TCSNAME 157-2025 沿海内河船用电池充换电变流装置技术要求

ICS47.020.60CCS

U61团 体 标 准T/CSNAME157—2025沿海内河船用电池充放电变流装置技术要求Technicalrequirementsforbatterycharginganddischargingconverterdevicesforcoastalandinlandwaterwayvessels2025-12-31发布 2026-03-31实施中国造船工程学会 发布T/CSNAME157—2025T/CSNAME157—2025II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出。本文件由中国造船工程学会归口。（上海（启东东南大学、武汉理工大学。T/CSNAME157—2025T/CSNAME157—2025PAGEPAGE10沿海内河船用电池充放电变流装置技术要求范围（要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等。本文件适用于沿海内河船舶港口岸电变流装置的设计、制造和检验。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T3181-2008漆膜颜色标准GB/T3859.4-2004半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器GB/T3956-2008电缆的导体GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB/T5080.1-2012可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理GB/T9414.3-2012维修性第3部分：验证和数据的收集、分析与表示GB/T9414.5-2018维修性第5部分：测试性和诊断测试GB/T10250-2007船舶电气与电子设备的电磁兼容性GB/T13306-2011标牌GB/T14548-2025船用半导体变流器通用技术条件GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T16538-2008声学声压法测定噪声源声功率级现场比较法GB/T19212.1-2023变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第1部分：通用要求和试验GB/T34120-2023电化学储能系统储能变流装置技术规范IEC60092-304:2022船舶电气装置第304部分：设备半导体转换器（Electricalinstallationsinships-Part304:Equipment-Semiconductorconverters）中国船级社.电气电子产品型式认可试验指南.2024术语和定义下列术语和定义适用于本文件。充放电chargeanddischarge电能与化学能的双向转换过程，通过变流装置实现能量双向流动。变流装置powerconverter实现船舶电网与电池系统间电能双向转换的设备，支持恒流、恒压、恒功率充电以及快速放电功能。转换效率conversionefficiency输出功率与输入功率的比值，体现能量损耗水平。绝缘监测insulationmonitoring实时检测充放电系统绝缘电阻，防止漏电事故。组成除另有规定外，变流装置的典型结构应如图1所示，由直流开关、直流滤波器、直流预充电回路、监控模块、变流单元、滤波回路、交流预充电回路、交流滤波器、交流开关等组成。图1典型变流装置结构图要求基本要求散热产品订货技术要求确定。15置应在自然冷却条件下允许降额工作，降额程度由产品订货技术要求规定。监控模块变流装置应配置监控模块。监控模块实时监测变流装置工作状态，应具有交流过欠压、交流过载、直流过欠压、交流频率监测、主功率器件温度检测和过温告警以及其他报警功能。环境适应性要求高温变流装置正常工作的高温极值一般为55℃，不损坏高温极值一般为70℃。低温变流装置正常工作的低温极值一般为-10℃，不损坏低温极值一般为-25℃。湿热变流装置应在温度40℃±2℃时，相对湿度为90％～95％的环境中能正常工作。盐雾变流装置在2mg/m3的盐雾环境中能正常工作。振动变流装置应符合GB/T34120-2023中振动要求，能耐受船体振动，并连续有效地工作。倾斜和摇摆变流装置在如下倾斜和摇摆环境中能正常工作：a)横摇：±45°，周期3s～14s；b)横倾：±15°，长期；c)纵摇：±10°，周期4s～10s；d)纵倾：±10°，长期。