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。电化学储能电站通过化学反应进行电池正负极的充电和放电， 实现能量转换。传统电池技术以铅酸电池为代表， 由于其对环境危害较大， 已逐渐被锂离子、 钠硫等性能更高、 更安全环保的电池所替代。图示是某储能电站现场

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(1)

电化学储能电站之储能系统组成： 电池储能系统，英文全称Battery Energy Storage System，简称BESS，主要由电池系统（Battery System, BS）、功率转换系统（Power ConversionSystem, PCS）、电池管理系统（Battery Management System, BMS）、监控系统等 4部分组成，如下图示

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(2)

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。又称逆变器、储能双向变流器，实物如图示：

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(3)

PCS工作原理拓扑如图所示：

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(4)

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。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。电池系统图示:

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(5)

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 °C,不低于0 °C。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2 000 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）电流釆样分辨率宜结合电池容量和充放电电流确定，测量误差应不大于土 0.2%,釆样周期不 大于50 ms；b）单体电压测量误差应不大于士0.3% ,釆样周期应不大于200 ms；c）温度采样分辨率应不大于1 °C，测量误差不大于士2 °C ,采样周期不大于5 so5.3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：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 °C；d）电量均衡管理功能:应釆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5.9.1BMS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。5.9.2BMS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40 000 h05.12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。5.14事件记录功能BMS应能储存不少于5 000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5 s。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/T 17626.12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。表1绝缘强度试验电压

额定绝缘电压Un/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

Un<63

500

700

1 000

63VUnW 250

2 000

2 800

5 000

250<Gn<500

2 000

2 800

5 000

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：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。表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

V

7

5.2

4

SOE估算精度

5.3

5

故障诊断功能

7

V

5.5

6

保护功能

V

5.6

7

电量均衡功能

V

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

7

5.18

11

工频磁场抗扰度试验

V

5.18

12

震荡波抗扰度

5.18

13

耐压测试

V

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；

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/T 191规定的“防震”、“防潮”等标志

电池储能系统方案（电化学储能电站锂离子电池管理）(6)

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