《电力用磷酸铁锂电池直流电源系统技术规定》

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号T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

电力用磷酸铁锂电池直流电源技术规定

TechnicalcodeforDCpowersupplysystemofLiFePO4batteryforpower

engineering

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

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电力用磷酸铁锂电池直流电源技术规定

1范围

本标准规定了以浮充方式运行的磷酸铁锂电池直流电源系统通用要求、系统要求、电池/电池组性

能要求、设备选择、检验规则、检验方法和系统运行及维护等要求。

本标准适用于发电厂、变电站新建、扩建和改建工程的110V、220V磷酸铁锂电池直流电源系统。

磷酸铁锂电池直流电源系统设计、生产、应用除应符合本标准规定外，尚应符合国家及电力行业

现行有关标准的规定。

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/T191包装储运图示标志

GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池

GB/T2423.4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

GB16895.5低压电气装置第4-43部分：安全防护过电流保护

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.4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/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度验

GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度

GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度

GB/T36276电力储能用锂离子电池

GB/T34131电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范

GB/T19826-2014电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求

DL/T5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程

DL/T5136火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程

DL/T724电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程

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3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1磷酸铁锂电池LiFePO4battery

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，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。

3.2磷酸铁锂电池模块LiFePO4batterymodular

由磷酸铁锂电池并联或串联组合而成，组装在封闭外壳内，带或不带保护装置。。

3.3单体电池cell

是指磷酸铁锂电池的最小可维护单元，标称电压为3.2V。

3.4放电终止电压End-of-dischargevoltage

直流电源系统用电负荷在指定放电时间内要求电池组必须保持的最低放电电压，即在不同放

电时间及不同放电率放电条件下允许的最低放电电压。

3.5循环寿命CycleLife

在规定条件下，电池/电池组在特定性能失效之前所能进行的充放电循环次数。

3.6电池荷电状态StateofCharge，SOC

电池实际电量和额定容量的比值，即当前状态下以10h率放电至终止电压时所能提供的电量

与额定容量的比值，用SOC表示，反映电池的剩余容量状况。

3.7电池保护装置Batteryprotectiondevice，BPD

装置基于平衡电路设计，充电时单体电池电压过低能单独补充电，单体电池电压过高能将电

池多余能量消耗掉或转移到整组电池上，实现单体电池电压实时均衡。

3.8电池管理系统Batterymanagementsystem，BMS

电池管理系统（BMS）由电池保护装置（BPD）和电池管理单元（BMU）组成。主要为磷

酸铁锂电池/电池组在充放电过程中提供有效保护和管理，提高电池运行可靠性和使用寿命。同时

采集电池/电池组相关信息、与直流电源监控装置通信。

3.9直流电源监控装置DCpowersupplymonitoringdevice

用于磷酸铁锂电池直流电源系统的监测、控制、管理及对外通信的装置。装置具有智能化的

监测/监控功能，还与BMS共同实现对磷酸铁锂电池多重化过电压保护功能和管理调节功能。

3.10直流内阻DCinternalresistance

电流流过电池/电池组时，电池/电池组输出端的电压变化所反应出来的直流电阻。

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4通用要求

4.1使用条件

4.1.1环境要求

电池组和直流电源设备工作环境应无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体及导电尘埃，并远离热

源。

4.1.2温度范围

电池组和直流电源设备环境温度：0℃～+45℃，推荐15℃～35℃；储运温度范围：−10℃～55℃。

