通信锂电池标准   通信用磷酸铁锂电池系统    通信用锂电池系统    通信锂电池    通信磷酸铁锂电池  

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：0℃～40℃。

5.1.3 相对湿度范围

工作相对湿度范围：≤95％（40℃±2℃）；储运相对湿度范围：≤95％（40℃±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/T20626.1-2006 的要求进行设计、生产。

5.2 外观及尺寸

     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***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；

     e) 电池及电池组应进行走线布局设计,使电池连接线、控制线布局美观、整齐。

     蓄电池组有如下安装方式：19英寸标准机柜内安装、落地固定安装、壁挂式安装等。对于一体化电池组，应设计成能安装在19英寸标准机柜内，高度为1u的倍数。1u=44.45mm。

5.3 电池标示

　　应在单体电池外壳上***位置标示产品名称、产品型号、产品容量\电压等级、出厂时间、电池编号、正负极性、制造厂名、商标和警示说明等相关信息(一体化电池组还应在机箱上标示以上信息)；电池标示格式示例见表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。

5.4 性能指标  

5.4.1 充放电要求

　　充电为恒压限流方式，单体电池的均充充电电压为3.55V～3.60V，默认值为3.55V；单体电池的浮充充电电压为3.40V～3.45V；默认值为3.40V。

　　10h率放电电流用I10表示，数值为0.1C10，单位为安培（A）。

　　充电电流恒流值：1.0I10、2.0I10、2.5I10、5.5I10、10I10可选，充电电流默认值为1.0I10。

　　放电电流值：1.0I10～10I10可选。

　　放电终止电压值:2.60V/单体～2.80V/单体，默认值为2.70V单体。

　　一体化电池组连续充放电电流为10I10A。

　　注：1、充电方式见附录A。

5.4.2 完全充满电

　　判断蓄电池完全充满电可以通过以下二种方式:

　　a)在环境温度25℃±2℃的条件下，以5.4.1规定的电流充电，当电池组电压达到5.4.1规定的均充充电电压时，改为恒压充电，总充电时间不小于16h。

　　b)在环境温度25℃±2℃的条件下，以5.4.1规定的电流充电，当电池组电压达到5.4.1规定的均充充电电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.5I10A。

5.4.3 性能指标 

　　性能指标见表2。

表2     性 能 指 标

序号

指标项目

指标要求

备注

1

容量特性

25℃ 

1.0I10(A)放电

≥***C10

2.5I10(A)放电

≥95%C10

5.5I10(A)放电

≥92%C10

10I10(A)放电

≥90%C10

2

温度特性

0℃

1.0I10(A)放电

≥80%C10

-20℃

1.0I10(A)放电

≥60%C10

40℃

1.0I10(A)放电

≥***C10

60℃

1.0I10(A)放电

≥***C10

3

一致性

开路电压

≤0.2V

浮充电压

≤0.2V

放电电压

≤0.3V

放电容量

≤3% 

静态内阻

≤±15％

一体化电池组无此要求

静态电导

≤±15％

一体化电池组无此要求

4

大电流放电性能

极柱、汇流排不应熔断，外观应无异常。

一体化电池组无此要求

5

容量保存率

容量保存率：≥96%，

 且一致性差值:≤3%。

6

BMS 工作状态电池静置耗能

≤５％

按容量损失计算

7

充电效率

≥97%

8

浮充电流

≤100mA

9

电池连接条电压降

≤10.0mV

10

寿命

25℃***DOD

电池组:700次；

单体电池:1200次。

40℃***DOD

电池组：600次；

单体电池：900次。

11

安全性

过充电保护

不起火、不爆炸。

恒定湿热

不起火、不爆炸。

检测管理系统、采集模块，含一体化电池组

抗振动

不起火、不爆炸。

检测管理系统、采集模块，含一体化电池组

阻燃性能

FH-1,FV-0

绝缘电阻

≥2MΩ

检测管理系统、采集模块，含一体化电池组

绝缘强度

无击穿、无飞弧现象。

检测管理系统、采集模块，含一体化电池组

深度放电

98%

安全高电压充电

不起火、不爆炸。

12

监控要求

——

13

BMS

BAM

采集接口

电池组16只串，双线采集方式。

采集内容

各单体电压、总电压、充放电电流、5个温度。

电压范围

单体电池电压范围:

