《矿用防爆锂离子蓄电池电源安全技术要求》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿用防爆锂离子蓄电池电源安全技术要求（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源安全技术要求（第二次征求意见稿）随着煤炭工业的发展和矿山装备技术进步，监测通信系统、紧急 避险设施、井下运输车辆等对防爆电源的容量要求越来越高，同时 GB3836.2-2010爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备 中明确禁止存在析氢危险的蓄电池在隔爆外壳内使用。为满足目前煤 矿装备的迫切需要，在充分研究、反复征求各方面专家意见以及进行 相关试验研究的基础上，制定本安全技术要求。1范本技术要求规定了矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源产品分类、型号命名、安全技术要求、检验规则等内容。本技术要求适用于在煤矿井下使用的矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电
2、源的安全标志管理。2 规范性引用文件GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求GB 3836.2-2010爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB 3836.4-2010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备 第1 部分 总则MT/T 154.2-1996 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法MT/T 408-1995 煤矿用直流稳压电源MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要 求MT/T 1051-2007 矿灯用锂离子蓄电池MT/T 1078-2008 矿用本质安
3、全输出直流电源QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池3 术语和定义3.1 单体电池 构成蓄电池最小电气单元的电极和电解质的组合。3.2 电池组 以串联方式连接起来，增加电压的两个或多个单体电池。3.3 电池管理系统 通过采集、检测单体电池与热、电相关数据，对单体电池进行充 放电管理、保护与控制的装置。3.4 矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源 能量存储、转换装置，由隔爆外壳、单体电池或电池组、电池管理系统等组成。有时还可包括充电系统、放电系统、显示系统、电源 输入系统、电源输出系统等。4产品分类4.1 按用途分a）监测通信系统用后备电源，包括监测监控、人员管理、通信系 统等后备电
4、源；b）紧急避险设施用后备电源，包括避难硐室、可移动式救生舱等 后备电源；c）运输车辆用电源，包括防爆蓄电池电机车、防爆无轨胶轮车、 单轨吊等用电源；d）防爆柴油机起动机用电源。4.2 按使用类型分a）后备电源；b ）动力电源。5 产品名称与型号5.1 产品名称矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源。5.2 防爆标志ExdI 或 ExdibI5.3 产品型号DX 口 / 口 ()6 技术参数至少应包括以下技术参数：(1 )单体电池标称电压，V ；( 2)单体电池额定容量， Ah；( 3)单体电池允许最大充电电压， V；( 4)单体电池允许最低放电截止电压， V；( 5)单体电池最大允许充电电流，
5、 A；( 6)单体电池最大允许放电电流， A；( 7)单体电池数量；( 8 )电源的额定能量， Wh；( 9)电源额定输出电压(多电压输出为最大额定输出电压)， V；( 10)电源额定输出电流(多电压输出为最大额定输出电流)， A；( 11 )电源输出过流保护电流， A；( 12)电源额定输入电压范围， V；(13 )电源额定输入电流范围，A。7 基本技术要求7.1 单体电池应满足以下要求：7.1.1 应为安全性能较高的锂离子蓄电池，如磷酸铁锂蓄电池等，并采 用软包装或使用塑料壳体材料。7.1.2 监测通信系统和紧急避险设施用电源中单体电池的容量不超过60Ah，运输车辆用电源和柴油机起动机用电
6、源中单体电池的容量不超 过 100Ah。7.1.3单体电池及电池组的安全性能应满足QC/T743-2006中5.1.11和5.2.7的要求，其中过充性能应满足MT/T 1051-2007中4.4.3的规定， 加热性能应满足QC/T743-2006和MT/T 1051-2007中严酷的规定(即 试验时间2h、试验温度130C)此外，单体电池及电池组的安全性能 应满足还应满足MT/T 1051-2007中4.4.4条强制放电、4.4.7条重物冲 击的要求。7.1.4在充、放电过程中单体电池的最高温度不应超过70C。7.2 电池组应满足以下条件：7.2.1 电池组中的单体电池应采用串联方式。7.2.
7、2 构成电池组的单体电池类型、规格、技术参数应一致，并为同一制 造厂家生产的产品。7.3 电源应具备防爆安全性能，采用隔爆或隔爆兼本安的防爆型式，并 满足以下要求：7.3.1防爆结构和性能应满足GB3836.14-2010的要求其中放置电池的 隔爆腔体须进行压力不小于1 .5Mpa 的静压试验。7.3.2 单体电池或电池组应放置在独立的隔爆腔内，隔爆腔内不应放置除 电池管理系统中检测单体电池温度的传感元件外的其他电气元件。7.3.3 隔爆腔内不允许单体电池或电池组任何形式的并联。7.4 电源应具备电池管理系统，并满足以下基本要求：7.4.1 应对所有单体电池的电压和表面温度，电池组的电压、电流
8、、电池组容量等参数进行检测和显示，误差应满足表1 的要求。表 1 电池（组）参数检测误差要求参数单体电池电压值单体电池温度误差1%3%注：电池表面温度测量时应测量电池极耳处温电池组电流电池组电压电池组容量1%1%6%丢度。7.4.2 应具备单体电池过充电压保护，保证单体电池的电压不高于其最高 允许电压。7.4.3 应具备单体电池过充电压保护失效报警或显示功能，当单体电池过充电压保护失效时应声光报警或显示。7.4.4 应具备单体电池过放电压保护，保证单体电池的电压不低于其最低 允许电压。7.4.5 应具备单体电池过放电压保护失效报警或显示功能，当单体电池过 放电压保护失效时应声光报警或显示。7.