4.1.3相对湿度要求

工作相对湿度范围：≤90％（40℃±2℃）；储运相对湿度范围：≤95％（40℃±2℃）

4.1.4大气压力

大气压力(80-110)kPa（海拔2000m及以下）

4.2电池规格及参数

4.2.1磷酸铁锂直流电源系统标称电压：110V、220V

4.2.2电池组单体电池串联数量：

110V电池组34个单体电池串联；220V电池组68个单体电池串联。

4.2.3磷酸铁锂单体电池额定容量（Ah）：20、50、100

4.2.4磷酸铁锂电池模块

4.2.4.1电池模块容量（Ah）

a)20、40、60（单体电池20Ah）

b)50、100、150、250（单体电池50Ah）

c)100、200（单体电池100Ah）

4.2.6.2电池模块应用

a)标准电池模块应采用19英寸标准机箱。

b)每个标准电池模块内置单体电池数量宜满足以下要求：

20Ah单体电池数量≤48个；50Ah单体电池数量≤24个；100Ah单体电池数量≤12个。

c)电池模块内单体电池接线应根据模块容量和系统电压要

求，采用并串联接线方式。

d)磷酸铁锂电池组电池模块组合典型方案见本标准附录A1

4.2.5磷酸铁锂电池组容量（Ah）

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4.2.5.1电池组容量（Ah）

20、40、50、60、80、100、150、200、300

4.2.5.2电池组应用

a)小容量磷酸铁锂电池组带BMS一体化集成在一个标准机

箱内。

b)大容量磷酸铁锂电池组由若干个串/并联电池模块和

BMS共同组成，电池管理系统与直流监控系统通信，实现集中统一监控管理。

c)磷酸铁锂电池组电池组容量组合典型方案见本标准附录

A2

4.3电池组外观

电池组外观应满足以下要求：

a)电池组表面应清洁，无变形及裂纹，无机械损伤。

b)电池组表面应有必需的产品标识，且标识清晰。

c)电池组正、负极端子及极性应有明显标记，便于连接。

d)电池组端子应能承受短路时所产生的机械应力。

5电池组性能要求

5.1性能指标

5.1.1单体电池充放电要求

a)单体电池工作电压：3.0～3.65V

b)单体电池标称电压：3.20V

c)单体电池浮充电压：3.40V±0.02V

d)单体电池均充电压：3.45V±0.02V

e)单体电池均衡电流：30mA

f)单体电池事故放电终止电压：3.0V。

g)单体电池全容量放电终止电压：2.5V

5.1.2电池组充放电要求

a)电池组充电电压：≤110%Un（控制用），112.5%Un（动力用）

b)电池组事故放电末期出口电压：≥92.7%Un

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c)电池组核对性放电末期出口电压：≥87.5%Un

d)电池组在线均充电流：≤2.0I10

e)电池组离线均充电流：≤3.0I10

f)电池组核对性放电电流：≤2I10

5.1.3充电方式

磷酸铁锂电池组充电方式采用连续在线浮充运行方式，即限流-恒压充电。

5.2电气性能要求

5.2.1电池性能一致性

电池模块内各单体电池应为同一厂家生产的产品，且符合下列要求：

a)完全充满电后，电池组各单体电池之间静态开路电压偏差不大于50mV；

b)在电池组进入浮充状态24h后，各单体电池之间端电压差值不大于0.20V；

c)电池组完全充电后，按规定方法进行放电，各单体电池之间端电压差值不大于0.30V；

d)电池组各电池之间交流内阻最大值、最小值的差值与平均值的比不应超过±15%。

5.2.2电池组直流内阻

a)电池组直流内阻应包括电池模块串联后的内阻和连接导体计算电阻之和。

b)50Ah单体电池内阻取0.900mΩ～1.0mΩ，单体电池内阻不包括连接片的电阻。

5.2.3电池模块间连接电压降

电池模块串并联连接片应采用铜导体。连接片截面积应满足电池组1h放电率放电电流要求。电

池模块之间连接电压降应小于等于8mV。

5.2.4电池放电性能

电池组在不同环境温度条件下的放电容量应满足表5-1的要求。

表5-1各环境温度下电池放电容量表

放电试验电池温度（℃）放电电流（A）电池容量要求

-101.0I10≥70%额定容量

01.0I10≥80%额定容量

101.0I10≥92%额定容量

1.0I10100%额定容量

2.5I10≥95%额定容量电池外观无变形、无爆裂

25

5.5I10≥92%额定容量

10I10≥90%额定容量

451.0I10≥99%额定容量

551.0I10≥99%额定容量

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5.2.5电池容量保存率

在环境温度25℃士2℃条件下，电池容量保持率应不低于96%，且电池组内各单体电池之间容量

的最大值、最小值的差值与平均值之比不大于3%。

5.2.6充电效率

在环境温度25℃士2℃条件下，电池组充电效率应不低于95%。

5.2.7电池寿命

5.2.7.1循环寿命

a)在环境温度25℃士2℃条件下，单体电池循环寿命

(100%DOD)应不少于1500次；

b)在环境温度45℃士2℃条件下，单体电池循环寿命

(100%DOD)应不少于900次。

注：100%DOD为全放电深度。

5.2.7.2设计预期寿命

在环境温度25℃士2℃条件下，浮充电运行下磷酸铁锂电池组设计预期寿命应不少于15年。

5.2.8互换性

在发电厂、变电站内同一类型电池模块应可以进行互换，且方便现场实施。

5.3电池本体保护要求

5.3.1单体电池/电池模块要求

a)电池本体结构在正常使用情况下应是安全的。

b)电池外壳应采用钢壳或铝壳材料，以抵抗可能遭受的损坏。

c)电池外壳和保护盖应采用阻燃材料，在外部遇明火时电池应不爆炸。

d)电池应设置压力释放机构，以减轻电池内部压力，防止外壳破裂、爆炸和自燃。

e)电池模块内部布线和绝缘应能承受预期的最大电流、电压和温度要求。布线应保证导体之间

有足够的间隙和漏电距离。