0～5V;总电池电压范围:0～60V。

电流范围

充放电电流：0～10I10A。

采样间隔

采样时间间隔≤2秒

保护与告警功能（FPA）

显

示

精

度

电压精度

≤10mV

电流精度

≤2%

容量精度

≤5%

温度精度

≤2℃

通讯接口

存储功能

四遥内容

遥测

遥信

遥控

遥调

能耗要求

≤3W

采集要求

总电压高保护与恢复

总电压低告警

单体电压高保护与恢复

单体电压低保护与恢复

短路保护

充电过流保护

过温保护及恢复

低温保护及恢复

5.4.4 电池组性能一致性

    电池组内各电池应为同一厂家生产、结构相同、化学成分相同的产品，且符合下列要求：

    a)电池组完全充电后0.5h～2h各电池之间的静态开路电压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值与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值、最小值与平均值的差值和平均值的比应不超过±15%。    

　　f)电池组完全充电后各电池之间电导值、最小值与平均值的差值和平均值的比应不超过±15%。

5.4.5 大电流放电性能

    对于分立式电池组，其电池模块或电池组按6.7的方法测试，电池极柱、汇流排不应熔断，外观应无异常。

5.4.6 容量保存率  

　　电池模块或电池组按6.8的方法测试，容量保存率应不低于96％,且容量一致性差值不超过3%。

5.4.7 BMS工作状态电池静置耗能

    电池模块或电池组的BMS处于工作状态，BMS的电池静置耗能应不超过5%。

5.4.8 充电效率

    电池模块或电池组按5.4.1充满电后，以1.0I10 (A)电流放电至终止电压2.7V时，记录容量；静置1h后再按5.4.1中电压值要求以1.0I10 (A)限流充电24h,记录充电容量，放出容量与充电容量比≥97%。

5.4.9 浮充电流

   电池模块或电池组处按5.4.1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不大于100mA。

5.5 电池间连接电压降

    电池模块或电池组电池间的连接电压降△U≤10.0mV。

5.6 寿命

5.6.1 25℃ *** DOD

　　电池组按6.13.1的方法测试，电池组的循环寿命应不少于700次。

　　单体电池按6.13.1的方法测试，单体电池的循环寿命应不少于1200次。

5.6.2 40℃*** DOD

　　电池组按6.13.2的方法测试，电池组的循环寿命应不少于600次。

　　单体电池按6.13.2的方法测试，单体电池的循环寿命应不少于900次。

5.7 安全性能

5.7.1 过充电保护

    电池按6.14.2规定进行试验，应不起火、不爆炸。

5.7.2 恒定湿热

     一体化电池组按6.14.3规定进行试验后，其外观应无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸，其容量应不低于额定值的90％。

5.7.3 抗振动

     一体化电池组按6.14.4规定进行试验, 其外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸，并能正常工作。

5.7.4 阻燃性能

     对于塑料外壳和保护盖的电池，按照6.14.5规定进行测试，外壳应符合GB/T2408-2008中第8.3.2条FH-1(水平级)和第9.3.2条FV-0（垂直级）的要求。

5.7.5 绝缘电阻

     对于金属外壳的电池、一体化电池组，按照6.14.6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缘电阻不小于2MΩ。

　　　注：绝缘要求不适用于塑料外壳和保护盖的电池组。

5.7.6 绝缘强度

     对于金属外壳的电池、一体化电池组，按照6.14.7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。

5.7.7 深度放电

     电池按照6.14.8规定进行测试，应不漏液、冒烟、起火或爆炸，其容量应不低于额定值的98％。

5.7.8 安全充电电压

     电池按6.14.9规定进行测试，应不漏液、冒烟、起火或爆炸，其容量应不低于额定值的92%。

5.8 电磁兼容性

5.8.1 静电放电抗扰性

　　电池管理系统应满足GB/T 17626.2-2006等级4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。

5.8.2 传导骚扰限值

　　电池管理系统应满足YD/T 983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。

5.8.3 辐射骚扰限值

　　电池管理系统应满足YD/T 983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。

5.8.4 浪涌（冲击）抗扰性

　　电池管理系统通信端口线对线应满足GB/T 17626.5-2008等级1的要求，线对地应满足GB/T 17626.5-2008等级2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。

