通信锂电池管理系统规格书内容，提供PDF文档下载

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目 录

1 产品概述........................................................................................................................................4

1.1 产品简介............................................................................................................................. 4

2 产品组成.......................................................................................................................................4

2.1 功能模块............................................................................................................................ 4

2.2 必备配件............................................................................................................................ 4

2.3 选配配件............................................................................................................................ 4

2.4 软件类................................................................................................................................ 4

2.5 辅助类................................................................................................................................ 4

3 产品总要求....................................................................................................................................4

3.1 应用领域............................................................................................................................ 4

3.2 使用环境............................................................................................................................ 5

3.3 参考标准............................................................................................................................ 5

3.4 工作电压............................................................................................................................ 5

3.5 模块功耗............................................................................................................................ 5

4 模块功能描述................................................................................................................................5

4.1 功能模块............................................................................................................................ 5

4.1.1 主模块功能............................................................................................................ 5

4.1.2 前面板模块功能................................................................................................... 7

4.2 必备配件............................................................................................................................ 7

4.2.1 上位机.................................................................................................................... 7

4.2.2 线束选型要求........................................................................................................ 8

4.3 软件类................................................................................................................................ 8

4.3.1 与从机通信协议.................................................................................................... 8

4.3.2 与上位机通信协议................................................................................................ 8

4.4.5 控制策略................................................................................................................ 8

5 模块技术参数要求........................................................................................................................8

6 产品强制要求................................................................................................................................9

6.1 范围.................................................................................................................................... 9
6.2 引用文件............................................................................................................................ 9
6.3EMC 要求............................................................................................................................ 9
6.4 安规要求........................................................................................................................... 10
6.5 可靠性技术要求............................................................................................................... 10
6.6 机械及结构要求............................................................................................................... 12

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关键词：电池、监控、电芯电压

摘要：本文档仅描述 BMS 的基本功能和性能指标等技术要求。 缩略语：

缩略语	英文全称	中文解释
BMS	Battery Management Systerm	电池管理系统

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1 产品概述

1.1 产品简介
YD-UP-21 通信用电池管理系统（以下简称 21 系统）采用集成化的设计思路，将采集、 管理与通信功能集成于一体。该系列产品采集电池箱体内电芯的电压、系统电流、箱体温度 等数据，对电芯进行均衡管理，并对电池组数据进行集中分析和处理，通过分析电池组的运 行状况，进行报警和控制。
YD-UP-21 主要用于充放电电流≥20A 且≤40A 电源的通信用后备锂离子电池组系统， 并适用于 3U~5U 标准化通讯机箱，支持 1C 放电能力。