f)电池引出端子大小和形状应能承受最大预期短路电流。

5.3.2电池组要求

a)当电池组中任一单体电池电压超过允许充电电压上限值，应停止对电池组充电。

b)当电池组中任一单体电池/电池组电压在超出规定的放电终止电压后不宜继续放电。

c)电池组应利用电池自主均衡能力和/或具有被动均衡手

段，减少因工艺或自放电等因素造成的电池电压差异和容量差异，实现电池电压均衡和容量

均衡。

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5.3.3电池安全防护

应提供单体电池、电池模块和控制电路的防护保护，防止因预期应用和可预见的误用而造成的损坏。

防护保护应由单体电池/电池模块外壳提供。

5.4安全性能要求

5.4.1单体电池和电池模块各项安全性能应符合GB/T36276的要求。试验后，电池不应冒烟、起火

或爆炸。

5.4.2对电池模块、电池组正极与外部裸露可导电部分之间，电池模块、电池组负极与外部裸露可导

电部分之间的绝缘电阻进行定期检测，绝缘电阻值应符合GB/T36276的要求。

5.4.3在电池模块、电池组正极与外部裸露可导电部分之间，电池模块、电池组负极与外部裸露可导

电部分之间进行耐压性能测试，应符合GB/T36276的要求。

5.4.4在环境温度25℃士2℃条件下，电池模块以30I10（A）的电流放电3min，电池的极柱和外观不

应出现异常和明显变形，导电部件不应熔断。

5.4.5直流电源设备和电池模块中带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的电气间隔和爬

电距离应符合GB/T19826的规定。

5.4.6直流电源设备和电池组BMS的电磁兼容性能应符合GB/T19826的规定。

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6系统要求

6.1系统设计

磷酸铁锂电池直流电源系统设计除应遵循DL/T5044-2014的规定外，还应满足以下要求：

6.1.1电力用磷酸铁锂电池组正常应以浮充电方式运行。

6.1.2为保证系统安全性，磷酸铁锂电池组主回路不应设置逆止二极管、接触器等元件。

6.1.3发电厂、变电站磷酸铁锂电池直流电源系统应按直流负荷分布情况分散或集中设置。

6.1.4每组磷酸铁锂电池额定容量不宜大于300Ah，若工程需要，可由2~4个电池组并联组成更大容量

的磷酸铁锂电池组。

6.1.5当直流电源系统配置1组磷酸铁锂电池时，宜采用两个半容量分支电池组并联组成，每个分支

电池组宜设置单独的隔离电器或保护电器。

6.1.6充电装置型式应采用高频开关电源模块型充电装置，每组磷酸铁锂电池宜配置1套充电装置。

当电池组由两个分支电池组并联构成时，可增设1套备用充电装置。

6.1.7磷酸铁锂电池组直流电源系统母线电压应满足系列要求：

a)在正常运行情况下，直流母线电压应为直流电源系统标

称电压的105%。

b)对控制负荷专用或动力控制负荷合用直流电源系统，直

流母线电压不应高于直流电源系统标称电压的110%。

c)对动力负荷专用直流电源系统，直流母线电压不应高于

直流电源系统标称电压的112.5%。

d)在事故放电末期，电池组出口段电压不应低于直流电源

系统标称电压的92.7%。

6.1.8磷酸铁锂电池直流电源系统网络设计应采用辐射形供电方式。

6.1.9在正常运行方式、交流电源中断或充电装置发生故障情况下，直流电源系统母线应保证在规定

的时间内连续供电。

6.2系统构成

6.2.1磷酸铁锂电池组

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a)磷酸铁锂电池组系统应由电池模块和电池管理系统

（BMS）构成。

b)电池模块应由若干个单体电池经过内部串并联组合而成。

c)每个电池模块均应配置电池保护装置（BPD）。

d)当电池模块容量满足要求时，电池组应由多个电池模块串联构成。

e)电池组BMS是由多个电池保护装置（BPD）和一个电池管理单元（BMU）构成。

6.2.2BMS要求

6.2.2.1拓扑配置应与电池组组合方式相匹配、实现对电池组串联单体电池运行状态优化及管理。

6.2.2.2应与直流电源系统监控装置功能相协调，根据系统具体要求分层实现各种功能。

6.2.2.3应具有平衡电路，可实现充电时电池电压实时均衡、以及容量均衡。

6.2.2.4应能采集和显示电池组串联单体电池电压、电池模块温度、电池模块电压等。

6.2.2.5应具有电池安全管理功能，并能估算电池荷电状态。

6.2.2.6应具有统计和存储功能，记录保护与告警时间、告警类别等。存储容量不小于200条记录。

6.2.2.7应具有对时功能，能接受IRIG-B码对时或网络对时。

6.2.2.8应具有故障诊断功能，能够诊断电池或BMS本体的异常运行状态，并上送直流监控系统。

6.2.2.9与直流监控装置之间应有通信接口（冗余配置）、同时还应有硬接点输出。

6.2.2.10BPD技术参数

a)电源电压：直流12V或24V，电源取自两套并联供电的DC/DC变换装置。

b)单体电池电压采集路数：1～18路；

c)温度采集路数：1～6路。

d)单体电压采样精度：±5mV；

e)温度采样精度：±1℃

f)采样时间间隔（周期）：≤100ms

g)BPD通信方式：标准现场总线/RS485通信口。

6.2.3充电装置要求

磷酸铁锂电池组充电装置除应满足DL/T5044-2014的相关规定外，还应满足以下要求：

a)充电装置应选用高频开关电源模块型充电装置。

b)充电装置应提供限流-恒压充电方式。

c)充电装置应按磷酸铁锂电池充电特性，设置浮充电、均衡充电及自动转换功能。

d)在出现单体电池电压过高的异常情况时，充电装置应按监控装置指令，根据系统设定值，调

节充电装置输出电流或降低充电装置输出电压，并发出不同级别告警信号。

6.2.4直流监控装置要求

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6.2.4.1直流监控装置应具备对磷酸铁锂电池组、充电装置、绝缘监测装置和直流配电系统状态的监控

