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YDT2344.1-2011通信用磷酸铁锂电池组 第1部分:集成式电池组.pdf

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1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
额定容量 rated capacity
标称电压 nominal voltage
充电限制电压 charge limit voltage
终止电压 end of discharge voltage
循环寿命 cycle life
容量保存率 save rate of capacity
4 产品系列
4.1 电池模块额定容量系列(Ah)
4.2 电池组标称电压:48V
5 要求
5.1 工作温度范围
5.2 电池组的组成
5.3 外观
5.4 电气性能
5.4.1 电池性能一致性
5.4.2 充电限制
5.4.3 放电性能
5.5 容量保存率
5.6 循环寿命及格线
5.7 安全性能
5.7.1 抗重物冲击
5.7.2 抗热冲击
5.7.3 抗过充电
5.7.4 抗过放电
5.7.5 抗短路
5.7.6 高温储存
5.7.7 抗加热(可选)
5.7.8 抗穿刺
5.7.9 抗挤压
5.7.10 抗低压
5.7.11 恒定湿热
5.7.12 抗振动
5.7.13 抗碰撞
5.7.14 温度循环
5.7.15 阻燃性能
5.7.16 绝缘电阻
5.7.17 抗电强度
5.7.18 抗浸水(可选)
5.8 出厂容量
5.9 储存
5.10 电磁兼容性
5.10.1 静电放电抗扰性
5.10.2 传导骚扰限值
5.10.3 辐射骚扰限值
5.10.4 浪涌(冲击)抗扰性
5.11 电池组管理功能
5.11.1 显示精度
5.11.2 监控功能
5.11.2.1 通讯接口
5.11.2.2 监控内容
5.12 保护与告警功能
5.12.1 过充电保护
5.12.2 过放电保护
5.12.3 短路保护
5.12.4 过载保护
5.12.5 温度保护
6 试验方法
6.1 试验条件
6.2 测量仪表要求
6.3 充电方式
6.3.1 标准充电方式
6.3.2 快速充电方式
6.4 外观
6.5 电池性能一致性
6.6 放电性能
6.6.1 25℃放电
6.6.2 -10℃放电
6.6.3 40℃放电
6.6.4 55℃放电
6.7 容量保存率
6.8 循环寿命
6.8.1 方法一
6.8.2 方法二
6.9 安全性能
6.9.1 基本要求
6.9.2 抗重物冲击
6.9.3 抗热冲击
6.9.4 抗过充电
6.9.5 抗过放电
6.9.6 抗短路
6.9.7 高温储存
6.9.8 抗加热
6.9.9 抗穿刺
6.9.10 抗挤压
6.9.11 抗低压
6.9.12 恒定湿热
6.9.13 抗振动
6.9.14 抗碰撞
6.9.15 温度循环
6.9.16 阻燃性能
6.9.17 绝缘电阻
6.9.18 抗电强度
6.9.19 抗浸水
6.10 出厂容量
6.11 储存
6.12 电磁兼容性
6.12.1 静电放电抗扰性
6.12.2 传导骚扰限值
6.12.3 辐射骚扰限值
6.12.4 浪涌(冲击)抗扰性
6.13 电池组管理功能
6.13.1 电压精度
6.13.2 电流精度
6.13.3 容量精度
6.13.4 温度精度
6.13.5 监控功能
6.14 保护与告警功能
6.14.1 过充电保护
6.14.2 过放电保护
6.14.3 短路保护
6.14.4 过载保护
6.14.5 温度保护
7 检验规则
7.1 检验分类
7.2 出厂检验
7.3 型式检验
8 标志、包装、运输、储存
8.1 标志
8.2 包装
8.3 运输
8.4 储存
8.4.1 A.1间歇式充电方式
8.4.2 A.2连续在线浮充方式
8.4.3 A.3电池电压均衡充电方式
ICS29.200 M41 YD 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD/T 2344.1—2011 通信用磷酸铁锂电池组 第 1 部分:集成式电池组 LiFePO4 battery system for telecommunications part1:integrated battery system 2011-12-20 发布 2012-02-01 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布
YD/T 2344.1—2011 目 次 前言 ...........................................................................................................................................................................II 1 范围 ....................................................................................................................................................................... 1 2 规范性引用文件 ................................................................................................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................................................................................................... 1 4 产品分类和系列 ................................................................................................................................................... 2 5 要求 ....................................................................................................................................................................... 2 6 试验方法 ............................................................................................................................................................... 