一、范围

本文件规定了电力储能用电池管理系统(简称“电池管理系统” ) 数据采集、 通信、 报警和保护、 控制、能量状态估算、 均衡、 绝缘电阻检测、 绝缘耐压、 电气适应性、 电磁兼容等要求， 描述了相应的试验方法，规定了分类和编码、 正常工作环境、 检验规则、 标志、 包装、 运输和贮存等内容。 本文件适用于电力储能用锂离子电池、 钠离子电池、 铅酸(炭) 电池、 液流电池和水电解制氢/燃料电池的电池管理系统的设计、 制造、 试验、 检测、 运行、 维护和检修， 其他类型电池管理系统参照执行。

五、正常工作环境

电池管理系统在下列环境应正常工作： a) 温度： -20 ℃~65 ℃; b) 相对湿度： 5%～95%, 无凝露； c) 海拔高度： 不大于2000 m; 当大于2000 m 时， 应符合GB/T 7251. 1 的相关规定； d) 对于应用在海洋性气候的电池管理系统， 应满足耐盐雾要求。

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以下内容，只摘要关于锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池的内容。

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六、技术要求

6.1 一般要求

1）电池管理系统应具有数据采集、 通信、 报警和保护、 控制、 状态估算、 参数设置、 数据存储、 计算和统计等功能， 宜具有显示功能， 锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统还应具有均衡和绝缘电阻检测功能。

2）电池管理系统应具有通用性、 兼容性、 可维护性和可扩展性， 宜实现即插即用。

3）电池管理系统各功能应在逻辑上相互独立， 控制策略、 执行周期相互匹配。

4）电池管理系统应设置接地端子， 接地电阻不应大于0. 1 Ω , 连接接地线的螺钉和接地点不应用作任何其他机械紧固用途。

5）电池管理系统线束应采用阻燃材料， 电气接口宜采用防呆设计。

6.2 数据采集

1）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应采集电池单体电压、 电池单体温度、 电池模块正负极端子温度、 电池簇电压、 电池簇电流等参数。

2） 电池管理系统采集电池参数误差及采样周期要求见表1。

表 1 电池管理系统采集电池参数误差及采样周期要求

6.3 通信

1）电池管理系统应具有与监控系统、 储能变流器、 其他管理层级电池管理系统等设备进行信息交互的功能， 并宜具有与消防系统、 供暖通风与空气调节系统等设备进行信息交互的功能。

2）电池管理系统与监控系统可采用以太网通信接口， 支持 Modbus、 DL/T 634.5104、 DL/T 860(所有部分) 通信协议， 宜采用双网冗余通信。

3）电池管理系统与储能变流器可采用控制器局域网(CAN) 、 RS-485 、 以太网等通信接口 ， 支持CAN 2. 0B、 Modbus、 DL/T 860(所有部分) 通信协议， 且具有一个输出硬接点接口。

4）不同管理层级电池管理系统之间可采用 CAN、 RS-485、 以太网等通信接口， 支持 CAN 2.0B、Modbus 等通信协议。

5）电池管理系统和消防系统、 供暖通风与空气调节系统可采用 RS-485、 以太网等通信接口， 支持Modbus 通信协议。

6.4 报警和保护

6.4.1 报警分级和处理

1）电池管理系统报警信息应根据严重程度分为一级、 二级和三级。 其中：

一级报警信息为需要立即停机或停电处理的报警信息； 二级报警信息为需要立即采取应急处理措施的报警信息 三级报警信息为需要加强监视及一、 二级报警复归的报警信息。

2）电池管理系统应在设备状态异常或故障时发出报警信息并上传， 报警信息见附录 A。

3）在发生一级和二级报警时， 电池管理系统应对报警信息前后各10 s 的模拟量和状态量进行记录

6.4.2 报警内容

1）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统的报警内容应包含： 电压越限、 电压极差越限、 簇电流越限、 温度越限、 簇内电池单体温度极差越限、 绝缘电阻越限、 电压采集线异常、 温度采集线异常、 电池簇充放电回路异常、 通信异常等。 对于两簇以上电池直流端并联的锂离子电池、 钠离子电池和 铅酸(炭) 电池管理系统还应具有电池簇间环流越限报警。

6.4.3 保护

1）电池管理系统应在一级报警发出后300 ms 内发出停机指令， 并在5 s 内断开电池簇或电池阵列充放电回路。 2）电池管理系统应在二级报警发出后300 ms 内发出降低电池运行功率指令。

6.5 控制

1）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应控制电池簇和电池阵列投入和退出。 2）电池管理系统宜具有通过冷却或加热系统调节电池温度的能力。

6.6 能量状态估算

1）电池管理系统应实时估算电池能量状态(SOE)。 2）电池管理系统能量状态估算最大允许误差应为±5%。

6.7 均衡

锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应具有均衡功能， 均衡方式可采用主动均衡方式和被动均衡方式中的一种或两种。

6.8 绝缘电阻检测

1）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应具有电池簇绝缘电阻检测功能， 当接收到外部其他设备启动绝缘检测功能时应自动关闭。 2）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统绝缘电阻检测误差要求见表2。

6.9 参数设置

1）电池管理系统应具有对电池系统配置参数、 电池正常运行截止参数、 异常状态的报警阈值和保护阈值等参数进行设置功能。 2）电池管理系统应具有参数设置权限功能。 3）电池管理系统应具有就地参数设置功能， 并宜具有远程参数设置功能。

6.10 数据存储

1）电池管理系统应实时存储电池运行状态信息、 运行参数信息、 报警信息、 保护动作信息等数据信息。 2）电池管理系统应在本地存储不少于120 d 的数据信息， 宜采用队列存储方式。

6.11 计算和统计

1）电池管理系统应具有电池模块电压计算功能。 2）电池管理系统应具有对累计充放电量、 单次充放电量等电量数据统计功能。 3）电池管理系统应具有电压越限次数、 温度越限次数、 故障保护事件次数等数据统计功能。

6.12 显示

电池管理系统宜具有对电池运行状态、 电池运行参数、 事件记录等基本信息的显示功能。

6.13 绝缘耐压

6.13.1 绝缘性能

电池管理系统与电池相连的采集端子和接地端子之间、 通信端子与接地端子之间、 采集端子和通信端子之间、 供电端子与通信端子之间， 应承受表3中所规定的历时1 min 的直流电压， 且绝缘电阻值不应小于10 MΩ。

6.13.2 介质强度

电池管理系统与电池相连的采集端子和接地端子之间、 通信端子与接地端子之间、 采集端子和供电端子之间、 采集端子和通信端子之间、 供电端子与通信端子之间， 应承受表4中规定的历时1 min 的 工频交流电压(或直流电压) , 应无绝缘击穿和闪络现象， 漏电流应小于10 mA。

6.14 电气适应性

1）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池、 燃料电池管理系统应采用直流供电， 供电电压偏差范围 应为电池管理系统额定工作电压的80%～115%; 2）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应耐受1. 5倍额定工作电压。 3）锂离子电池、 钠离子电池和铅酸(炭) 电池管理系统应耐受1 min 反向电压。 4）电池管理系统应耐受通信线回路短路。

6.15 电磁兼容

电池管理系统在电磁干扰作用下， 应保证功能、 性能正常及动作的正确性， 不应通过外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容标准的要求。 电池管理系统的电磁兼容性能应满足表5的要求。

6.16 系统可用性

1）电池管理系统的运行寿命不应少于10年。 2）电池管理系统的平均无故障工作时间不宜少于20000 h。