標準編號:	GB/T 34131-2023
中文名稱:	電力儲能用電池管理系統
英文名稱:	Battery management system for electrical energy storage
中標分類:	F19    新能源及其他
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	27.180 27.180    風力發電系統和其 27.180
發布機構:	國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發布日期:	2023-03-17
實施日期:	2023-10-1
標準狀態:	valid
替代舊標準:	GB/T 34131-2017 電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	42000 字
翻譯價格(元):	2500.0
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Battery management system for electrical energy storage 1 Scope This document specifies the requirements for data acquisition, communication alarm and protection, control, state of energy estimation, balancing, insulation resistance detection, insulation and voltage withstand, electrical adaptability, electromagnetic compatibility, etc., describes the corresponding test methods, and specifies the contents such as classification and coding, normal working environment, inspection rules, marking, packaging, transportation and storage of the battery management system for electrical energy storage (hereinafter referred to as "battery management system”). This document is applicable to the design, manufacturing, test, detection, operation, maintenance and repair of battery management systems for lithium-ion batteries, sodium-ion batteries, lead-acid (lead-carbon) batteries, flow batteries and electrolyzed water hydrogen batteries/fuel batteries for electrical energy storage, and serves as a reference for other batteries. 2 Normative references The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies. GB/T 191 Packaging - Pictorial marking for handling of goods GB/T 2423.1 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Tests A: Cold GB/T 2423.2 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Tests B: Dry heat GB/T 2423.4 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test method - Test Db: Damp heat, cyclic (12h+12h cycle) GB/T 2423.17 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test Ka: Salt mist GB/T 4798.2 Classification of environmental conditions - Classification of groups of environmental parameters and their severities - Part 2: Transportation and handling GB/T 7251.1 Low-voltage switchgear and controlgear assemblies - Part 1: General rules GB/T 13384 General specifications for packing of mechanical and electrical product GB/T 17626.2 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test GB/T 17626.4 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Electrical fast transient/burst immunity test GB/T 17626.5 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Surge immunity test GB/T 17626.8 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Power frequency magnetic field immunity test GB/T 17626.9 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Pulse magnetic field immunity test GB/T 17626.10 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Damped oscillatory magnetic field immunity test GB/T 17626.16 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Test for immunity