功能。

6.2.4.2直流监控装置应具备与电池组BMS通信功能，接收BMS上传信息，并按预先设定条件自动完

成对电池均衡控制和充电装置输出控制。

6.2.4.3直流监控装置应能根据电池组额定容量、充电电压、终止电压、充放电电流、电池温度等参数

估算电池组剩余容量（SOC）。

6.2.4.4直流监控装置应具有统一数据信息平台，实时监测各种运行状态，具有智能告警信息，综合分

析自诊断功能。

6.2.4.5直流监控装置应满足与上级监控系统的通信要求，实现对直流电源系统远程监控和远程核容功

能。

6.2.5磷酸铁锂电池直流电源系统基本结构示意图如图6-1所示：

图6-1磷酸铁锂电池直流电源系统系统基本结构示意图

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6.3系统运行特性

6.3.1磷酸铁锂电池组充放电过程可分为浮充运行阶段-均衡充电阶段-事故放电阶段-均衡（补充）充

电阶段，各阶段之间的转换应由直流监控系统自动/手动实现。

6.3.2电池组均充电转浮充电判定条件

a)按规定的均充电流充电，当电池组达到本标准5.1.2规定的均充电压时，转为恒压充电，恒压

充电时间大于6h后，应将电池组从均充转为浮充运行。

b)以规定的均充电流充电，当电池组达到本标准5.1.2规定的均充电压时，转为恒压充电，电池

组充满电所需的总充电时间大于表6-2的规定值，应将电池组从均充转为浮充运行。

表6-2不同放电深度充满容量总时间

放电深度（%C10）205080100

充满容量时间（h）8111316

c)在电池组均充电过程中，当任一单体电池电压超过制造商规定的限值时，应将电池组从均充

转为浮充运行。

6.3.3电池组允许并列条件

6.3.3.1并联电池组环流大小和持续时间与并联前各电池组出口端电压差值和SOC差值有关。二个电

池组并列时，电池组端电压和SOC值应尽可能一致。

6.3.3.2允许并列判据

a)二段直流母线并列：两组电池组均处于正常浮充状态，母线电压偏差不大于2.5%Un；

b)二组分支电池组并列：待并列电池组端电压与运行电池组端电压偏差不大于3%Un；若待并列

电池组的电压偏差大于3%Un，应补充电后再进行并列。

6.4电池组测量和保护

6.4.1测量要求

6.4.1.1电池柜应能测量和显示电池组/单体电池电压、每个电池模块温度等参数。

6.4.1.2测量精度误差应满足GB/T34131的要求。

6.4.2电池组充电保护

6.4.2.1过电压均衡保护：

a)在浮充或均充状态下，单体电池电压达到限定值时，应

启动BPD电压均衡保护措施。

b)电池组电压均衡控制模式见表6-4

表6-4电压均衡控制模式表

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充电或放电状态均衡控制策略

未充电，未放电电池组所有BPD电压均衡功能关闭

BPD判断各自管理模块中的单体电池电压最大值

单体电池电压大于3.45V时，BPD控制开启被动均衡功能

浮充/均充电状态单体电池电压低于3.4V（短延时3s后）BPD被动均衡功能关闭。

单体电池电压低于3.35V，BPD控制开启主动均衡功能

单体电池电压高于3.4V，BPD控制关闭主动均衡功能

事故或试验放电状态电池组BPD电压均衡功能关闭

6.4.2.2均充电状态过电压电流控制：

a)当任一单体电池电压Umax≥3.55V时，根据单体电池高电

压阶梯，直流监控装置应自动调节均衡充电电流。

b)当任一单体电池电压Umax≥3.65V时，直流监控装置应将

电池组从均充转为浮充状态。

6.4.2.3电池超高电压保护

a)当任一单体电池电压Umax≥3.85V时，直流监控装置应

将充电装置输出电流调整为负荷电流，并发出二级告警信号。

b)当任一单体电池电压Umax≥4.0V时，直流监控装置应将

充电装置输出电压低于系统额定电压，电池组由充电状态改为放电状态，发出一级告

警信号。

6.4.3电池组放电管理

6.4.3.1电池组放电电压低告警

a)在事故放电过程中，当电池组总出口电压低于92.7%Un时，

直流监控装置应发出告警信号。

b)在核对性放电过程中，电池组出口电压降到87.5%Un时，

若电池组放电容量未达到80%C10，直流监控装置应判断电池组寿命终止，发出告警信号。

