JB/T 11137-2011
基本信息
标准号:
JB/T 11137-2011
中文名称:锂离子蓄电池总成通用要求
标准类别:其他行业标准
英文名称:General requirement of lithium-ion battery assembly
标准状态:现行
发布日期:2011-05-18
实施日期:2011-08-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:7426124
相关标签:
锂离子
蓄电池
总成
通用
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>29.220电池和蓄电池
中标分类号:电工>>电源>>K81交支流电源装置
关联标准
出版信息
出版社:机械工业出版社
标准价格:30.0
出版日期:2011-08-01
相关单位信息
起草单位:机械科学研究总院、中国电子商会电源专业委员会等
归口单位:机械科学研究总院
发布部门:中华人民共和国工业和信息化部
标准简介
本标准规定了锂离子蓄电池总成的术语和定义、分类与型号、要求、试验方法、检验、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于容量大于或等于6A.h的锂离子蓄电池组成的系统。
标准内容
ICS29.220
备案号:
中华人民共和国机械行业标准
.IR/T 11137-—2011
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General requirement of lithium-ion battery assembly2011-05-18发布
2011-08-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布2011-05-18发布
2011-08-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 11137—2011
规范性引用文件,
术语和定义
4分类与型号.
4..分类.
4.2型号...
4.3锂离子蓄电池总成的组成
5技术要求.
5.1外观..
技术要求.
安全性要求
5.4环境要求..….
5.5电磁兼容性(EMC)
试验方法.…
试验条件.…
6.3锂离子蓄电池一致性试验
6.4接口和通信协议试验
6.5电能(kW·h)试验
寿命试验.
消耗峰值功率
1范围
锂离子蓄电池总成通用要求
JB/T 11137—2011
本标准规定了锂离子蓄电池总成的术语和定义、分类与型号、要求、试验方法、检验、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于容量大于或等于6A·h的锂离子蓄电池组成的系统。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,仅所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/T156—2007标准电压
8安全色
GB2893—2008
GB2894—2008
8安全标志及其使用导则
GB4208—2008
GB4824—2004
外壳防护等级(IP代码)
工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法GB/T5465.2—2008
电气设备用图形符号第2部分:图形符号GB/T17626.2—2006
GB/T17626.3—2006
GB/T17626.4—2008
GB/T17626.5—2008
GB/T17626.6—2008
GB/T18858.3—2002
JB/T11138—2011
JB/T11139—2011
JB/T11140—2011
JB/T11141—2011
JB/T11142—2011
SJ/T11364—2006
3术语和定义
电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容
试验和测量技术
浪涌(冲击)抗扰度试验
电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验低压开关设备和控制设备控制器一设备接口(CDI)第3部分:DeviceNet锂离子蓄电池总成接口和通信协议锰酸锂蓄电池模块通用要求
磷酸亚铁锂蓄电池模块通用要求锂离子蓄电池模块箱通用要求
锂离子蓄电池充电设备通用要求电子信息产品污染控制标识要求下列术语和定义适用于本文件。3.1
也lithium-ion battery
锂离子蓄电池
基于锂离子在电解质中迁移及其在正负极材料中可逆嵌入/脱出的电化学储能装置的电化学电池,如锰酸锂、磷酸亚铁锂及其他类型锂离子蓄电池。3.2
单体蓄电池batterycell
一个基本的电化学的能源储存装置,由正、负极及电解质等组成。其标称电压为组成正负极电位偶的标称电压。
JB/T11137—2011
锂离子蓄电池组lithium-ionbatterypack放在一个单独的机械电气单元内,由电路相连的若干个锂离子单体蓄电池的组合。3.4
锂离子蓄电池模块lithium-ionbatterymodule放在一个机械电气单元内的,由锂离子蓄电池组和电路模块(监测和保护电路,接口电路和通信接口及热管理装置等)组成的一个组合体。3.5
锂离子蓄电池总成lithium-ionbatteryassembly由一个或若干个锂离子蓄电池模块、电路设备(保护电路、锂离子蓄电池管理系统、电路和通信接口)等组成的,用来为用电装置提供电能的电源系统。3.6