9、4.6 应具备充电过流保护，当单体电池充电电流大于最高允许电流时，应在100ms内断开与充电器连接停止充电并在10s内声光报警或显示。7.4.7 应具备放电过流保护，当电池组放电电流大于最大允许放电电流时，应在100ms内断开与用电设备连接，停止放电，并在10s内声光报 警或显示。7.4.8应具备输出短路保护，当发生外部电路短路时，应在50ms内断开 与用电设备连接，停止放电，并在10s内声光报警或显示。7.4.9 应对每个单体电池进行温度监测，当单体电池温度超出 7.1.4的规定时，应在10s内断开该电池组与充电设备及用电设备的连接，并声光 报警或显示。7.4.10 应具备均衡充电控制功能，
10、充电结束后各单体电池电压偏差不大 于 1% 。7.4.11 应具有耐充电电源极性反接的功能。7.4.12 应具备电池信息采集、监测、报警功能，当电池信息采集线发生 开路或其他故障时，应声光报警或显示。7.5 电源的电气安全性能应满足以下要求：7.5.1绝缘电阻和介电强度应符合GB 14048.1-2006的规定。7.5.2泄漏电流应符合MT/T 408-1995中4.8.3的规定。7.5.3外壳防护性能应符合MT 209-1990中9.1.1的规定。7.6 电源的电气性能应符合以下要求：7.6.1 监测通信系统用后备电源的主要技术指标与功能应符合 MT/T 1078-2008中 4.4和4.5
11、的规定；井下紧急避险设施用电源的工作（放电） 时间应符合相关国家或行业标准的规定，并可定期通过自动放电来测量 电池组的实际容量；运输车辆用电源的技术指标与功能应符合 QC/T 743-2006 的规定；防爆柴油机起动机用电源的技术指标与功能应满足柴 油机起动机的要求。7.6.2工作稳定性应符合MT/T 1078-2008中4.11的规定。7.6.3抗干扰性能应符合MT/T 1078-2008中4.12的规定。7.6.4可靠性应符合MT/T 1078-2008中4.13的规定。7.6.5环境适应性应符合MT/T 1078-2008中4.14的规定，其主要技术指 标和功能应不低于7.4.17.4.
12、8、7.4.10和MT/T 1078-2008的规定，试验 后不应出现放电电流锐变、电压异常、蓄电池壳变形、电解液溢出等现 象，并保持连接可靠、结构完好、不允许装机松动。7.7 当电池组发生故障后，应明确故障排除后的自动或手动恢复方式。7.8 当电源包含充电、放电、电源输入、电源输出、冷却等系统时，应 满足相关标准的规定。8 试验条件8.1 试验条件除另有规定外，试验应在正常环境条件下进行：(1 )环境温度：1535C ；(2 )相对湿度：45%75% ;( 3)大气压力： 86 106kPa。8.2 测量仪器与设备：( 1)测量电压、电流、时间用仪表准确度不低于0.5%；( 2)测量温度用仪
13、表准确度不低于0.5%；( 3)被测设备不含显示报警、装置的，生产厂家应提供关联报警、 显示装置。9 检验方法9.1 单体电池的类型、规格及电池组构成，采样目测检查。9.2 单体电池或电池组的安全性能，按 QC/T743-2006 中 6.2.12、6.3.8 和MT/T 105 1-2007中5.6.4、5.6.5和5.6.7条规定进行。9.3 单体电池或电池组放置方式的检验，采用目测的方法。9.4 防爆性能和结构检验，执行 GB3836.14-2010 的相关规定。9.5 电池管理系统测试9.5.1 在检测过程中，需要更改电源某些技术参数的，如调整充电器电流、 电压、拆除保护功能，超温保护
14、测试等，由生产厂家实现。9.5.2 根据电源充电和放电要求，配备相应的充电和放电设备；电源自带 充电功能可不配充电设备。9.5.3 各单体电池上连接电压测试设备。9.5.4 各单体电池上连接温度测试设备。9.5.5 充电模式在充电回路中串联电流测试设备，启动充电设备，至充电结束。充 电过程中不允许被测设备放电。9.5.6 放电模式没有任何外接交流电源时，在放电回路中串联电流测试设备，启动 放电设备，至放电结束。放电过程中不允许对被测设备充电。9.5.7 充电过程中电池管理系统测量精度测试9.5.7.1 以9.5.6 方式放电，至电源全部释放出能量。9.5.7.2 以9.5.5 方式充电，实时监
15、测各单体电池的电压、电池组的充电电 流、各单体电池的温升与温度，各单体电池电压在充电过程中应不高于 最高允许电压、电池组最大电流不得超过最大允许充电电流、各单体电 池的温升与温度应符合产品技术文件中的要求。在测试过程中，应不少于5 次对电源显示的各单体电池电压、各单 体电池温度、电池组电压、充电电流等与检测值比较，精度应满足7.4.1的要求。9.5.8按照9.5.7的测试试验结束1h时测量各单体电池电压值各单体电池电压应满足 7.4.10 要求。9.5.9 放电过程中电池管理系统测量精度测试9.5.9.1 以9.5.5方式充电，至电源充电结束。9.5.9.2 以 9.5.6 方式放电。实时监测各单体电池的电压、电池组的放电电流、各单体电池的温升与温度，各单体电池电压在放电过程中应不低 于最低允许电压、电池组最大电流不得超过最大允许放电电流、各的单 体电池的温升与温度应符合产品技术文件中的要求。在测试过程中，应不少于5次对电源指示的各单体电池电压、各单 体电池温度、电池组电压、放电电流与检测值比较，精度应满