6.4.3.2单体电池放电电压低告警

a)在事故放电过程中，BMS应能实时检测电池模块中所有

单体电池电压，任一单体电池电压Umin低于3.0V时，直流监控装置应发出告警信号。

b)在核对性放电过程中，电池模块中个别单体电池电压小

于2.50V时，该电池模块应予以更换，直流监控装置应发出告警信号。

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6.4.4电池组温度管理

6.4.4.1高温告警

当电池最高温度或电池之间的温度差达到设定值时，直流监控装置应发出告警信号，并使充电

装置退出运行，温度恢复正常后可自动或手动恢复。

6.4.4.2低温告警

当环境温度或电池温度达到低温设定值时，直流监控装置应发出告警信号。

6.4.5电池组告警要求

表6-5电池组告警设置范围

序号检测项目设置范围默认值备注

1单体电池过压告警值3.66V～3.86V3.85V

2单体电池过压保护值3.86V～4.00V4.00V

3单体电池欠压告警值2.80V～3.20V3.00V事故放电

4单体电池欠压保护值2.50V～2.83V2.50V核对性放电

5电池高温告警值35℃～60℃50℃

6电池低温告警值-10℃～0℃0℃

7电池之间温差告警值0℃～10℃5℃

8电池组均衡充电过电压告警110V～138V121V110V直流电源系统

220V～250V242V220V直流电源系统

9电池组放电低电压告警88V～110V102V110V直流电源系统

160V～220V204V220V直流电源系统

6.5直流监控功能

6.5.1控制功能

监控装置应提供以下控制功能：

BMS各功能参数设置、充电方式选择、充电装置开启/关闭、充/放电电流调节、放电开始/停止、

定时均充等。

6.5.2监测功能

6.5.2.1测量信息

监控装置应提供以下测量信息：

a)交流输入电压；

b)直流母线电压、电流；

c)直流母线对地绝缘电阻；

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d)充电装置输出电压、电流

e)电池组电压、电流；

f)电池组每个串联单体电池电压；

g)每个电池模块温度、电池环境温度；

h)电池SOC估算（可选）

6.5.2.2运行及告警信息

监控装置应提供以下运行及告警信息：

a)系统运行状态：BMS运行状态；充电装置运行状态；各直流断路器位置状态等。

b)系统告警信息：交流电源消失；直流母线过压/欠压；充电装置故障；直流系统各类接地故障；

电池组出口断路器/熔断器断开；直流馈线开关跳闸；电池组/单体电池过压；

电池组/单体电池欠压；电池组/电池温度高/低；电池之间温差过大；

电池组容量过低；电池组传感器失效；电池组/单体电池失效；BMS故障；

监控系统故障、通信故障等；

6.5.3绝缘监测功能

6.5.3.1应能实时在线监测直流母线绝缘状况，及巡检各直流分支路绝缘状况。

6.5.3.2应能监测直流电源系统发生单极、两级接地故障或绝缘电阻下降，选出接地支路，并发出告警

信号。绝缘电阻告警值见表6-6

表6-6绝缘电阻告警值

接地故障类型绝缘电阻持续时间

单极电阻性接地故障接地电阻≤100kΩ接地时间≥5ms

异极直流互窜接地故障互窜电阻≤10kΩ互窜时间≥5ms

交流窜入直流系统接地故障交流窜入电压≥50V窜入时间≥20ms

6.5.3.3应具有电池组接地故障检测与定位功能，定位误差≤±2节电池。

6.5.3.4用于支路接地故障检测电流互感器（CT），宜具有支路接地指示功能。

6.5.3.5可配备移动式查找终端，用于查找接地电阻≤150kΩ的各种接地故障具体位置。

6.5.3.6应满足与监控装置或上级监控系统的通信要求。

6.6安装布置要求

6.6.1磷酸铁锂电池组安装方式宜采用电力系统标准机柜。

6.6.2磷酸铁锂电池组由标准电池模块组成，每组电池配置一个BMS机箱，BMS机箱外形尺寸同电

池模块机箱。每组电池机箱数量为n+1。

6.6.3电池模块布置间隔应满足电池通风散热要求，及现场运行维护要求，电池组正负出线端子应

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标识清晰，正负出线端子之间间隔距离满足电气绝缘要求，并用绝缘板隔离，避免发生短路事故。

