YD B 050-2010 VRLA蓄电池组在线诊断技术要求和测试方法.docx

ICS29.200M41备案号：YD通信标准类技术报告YDB0502010VRLA蓄电池组在线诊断技术要求和测试方法TechnicalRequirementsandTestingMethodsforOn-lineDiagnosisofVRLABattery2010-09-29印发中国通信标准化协会目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14应用条件25技术要求36测试方法47诊断技术验证方法5附录A（资料性附录）部分品牌蓄电池内阻参考值6附录B（规范性附录）单体电池电压均衡技术要求9本技术报告是阀控式密封铅酸蓄电池组在线诊断技术的技术报告。本项技术研究将推进阀控式密封铅酸蓄电池组在线诊断技术的产业化进程，促进企业技术进步、提高产品质量，有利于产品的规范，有利于产品应用，更有利于引导行业产品的发展方向。为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，在工业和信息化部统一安排下，对于技术尚在发展中，又需要有相应的标准性文件引导其发展的领域，由中国通信标准化协会组织制定“通信标准类技术报告”，推荐有关方面参考采用。有关对本技术报告的建议和意见，向中国通信标准化协会反映。本技术报告的附录A是资料性附录。本技术报告的附录B是规范性附录。本技术报告由中国通信标准化协会提出并归口。本技术报告起草单位：工业和信息化部电信研究院、杭州高特电子设备有限公司、中讯邮电咨询设计院、浙江南都电源动力股份有限公司、中达电通股份有限公司、中国移动集团公司、江苏双登集团有限公司、厦门科华恒盛股份有限公司本技术报告主要起草人：吴京文、徐剑虹、王殿魁、齐曙光、张华、潘哲毅、高健、陈怀林、陈四雄VRLA蓄电池组在线诊断技术要求和测试方法1范围本技术报告规定了通信用阀控式密封铅酸蓄电池组在线诊断技术的定义、要求、测试方法、验证方法，但不包括在线诊断的具体实现或操作方法。本技术报告适用于通信用阀控式密封铅酸蓄电池组。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术报告的引用而成为本技术报告的条款。凡是标注日期的引用文件，其后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本技术报告，然而，鼓励根据本技术报告达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用本技术报告。GB/T2900.41-2008术语和定义原电池和蓄电池YD/T799YD/T1363.1-2005要求YD/T1363.3-2005设备协议YD/T1363.4-2005通信用阀控式密封铅酸蓄电池通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第1部分：系统技术通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第4部分：测试方法3术语和定义GB/T2900.41-2008和下列术语及定义适用于本技术报告。3. 1蓄电池在线诊断技术technoIogyofbatteryon-1inediagnosis在蓄电池组不退出电源系统的正常运行条件下，使用仪器或装置对蓄电池性能参数进行测试，并采用一定的计算方法或数学模型，对数据进行分析，得出蓄电池容量和状态的一种方法。3.2电池单元ceII直接把化学能转变为电能的一种电源，是由电极、电解质、容器、极柱、通常还有隔离层组成的基本功能单元。3.3单体电池monobIocbattery由一个或多个电池单元组装在一个多间隔壳体内的电池。）:在本技术报告中所指蓄电池均指单体电池，除非另有说明。3.4额定容量ratedcapacity在规定的条件下，由蓄电池制造厂标明的，蓄电池完全充电后所应提供的电量，用Crt表示，单位为Ah03.5实际容量actuaIcapacity在规定的条件下，蓄电池完全充电后实际所能提供的电量，用Ca表示，单位为Aho3.6蓄电池荷电状态stateofcharge（SOC）蓄电池实际所充电量和可充总电量的比值，即当前状态下实际所能提供的电量与完全充电后1应能提供的电量的比值，用SoC表示。3.7欠充电insufficientcharge蓄电池处于未完全充电的状态。3.8过充电overcharge蓄电池在完全充电后被继续强制过量充电的状态。3.9蓄电池健康状态stateofhealth(SOH)蓄电池在完全充电状态下，电池实际容量和额定容量的比值，用SOH表示，表征了电池性能的衰减程度。3.10蓄电池内阻i11ternaIresistance电流流过蓄电池时，蓄电池二端的电压变化所反应出来的欧姆内阻，用Ri表示，单位为欧姆(Q)或毫欧(m)03.11蓄电池电导internaIconductance蓄电池电导是蓄电池内阻的倒数，二者的区别在于表述方式不同，用C表示，单位为西门子(5) O3. 12电压均彳奥亍维护fIoatvoItageequaIizingmaintenance在浮充状态下，通过调节单体电池的充电电流，达到使每一单体电池的浮充电压在规定的范围内，从而避免由于浮充电压过高或过低造成蓄电池过充或欠充的一种方法。4. 13蓄电池内阻基准referencevaIueofbatteryresistance在一定的材料、工艺等条件下，对同一厂家、同一型号、同一规格的蓄电池，所确定的一个标准内阻，作为内阻(或电导)的基准值。5. 