通信基站用磷酸铁锂电池Word文档格式.docx

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发布单位

[1]

GB/T17626.2

包装储运图示标志

[2]

塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法

[3]

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）

[4]

电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

[5]

GB/T17626.5-2008

电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

[6]

YD/T983

通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法

工业和信息化部

[7]

YD/T1363.3

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

[8]

YD/T1051-2010

通信局（站）电源系统总技术要求

[9]

YD/T5040-2010

通信电源设备工程安装设计规范

[10]

YD/T5098-2010

通信局（站）防雷与接地工程设计规范

[11]

YD/T2344.1-2011

通信用磷酸铁锂电池组第1部分:

集成式电池组

3术语、定义和缩略语

下列术语和定义适用于本规范。

3.1磷酸铁锂电池LiFePO4batterycell

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，由电极、电解质、容器、极柱、通常还有隔离层组成的基本功能单元。

3.2单体电池Singlebattery

指包含1个或若干个电芯的磷酸铁锂电池组的最小可维护单元，单体电池标称电压为3.2V。

3.3磷酸铁锂电池模块LiFePO4batteryblock

由2个或2个以上磷酸铁锂单体电池串联组合而成的电池组合。

3.4电池采集模块batteryacquisitionmodule（BAM）

主要采集蓄电池的单体电压、总电压、充\放电电流、容量、蓄电池环境温度等参数，并为开关电源系统提供相关信息的电路系统的总称，由采集、电气和通讯接口及热管理装置等组成。

3.5电池管理系统batterymanagementsystem（BMS）

主要采集蓄电池的单体电压、总电压、充\放电电流、容量、蓄电池环境温度等参数，用于对蓄电池充电过程和放电过程进行管理，并辅助有效的保护与告警功能的电路系统的总称（保护与告警功能functionofprotection&

alarming（FPA）），由采集和保护电路、电气和通讯接口及热管理装置等组成。

在性能上BMS=BAM+FPA。

3.6磷酸铁锂电池组LiFePO4batterysystem

磷酸铁锂电池组由多只单体电池串联，辅助电池管理功能组成。

从应用分类上可以分为以下三类：

3.6.1IBS模式（integratedbatterysystem）

由16只小容量磷酸铁锂电池（一般容量小于或等于50Ah）串联和电池管理系统置于同一装置内的,为一体化电池组。

3.6.2LBMS模式（largecapacitybattery+BMS）

由16只较大容量的磷酸铁锂电池串联和电池管理系统组成，电池管理系统可以独立安、也可以安装于开关电源系统内的分立式电池组。

3.6.3LBAM模式（largecapacitybattery+BAM+FPA）

由16只较大容量的磷酸铁锂电池串联和电池采集模块组成，电池的保护与告警功能由开关电源系统完成的分立式电池组。

3.7标称容量　nominalcapacity

指设计与制造电池时电池厂商规定或保证电池在一定放电条件下，应该放出最低限度的电量。

用10h率放电电流、截至电压2.7V时放出的额定容量C10表示，数值为1.0C10，单位为安时（Ah）。

3.8标称电压　nominalvoltage

用于表示电池组电压平均值的近似值，单位为伏特（V）。

3.9终止电压endofdischargevoltage

电池/电池模块/电池组要求停止放电的电压。

3.10寿命cyclelife

在规定条件下，电池组在特定性能失效之前所能进行的充放电循环次数。

3.11容量保存率saverateofcapacity

电池组在规定环境条件下，存储一定的时间后，在规定放电条件下，电池组放出可用容量的能力。

3.12内阻internalresistance

电流流过单体电池/电池模块/电池组时，单体电池/电池模块/电池组输出端的电压变化所反应出来的阻值，用Ri表示，单位为欧姆（Ω）或毫欧（mΩ）。

3.13电导conductance

电导，更准确地叫导纳，以欧姆倒数（Ω-1）或西门子（S）为单位，电池性能越好电导值相对越高，当蓄电池老化或出现故障的时候，电导值会降低。

4产品分类和系列

4.1电池模块额定容量系列（Ah）

10、20、40、50、100、150、200、300。

注：

对于容量大于300Ah的,各省级公司与制造厂协商后可以生产。

4.2电池组输出电压标称值系列

48V（16只单体电池串联）。

当用户提出要求并与制造厂协商后，可以生产系列数值以外的产品。

4.3电池组应用系列

IBS模式电池组、LBMS模式电池组、LBAM模式电池组。

4.4电池组管理系列

一体化电池组、分立式电池组。

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：

2℃）。

5.1.4大气压力

大气压力范围为：

70kPa～106kPa。

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；

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显著位置标示产品名称、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。

表1电池标示格式示例

顺序

标识内容

标识示例

第一行

产品名称

xxxx电池

第二行

产品型号

Xxxx

第三行

产品容量\电压等级

xxxxAh\xxV

第四行

出厂时间

出厂时间：

x年x月x日

第五行

电池编号

编号：

xxxx

第六行

制造厂名

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最大为10I10A。

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

指标项目

指标要求

备注

1

容量特性

25℃

1.0I10（A）放电

≥100%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℃

≥80%C10

-20℃

≥60%C10

40℃

≥99%C10

60℃

3

一致性

开路电压

≤0.2V

浮充电压

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

4

大电流放电性能

极柱、汇流排不应熔断，外观应无异常。

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℃100%DOD

电池组:

700次；

单体电池:

1200次。

40℃100%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

检测管理系统、采集模块，含一体化电池组

抗振动

阻燃性能

FH-1,FV-0

绝缘电阻

≥2MΩ

绝缘强度

无击穿、无飞弧现象。

深度放电

98%

安全高电压充电

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最大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最大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最大值、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最大值、最小值与平均值的差值和平均值的比应不超过±

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%。

5.4.7BMS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

5.6.125℃100%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。

5.6.240℃100%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。

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/T17626.2-2006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/T983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

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/T17626.5-2008等级1的要求，线对地应满足GB/T17626.5-2008等级2的要求；

5.9BMS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：

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。

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，保证放电回路处于正常状态。

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。

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、5.5I10A。

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℃。

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℃。

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.