6.6.3电池柜内隔架底层距地面高度为150mm~300mm，电池模块布置整体高度不宜超过1800mm。

6.6.4磷酸铁锂电池柜应布置在室内，远离火源、热源及阳光直射区域。

6.6.5磷酸铁锂电池应避免在低温或高温环境下长期运行。

6.6.6根据工程情况，磷酸铁锂电池柜可布置在单独房间，也可与其他直流柜布置在一起。

6.6.7当二个分支电池柜与直流柜并列布置时，应分别经过一段等．距．离．长．度．的．导线或电缆接到直流柜，

使两个分支电流回路充放电电流基本一致。

6.5.8磷酸铁锂电池柜和直流柜前后应留有运行和检修通道，通道宽度应符合DL/T5136的规定。

7设备选择

7.1电池组容量选择

7.1.1磷酸铁锂电池直流电源系统直流负荷统计应按DL/T5044-20144.2条的规定。

7.1.2磷酸铁锂电池组参数选择应按DL/T5044-2014附录C.1的规定。

7.1.3磷酸铁锂电池组容量选择计算应采用DL/T5044-2014附录C.2.3中的阶梯计算法。

7.1.4磷酸铁锂电池制造商应提供电池放电倍率特性曲线，以及不同放电终止电压的电池容量换算系

数。当厂家未提供数据时，设计可参考本标准附录B-1。

7.1.5根据磷酸铁锂电池的放电特性，确定单体电池事故放电终止电压取3.0V。

7.1.6电池制造商应提供磷酸铁锂电池短时耐受电流值，若未提供，可参考本标准附录B-2中数值。

7.2充电装置容量选择

7.2.1充电装置充电电压范围允许现场调节，输出电压上限为n×3.65V。

7.2.2充电装置额定电流选择：

a)应满足浮充电要求，浮充输出电流应按电池组自放电电流与经常负荷电流之和计算。

Ir1≥Ifc+Ijc取Ifc≤1.0mA*Ah

b)应满足均衡充电要求，均衡充电输出电流应按下式计算：

电池组在线充电：Ir2=（1.5~2.0）I10+Ijc

电池组离线充电：Ir3≤3.0I10

c)选取Ir1Ir2Ir3最大值为充电装置计算电流。

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7.3直流保护电器选择

7.3.1磷酸铁锂电池直流电源系统直流断路器选择及上下级断路器选择性配合应满足DL/T

5044-20146.5节的规定。

7.3.2磷酸铁锂电池直流电源系统短路电流计算应按DL/T5044-2014附录G.1的规定，电池制造商应提

供磷酸铁锂电池组直流内阻，若未提供，设计可参考本标准附录B-3中数值。

7.3.3磷酸铁锂电池组出口回路保护电器宜采用具有选择性保护的直流断路器，也可采用熔断器。

7.3.4磷酸铁锂电池组出口回路采用具有短路短延时的塑壳直流断路器时，应满足以下条件：

a)当采用短路短延时保护时，直流断路器额定短时耐受电流应大于装设地点最大短路电流。

b)断路器断流能力应满足安装地点磷酸铁锂电池组最大预期短路电流要求。

7.3.5若磷酸铁锂电池组按全容量选择出口断路器，断路器短时耐受能力不满足要求时，宜采用以下

措施：

a)可采用两个半容量电池组分别经各自满足短时耐受电

流保护的直流断路器并联后经隔离电器接到直流母线。

b)可采用带限流能力，并满足限流后短时耐受电流的全

容量塑壳直流断路器。

c)可采用电池柜与直流柜分开布置，选择合适长度的电

缆连接的方法。

7.4直流电缆选择

7.4.1直流电缆截面选择计算应满足DL/T5044-2014附录E的规定。

7.4.2直流电缆长期允许载流量应大于相应回路最大工作电流。

7.4.3磷酸铁锂电池组放电事故放电末期端电压为92.7%Un，直流电源系统电缆截面选择遵照下列规定：

a)磷酸铁锂电池组与直流柜之间连接电缆允许电压降可取

（2～3）%Un。

b)为满足保护选择性配合要求，直流网络馈线回路电缆允

许电压降可取（5～8）%Un。

c)电缆截面选择还应满足与馈线断路器保护动作特性相匹

配的原则。

7.4.5直流电缆截面选择还应考虑电缆绝缘型式、敷设方式以及与直流保护电器相互配合，直流电缆

与直流保护电器之间配合满足GB16895.5的规定。

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7.5试验放电设备选择

7.5.1磷酸铁锂电池组试验放电装置额定电流应不大于2.0I10放电电流要求。

7.5.2试验放电装置可采用电热器件或有源逆变放电装置。

7.6小型直流电源成套装置

7.6.1小型直流电源成套装置采用磷酸铁锂电池时，电池组容量应不大于100Ah。

7.6.2磷酸铁锂电池组性能应符合本标准的相关规定。

7.6.3供电网络设计应采用集中辐射形供电方式。

