QZTT2227-2017基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求

中国铁塔股份有限公司企业标准基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求TechnicalrequirementsofenchelonuseliFePO4batterysystemforbasestation版本号：V1.02017-12-04发布2017-12-05实施中国铁塔股份有限公司发布Q/ZTT2227-2017Q/ZTT2227-2017I目次前言......................................................................III1范围......................................................................12规范性引用文件............................................................13术语和定义................................................................24产品规格..................................................................44.1单体电池数量..........................................................44.2电池组输出电压标称值..................................................45要求......................................................................45.1使用环境条件..........................................................45.2外观、标识及安装......................................................55.3性能指标..............................................................65.4寿命..................................................................95.5安全性能.............................................................106BMS要求.................................................................136.1基本要求.............................................................136.2信息采集要求.........................................................146.3信息测量显示精度.....................................................146.4BMS管理功能.........................................................156.5监控通讯.............................................................186.6电磁兼容性...........................................................197出厂检验.................................................................20附录ABMS外部通信协议.................................................23A.1物理接口和通信方式...................................................23A.2协议的基本格式.......................................................23Q/ZTT2227-2017IIA.3数据格式.............................................................26A.4编码分配.............................................................29A.5磷酸铁锂电池BMS通信协议.............................................30附录B.....................................................................55Q/ZTT2227-2017III前言梯级利用磷酸铁锂电池是指车用动力电池在容量衰减到80%以下后，用于通信基站备电、储能等场景的电池。随着锂电池成本的不断下降，这种能量密度更高、寿命更长的电池正变得更具竞争力，部分场景取代铅酸蓄电池成为可能，梯级利用电池有望进一步降低基站建设成本，并在削峰填谷、太阳能基站等场景发挥优势，创造价值。梯级电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面的性能指标均优于铅酸蓄电池，在技术上可满足现网各种工况的备电需求，不同循环寿命梯级电池适用于不同应用场景；经济上也可行，较铅酸蓄电池价格便宜，可节省大量建设资金。依据目前梯级电池的综合情况，为指导公司对电动汽车退役电池电芯集成成组后电池的采购、使用和维护特制定本技术要求。——目前我公司后备时长为3h，本技术要求中电池容量、放电参数均按3h要求；——考虑到应用场景的不同，按市电工况的差异对梯级电池寿命进行了规定，可广泛应用于削峰填谷、新能源基站等场景；——统一了BMS的通信协议，方便总部平台管理。依据相关国家标准和行业标准，以中国铁塔股份有限公司相关配套设备技术标准为基础，提出了中国铁塔股份有限公司的基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求，为中国铁塔股份有限公司基站用梯级磷酸铁锂电池的建设提供技术依据。本技术要求由中国铁塔股份有限公司负责解释、监督执行。本技术要求起草单位：中国铁塔股份有限公司通信技术研究院。Q/ZTT2227-20171基站用梯级磷酸铁锂电池集成技术要求1范围本标准规定了中国铁塔股份有限公司对基站用梯级磷酸铁锂电池集成的技术要求，适用于中国铁塔股份有限公司对电动汽车退役电池电芯集成成组后电池的采购、使用和维护等。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/T191-2008包装储运图示标志GB/T2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T2829-2002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/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T20626.1-2006特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求GB50689-2011通信局站防雷与接地工程设计规范QC/T743-2006电动汽车锂离子蓄电池YD/T983-2013通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法YD/T1051-2010通信局（站）电源系统总技术要求YD/T1363.3-2014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YD/T2344.1-2011通信用磷酸铁锂电池组第1部分：集成式电池组YD/T2344.2-2015通信用磷酸铁锂电池组第2部分：分立式电池组Q/ZTT2227-20172YD/T5040-2010通信电源设备工程安装设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本技术要求。3.1梯级磷酸铁锂电池EchelonuseliFePO4battery指退役后性能仍满足通信行业使用要求的车用动力磷酸铁锂电池，由若干个单体电池和电池管理系统组成，单体电池与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内，也可分开放置。3.2磷酸铁锂单体电池LiFePO4batterycell指内部包含一个电芯或若干个电芯并联的磷酸铁锂电池的最小可维护单元，标称电压为3.2V。3.3电池管理系统Batterymanagementsystem（BMS）BMS是保证锂电池组和单体安全、可靠工作的电路系统的总称。该系统采集锂电池组总电压、单体电压、电量、充放电电流、电池环境温度等参数，对锂电池充电、放电过程和状态进行监控，并具有有效的保护和告警功能，由采集和监控保护电路、电气和通信接口及热管理等装置组成。3.4额定容量Ratedcapacity在环境温度为25℃±2℃的环境中，完全充电状态下的电池组以3h率放电至终止电压时所应提供的电量，用C3表示，数值为1.0C3单位为安时（Ah）；3h率放电电流用I3表示，数值为0.33C3（3.3I10），单位为安培（A）。3.5原始容量OriginalcapacityQ/ZTT2227-20173指新出厂的动力电池在规定条件下放出的容量（Ah）。3.6实测基准容量Measuredcapacityofreference在环境温度为25℃±2℃的环境中，完全充电状态下的蓄电池静置1h后，以I3的电流放电，电池组终止电压为43.2V，取样品前三次测试容量平均值作为该电池组的3小时率实测基准容量，用Ce表示。3.7充电限制电压Chargelimitvoltage电池/电池组充电时要求的最高充电电压。3.8终止电压Endofdischargevoltage电池/电池组要求停止放电的电压。3.9循环寿命Cyclelife在规定条件下，电池/电池组在特定性能失效之前所能完成的充放电循环次数。3.10容量保存率Saverateofcapacity完全充电状态下的电池组，存储一定的时间后，在规定充放电条件下，电池组放出可用容量的能力。3.11100%深度放电100%depthofdischarge（100%DOD）在电池使用过程中，以终止电压为放电结束条件的容量实验，称为100%深度放电。3.12荷电状态Stateofcharge（SOC）电池组当前可用电量和当前电池容量的比值，即当前状态下以3h率放电至终止电压Q/ZTT2227-20174时所能提供的电量与当前电池容量的比值，用SOC表示。3.13当前电池容量Currentcapacity在环境温度为25℃±2℃的环境中，完全充电状态下的电池组以I3的电流放电，电池组终止电压为43.2V，所放出来的实际电量称为当前电池容量，单位为Ah。3.14内阻Internalresistance电流流过电池/电池组时，电池/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产品规格4.1单体电池数量电池组应采用16只单体电池串联的方式。4.2电池组输出电压标称值电池组标称电压为48V。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：-5℃～45℃；储运温度范围：-10℃～50℃。注：-5℃以下应采取保温措施。Q/ZTT2227-201755.1.3相对湿度范围工作相对湿度范围：≤95%（45℃±2℃）；储运相对湿度范围：≤95%（45℃±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