2 产品组成

2.1 功能模块

本需求文档规定的功能模块有：YD-UP-21 模块。

2.2 必备配件

本需求文档规定的必备配件有：上位机、线束、用户手册、快速安装手册。

2.3 选配配件

本需求文档规定的选配配件有：RS232 通信线、RS485 通信线、USB 转 232

通讯线、USB 转 485 通讯线、485 集线器、级联线（含 RJ45 水晶头）。

2.4 软件类

本需求文档涉及的软件要求有：主从通信协议、上位机通信协议、系统控制策略。

2.5 辅助类 测试工装

3 产品总要求

3.1 应用领域

YD-UP-21 主要用于充放电电流≥20A 且≤40A 电源的通信用后备锂离子电池 组系统，并适用于 3U~5U 标准化通讯机箱。

电池组由≥12 串且≤16 串的电池模块组成，总电压 48V，支持电压窗口范围

36V~64V，适用的电池规格为：磷酸铁锂（3.2V）。

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3.2 使用环境

BMS 适用于以下工作应力内，除非其它说明，设备的实际工作不能超过以下条件，在下 述条件中均可以正常工作。

模块使用环境温度：工作温度：-20～65℃；存储温度：-40～85℃ 模块湿度要求：5%~95% 正常工作

海拔高度要求：海拔 3000m 及以下地区 大气压：70~106 kPa

电磁环境：要求参照 6.3

3.3 参考标准

《YD-UP-21 产品定义规划书》

《通信用磷酸铁锂电池组报批稿 20110214》

《BMS 系统需求文档 21-V1.02》

《YDB 032-2009 通信用后备式锂离子电池组》

3.4 工作电压

模块工作电压支持 48V 供电，支持电压窗口 36v～64V。

3.5 模块功耗 系统功耗：静态功耗≤1.2W

4 模块功能描述

4.1 功能模块

4.1.1 主模块功能

功能名称 功能描述

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电流检测	1、检测充、放电电流； 3、电流额定检测范围±40A 4、正值为放电电流，负值为充电电流； 5、电流检测精度：±2%（环境温度-40~85℃） 6、电流刷新速度不大于 100ms；
电压检测	1、检测为模块供电的锂电池电压； 2、供电电压范围 36V~64V； 3、电压采集范围 0～5V，单体电压采集精度±15mV，总压精度±2‰
SOC 估计值	1、SOC=可用剩余容量/可用总容量； 2、SOC 理论估算精度误差应在±1%之内； 3、SOC 模拟工况估算精度误差应在±5%之内；
短路保护	1、短路保护延时时间≤1mS
RS232 通信	1、1 路 RS232 通信，上位机软件通过 RS232 协议显示电池信息，而且通过该 上位机软件应能配置参数 2、配置参数后应测试相关的功能来验证配置的参数 3、RS232 协议支持 9600kbps 通信速率；
RS485 通信	1、RS485 通信采用 2 个 RJ45 端子，用于 485 级联。 2、如果 RJ45 电缆连接错误不能损坏硬件，且要求 485 驱动电流小于 20mA，且所有通信接口要求满足浪涌 250A 的防护能力。
故障报警	1、检测到电池出现异常故障时，模块应由蜂鸣器发出报警声； 2、电池异常故障报警包括：过充、过放、过流、过温及通信中断； 3、蜂鸣器报警占空比根据不同的故障进行调整。
故障指示	1、模块应可通过 LED 灯的亮、灭组合实现故障指示功能； 2、LED 灯与故障信息对应关系另附表。
外观尺寸	1、模块外壳应使用普通黑砂纹（可以根据实际设计情况更改）； 2、接插件应处于产品侧面（2、4）同时兼容直插和弯角接插件 4 1 6 3 5 2 3、采用底部安装孔的方式，同时设计安装边，安装边应可兼容长边、短边安 装（样机阶段均应制作样品）； 4、接插件不可重复；

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5、外壳推荐尺寸 190*90*30mm（裸板）。

4.1.2 前面板模块功能

BMS 通讯板一共有 6 个指示灯，2 个 LED 指示模块运行状态（模块运行状态包括运行、 告警、充电和放电状态）4 个指示电池容量状态。

电池容量状态 LED 显示及意义

指示灯状态	容量状态（SOC）
☼	☼	☼	☼	75%~100%
☼	☼	☼	○	50%~75%
☼	☼	○	○	25%~50%
☼(闪烁)	○	○	○	0%~25%

运行指示灯为 RUN，告警指示灯为 ALARM

模块状态 LED 显示颜色及意义

功能	丝印	颜色	闪烁频率	指示含义
运行	RUN	绿色	常灭	无外界电源输入
运行	RUN	绿色	慢闪	待机/通信正常
运行	RUN	绿色	快闪	自检未通过/通信断链
告警	ALM	红色	常灭	无故障
告警	ALM	红色	常亮	重要告警，