7.6.4磷酸铁锂电池可根据电池模块数量及外形尺寸，确定电池单独组柜或与直流设备合并组柜。

8试验方法

8.1试验条件

除另有规定外，各项试验应在温度25℃±5℃；相对湿度15%～90%；大气压力：86kPa～106kPa

的环境中进行。

8.2测量仪表要求

测量仪表准确度要求如表8-1所示：

表8-1测量仪表准确度要求

装置名称准确度要求

电压测量装置精度不低于0.5级

电流测量装置精度不低于0.5级

温度测量装置精度不低于±0.5℃

时间测量装置精度不低于±0.1%

电池内阻测试仪精度不低于0.1mΩ

电池充放电测试仪电压电流连续可调，电压检测精度不小于±0.5%，电流检测精度不小于±0.1%

尺寸测量装置精度不低于±0.1%

质量测量装置精度不低于±0.1%

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8.3.电池外观要求

8.3.1在良好的光线下，用目测法检查电池组外观，应满足本标准4.3条的要求。

8.3.2在电池本体上应标明电池名称、型号、额定容量、充电限制电压、正负极性及制造商，以及中

文警示说明。

8.3.3用量具测量电池模块的外形尺寸，用衡器称量电池模块的质量。

8.4电池充电

在环境温度25℃±2℃条件下，以1.0I10（A）电流放电至制造商规定的放电终止电压，静置1h，

按制造商提供的充电方法充电，若未提供，可按以下方法充电：以1.0I10（A）电流恒流充电至均充电

压时转为恒压充电，充电时间达到本标准6.3.2规定的时间停止充电。

8.5电池性能一致性

8.5.1测量电池组内各单体电池的静态开路电压，记录电压偏差。

8.5.2以1.0I10（A）放电至放电终止电压，每隔0.5h测量电池组内各单体电池的电压，记录电压偏

差。

8.5.3以浮充电压继续充电24h后，测量电池组内各单体电池的静态开路电压，记录电压偏差。

8.5.4测量电池组内各电池模块内阻，计算内阻偏差。

8.6电池内阻测试

8.6.1电池内阻测试方法宜采用二次放电法：

电池按电流I1=25I10～30I10放电20s后，记录电池电压U1，静置2min～5min，再以电流I2=45I10～

50I10放电5s后，记录电池电压U2。

U1U2

电池内阻rbc

I2I1

8.6.2磷酸铁锂电池组内阻应包括电池模块串联后的内阻和连接导体计算电阻，二者之和。

电池组电阻计算公式rb=n(rbc+RcL）RcL——串联连接片电阻计算值。

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8.7电池间连接电压降

在环境温度25℃±2℃条件下，按电池1h放电率进行放电，测试电池间连接电压降。

8.8放电性能

8.8.1在环境温度25℃±2℃条件下，电池组充电至满容量后，分别以1I10（A）、2.5I10（A）、5.5I10（A）、

10I10（A）电流放电至事故放电终止电压，计算放电容量（Ah），应满足本标准5.2.4表5-1的要求。

8.8.2在规定的高温或低温环境条件下，电池组充电至满容量后，以1I10（A）电流放电至事故放电终

止电压，计算放电容量（Ah），应满足本标准5.2.4表5-1的要求。

8.9容量保存率

在环境温度25℃±5℃条件下开路搁置28天；以1I10（A）电流放电至事故放电终止电压的放

电容量，电池容量保持率应不低于96%，并计算容量一致性。

8.10充电效率

在环境温度25℃±5℃条件下，以3.0I10电流放电至事故放电终止电压，记录放电时间和放电容

量Cf；静置1h后再按规定的充电方式给电池充满电，记录充电容量Cc。

充电效率Rc计算公式：Rc=Cf/Cc

8.11循环寿命

8.11.125℃循环寿命

在环境温度25℃±2℃条件下，单体电池以5.0I10（A）电流放电至放电终止电压，静置30min后，

以5I10（A）电流充电至均充电压时转为恒压充电，充电时间达到本标准6.3.2规定的时间停止充电，

此为一个循环寿命。重复以上步骤，直至单体电池放电容量低于额定容量的80%，即认为寿命终止，

循环次数满足5.2.7的要求。

8.11.245℃循环寿命

在环境温度45℃±2℃条件下，单体电池以5.0I10（A）电流放电至放电终止电压，静置30min后，

以5I10（A）电流充电至均充电压时转为恒压充电，充电时间达到本标准6.3.2规定的时间停止充电，

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此为一个循环寿命。重复以上步骤，直至单体电池放电容量低于额定容量的80%，即认为寿命终止，