to conducted, common mode disturbances in the frequency range 0 Hz to 150 kHz GB/T 17626.17 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Ripple on d.c. input power port immunity test GB/T 17626.18 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Damped oscillatory wave immunity test DL/T 634.5104 Telecontrol equipment and systems - Part -104: Transmission protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles DL/T 860 (All parts) Communication networks and system for power utility automation DL/T 2528 Fundamental vocabulary for electrical energy storage 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in DL/T 2528 apply. 4 Classification and coding See Figure 1 for classification and coding rules of battery management system. ? Key: 1 For electrical energy storage — represented by “EES". 2 Battery type — represented by three letters, where, LIB—lithium-ion battery, SIB—sodium-ion battery, FLB—flow battery, LAB—lead-acid battery, LCB—lead carbon battery, FUB—fuel battery, SDJ—electrolyzed water hydrogen battery. 3 Management level — represented by 1 letter, where, M—battery module, C—battery cluster, S—stack, A—battery array. 4 Maximum acquisition voltage — represented by 4 digits. If the number of digits is not enough, add "0" in front; expressed in "V". 5 Balancing mode — represented by two letters, where, AB—active balancing, PB—passive balancing, AP—both active and passive balancing, NB—no balancing.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Classification and coding 5 Normal working environment 6 Technical requirements 7 Test methods 8 Inspection rules 9 Marking, packaging, transportation and storage Annex A (Informative) Alarm information of battery management systems Annex B (Normative) Requirements for battery simulators Annex C (Informative) Parameter information of battery management systems Annex D (Informative) Battery charge/discharge curve

電力儲能用電池管理系統 1 范圍 本文件規定了電力儲能用電池管理系統(簡稱“電池管理系統”)數據采集、通信報警和保護、控制、能量狀態估算、均衡、絕緣電阻檢測、絕緣耐壓、電氣適應性、電磁兼容等要求，描述了相應的試驗方法，規定了分類和編碼、正常工作環境、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等內容。 本文件適用于電力儲能用鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸(炭)電池、液流電池和水電解制氫/燃料電池的電池管理系統的設計、制造、試驗、檢測、運行、維護和檢修，其他類型電池管理系統參照執行。 2 規范性引用文件 下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB/T 191 包裝儲運圖示標志 GB/T 2423.1 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫 GB/T 2423.2 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗B：高溫. GB/T 2423.4 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Db：交變濕熱(12h＋12h循環) GB/T 2423.17 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Ka：鹽霧 GB/T 4798.2 環境條件分類 環境參數組分類及其嚴酷程度分級 第2部分：運輸和裝卸 GB/T 7251.1 低壓成套開關設備和控制設備 第1部分：總則 GB/T 13384 機電產品包裝通用技術條件 GB/T 17626.2 電磁兼容 試驗和測量技術 靜電放電抗擾度試驗 GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗 GB/T 17626.5 電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗 GB/T 17626.8 電磁兼容 試驗和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗 GB/T 17626.9 電磁兼容 試驗和測量技術 脈沖磁場抗擾度試驗 GB/T 17626.10 電磁兼容 試驗和測量技術 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗 GB/T 17626.16 電磁兼容 試驗和測量技術 0Hz～150kHz共模傳導騷擾抗擾度試驗 GB/T 17626.17 電磁兼容 試驗和測量技術 直流電源輸入端口紋波抗擾度試驗 GB/T 17626.18 電磁兼容 試驗和測量技術 阻尼振蕩波抗擾度試驗 DL/T 634.5104 遠動設備及系統 第5-104部分：傳輸規約 采用標準傳輸協議集的IEC 60870-5-101網絡訪問 DL/T 860(所有部分) 電力自動化通信網絡和系統 DL/T 2528 電力儲能基本術語 3 術語和定義 DL/T 2528界定的術語和定義適用于本文件 4 分類和編碼 電池管理系統分類和編碼規則見圖1。 