1℃,测量误差不大于±2℃,采样周期不大于5 s。

5.3 计算要求

BMS 应能够估算电池的荷电状态,充电、放电电能量值(Wh),
最大充电电流,最大放电电流等状态

参数,且具有掉电保持功能,具备上传监控系统的功能。各状态参数估算精度应符合下列规定:

GB/T 34131—2017

a) SOE 估算精度应不大于8%,宜具有自标定功能,计算更新周期应不大于3 s;

b) 电能量计算误差应不大于3%。

5.4 状态参数信息上送功能

BMS
应具备内部信息收集和交互功能,能将电池单体和电池整体信息上传监控系统和功率变换

系统。

5.5 故障诊断功能

BMS 应能够监测电池的运行状态,诊断电池或 BMS
本体的异常运行状态,上送相关告警信号至监

控系统和功率变换系统。

5.6 电池的电气保护功能

BMS
应具备电池的过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护、漏电保护等电气保护功

能,并能发出告警信号或跳闸指令,实施就地故障隔离。

5.7 管理功能

BMS
应能对充放电进行有效管理,确保充放电过程中不发生电池过充电、过放电,以防止发生充放

电电流和温度超过允许值,主要功能应符合下列要求:

a)
充电管理功能:在充电过程中,电池充电电压应控制在最高允许充电电压内;

b)
放电管理功能:在放电过程中,电池放电电压应控制在最低允许放电电压内;

c)
温度管理功能:应能向热管理系统提供电池温度信息及其他控制信号,并协助热管理系统控制
实现电池间平均温差小于5℃;

d)
电量均衡管理功能:应采用高能效的均衡控制策略,保证电池间的一致性满足要求。

5.8 统计功能

BMS 应具有电池充、放电的累计充、放电量的统计功能,并具有掉电保持功能。

5.9 通信功能

5.9.1 BMS
与功率变换系统之间应有通讯接口,宜有备用接口,作为冗余,同时宜具备1个硬接点
接口。

5.9.2 BMS
与监控系统之间应有以太网通讯接口,宜有备用接口,作为冗余。同时,电化学储能电站内
BMS 宜单独组网。

5.10 对时功能

BMS 应具备对时功能,能接受 IRIG-B(DC) 码对时或者 NTP 网络对时。

5.11 平均故障间隔时间

BMS 应具备良好的可靠性与可用率,平均故障间隔时间不宜小于40000 h。

5.12 定值设置功能

BMS
应能对电池运行参数、报警、保护定值进行整定,且具备就地和远程修改功能。

5.13 操作权限管理功能

BMS
应具有操作权限密码管理功能,任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。

GB/T 34131—2017

5.14 事件记录功能

BMS
应能储存不少于5000条事件。运行参数的修改、电池管理单元告警信息、保护动作、充电和
放电开始/结束时间等均应有记录,且时间记录应精确到秒。事件记录应具有掉电保持功能。每个报警

记录应包含所定义的限值、报警参数,并列明报警时间、日期以及报警值时段内的峰值。

5.15 存储功能

BMS 应具备足够的容量在线存储30天的信息,且宜采用队列方式存储。

5.16 故障录波功能

BMS
宜有故障录波功能,能够对故障前后的状态量有效记录,电流量记录周期宜不大于50
ms, 电

压量记录周期不大于1 s,温度量记录周期不大于5s。 记录时间不宜少于10 min。

5.17 显示功能

BMS
应能显示确保系统安全可靠运行所必需的信息,如相关定值、模拟量测量值、事件记录和告警

记录等。

5.18 电磁兼容

BMS 应符合 GB/T 17626.2规定严酷等级为三级静电放电抗扰度、GB/T 17626.4
规定严酷等级为 三级电快速瞬变脉冲群抗扰度、GB/T
17626.5规定严酷等级为三级浪涌(冲击)抗扰度、GB/T 17626.8

规定严酷等级为四级工频磁场抗扰度、GB/T17626.12
规定严酷等级为三级振荡波抗扰度试验的要求。

5.19 绝缘耐压性能

BMS
应能经受要求的绝缘耐压性能试验,试验电压应符合表1规定。在试验过程中
BMS 应无击

穿或闪络等破坏性放电现象。

1 绝缘强度试验电压

额定绝缘电压Uv/V

介质交流试验电压/V

介质直流试验电压/V

冲击试验电压/V

U、≤63

500

700

1.000

63<UN≤ 250

2000

2800

5.000

250<U、≤500

2000

2800

5000

5.20 耐湿热性能

BMS 应能经受GB/T 2423.4
规定的湿热试验,在试验后应能正常工作,且满足5.2状态参数测量

精度的要求。

6 检验和试验项目

6.1 类型

6.1.1 型式试验

6.1.1.1 当有下列情况之一时,应进行型式试验:

GB/T 34131—2017

a) 新产品鉴定时;

b) 结构、工艺或材料有重大改变;

c) 停产后复产;

d) 转厂;

e) 批量生产的产品,每隔5年进行一次型式试验;

f) 国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时;

g) 合同规定。

6.1.1.2
判定规则:产品在型式试验中,若有一项不合格时,应判定产品为不合格。

6.1.2 出厂试验

每套产品都应进行出厂试验。有一项性能不符合要求,即为不合格,允许返修后重试,复试一次仍

不合格,则为试验不合格。

6.2 试验项目

试验项目应符合表2规定。

2 检验和试验项目

序号

检验项目

型式试验

出厂试验

技术要求条款

1

电流测量精度

5.2

2

电压测量精度

5.2

3

温度测量精度

5.2

4

SOE估算精度

5.3

5

故障诊断功能

5.5

6

保护功能

5.6

7

电量均衡功能

5.6

8

静电放电抗扰度试验

5.18

9

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

5.18

10

浪涌(冲击)辐射抗扰度试验

5.18

11

工频磁场抗扰度试验

5.18

12

震荡波抗扰度

5.18

13

耐压测试

5.19

14

耐湿热性能

5.20

注:带" √ "号为应做试验项目。

7 标志、包装

7.1 BMS 产品上应有下列标志:

a) 产品名称及商标;

b) 产品型号和规格;

c) 制造厂名称;

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d) 制造日期或代号。

7.2 包装箱外部应有下列标志:

a) 产品名称、型号、规格和数量;

b) 产品标准编号;

c) 每箱的净质量和毛质量;

d) 标明符合GB/T191 规定的“防震”、"防潮"等标志。

延伸阅读

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