14误判率misjudgerate将好的蓄电池判断为不好的蓄电池数占所测试的蓄电池总数的比例。6. 15漏判率OmiSSiOnrate将不好的蓄电池判断为好的蓄电池数占所测试的蓄电池总数的比例。4应用条件7. 1蓄电池7.1.1 蓄电池应处于正常浮充电状态，浮充电压在蓄电池制造厂规定的电压范围内。7.1.2 蓄电池无渗漏液、严重变形等。4. 1.3蓄电池工作温度正常，外壳表面温度小于45。5. 2环境条件正常使用环境应符合下列条件： 环境温度535; 相对湿度15%90%,不凝露；海拔不超过3000m； 无强烈振动和冲击，无强电磁干扰；不应有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。5技术要求6. 1功能要求6.1.1 在线诊断技术应反映蓄电池在线运行的基本性能参数，包含蓄电池组工作电流、单体电池电压、蓄电池温度、单体电池的内阻（或电导）及用于诊断的其它参数。6.1.2 在线诊断技术应具有对数据进行分析和诊断的功能，分析和诊断的结果以单体电池的容量或健康状态表示。6.1.3 在线诊断技术中的分析和诊断算法，应具有数据积累和自学习的能力，通过自学习可以不断提高诊断精度。6.1.4 在线诊断技术对蓄电池的监测和诊断应是连续、实时的，分析和诊断的结果也应该是连续的、实时的。6.1.5 5在线诊断技术所涉及的仪器或装置应符合YD/T1363.1-2005中蓄电池监测装置和监控单元SU的要求；通信接口应符合YD/T1363.3-2005的要求。5.1.6在线诊断技术所涉及的仪器或在线监测装置，应满足在线的测量要求，在进行测量或维护时，不应对外围系统产生任何影响；仪器或装置发生故障也不应影响整个系统的正常工作；外围系统发生故障时仪器或装置也应该正常工作。5.1.7 每组蓄电池组宜配置一台（套）在线监测装置；移动基站或等级要求不高的机房也可采用一台（套）装置监测二组及以上蓄电池组的配置；对于有多组蓄电池组的机房，如IDC机房，宜采用分散系统结构对蓄电池组进行监测，即对每组蓄电池组分别进行监测并接入动力环境集中监控系统。5.1.8 在线诊断技术所涉及的软件或程序，应具有数据存储、分析、统计、显示、打印及管理的功能，软件可以独立运行，宜接入（或嵌入）动力环境集中监控系统。5.2性能要求5.2.1在线诊断技术性能指标应符合表1要求。表1蓄电池在线诊断技术性能指标项目范围性能指标单体电池电压测试1.53.OV（标称电压2V电池）4.5-8.OV（标称电压6V电池）9.016.OV（标称电压12V电池）÷5mV<0.2%或±10mV+20mV电池组电压测试标称电压±25%<0.5%电池组电流测试根据实际电池组充放电电流<2%蓄电池温度测试-100C55+1蓄电池内阻测试0.05mQ99.9m±(2.5%+25)a容量诊断精度80100%额定容量80%或100%额定容量+15%+20%误判率<10%漏判率<2%单体电池电压均衡维护b标称电压2V电池±25mV标称电压6V电池±10OmV标称电压12V电池±15OmVa由于内阻测试没有统一的国际标准，所以内阻测试值的精度为用同一测试仪表重复测试，得到的相对误差值。b单体电池电压均衡是在线诊断技术的一个辅助功能，它有助于改善蓄电池荷电状态（SoC）,使蓄电池尽可能处于完全充电状态，作为可选项指标，见附录B。6测试方法6.1 蓄电池电压测试6.1.1 蓄电池电压测试工具使用便携的数字电压表或在线监测装置，测试精度应符合521表1单体电池电压和电池组电压的测试精度要求。6. 1.2电压测试方法按下列方法进行测试：a) 对于便携数字电压表，用表笔逐节直接点击电池+、-极柱，读取数值，并记录。b) 对于固定的在线监测装置，应按装置要求连接，测得蓄电池电压，并接入数据分析系统。c) 电池电压测试周期应为(1-30)min,不宜太长。6. 1.3蓄电池电压测试判断按下列方法进行判断：a) 对蓄电池组端电压进行测试，并将数据接入动力环境集中监控系统；b) 依据YD/T799的规定，判断各单体电池的浮充电压是否超限；c) 分析浮充电压数据，当浮充电压持续高于设定值时，则该电池可能处于过充电状态；当浮充电压持续低于设定值时，则该电池可能处于欠充电状态；d) 电池浮充电压在偏差允许范围内，并不一定表示该电池健康状态正常，应运用算法分析判断蓄电池的健康状态。6.1 电流测试按YD/T1363.4-2005的方法进行测试，并符合521表1的精度要求。6. 3蓄电池温度测试7. 3.1蓄电池温度测试工具使用数字温度计或温度传感器，测试精度应符合521表1电池温度的精度要求。8. 3.2温度测试方法按下列方法进行判断：a) 将数字温度计探头或传感器探头紧贴蓄电池负极柱，如采用固定的装置，则应将数字温度计探头或传感器探头固定在蓄电池负极柱上，在温度计或采集系统的数值稳定后，读取数值，并记录；b) 蓄电池温度测试周期应为(1-30)min,不宜太长；c) 蓄电池温度采集应尽可能测试到每个单体电池。6.4蓄电池内阻(或电导)测试6.4.1蓄电池内阻(或电导)测试工具使用便携的可在线测试的蓄电池内阻(或电导)测试仪，或采用固定的可在线测试蓄电池内阻(或电导)的装置，蓄电池浮充状态下的内阻测试的精度应符合521表1蓄电池内阻测试的要求。6.4.2蓄电池内阻基准值的建立按下列方法建立蓄电池内阻的基准值：a) 基准值由蓄电池制造厂提供，部分品牌蓄电池内阻参考值参见附录A；b) 蓄电池制造厂没有提供内阻基准值时，可测量整组中新的各单体电池的内阻值后,以平均值作为内阻基准值；对于在用的蓄电池组，先测试整组中各单体电池的内阻值，去除严重偏离平均值的蓄电池内阻值，然后取平均值作为内