空气噪声除另有规定，变流装置正常运行时的空气噪声（含风机噪声）声压级应不大于85dB（A）。六性要求电磁兼容性变流装置的电磁兼容性应符合GB/T10250-2007中B组设备的要求。可靠性变流装置平均故障间隔时间应符合GB/T14548-2025中4.12的要求。维修性变流装置平均故障修复时间(MTTR)不应大于30min。测试性变流装置应具有自检功能和故障诊断功能，能进行检查和故障诊断。外壳防护变流装置的防护等级应满足安装场所的要求，至少符合GB/T4208-2017中等级IP20的要求。安全性变流装置安全性应满足以下要求：员意外接触；10MΩ，志；设有清晰的接地符号。电气性能电气间隙和爬电距离变流装置中各电气回路间或任何电气回路与地之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T19212.1-2023的规定。输入电源变流装置的额定输入电压分为400V,690V，输入电压偏差范围为标准限值的-10％～7％。输出电源IEC60092-304:2022波形直流或交流，其波形应符合产品技术文件的要求。绝缘电阻在环境温度为25℃时，变流装置冷态绝缘电阻应不低于10MΩ，热态绝缘电阻应不低于1MΩ。介电强度变流装置的绝缘能承受GB/T14548-2025（有效值历时1min现象。输出电压变流装置的输出电压应不超过输出额定电压2％。瞬态电压调节特性变流装置在空载到额定负载下运行，输出电压瞬态变化应符合GB/T3859.4-2004的相关要求。过载能力变流装置应能承受110％额定功率60min，120％额定功率1min，具有额定功率150％速断保护功能。电压波形输入交流电压的变流装置在空载到额定负载下，输入交流电压波形正弦性畸变率应符合GB/T15945-2008的相关要求。转换效率除另有规定，变流装置的效率应不低于96％。故障保护输入过压保护当交流输入电压大于额定电压的110％时，不应损坏，并显示故障及报警。输入欠压保护当交流输入电压低于额定电压的90％时，不应损坏，并显示故障及报警。输出过压保护交流输出电压大于额定电压的110％时，变流装置自动断开输出，不应损坏，并显示故障及报警。输出欠压保护交流输出电压小于额定电压的90％时，变流装置自动断开输出，不应损坏，并显示故障及报警。过载及警示保护变流装置满足5.4.8要求的过载能力，在发生过载情况时，不应损坏，并显示故障及报警。输出短路保护障及报警；输出带有智能交直流配电功能的变流装置，宜具有限流功能。过温保护变流装置应具备过温保护功能。外观与材料要求尺寸除另有规定外，变流装置尺寸的实际值与设计图样值的偏差应在±0.5cm范围内。重量变流装置重量的实际值与设计图样值的偏差符合下列要求：a)500kg以下，应在-3％～1.5％范围内；b)500kg以上，应在-2％～1％范围内。颜色除另有规定外，变流装置外壳颜色应符合GB/T3181-2008中的相关颜色要求。质量及装配GB/T13306-2011变流装置的电器元件安装，在正常使用情况下，不应危害人身的安全。变流装置金属零部件、紧固零件（螺钉、螺帽、垫圈）等应符合船用要求。材料泡和剥落现象。变流装置的汇流排材料应选用具有良好的导电性、耐热性和较高的机械强度的电解铜。GB/T3956-2008接口GB/T14548-2025变流装置应设有底部安装固定基座。RS485CAN有冗余。试验方法基本试验散热在出口和入口处的温差。若采用风冷，试验结果应满足5.1.1.2的要求。监控模块监控模块置于额定工作环境条件下，接通电源并正常启动，监控模块进入稳定运行状态；5模块的显示及告警状态；5min，观察监控模块的显示及告警状态。5观察监控模块的显示及告警状态；调节交流输入频率至额定频率的±5％区间内的多个测试点，观察监控模块的频率显示值；察监控模块的温度显示及告警状态；按照产品技术文件规定的其他报警阈值，模拟对应故障工况，观察监控模块的响应状态。环境试验高温变流装置高温试验按《电气电子产品型式认可试验指南》中2.8规定的方法进行。试验时间为试品表面温度稳定后再保持120min。试验结果应满足5.2.1的要求。低温变流装置低温试验按《电气电子产品型式认可试验指南》中2.9规定的方法进行。试验时间为试品表面温度稳定后再保持120min。湿热2.10再检查外观质量。盐雾2.12验结束后，需检查变流装置是否能正常工作。振动2.7需检查变流装置是否能正常工作。倾斜和摇摆变流装置的倾斜和摇摆试验按《电气电子产品型式认可试验指南》中2.6规定的方法进行。试验结束后，需检查变流装置是否能正常工作。空气噪声变流装置空气噪声测量采用比较法，将被测声源的声功率输出与一声功率级已知的标准声源的声测量应按GB/T16538-2008的附录A确定测试环境的指示值（△Lf）。