注：

4.2 必备配件

4.2.1 上位机 上位机分为二级界面，一级界面为系统状态显示界面，二级界面为系统配置

界面 1）、一级显示界面主要显示：

单体电压、温度、电流、SOC 总压等数值,充放电状态、电池告警信息，电 池各模块串数,以及对系统的复位

2）、一级配置界面主要配置信息： 过充保护阈值、过放保护阈值、单体欠压报警阈值、总压过高保护阈值、总

压过低保护阈值、总压过高报警阈值、总压过低报警阈值、过温保护阈值、低温

保护阈值，充、放电过流告警阈值，以及各释放阈值，过流保护阈值，检测电池 数目，电流校准值，电压校准值，电池组额定容量

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4.2.2 线束选型要求

线束名称	线材规格	线束颜色
充放电控制线	2*6mm²电源线	黑线：电池负极（VBAT-） 绿线：充放电负极(P-)
电压检测排线	高温导线	需要特殊标注的颜色标注红色，具体请参照线束下 发的文档
温度检测排线	高温导线	同上
通讯线	2*0.5mm²电源线	同上
开关信号线	2*0.5mm²电源线	同上
复位和地址设置信 号线	2*0.5mm²电源线	同上
工作指示信号线	2*0.5mm²电源线	同上
485 通信线	双绞线 加 RJ45 水晶头及 DB9 母 头	485 通信为半双工，收发信号定义使用 RJ45 的橙 白、橙、蓝、蓝白两对管脚，分别为信号 T+、T-、 R+、R，收发信号使用哪对自定。

4.3 软件类

4.3.1 与从机通信协议

按 YD-UP-21 的主从通信协议执行

4.3.2 与上位机通信协议

按《通信锂电与后台通信协议规范》执行

4.4.5 控制策略

YD-UP-21 系统控制策略要求。如产品设计开发过程中与该文档不符，则以产品控制策 略的设计文档为准。

5 模块技术参数要求

参数名称	规格	备注
电压窗口	DC48V	支持电压窗口范围 36V~64V

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系统功耗	≤1.2W
静态功耗	----
电流检测范围	±200A	200A 内范围
电流采集精度	±1.2%	环境温度-40~85℃
SOC 估算精度	≥95%
工作温度范围	-20～65℃
存储温度范围	-40℃～85℃
工作湿度范围	5％～95％
硬件故障检测	对一些关键电路（充放电、 保护等）进行故障检测	硬件故障可以告警（硬件自检完毕 系统不正常状态告警）
温度检测	系统带 4 路温度传感器检 测电池温度	关键点（告警/保护点，恢复值）±2℃

6 产品强制要求

6.1 范围

适用于YD-UP-21产品。

6.2 引用文件

《通信用磷酸铁锂电池组报批稿20110214》

《YD-UP-21产品定义规划书初稿》

《YDB 032-2009 通信用后备式锂离子电池组》

6.3EMC 要求

EMC 要求如下（选做）。

项目	规格要求
CE	CISPR22
RE	CISPR22，CLASS B，6dB 裕量。
CS	IEC61000-4-6
RS	IEC61000-4-3
ESD	IEC61000-4-2 壳体,正常操作时手可以接触到的部位：接触放电±6KV；空气放电±8KV，判 据 B(测试时上电)；
EFT	IEC61000-4-4

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Surge	IEC61000-4-5
Dip	IEC61000-4-29

通用判据： A：设备在测试过程中，建立的连接能够保持，同时在制造商、申请者或用户规定的限值内 性能正常。 B：功能或性能暂时降低或丧失，但在骚扰停止后受试设备能自行恢复其正常性能，无需操 作者干预

6.4 安规要求

BMS要符合（选做）：

（1)测试标准：IEC60950-1:2005/EN60950-1:

（2)海拔高度3000m；

（3)功率电路对保护地满足基本绝缘距离要求，且不小于2mm；

（5）设备电源输入自带合适的保险丝，不得要求外部提供；

（6) 抗电强度：输入/输出对地应承受50Hz,方均根值为1000V的正弦交流电压1min，不击穿， 不飞弧，漏电流<10mA（或等效直流值测试）；

（7）绝缘电阻：在环境温度为15℃～35℃，相对湿度＜90%，无冷凝条件下，试验电压为500VDC

时，对地的绝缘电阻均≥10MΩ 。

6.5 可靠性技术要求 选做

注：BMS 独立测试时，最高温度要求 65 度，与电池一起测试，环境温度为 45 度。

序 号	检测项目	参考标准	测试条件	要求
1	低温贮存	GB/T 2423.1 IEC60068-2-1	-40℃，24h 将样品在不包装、不通电、"准备 使用"的状态下，放入-40℃的试 验箱内 24h，然后至标准大气条件 恢复 1h。	试验后外观检查、机械性 能、电气性能等各项性能 检测正常，通信正常，检 测和保护功能正常。
2	高温贮存	GB/T 2423.2 IEC60068-2-2	+70℃，24h 将样品在不包装、不通电、"准备 使用"的状态下，放入 70℃的试 验箱内 24h，然后至标准大气条件 恢复 1h。	试验后外观检查、机械性 能、电气性能等各项性能 检测正常，通信正常，检 测和保护功能正常。
3	低温工作	GB/T 2423.1 IEC60068-2-1	-20℃，24h； 将样品在不通电的状态下，放入 -20℃的试验箱内 1h，然后以-48V 供电电源上电，保持 16h；再以 -36V 供电，保持 4h，最后以-60V 供电，保持 4h；然后至标准大气	试验中：每个阶段都要进 行充放电，电气性能等各 项性能检测正常，通信正 常，检测和保护功能正 常。 试验后：外观检查、机械

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、

、

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				能检测正常，通信正常， 检测和保护功能正常。
10	包装随机 振动	ETSI EN 300 019-2-2 IEC 60068-2-64	频率范围加速度谱密度 5－20Hz：1.0m2/s3； 20－200Hz：-3dB； 总均方根加速度：0.781Grms 试验轴向：3 轴向。 试验时间：每个轴向30min。	试验后：外观检查、机械 性能、电气性能等各项性 能检测正常，通信正常， 检测和保护功能正常。
11	包装冲击	IEC 60068-2-27	冲击波形：半正弦波；峰值加速： 300m/s2；脉冲宽度：6ms；冲击轴 向：6个方向向；冲击次数：每个 方向3次	试验后：外观检查、机械 性能、电气性能等各项性 能检测正常，通信正常， 检测和保护功能正常。
12	包装碰撞	ETSI EN 300 019-2-2 IEC 60068-2-29	碰撞波形：半正弦波；峰值加速度 180m/s2；脉冲宽度：6ms；碰撞方 向：6方向；碰撞次数：每个方向 100次。	：试验后：外观检查、机械 性能、电气性能等各项性 能检测正常，通信正常， 检测和保护功能正常。
13	包装跌落	ETSI EN 300 019-2-2 IEC60068-2-32	<15Kg，1.0m，1 角、3 棱、6 面 各跌落 1 次（角：指底面最薄弱的 角，棱：构成选定角的 3 个棱）	试验后：外观检查、机械 性能、电气性能等各项性 能检测正常，通信正常， 检测和保护功能正常。

6.6 机械及结构要求

序号	定义	参数	备注
1	外形尺寸 （mm）	长度	240（±0.3）裸板尺寸
1	外形尺寸 （mm）	宽度	90 （±0.2）裸板尺寸
1	外形尺寸 （mm）	高度	35（±0.2）裸板尺寸
2	重量（kg）	≤
3	指示灯	红色和绿色
4	通信接口	RJ45（485 通讯口）、RJ11（232 通讯口）	建议凸出面板 1mm
5	外壳盒体 颜色及表 面处理工 艺	盒体外观面喷涂：外观可见的六个 面，表面处理工艺：	盒体与机箱接触面的区域喷涂保 护。
6	丝印及标 签
7	阻燃等级 要求*	UL94 V0
8	防护	IP20
9	维护界面	全部前维护

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附件：锂电池生产厂家产品规格书.pdf