7 7 检验规则 ............................................................................................................................................................. 12 8 标志、包装、运输和储存 ................................................................................................................................. 14 附录 A(资料性附录)电池组充电方式.............................................................................................................. 15 附录 B(资料性附录)电池内阻参考值.............................................................................................................. 17 I
YD/T 2344.1—2011 前 言 《通信用磷酸铁锂电池组》分为两个部分: ——第1部分:集成式电池组; ——第2部分:分立式电池组。 本部分为第1部分:集成式电池组。 本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本部分的附录A、附录B是资料性附录。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口。 本部分起草单位:工业和信息化部电信研究院、中讯邮电咨询设计院有限公司、中国电信集团公司、 浙江南都电源动力股份有限公司、艾默生网络能源有限公司、江苏双登集团有限 公司、武汉银泰科技电源股份有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、中兴通讯 股份有限公司、中国普天信息产业股份有限公司、杭州高特电子设备有限公司、 中国联合网络通信有限公司、中国移动通信集团公司、深圳市比亚迪锂电池有限 公司、北京动力源科技股份有限公司、哈尔滨光宇集团股份有限公司、中达电通 股份有限公司、浙江卧龙灯塔电源有限公司。 本部分主要起草人:吴京文、董雯、侯福平、郭峰、陈怀林、余霞、曲大伟、孔德龙、田剑峰、刘 金玉、徐剑虹、陈燕昌、张瑜、刘亦珩、王海涛、刘永清、张春涛、蔡雪峰、朱 卫民。 本部分为首次发布。 II
通信用磷酸铁锂电池组 第 1 部分:集成式电池组 YD/T 2344.1—2011 1 范围 本部分规定了通信用磷酸铁锂电池组的定义、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和储 存。 本部分适用于电池模块与电池管理系统集成为一体的通信用磷酸铁锂电池组(以下简称电池组)。 2 规范性引用文件 下列文件对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 2408-2008 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法 GB/T 2829-2002 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) GB/T 17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度验 YD/T 983-1998 通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法 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 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。 3.1 磷酸铁锂电池 LiFePO4 battery cell 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,其单体电池标称电压为 3.2V。 3.2 磷酸铁锂电池模块 LiFePO4 battery block 由磷酸铁锂电池并联或串联而成的电池组合。 3.3 电池管理系统 battery management system(BMS) 主要用于对蓄电池充电过程和放电过程进行管理,提高蓄电池使用寿命,并为用户提供相关信息 的电路系统的总称,一般由监测、保护电路、电气、通讯接口、热管理装置等组成,用BMS表示。 3.4 电池组 battery system 由若干个电池模块和电池管理系统组成,电池模块与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气 单元内,也可分立放置。 3.5 额定 容量 rated capacity 指在环境温度为 25℃±2℃条件下,电池组 10h 率放电至终止电压时所应提供的电量,用 C10 表示, 数值为 1.0C10,单位为安时 (Ah);10h 率放电电流用 I10 表示,数值为 0.1C10,单位为安培(A)。 1
YD/T 2344.1—2011 3.6 标称 电压 nominal voltage 用于表示电池组设计选定的电压,单位为伏特(V)。 3.7 限制电压 charge limit voltage 充电 电池/电池模块/电池组充电时要求的最高充电电压值。 3.8 终止 电压 end of discharge voltage 电池/电池模块/电池组要求停止放电的电压。 3.9 循环 寿命 cycle life 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。 3.10 容量 保存率 save rate of capacity 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。 3.11 电池组荷电状态 state of charge(SOC) 电池组实际所充电量和额定容量的比值,即当前状态下以 10h 率放电至终止电压时所能提供的电 量与额度容量的比值,用 SOC 表示。 3.12 电池组健康状态 state of health(SOH) 电池组在完全充电状态下,电池组实际容量和额定容量的比值,用 SOH 表示,表征了电池组性能 的衰减程度,用 SOH 表示。 3.13 内阻 internal resistance 电流流过电池/电池模块/电池组时,电池/电池模块/电池组输出端的电压变化所反应出来的直流电 阻,用 Ri 表示,单位为欧姆(Ω)或毫欧(mΩ)。 4 产品系列 4.1 电池模块额定容量系列(Ah) 5、10、20、30、40、50、60、80、100。 注: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。 4.2 电池组标称电压:48V 5 要求 5.1 工作温度范围 电池组在下列环境温度条件下使用:-10℃~55℃。 5.2 电池组的组成 电池组的基本结构如 2
