4 技术要求
4. 1 一般要求
4.1.1 电池管理系统应具有对电池堆或者电解液循环系统的数据采集、信息传递和安全管理的功能。
4. 1.2 电池管理系统应能检测电池堆与热、电和流体相关的数据,相关数据至少包括电池堆的电压、电池堆回路电流和管路内温度、压力、流量及储液罐内的液位等参数。
4.1.3 电池管理系统应能对电池系统的荷电状态(SOC)进行实时估算。
4.1.4 电池管理系统应能对电池系统进行故障诊断,并可以根据具体故障内容启动相应的故障机制,比如故障代码上报、实时警示和故障保护等。
4.1.5 电池管理系统应有与储能电站及其相关设备基于通讯的信息交互功能。
4.1.6 电池管理系统应能通过与储能电站内能量转化系统的实时通讯或者其他信号交互方式实现对充放电过程的控制和管理。
4.2 技术要求
4.2.1 绝缘电阻
电池管理系统的带电部件和壳体之间的绝缘电阻值应不小于2MΩ。
4.2.2 绝缘耐压性能
电池管理系统应能经受5.3要求的绝缘耐压性能试验,在试验过程中应无击穿或闪络等破快性放电现象。
4.2.3 电池系统状态监测
电池管理系统监测的状态参数精度要求见表1。
表1 电池系统状态参数精度要求
参数 | 总电压值 | 模块电压值 | 电流值 | |
精度要求 | ≤±1% FSR | ≤±0.5% FSR | ≤±0.3A(≤30A),≤±1%(≥30A) | |
参数 | 温度值 | 压力值 | 流量值 | 液位值 |
精度要求 | ≤±2℃ | ≤±2% FSR | ≤±2% FSR | ≤±2% FSR |
4.2.4 SOC估算
SOC估算精度要求见表2。按照5.5进行试验后,比较电池管理系统上报的SOC值与SOC测试值的偏差。
表2 SOC估算精度要求
SOC范围 | SOC≥80% | 80%>SOC≥30% | SOC≤30% |
精度要求 | ≤6% | 10% | ≤6% |
4.2.5 电池故障诊断
电池管理系统对于电池系统进行故障诊断的基本项目和可扩展项目分别见表3和表4。表3中所列的故障诊断项目是基本要求。根据储能电站功能设计和电池系统的具体需要,电池管理系统的具体诊断内容可以不限于表3和表4所列项目。
表3 电池系统故障诊断基本要求项目
序号 | 故障状态 | 电池管理系统的故障诊断项目及分级 |
1 | 电池堆电压>设定值 | 1级故障:电池堆电压高 |
2 | 电池堆电压<设定值 | 1级故障:电池堆电压低 |
3 | 充电电流>设定值 | 1级故障:充电电流高 |
4 | 放电电流>设定值 | 1级故障:放电电流高 |
5 | 电池温度>设定值 | 1级故障:电池温度高 |
6 | 电池温度<设定值 | 1级故障:电池温度低 |
7 | 管路流量>设定值 | 1级故障:管路流量高 |
8 | 管路流量<设定值 | 1级故障:管路流量低 |
9 | 管路压力>设定值 | 1级故障:管路压力高 |
10 | 管路压力<设定值 | 1级故障:管路压力低 |
11 | 储液罐液位>设定值 | 1级故障:储液罐液位高 |
12 | 储液罐液位<设定值 | 1级故障:储液罐液位低 |
13 | 电池电压>设定值 | 3级故障:电池堆电压极高 |
14 | 电池电压<设定值 | 3级故障:电池堆电压极低 |
15 | 电池温度>设定值 | 3级故障:电池温度极高 |
16 | 电池温度<设定值 | 3级故障:电池温度极低 |
17 | 管路流量>设定值 | 3级故障:管路流量极高 |
18 | 管路流量<设定值 | 3级故障:管路流量极低 |
19 | 管路压力>设定值 | 3级故障:管路压力极高 |
20 | 管路压力<设定值 | 3级故障:管路压力极低 |
21 | 储液罐液位>设定值 | 3级故障:储液罐液位极高 |
22 | 储液罐液位<设定值 | 3级故障:储液罐液位极低 |
表4 电池系统可扩展的故障诊断项目
序号 | 故障状态 | 电池管理系统的故障诊断项目及分级 |
1 | SOC>设定值 | 1级故障:SOC高 |
2 | SOC<设定值 | 1级故障:SOC低 |
3 | 总电压>设定值 | 1级故障:总电压高 |
4 | 总电压<设定值 | 1级故障:总电压低 |
5 | 总电压>设定值 | 3级故障:总电压极高 |
6 | 外部通讯接口初始化故障 | 2级故障:外部通讯接口初始化故障 |
7 | 内部通讯接口初始化故障 | 2级故障:内部通讯接口初始化故障 |
8 | 电池堆一致性偏差>设定值 | 1级故障:电池堆一致性偏差大 |
9 | 电池堆一致性偏差>设定值 | 3级故障:电池堆一致性偏差极大 |
10 | 充电电流>设定值 | 3级故障:充电电流极高 |
11 | 放电电流>设定值 | 3级故障:放电电流极高 |
12 | 绝缘电阻<设定值 | 1级故障:绝缘薄弱 |
13 | 绝缘电阻<设定值 | 3级故障:严重绝缘薄弱 |
4.2.6 安全保护
电池管理系统对于可能造成危险事故或者系统损坏的严重故障应有安全保护的功能,安全保护功能的基本要求见表5。电池管理系统上报故障码后,储能电站其他控制单元可以根据具体故障内容启动相应的故障处理机制。
故障类别 | 保护方式 |
1级故障 | 无 |
2级故障 | 无 |
3级故障:电池堆电压极高 | 不允许继续充电,如连续报警一定时间后(如:1s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:电池堆电压极低 | 不允许继续放电,如连续报警一定时间后(如:1s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:电池温度极高 | 持续报警一定时间后(如:5s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:电池温度极低 | 持续报警 |
3级故障:管路流量极高 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:管路流量极低 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:管路压力极高 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:管路压力极低 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:储液罐液位极高 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
3级故障:储液罐液位极低 | 持续报警一定时间后(如:10s),控制关断直流控制回路。 |
4.2.7 高温运行
电池管理系统应能接受5.8规定的高温运行试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.8 低温运行
电池管理系统应能接受5.9规定的低温运行试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.9 耐高温性能
电池管理系统应能接受5.10规定的耐高温试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.10 耐低温性能
电池管理系统应能接受5.11规定的耐低温试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.11 耐盐雾性能
电池管理系统应能接受5.12规定的盐雾试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.12 耐湿热性能
电池管理系统应能接受5.13规定的湿热试验,在试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.13 耐电源极性反接性能
电池管理系统应能接受5.14规定的电源极性反接试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。
4.2.14 电磁辐射抗扰性
电池管理系统按5.15进行电磁辐射抗扰性试验,在试验过程中及试验后应能正常工作,且满足4.2.3电池系统状态检测的要求。