锂离子蓄电池总成控制器lithium-ionbatteryassemblycontroller由嵌入式微控制器控制的电路和电路接口及通信接口组成的,用于蓄电池总成数据处理、充电管理、放电管理和为用户设备提供相关数据的短路单元,简称蓄电池总成控制器(BECU)。3.7
单体蓄电池电压监测电路voltagemonitoringcircuitunitforbatterycell与每个单体蓄电池相连接,用于对单体蓄电池最高工作电压和最低工作电压进行连续监测。3.8
额定电能electricenergy
锂离子蓄电池在环境温度为(20土5)℃条件下,以I3的电流放电至规定的终止电压时所提供的电能数量,单位为kW·h。
内部接口(CAN1接口)internalinterface(CAN1)锂离子蓄电池总成控制器(BECU)与组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块和其他设备连接的电气、控制和通信接口电路的总称。3.10
充放电设备接口(CAN2接口)interfaceof chargeanddischargeequipment(CAN2)锂离子蓄电池总成控制器(BECU)与充电设备和用电设备连接,用于充电和放电控制的电气、控制和通信接口电路的总称。
用户设备通信接(CAN3接口)communicationinterfaceforuserequipment(CAN3)锂离子蓄电池总成控制器(BECU)与用户系统通信网络的CAN通信接口,用于与用户设备的信息交换。
管理系统managementsystem
管理系统是对蓄电池充电和放电过程进行安全管理,并为用户提供相关信息的电路系统的总称。它包括:锂离子蓄电池模块及总成中的电子电路;充放电设备中与锂离子模块和总成中相互连接的电子电路。
4分类与型号
4.1分类
4.1.1按组成锂离子蓄电池总成的蓄电池模块种类分为:2
锰酸锂蓄电池总成(代号M);
磷酸亚铁锂蓄电池总成(代号F)。4.1.2按蓄电池类型分为:
能量(Energy)型锂离子蓄电池总成(代号E);功率(Power)型锂离子蓄电池总成(代号P)。4.1.3按蓄电池管理系统(BMS)功能配置分为:标准型(代号B);
均衡型(代号H);
-基本型(代号J);
-I/O型(代号I)。
锂离子蓄电池管理系统功能配置见附录A。4.2型号
JB/T 11137—2011
锂离子蓄电池总成的型号由类型代码、额定电能(单位为kW·h)、锂离子蓄电池模块标称电压和模块数量、额定放电电流、峰值放电电流倍数和电池模块箱结构代码组成。锂离子蓄电池总成产品型号表示方法如图1所示。ABnn-uN-K-xxxx
蓄电池模块箱结构代码(见4.2.5)峰值放电电流为额定放电电流的倍数(见4.2.4)额定放电电流,单位为A(见4.2.4)蓄电池组串联的蓄电池模块数量(见4.2.3)组成蓄电池总成的蓄电池模块的标称电压,单位为V(见4.2.3蓄电池总成的额定电能,单位为kW·h(见4.2.2)蓄电池总成的类型代码(见4.2.1)图1锂离子蓄电池总成产品型号表示方法示例:型号为FEB12.5—144/3—50/9—4009的锂离子蓄电池总成表示:FEB:标准配置(B)的能量型(E)磷酸亚铁锂(F)蓄电池总成;-12.5:额定电能为12.5kW·h;一144/3:由3个标称电压为48V的蓄电池模块组成,蓄电池组的标称电压为144V:—50/9:额定放电电流为50A,最大放电电流为450A(50AX9);-4009:蓄电池模块采用类型代码为4009的标准型蓄电池模块箱。4.2.1类型代码
锂离子蓄电池总成的类型代码由三个字符组成:第一个字符(A):蓄电池模块种类,见4.1.1;第二个字符(B):蓄电池类型,见4.1.2;第三个字符(C):蓄电池管理系统(BMS)功能配置,见4.1.3。4.2.2额定电能
额定电能由三个有效阿拉伯数字表示,单位为千瓦·时(kW·h)。当额定电能小于10kW·h时,保留2位小数,如9.85kW·h;当额定电能大于或等于10kW·h而小于100kW·h时,保留1位小数,如13.7kW·h;当额定电能大于或等于100kW·h时,用3位整数表示,如143kW·h。4.2.3标称电压/模块数量
组成锂离子蓄电池总成的电池模块的标称电压(U),单位为V。3
JB/T11137—2011
组成锂离子蓄电池总成的电池模块的数量(N)。蓄电池总成的标称电压等于各模块标称电压的代数和。4.2.4额定放电电流/峰值放电电流倍数额定放电电流为锂离子蓄电池总成额定放电电流(I),单位为A。最大放电电流为额定放电电流值与峰值放电电流倍数(K)的乘积,单位为A。4.2.5模块箱结构代码
锂离子电池模块箱结构代码应符合JB/T11141一2011的规定。4.3锂离子蓄电池总成的组成
锂离子蓄电池总成的组成应符合附录B的规定。5技术要求
5.1外观
组成锂离子蓄电池总成的所有设备外壳不得有变形及裂纹,且无污物、干燥,标志清晰。5.2技术要求
5.2.1锂离子蓄电池模块
组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块应符合JB/T11140—2011和JB/T11139—2011的要求,5.2.2锂离子蓄电池一致性
5.2.2.1概述
锂离子蓄电池一致性是指组成锂离子蓄电池模块和总成的单体蓄电池性能的一致性特性。这些性能主要包括实际电能、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性差异、衰变速度等多种复杂因素。这些因素的差异,将直接影响运行过程中输出电参数的差异。组成锂离子蓄电池模块和总成的蓄电池的一致性特性应在规定的负荷条件和荷电状态下进行试验。锂离子蓄电池的一致性特性分为充电状态一致性特性和放电状态一致性特性。若没有具体规定,应以放电状态测试的一致性特性为锂离子蓄电池模块或总成的一致性特性。若需要对充电状态的一致性特性有具体要求,应在相关合同中提出具体要求。5.2.2.2要求