5.9 BMS要求

5.9.1 采集模块（BAM）的要求

　　a)电池组由16只单体电池串组成，且蓄电池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、4个蓄电池表面温度,一个环境温度。

c)单体电池电压范围:0～5V, 电池总电压范围:0～60V,充放电电流：0～10I10A。

d)采样时间间隔（周期）≤2秒。

　　e)对外通信接口(接入动环监控和开关电源系统及后台用):RS232、RS485或以太网口。

　　f)存储容量要求见 5.9.2 (l)。

5.9.2 保护与告警（FPA）的要求

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，告警点、保护点可设，设置范围为57.60V～60.00V，告警点、保护点默认值为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～57.60V，默认值为54.00V。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能关闭。

　　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。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能关闭。

　　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，告警点、保护点可设，设置范围为0.10V～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1.50V/单体～3.60V/单体，默认值为2.70V。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能开启。

　　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，告警点、保护点可设，设置范围为3.50V/单体～6.00V/单体，告警点、保护点默认值为3.60V、4.20V；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3.00V/单体～3.90V/单体,默认值为3.60V。

　　单体电压高处于保护状态时，***放电回路处于正常状态。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能开启。

　　e.短路保护功能

　　电池组输出端发生短路，应瞬间切断电路并告警，电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸；故障排除后，应能手动或自动恢复工作；瞬时充电后，电池组电压应不小于标称电压。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能开启。

　　f.充电过流保护功能

　　具有充电过流保护功能,当充电电流达到告警点时告警,到保护点保护, 故障排除后，应能手动或自动恢复工作。告警点、保护点可设，设置范围为0A～10I10A；告警点、保护点默认值为5.0I10A、5.5 I10A。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能关闭。

　　g.过温保护及恢复功能

　　具有过温充放电保护功能，当温度达到告警点时告警，到保护点时保护，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℃。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能关闭。

　　h.低温保护及恢复功能

　　具有低温充放电保护功能，当温度达到告警点时告警，到保护点时保护，温度上升到一定值后恢复，告警点、保护点可设，设置范围为-40℃～0℃，告警点、保护点默认值为-10℃、-20℃。温度上升到恢复点时恢复正常状态，恢复点可设，设置范围为0℃～10℃，默认值为0℃。

　　具有关闭和开启功能，具有关闭和开启功能状态信息，默认为功能关闭。

　　i.四遥内容

　　遥测：电池组总电压、单体电池电压、充电电流、放电电流、温度（电池温度4个，环境温度1个）等。

　　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，单体电池充电过压告警、单体电池放电欠压告警、电池组短路告警、电池高/低温告警、环境高/低温告警等。

　　遥控：保护功能状态，告警声音关，充电/放电。

　　遥调：电池组的 充电/放电管理参数等，且与开关电源系统的输出性能相匹配。

　　j.显示精度

    应能显示蓄电池组的均/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、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3       显示精度

参数名称

技术要求

电压

按6.16.11规定进行试验，单体电池充电电压误差小于等于10mV。

电流

按6.16.12规定进行试验，充放电电流误差小于等于2%。

容量

按6.16.13规定进行试验，电池组容量误差小于等于5%。

电池组工作环境温度

按6.16.14规定进行试验，温度显示误差应小于2℃。

　　k.通讯接口

　　具有RS232、RS485、以太网或USB（可选）等标准通讯接口，通信协议参见YD/T1363.3中的蓄电池检测装置通信协议，应提供与通讯接口配套使用的通讯线缆。

　　宜具有USB接口可外接存储介质，能自动读取存储信息。

　　l.存储功能

　　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。

　　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。

　　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***先出原则，存储内容可通过监控接口读取。

　　宜可外接存储介质,自动读取存储信息，存储信息可转为EXCEL格式。

　　注：1、存储格式见附录B。

　　m.能耗要求

　　电池管理系统的供电方式为直流，其能耗指在处于浮充电压54.40V的情况下，其电路的通信能耗应不大于3W。

　　通信基站用磷酸铁锂电池组默认值、设置范围见表4。