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文檔簡介
指南編號/GuidelineNo.E-25(20240101)
E-25船用集裝箱式移動電源
生效日期/Issueddate:2024年1月1日
?中國船級社ChinaClassificationSociety
E-25(20240101)船用集裝箱式移動電源
船用集裝箱式移動電源
1適用范圍
本指南適用于部分或全部作為船舶動力源的船用集裝箱式鋰離子移動電源。
用于其他用途的集裝箱式鋰離子電源參照本指南相關(guān)要求執(zhí)行。
2規(guī)范性引用文件
2.1CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》
2.2CCS《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》
2.3CCS《內(nèi)河船舶入級規(guī)則》
2.4CCS《船舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》
2.5CCS《混合動力船舶檢驗指南》
2.6CCS《集裝箱檢驗規(guī)范》
2.7CCS《電氣電子產(chǎn)品型式認(rèn)可試驗指南》(含IACSURE10)
2.8IMO《1972年國際集裝箱安全公約》(CSC公約)
2.9IMO《國際耐火試驗程序應(yīng)用規(guī)則》(FTP規(guī)則)
2.10IMO《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)
2.11IEC60309-1:2021《工業(yè)用插頭插座和耦合器第1部分:通用要求》
2.12ISO6469-1:2019《電動道路車輛安全規(guī)范第1部分:可充電能量儲存
系統(tǒng)》
3術(shù)語及定義
3.1關(guān)于產(chǎn)品檢驗、認(rèn)可、型式試驗、單件/單批檢驗等術(shù)語的定義,請參考
CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第1篇第3章3.1.2條。
3.2集裝箱式移動電源(Containerizedmobilepowersupply):系指采用集裝
箱的箱體作為電池安裝平臺的蓄電池電源系統(tǒng)。(以下簡稱“箱式電源”)
3.3換電(Batteryswap):系指通過專用裝置或人工輔助快速更換箱式電源
實(shí)現(xiàn)電池動力船舶電能補(bǔ)給的過程。
3.4換電接口(Batteryswapconnector):位于箱式電源上,用于連接箱式電
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源與船舶系統(tǒng)或岸基系統(tǒng),傳輸電能量、電信號、通信數(shù)據(jù)和熱能介質(zhì)的連接裝
置(一般包括電氣接口,也可包括用于傳輸冷卻介質(zhì)的冷卻接口,用于傳輸滅火
介質(zhì)的消防接口等一切需要在船舶與箱式電源之間銜接的接口)。
3.5電池系統(tǒng)(BatterySystem):系指能量存儲裝置,包括電池模塊或電池
包的集成、電池管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備以及機(jī)械總成。
3.6電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS):系指監(jiān)視蓄電池的
狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài)等),可以為蓄電池提供通信、安全、蓄電池單體
均衡及管理控制,并提供與應(yīng)用設(shè)備通信接口的系統(tǒng)。
3.7高壓箱(High-voltagecompartment):高壓箱是連接電池系統(tǒng)電池簇和供
電回路的管理模塊,具有電池簇電壓/電流采集、接觸器控制和保護(hù)等功能。
4圖紙資料
4.1箱式電源圖紙審查時應(yīng)將下列圖紙資料提交CCS批準(zhǔn):
4.1.1總體與結(jié)構(gòu)
(1)箱式電源技術(shù)說明書;
(2)設(shè)備總布置圖;
(3)箱體結(jié)構(gòu)圖;
(4)防火區(qū)域劃分圖;
(5)電池架結(jié)構(gòu)圖;
(6)防火絕緣/甲板輔料布置圖;
(7)防火典型節(jié)點(diǎn)圖。
4.1.2通風(fēng)系統(tǒng)(含應(yīng)急排氣系統(tǒng))、溫控系統(tǒng)(空調(diào)系統(tǒng)或水冷系統(tǒng))和消
防系統(tǒng)
(1)通風(fēng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)原理圖;
(2)通風(fēng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)管系布置圖;
(3)固定式滅火系統(tǒng)管系原理圖;
(4)固定式滅火系統(tǒng)計算書;
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(5)消防設(shè)備布置圖(含可燃?xì)怏w探測、火災(zāi)探測和滅火設(shè)備)。
4.1.3電力系統(tǒng)
(1)電力系統(tǒng)圖(包括電池系統(tǒng)、BMS系統(tǒng),以及輔助設(shè)備如照明、探