六性试验电磁兼容试验变流装置电磁兼容试验按照GB/T10250-2007中B组设备中的规定进行。可靠性变流装置可靠性试验应按GB/T5080.1-2012规定进行。维修性变流装置维修性试验应按GB/T9414.3-2012规定进行。测试性变流装置的测试性检查应按GB/T9414.5-2018规定进行。外壳防护变流装置的外壳防护检查按《电气电子产品型式认可试验指南》中2.15规定的方法进行。安全性结合6.4.3绝缘电阻试验，检查变流装置的接地电阻。用目视方法检查其他安全性要求。性能试验输入电源变流装置在额定输入下运行，负载为空载及100％额定负载间任一状态下，记录输入电源状态。输出电源变流装置在额定输入下运行，负载为空载及100％额定负载间任一状态下，记录输出电源状态。绝缘电阻绝缘电阻试验应按照下列要求进行：试验电压和欧姆表应符合下列要求：对额定工作电压小于(等于)60V250V60V500V500V500V1000V1000V测量绝缘电阻的兆欧表电压值应大于变流装置的额定工作电压值。测试点为变流装置中各电气绝缘回路之间以及它们对地之间。1min。介电强度变流装置介电强度的试验电压应符合GB/T14548-2025中5.11的要求进行。试验结果应满足5.4.5的要求。输出电压变流装置在额定输入、输出空载下运行，通过调节装置的参考电压，测量输出电压范围。瞬态电压和频率特性出电压和频率的变化和恢复时间。过载能力变流装置在额定输入下运行，输出110％额定容量60min，每隔10min记录三相输出电压和频率的值；输出120％额定容量1min，每隔20s记录三相输出电压和频率的值。电压波形变流装置在空载、25％额定负载、50％额定负载、75％额定负载和额定负载下，记录输出电压波形。转换效率滞后或以及输出电压、电流的值，并进行效率计算。故障保护输入过压保护变流装置输入侧接入电压可调设备，频率为额定输入频率，将输入电压调至大于额定电压的110％。输入欠压保护变流装置输入侧接入电压可调设备，频率为额定输入频率，将输入电压调至低于额定电压的90％输出过压保护变流装置在额定输入及停机的状态下，输出侧外接其他电源，将外接电源电压调至大于额定电压的110％。输出欠压保护变流装置在额定输入及停机的状态下，输出侧外接其他电源，将外接电源电压调至小于额定电压的90％。过载及警示保护变流装置在额定输入工况下，功率因数0.8（滞后）或1.0（与），过载至125％额定负载，运行时间大于3min，装置应保护停机；过载至110％额定负载，运行时间大于60min，装置应保护停机。输出短路保护变流装置在额定输入工况下，在负载端跨接断路器，人为合闸，装置应短路保护。过温保护应保护告警。外观与材料尺寸用量具测量变流装置的外形尺寸。重量用衡器测量变流装置的重量。颜色用色卡比对方法检查变流装置的颜色。质量及装配用目视和触摸法检查变流装置的外观质量和装配，观察应无明显变形、装配应无脱落现象。材料检查变流装置所用材料的材质报告。检验规则检验分类变流装置的检验分为：型式检验；出厂检验。每台变流装置出厂时均应进行出厂检验，在下列情况下应进行型式试验：新产品定型或定型产品转厂生产时；产品设计结构、材料及生产工艺有较大改变，可能影响产品的主要性能时。检验条件除另有规定外，试验场所应按下述所列的标准大气条件进行所有检验：a)温度：-10℃～55℃；b)相对湿度：30％～95％；气压：86kPa～106kPa。检测的温度、相对湿度和气压等大气条件写入试验报告。检验项目试验项目应包括表1中规定的检验项目。型式试验应在经过认证、合格的电气试验机构进行。表1检验项目表序号检验项目型式检验出厂检验技术要求章条号试验方法章条号1散热●●5.1.16.1.12监控模块●●5.1.26.1.23高温●-5.2.16.2.1表1检验项目表（续）序号检验项目型式检验出厂检验技术要求章条号试验方法章条号4低温●-5.2.26.2.25湿热●-5.2.36.2.36盐雾●-5.2.46.2.47振动●-5.2.56.2.58倾斜和摇摆●-5.2.66.2.69空气噪声●○5.2.76.2.710电磁兼容性●-5.3.16.3.111可靠性○-5.3.26.3.212维修性○-5.3.36.3.313测试性○-5.3.46.3.414外壳防护●-5.3.56.3.515安全性○-5.3.66.3.616输入电源●●5.4.26.4.117输出电源●●5.4.36.4.218绝缘电阻●●5.4.46.4.319介电强度●○5.4.56.4.420输出电压●●5.4.66.4.521瞬态电压调节特性●●5.4.76.4.622过载能力●○5.4.86.4.723电压波形●●5.4.96.4.824转换效率●●5.4.106.4.925输入过压保护●●5.4.