循环次数满足5.2.7的要求。

8.11.355℃高温老化加速试验（验证电池浮充运行设计寿命）

单体电池在环境温度55℃±2℃恒温箱中静置8h后，以5I10（A）电流充电至均充电压时转为恒压

充电，充电时间达到本标准6.3.2规定的时间后转浮充充电，浮充运行满一个月，将单体电池从恒温箱

中取出，在25℃±2℃的条件下静置12h，再以5I10（A）电流放电至放电终止电压，记录放电容量，

此为一个运行周期。重复以上运行周期，直至单体电池放电容量低于额定容量的80%，则认为寿命终

止。

8.12电池安全性试验

8.12.1电池安全性能试验均应在有充分安全保护的环境条件下进行，所有电池测试样品应按本标准

8.4规定的方法充满电后，静置规定时间后再进行试验。

8.12.2单体电池和电池模块的安全性能试验应按GB/T36276的规定进行。

8.12.3电池模块和电池组绝缘性能试验应按GB/T36276的规定进行。

8.12.4电池及BMS的耐湿热性能试验应按GB/T2423.4的规定进行，试验后能正常工作，且满足参

数测量精度要求。

8.12.5BMS和直流电源设备绝缘耐压性能按GB/T19826-20145.3.3表9的规定进行，试验过程中

不应出现击穿或闪络现象

8.13电磁兼容性

BMS和直流电源设备应符合GB/T17626.2规定严酷等级为三级静电放电抗扰度、GB/T17626.4

规定严酷等级为三级电快速瞬变脉冲群抗扰度、GB/T17626.5规定严酷等级为三级浪涌（冲击）抗扰

度、GB/T17626.8规定严酷等级为四级工频磁场抗扰度、GB/T17626.12规定严酷等级为三级振荡波抗

扰度试验的要求。

8.14直流电源设备试验

8.14.1直流电源设备结构及工艺检查应遵循GB/T19826-20146.2的规定。

8.14.2稳流精度、稳压精度及波纹因数试验应遵循GB/T19826-20146.3的规定。

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8.14.3直流电流电压输出误差试验应遵循GB/T19826-20146.4的规定。

8.14.4充电限流、限压特性试验

a)充电装置在浮充电（稳压）状态下运行，改变负载，使输出电流逐渐上升而超过限流整定值，

充电装置自动降低直流输出电压值，使充电电流下降至整定值以下，达到限流和保护设备的

目的，限流调整范围为输出额定电流50%-110%中任一数值。

b)在充电装置（恒流）充电状态下，通过电脑模拟设置单体电池电压，当单体电池电压达到本

标准6.4.2.2要求值，自动转换为浮充电状态。

c)在正常浮充电状态时，浮充计时时间达到整定值时，充电装置自动进入b）规定的充电程序；

d)在浮充电状态下，中断交流电源500ms～1000ms，交流电源恢复后，充电装置自动进入b）

规定的充电程序。

8.14.5效率试验和功率因数试验应遵循GB/T19826-20146.6的规定。

8.14.6高频开关电源模块均流不平衡试验应遵循GB/T19826-20146.7的规定。

8.14.7噪音试验应遵循GB/T19826-20146.13的规定。

8.14.8温度变化对性能的影响

按GB/T19826-2014中6.3.3的要求分别测量、计算充电装置的稳压精度；试验后，设备应能

正常工作。

8.14.9系统监控功能试验

a)检查一般功能、控制功能、对故障信息的处理应符合本标准6.4.5的要求。

b)调整母线电压，观察电压测量值的变化和动作情况；调整输入和输出电压为过压和欠压值，

观察动作情况；模拟各种故障，观察故障报警情况及触点输出情况，应符合本标准6.4.5要

求，并在触摸显示屏上显示故障对应的位置及解决方式。

c)模拟绝缘降低故障，观察绝缘监测装置的动作和触点输出等情况，应符合本标准6.4.6要求。

8.14.10通信功能试验

通过计算机模拟上位机与直流电源系统通信，通过移动终端与设备通信，模拟四遥功能，试验

结果应满足本标准6.2.4.5要求。

8.14.11显示及检测功能试验

a)检查监控装置检测内容和检测精度，应符合本标准6.5.2要求。

b)检查绝缘监测装置的检测内容和检测精度，应符合本标准6.5.3要求。

8.14.12负荷能力试验

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电池组充满电在浮充电状态下运行，直流母线带经常性负荷电流，按10I10冲击电流，冲击时间

500ms进行一次冲击放电，记录各直流母线电压冲击电流，直流母线电压值应符合本标准6.1.6的规定。

8.14.13连续供电试验

应按GB/T19826-20146.12.2规定的方法进行试验，直流母线电压波动值应符合本标准

5.1.2的规定。

8.14.14直流馈线保护电器选择性配合试验

应按设计选择的直流电源系统保护电器，模拟系统短路电流进行直流断路器级差配合测试，验

证保护选择性满足DL/T5044-2014的要求。

9检验规则

9.1型式检验

9.1.1在下列情况下，设备应进行型式检验：

a)新设计的产品（包括转厂生产），在定型鉴定前应进行型式检验；

b)正式投产后，当设计、制造工艺或主要元器件有较大改变，可能影响设备性能时，应进行型

式检验；

c)停产一年以上又重新生产时，应进行型式检验。

9.1.2型式检验应在出检验合格的产品中任意抽取代表性样品进行检验。

9.1.3电池样品的实际容量应大于或等于其额定容量。

9.2出厂检验

产品生产完成后都应进行出厂试验。

9.3