測、消防等系統(tǒng));
(2)電力系統(tǒng)原理圖;
(3)電力系統(tǒng)各設(shè)備面板布置圖和外形圖;
(4)電力系統(tǒng)保護(hù)裝置設(shè)定參數(shù)表(包含BMS控制策略及保護(hù)值設(shè)定);
(5)緊急切斷系統(tǒng)圖;
(6)電力系統(tǒng)布置圖;
(7)箱式電源監(jiān)測報警項目明細(xì)表。
4.2應(yīng)將下列圖紙資料提交CCS備查:
(1)主要零部件、材料清單;
(2)緊急操作說明;
(3)維護(hù)檢查和功能測試說明;
(4)整體風(fēng)險評估報告(含電池系統(tǒng)危害的安全性說明);
(5)箱式電源銘牌圖;
(6)箱體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算書;
(7)電池架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算書;
(8)連接結(jié)構(gòu)(如螺栓、焊縫等)強(qiáng)度計算書(如適用);
(9)通風(fēng)系統(tǒng)計算書;
(10)溫控系統(tǒng)熱負(fù)荷計算書;
(11)消防系統(tǒng)功能說明;
(12)通風(fēng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)功能說明。
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5技術(shù)要求
5.1工作條件
5.1.1箱式電源應(yīng)能在《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》第3篇第1章第2、3節(jié)規(guī)
定的工作條件下正常工作。如用于海船,應(yīng)能在《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第4篇第
1章第2節(jié)規(guī)定的工作條件下正常工作。
5.2系統(tǒng)組成
5.2.1箱式電源一般應(yīng)由集裝箱(含A-60耐火結(jié)構(gòu))、電池系統(tǒng)(含BMS
和高壓箱)、電池架、通風(fēng)系統(tǒng)(含應(yīng)急排氣系統(tǒng))、溫控系統(tǒng)(空調(diào)系統(tǒng)或水
冷系統(tǒng))、火災(zāi)探測系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)、固定式滅火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、視
頻監(jiān)視系統(tǒng)、綜合報警顯控系統(tǒng)、不間斷電源UPS、換電接口、數(shù)據(jù)傳輸單元等
組成。
5.3一般要求
5.3.1除本指南特殊規(guī)定外,箱式電源內(nèi)蓄電池的布置、安裝、通風(fēng)等要求
皆應(yīng)與《船舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》中船用主電源和/或推進(jìn)電源對蓄電池及其艙
室的要求保持一致。
5.3.2箱式電源內(nèi)單個電池艙中的蓄電池總存儲電量不得大于2000kWh。
5.3.3箱式電源中禁止新裝含有石棉的材料。
5.3.4箱式電源內(nèi)蓄電池包防護(hù)等級應(yīng)不低于IP67,其溫度調(diào)節(jié)裝置和火災(zāi)
防控措施應(yīng)滿足《船舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》的相關(guān)要求。
5.3.5箱式電源內(nèi)布置的電氣設(shè)備及箱式電源的接地應(yīng)滿足《鋼質(zhì)海船入級
規(guī)范》或《內(nèi)河船舶建造規(guī)范》中對電氣設(shè)備接地的相關(guān)要求。
5.3.6箱式電源蓄電池艙內(nèi),在可燃?xì)怏w濃度高(20%LEL)情況下仍需工作
的電氣設(shè)備,應(yīng)為合格的防爆型設(shè)備,如照明燈具、火災(zāi)探測器、可燃?xì)怏w探測
器、應(yīng)急排風(fēng)機(jī)等,其防爆類別和溫度組別應(yīng)不低于IICT4。
5.3.7用于非金屬結(jié)構(gòu)船舶或非金屬桅桿船舶的箱式電源,應(yīng)設(shè)置滿足要求
的避雷系統(tǒng)。
5.3.8箱式電源應(yīng)能在吊裝、運(yùn)輸、岸基充電和存儲期間對蓄電池單體溫度、
環(huán)境溫度進(jìn)行測量和顯示,并在溫度異常時能夠就地發(fā)出視覺和聽覺報警,同時
能將報警信號發(fā)送至遠(yuǎn)程岸基監(jiān)測平臺。
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5.4持證要求
5.4.1箱式電源應(yīng)經(jīng)審圖和檢驗后持有船用產(chǎn)品證書,原材料及其零部件的
具體持證要求詳見第6條。
5.5內(nèi)部布置、箱體結(jié)構(gòu)(包括電池架)和結(jié)構(gòu)防火要求
5.5.1用于箱式電源的集裝箱應(yīng)符合CCS《集裝箱檢驗規(guī)范》關(guān)于集裝箱的
適用部分規(guī)定。箱式電源箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮箱體內(nèi)固定支架在各種工況下造成的局