图 1 所示,电池组包括两部分:电池模块和电池管理系统,其中电池模块由一个或多个电池组合而成。 YD/T 2344.1—2011 5.3 外观 电池组外观应符合以下要求: 图 1 电池组组成示意图 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。 5.4 电气性能 5.4.1 电池性能一致性 电池模块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)电池模块内各完全充电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 0.05V; b)电池模块内各电池之间容量最大值、最小值与平均值的差值应不超过平均值的±1%。 5.4.2 充电限制 电池的均充充电电压限制范围为(3.55~3.60)V,电池的浮充充电电压限制范围为(3.35~3.40) V;电池模块的均充充电电压限制范围为(56.8~57.6)V,电池的浮充充电电压限制范围为(53.6~54.4) V。 连续充电电流限制为 1C10A,瞬间充电电流限制为 2C10A。 注:充电方式参见附录 A。 5.4.3 放电性能 放电性能见表 1。 3
YD/T 2344.1—2011 表 1 放电性能 环境温度 放电电流 技术要求 1.0I10 A 电池组按6.6.1规定进行放电,其容量应不低于额定容量的 100%。 25℃ 3.3I10A 电池组按6.6.1规定进行放电,其容量应不低于额定容量的 100%。 10I10A 电池组按6.6.1规定进行放电,其容量应不低于额定容量的 95%。 -10℃ 1.0I10A 形、无爆裂。 电池组按6.6.22 规定进行放电,其容量应不低于额定容量的 60%,电池组外观应无变 40℃ 10I10A 池组外观应无变形、无爆裂。 电池组按错误!未找到引用源。3 规定进行放电,其容量应不低于额定容量的 95%,电 电池组按6.6.34 规定进行试验,其容量应不低于额定容量的 90%,电池组外观应无变 55℃ 10I10A 5.5 容量保存率 形、无爆裂。 电池组按 6.7 的方法测试,电池组容量应不低于额定容量的 95%。 5.6 循环寿命及格线 电池组按 6.8 的方法测试,电池组的循环寿命应不少于 1000 次。 5.7 安全性能 5.7.1 抗重物冲击 电池按 6.9.2 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.2 抗热冲击 电池按 6.9.3 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.3 抗过充电 电池模块按 6.9.4 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.4 抗过放电 电池模块按 6.9.5 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.5 抗短路 电池模块按 6.9.6 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.6 高温储存 电池按 6.9.7 规定进行试验,应不漏液、冒烟、起火或爆炸。 5.7.7 抗加热(可选) 电池按 6.9.8 规定进行试验,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。 5.7.8 抗穿刺 电池模块按 6.9.9 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.9 抗挤压 电池按 6.9.10 规定进行试验,应不起火、不爆炸。 5.7.10 抗低压 电池按 6.9.11 规定进行试验,应不漏液、冒烟、起火或爆炸。 5.7.11 恒定湿热 电池按 6.9.12 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 4
YD/T 2344.1—2011 值的 90%。 5.7.12 抗振动 电池按 6.9.13 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。 5.7.13 抗碰撞 电池按 6.9.14 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。 5.7.14 温度循环 电池按 6.9.15 规定进行试验,其应不漏液、冒烟、起火或爆炸;电池组外观无破裂,无质量损失, 容量不低于初始状态时的 70%。 5.7.15 阻燃性能 对于塑料外壳和保护盖的电池组,按照 6.9.16 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。 5.7.16 绝缘电阻 对于金属外壳的电池组,电池组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。 5.7.17 抗电强度 对于金属外壳的电池组,电池组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≤mA)或 710V 的直流电压 1min,应无击穿、无飞弧现象。 5.7.18 抗浸水(可选) 电池组按照 6.9.19 规定进行测试,电池组不应出现安全问题,如漏液、冒烟、起火、爆炸等。 5.8 出厂容量 电池/电池模块/电池组按 6.10 规定进行试验,容量应在 40%~75%标称容量范围内或按用户特殊要 求约定。 注:电池组应为 3 个月内生产的产品。 5.9 储存 电池/电池模块/电池组按 6.11 规定进行试验,1I10A 放电容量应不小于额定值的 85%。 5.10 电磁兼容性 5.10.1 静电放电抗扰性 电池组应满足 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。 5.10.2 传导骚扰限值 电池组应满足 YD/T 983-1998 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。 5.10.3 辐射骚扰限值 电池组应满足 YD/T 983-1998 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。 5.10.4 浪涌(冲击)抗扰性 电池组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
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