标准编号:	GB/T 34131-2023
中文名称:	电力储能用电池管理系统
英文名称:	Battery management system for electrical energy storage
中标分类:	F19    新能源及其他
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	27.180 27.180    风力发电系统和其 27.180
发布机构:	国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发布日期:	2023-03-17
实施日期:	2023-10-1
标准状态:	valid
替代旧标准:	GB/T 34131-2017 电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	42000 字
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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

电力储能用电池管理系统 1 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。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温. GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热(12h＋12h循环) GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾 GB/T 4798.2 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第2部分：运输和装卸 GB/T 7251.1 低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 17626.10 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.16 电磁兼容 试验和测量技术 0Hz～150kHz共模传导骚扰抗扰度试验 GB/T 17626.17 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口纹波抗扰度试验 GB/T 17626.18 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验 DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-104部分：传输规约 采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网络访问 DL/T 860(所有部分) 电力自动化通信网络和系统 DL/T 2528 电力储能基本术语 3 术语和定义 DL/T 2528界定的术语和定义适用于本文件 4 分类和编码 电池管理系统分类和编码规则见图1。 8产品型号 7温度采集通道数 6电压采集通道数 5均衡方式 4最高采集电压 3管理层级 2电池类型 1电力储能用 标引序号说明： 1电力储能用——用“EES”3位字母表示。 2电池类型——用3位字母表示，其中：LIB——锂离子电池，SIB——钠离子电池，FLB——液流电池，LAB——铅酸电池，LCB——铅炭电池，FUB——燃料电池，SDJ——水电解制氢电池。 3管理层级——用1位字母表示，其中：M——电池模块，C——电池簇，S——电堆，A——电池阵列。 4最高采集电压——用4位数字表示，位数不够前面补“0”，单位为“V”。 5均衡方式——用两位字母表示，其中：AB——主动均衡，PB——被动均衡，AP——主动均衡和被动均衡均具备，NB——无均衡。 6电压采集通道数——用3位数字表示，位数不够前面补“0”。 7温度采集通道数——用3位数字表示，位数不够前面补“0”。 8产品型号——用4～8位数字和字母的组合表示。 示例1： 电力储能用，电池类型为锂离子电池，管理层级为电池模块，最高采集电压为1000V，均衡方式为主动均衡，电压采集通道为20个，温度采集通道为12个，产品型号为A001。编码为：EES-LIB-M-1000V-AB-020-012-A001。 示例2： 电力储能用，电池类型为锂离子电池，管理层级为电池簇，最高采集电压为1500V，均衡方式为被动均衡，电压采集通道为1个，温度采集通道为0个，产品型号为A002。编码为：EES-LIB-C-1500V-PB-001-000-A002。 示例3： 电力储能用，电池类型为液流电池，管理层级为电堆，最高采集电压为900V，均衡方式为无均衡，电压采集通道为1个，温度采集通道为1个，产品型号为B002。编码为：EES-FLB-S-0900V-NB-001-001-B002。 图1 电池管理系统分类和编码 5 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2000m；当大于2000m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。 6 技术要求 6.1 一般要求 6.1.1 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。 6.1.2 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。 6.1.3 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。 6.1.4 电池管理系统应设置接地端子，接地电阻不应大于0.1Ω，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。 6.1.5 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 6.2.1 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。 6.2.2 液流电池管理系统宜采集电堆电压、电堆电流、电解液温度、电解液压力、电解液流量、电解液液位状态、泵电流、泵频率和阀门状态等参数。 6.2.3 水电解制氢/燃料电池管理系统宜采集电解槽电压、电解槽电流、电解槽温度、冷却水温度、冷却水压力、制氢系统氢气出口压力、电解液循环流量、氢中氧浓度、氧中氢浓度、氢中微氧含量、氢气露点、燃料电池电压、燃料电池电流、燃料电池温度、燃料电池入口氢气压力、储氢系统压力、供氢管道氢气流量、环境氢气浓度等参数。 6.2.4 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 电池类型 参数 采集误差 采样周期 锂离子电池、钠离子电池和铅酸(炭)电池 电池单体电压/V ＜5 ≤0.005 ≤100ms 5～15 ≤0.2％ 电池簇电压/V ＜500 ≤5 ≤100ms ≥500 ≤1％ 电池簇电流/A ＜200 ≤2 ≤50ms ≥200 ≤1％ 电池单体温度/℃、 电池模块正负极端子温度/℃ －20～65 ≤1 ≤1s －40≤T＜－20，65＜T≤125 ≤2 液流电池 电堆电压 ≤1％ ≤200ms 电堆电流/A ＜30 ≤0.3 ≤200ms ≥30 ≤1％ 电解液温度/℃ ≤1 ≤1s 电解液压力 ≤1％ ≤1s 电解液流量 ≤5％ ≤1s 泵电流 ≤1％ — 泵频率 ≤1％ — 水电解制氢/燃料电池 电解槽电压 ≤1％ — 电解槽电流 ≤1％ — 电解槽温度/℃ ≤1 — 冷却水温度/℃ ≤1 — 冷却水压力 ≤0.5％ — 制氢系统氢气出口压力 ≤0.5％ — 电解液循环流量 ≤2.5％ — 氢中氧浓度 ≤2％ — 氧中氢浓度 ≤2％ — 氢中微氧含量/(μL/L) ≤1 — 氢气露点/℃. ≤1 — 燃料电池电压 ≤1％ — 燃料电池电流 ≤1％ — 燃料电池温度/℃ ≤1 — 燃料电池入口氢气压力 ≤1％ — 储氢系统压力 ≤1％ — 供氢管道氢气流量 ≤2％ — 环境氢气浓度 ≤5％ — 6.3 通信 6.3.1 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。 6.3.2 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。 6.3.3 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。 6.3.4 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。 6.3.5 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 6.4.1.1 电池管理系统报警信息应根据严重程度