8產品型號 7溫度采集通道數 6電壓采集通道數 5均衡方式 4最高采集電壓 3管理層級 2電池類型 1電力儲能用 標引序號說明： 1電力儲能用——用“EES”3位字母表示。 2電池類型——用3位字母表示，其中：LIB——鋰離子電池，SIB——鈉離子電池，FLB——液流電池，LAB——鉛酸電池，LCB——鉛炭電池，FUB——燃料電池，SDJ——水電解制氫電池。 3管理層級——用1位字母表示，其中：M——電池模塊，C——電池簇，S——電堆，A——電池陣列。 4最高采集電壓——用4位數字表示，位數不夠前面補“0”，單位為“V”。 5均衡方式——用兩位字母表示，其中：AB——主動均衡，PB——被動均衡，AP——主動均衡和被動均衡均具備，NB——無均衡。 6電壓采集通道數——用3位數字表示，位數不夠前面補“0”。 7溫度采集通道數——用3位數字表示，位數不夠前面補“0”。 8產品型號——用4～8位數字和字母的組合表示。 示例1： 電力儲能用，電池類型為鋰離子電池，管理層級為電池模塊，最高采集電壓為1000V，均衡方式為主動均衡，電壓采集通道為20個，溫度采集通道為12個，產品型號為A001。編碼為：EES-LIB-M-1000V-AB-020-012-A001。 示例2： 電力儲能用，電池類型為鋰離子電池，管理層級為電池簇，最高采集電壓為1500V，均衡方式為被動均衡，電壓采集通道為1個，溫度采集通道為0個，產品型號為A002。編碼為：EES-LIB-C-1500V-PB-001-000-A002。 示例3： 電力儲能用，電池類型為液流電池，管理層級為電堆，最高采集電壓為900V，均衡方式為無均衡，電壓采集通道為1個，溫度采集通道為1個，產品型號為B002。編碼為：EES-FLB-S-0900V-NB-001-001-B002。 圖1 電池管理系統分類和編碼 5 正常工作環境 電池管理系統在下列環境應正常工作： a)溫度：－20℃～65℃； b)相對濕度：5％～95％，無凝露； c)海拔高度：不大于2000m；當大于2000m時，應符合GB/T 7251.1的相關規定； d)對于應用在海洋性氣候的電池管理系統，應滿足耐鹽霧要求。 6 技術要求 6.1 一般要求 6.1.1 電池管理系統應具有數據采集、通信、報警和保護、控制、狀態估算、參數設置、數據存儲、計算和統計等功能，宜具有顯示功能，鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸(炭)電池管理系統還應具有均衡和絕緣電阻檢測功能。 6.1.2 電池管理系統應具有通用性、兼容性、可維護性和可擴展性，宜實現即插即用。 6.1.3 電池管理系統各功能應在邏輯上相互獨立，控制策略、執行周期相互匹配。 6.1.4 電池管理系統應設置接地端子，接地電阻不應大于0.1Ω，連接接地線的螺釘和接地點不應用作任何其他機械緊固用途。 6.1.5 電池管理系統線束應采用阻燃材料，電氣接口宜采用防呆設計。 6.2 數據采集 6.2.1 鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸(炭)電池管理系統應采集電池單體電壓、電池單體溫度、電池模塊正負極端子溫度、電池簇電壓、電池簇電流等參數。 6.2.2 液流電池管理系統宜采集電堆電壓、電堆電流、電解液溫度、電解液壓力、電解液流量、電解液液位狀態、泵電流、泵頻率和閥門狀態等參數。 6.2.3 水電解制氫/燃料電池管理系統宜采集電解槽電壓、電解槽電流、電解槽溫度、冷卻水溫度、冷卻水壓力、制氫系統氫氣出口壓力、電解液循環流量、氫中氧濃度、氧中氫濃度、氫中微氧含量、氫氣露點、燃料電池電壓、燃料電池電流、燃料電池溫度、燃料電池入口氫氣壓力、儲氫系統壓力、供氫管道氫氣流量、環境氫氣濃度等參數。 6.2.4 電池管理系統采集電池參數誤差及采樣周期要求見表1。 表1 電池管理系統采集電池參數誤差及采樣周期要求 電池類型 參數 采集誤差 采樣周期 鋰離子電池、鈉離子電池和鉛酸(炭)電池 電池單體電壓/V ＜5 ≤0.005 ≤100ms 5～15 ≤0.2％ 電池簇電壓/V ＜500 ≤5 ≤100ms ≥500 ≤1％ 電池簇電流/A ＜200 ≤2 ≤50ms ≥200 ≤1％ 電池單體溫度/℃、 電池模塊正負極端子溫度/℃ －20～65 ≤1 ≤1s －40≤T＜－20，65＜T≤125 ≤2 液流電池 電堆電壓 ≤1％ ≤200ms 電堆電流/A ＜30 ≤0.3 ≤200ms ≥30 ≤1％ 電解液溫度/℃ ≤1 ≤1s 電解液壓力 ≤1％ ≤1s 電解液流量 ≤5％ ≤1s 泵電流 ≤1％ — 泵頻率 ≤1％ — 水電解制氫/燃料電池 電解槽電壓 ≤1％ — 電解槽電流 ≤1％ — 電解槽溫度/℃ ≤1 — 冷卻水溫度/℃ ≤1 — 冷卻水壓力 ≤0.5％ — 制氫系統氫氣出口壓力 ≤0.5％ — 電解液循環流量 ≤2.5％ — 氫中氧濃度 ≤2％ — 氧中氫濃度 ≤2％ — 氫中微氧含量/(μL/L) ≤1 — 氫氣露點/℃. ≤1 — 燃料電池電壓 ≤1％ — 燃料電池電流 ≤1％ — 燃料電池溫度/℃ ≤1 — 燃料電池入口氫氣壓力 ≤1％ — 儲氫系統壓力 ≤1％ — 供氫管道氫氣流量 ≤2％ — 環境氫氣濃度 ≤5％ — 6.3 通信 6.3.1 電池管理系統應具有與監控系統、儲能變流器、其他管理層級電池管理系統等設備進行信息交互的功能，并宜具有與消防系統、供暖通風與空氣調節系統等設備進行信息交互的功能。 6.3.2 電池管理系統與監控系統可采用以太網通信接口，支持Modbus、DL/T 634.5104、DL/T 860(所有部分)通信協議，宜采用雙網冗余通信。 6.3.3 電池管理系統與儲能變流器可采用控制器局域網(CAN)、RS-485、以太網等通信接口，支持CAN 2.0B、Modbus、DL/T 860(所有部分)通信協議，且具有一個輸出硬接點接口。 6.3.4 不同管理層級電池管理系統之間可采用CAN、RS-485、以太網等通信接口，支持CAN 2.0B、Modbus等通信協議。 6.3.5 電池管理系統和消防系統、供暖通風與空氣調節系統可采用RS-485、以太網等通信接口，支持Modbus通信協議。 6.4 報警和保護 6.4.1 報警分級和處理 6.4.1.1 電池管理系統報警信息應根據嚴重程度