锂离子蓄电池一致性划分为5个等级(见表1)。一致性指数超过5级的为不合格产品。表1锂离子蓄电池一致性等级和规范致性等级
致性指数(C)
5.2.3正极和负极输出连接
≤14F
≤18F
组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块正极和负极连接可采用螺栓联接方式或可插拔连接器连接方式。
正极和负极连接处应有清晰的极性标志。正极采用红色标志和红色电缆,负极采用黑色标志和黑色电缆。具体要求由相关行业技术规范作出具体规定。5.2.4接口和协议
组成锂离子蓄电池总成的蓄电池管理系统的接口和协议(以下简称蓄电池总成的接口和协议)包括:a)电路接口和接口协议:
1)充电控制导引接口和接口协议:2)单体蓄电池电压监测电路接口和接口协议:3)充放电控制电路接口和接口协议;4)I/O充放电接口电路和接口协议。4
b)通信接口和通信协议:
1)包括内部通信接口和通信协议:2)充放电通信接口和通信协议:3)用户通信接口和通信协议。
蓄电池总成的接口和通信协议应符合JB/T11138一2011的规定。5.2.5符合性和可靠性
5.2.5.1符合性
接口和通信协议的符合性要求包括:a)电路接口和接口协议符合性要求:JB/T11137—2011
1)充电控制导引电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.3.2的规定2)单体蓄电池电压监测电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.2.3的规定;3)充电控制电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.3.3的规定;4)放电控制电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.4的规定;5)I/O充电控制电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.3.4的规定;6)I/O放电控制电路接口和接口协议应符合JB/T11138一2011中4.4的规定。7)电路接口和接口协议应符合通信接口和通信协议JB/T11138一2011中第4章的规定。b)通信接口和通信协议符合性,包括:1)内部通信接口和通信协议应符合JB/T11138一2011中5.5的规定;2)充放电通信接口和通信协议应符合JB/T11138—一2011中5.6的规定;3)用户通信接口和通信协议应符合JB/T11138—2011中5.7的规定。5.2.5.2可靠性
锂离子蓄电池总成电路接口和接口协议及通信接口和通信协议的可靠性应符合表2的规定。表2锂离子蓄电池总成接口和通信协议可靠性试验的要求序号
试验项目
小电流恒流充放电试验
额定电流充放电试验
变工况充放电试验
脉冲工况放电试验
5.2.6额定电能
受试设备充电和放电的连续运行时间应≥8h,设备应运行正常,不能发生因受试设备的故障而非正常停机
进入稳流充电状态后,电流的稳定度应≤5%进入稳压充电状态后,最高单体蓄电池电压稳定度应≤土1%进入稳压放电状态后,最低单体蓄电池电压稳定度应≤士1%受试设备充电和放电的连续运行时间应≥3h,设备应运行正常,不能发生因受试设备的故障而非正常停机
进入稳流充电状态后,电流的稳定度应≤5%进入稳压充电状态后,最高单体蓄电池电压稳定度应≤土1%进入稳压放电状态后,最低单体蓄电池电压稳定度应≤土1%受试设备应运行正常,不能发生因受试设备的故障而非正常停机充电和放电电流电压调整正常
电压超调应≤1%。电流超调应≤5%受试设备应运行正常,不能发生因受试设备的故障而非正常停机充电和放电电流、电压调整正常电压超调应≤1%。电流超调应≤5%当采用标称电压相同的锂离子蓄电池模块组成锂离子蓄电池总成时,蓄电池总成的额定电能(单位5
JB/T11137—2011
为kW·h)值等于组成动力锂电池总成中电能最小的蓄电池模块的电能与模块数量的乘积。当采用不同标称电压的蓄电池模块组成蓄电池总成时,蓄电池总成的额定电能等于由蓄电池模块的额定电能除以蓄电池模块标称电压最小值与蓄电池总成标称电压的乘积。当制造厂商在产品技术文件中有规定时,应符合制造厂商提供的产品技术文件的规定。5.2.7电源功率消耗
特指组成锂离子蓄电池总成的蓄电池管理系统电路消耗的峰值功率(单位为W),应符合制造厂商提供的产品技术文件的规定。
5.2.8标称电压
锂离子蓄电池总成标称电压应符合GB/T156一2007中4.6的规定。采用锂离子蓄电池模块组成的锂离子蓄电池总成的标称电压见表3。表3锂离子蓄电池总成的标称电压组成锂离子蓄电池
总成的模块数量
12V系列a
24V系列
锰酸锂动力电池模块没有12V系列的锂离子蓄电池模块5.2.9使用寿命
36V系列
48V系列
锂离子蓄电池总成的使用寿命分为标准循环使用寿命和工况循环使用寿命。5.2.9.1标准循环使用寿命
72V系列
磷酸亚铁锂蓄电池标准循环使用寿命大于或等于1200次;锰酸锂蓄电池标准电循环使用寿命应大于或等于800次。
5.2.9.2工况循环使用寿命
工况循环使用寿命根据工况不同,可采用以下单位:a)累计使用年数,如不间断电源(UPS)、通信机站及其类似应用;b)累计小时数,如舰船风能发电、光伏发电及其类似应用;c)充放电循环次数,如电动叉车、移动电源及其类似应用;6
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