部應(yīng)力影響。
5.5.2電池架固定處的箱體結(jié)構(gòu)及其連接構(gòu)件如螺栓等均應(yīng)滿足船舶運(yùn)動和
箱體傾斜等工況下局部強(qiáng)度的要求。
5.5.3電池架應(yīng)采用鋼質(zhì)材料制成,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)能滿足各種工況下的載荷
作用。對圍壁由防火門組成的集裝箱,電池架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度還應(yīng)考慮船舶傾斜搖擺
過程中的變形量,使其不作用于防火門。
5.5.4箱式電源內(nèi)所有設(shè)備應(yīng)有效固定,包括但不限于:蓄電池箱(柜)/蓄
電池包、匯流柜、高壓箱、消防裝置等。
5.5.5布置在箱式電源內(nèi)的蓄電池箱(柜)/蓄電池包借助箱式電源內(nèi)公共空
間進(jìn)行通風(fēng)散熱時,蓄電池箱(柜)/蓄電池包距內(nèi)部艙壁的凈距離應(yīng)不小于
150mm。內(nèi)部艙壁的凈距離指扣除箱內(nèi)設(shè)備、加強(qiáng)筋及裝飾板等之后的凈距離。
5.5.6箱式電源內(nèi)蓄電池箱(柜)/蓄電池包距箱壁及箱頂?shù)拈g距應(yīng)不少于
150mm,且距箱壁及箱頂加強(qiáng)結(jié)構(gòu)凈距離均應(yīng)不小于100mm,以利于減少在吊
裝過程中的碰撞風(fēng)險。
5.5.7對于通用型箱式電源,蓄電池所在處所的限界面應(yīng)為A-60級耐火分隔。
若限界面耐火分隔的尺寸和結(jié)構(gòu)形式與FTP規(guī)則中的A級標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)芯不一致,則
應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗;如耐火分隔的強(qiáng)度和剛度與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)芯等效,包括板厚、扶
強(qiáng)材尺寸和布置間距,則可不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗。
5.5.8絕緣材料和隔熱材料的敷設(shè)應(yīng)防止浸水對防火/隔熱有效性的影響。
5.5.9若電纜、消防管路、通風(fēng)管路等穿過“A”級分隔,應(yīng)采取措施保證耐
火分隔的完整性。
5.5.10箱式電源的外表面應(yīng)有明顯的“嚴(yán)禁煙火”、“無關(guān)人員禁止進(jìn)入”
的安全警示標(biāo)志。
5.5.11箱式電源內(nèi)電池系統(tǒng)不應(yīng)與配電板置于同一處所。用于配電系統(tǒng)逆變、
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變壓和分配電的設(shè)備應(yīng)與電池系統(tǒng)分開布置。用于電池簇的控制設(shè)備,如高壓箱
(柜)等,可與電池系統(tǒng)布置在同一處所。
5.5.12除預(yù)制式滅火系統(tǒng)外,箱式電源的固定式滅火系統(tǒng)滅火劑容器及滅火
劑釋放控制閥等部件應(yīng)布置在電池處所外的專門處所內(nèi),該處所應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明。
5.5.13箱式電源的整體設(shè)計應(yīng)考慮便于電池系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng),采用
內(nèi)部維護(hù)時應(yīng)有足夠通道便于專業(yè)人員進(jìn)行箱式電源檢查、維修和處理緊急情況。
對于人員可進(jìn)入的蓄電池艙,其脫險通道的設(shè)置應(yīng)符合主管機(jī)關(guān)對非A類機(jī)器
處所(海船)或其他機(jī)器處所(內(nèi)河船)脫險通道設(shè)置的相關(guān)規(guī)定。
5.5.14蓄電池艙的門應(yīng)保持關(guān)閉,當(dāng)開啟時應(yīng)發(fā)出報警并遠(yuǎn)傳至船上有人值
班的處所,或采用自閉門,該門應(yīng)為向外開啟。
5.5.15箱式電源內(nèi)電池的布置應(yīng)考慮吊裝過程沖擊力對蓄電池的有害影響。
5.5.16箱式電源應(yīng)滿足CCS規(guī)范對于電氣設(shè)備的耐鹽霧要求。
5.5.17箱式電源的設(shè)計應(yīng)考慮內(nèi)部冷凝現(xiàn)象對箱式電源的有害影響。
5.5.18箱式電源箱體及外部開口應(yīng)滿足風(fēng)雨密的要求。
5.6溫控系統(tǒng)要求
5.6.1為避免在充放電、短時轉(zhuǎn)運(yùn)及存放過程中內(nèi)部溫度過高影響電池壽命,
箱式電源內(nèi)部應(yīng)采取有效的溫度控制。通常采用空調(diào)通風(fēng)或水冷系統(tǒng)的方式,將
集裝箱內(nèi)環(huán)境溫度和電池的溫度調(diào)節(jié)在電池工作所需的溫度范圍。
5.6.2箱式電源的溫控系統(tǒng)熱負(fù)荷應(yīng)考慮電池發(fā)熱量和外部環(huán)境熱負(fù)荷影響。
5.6.3箱式電源的溫控系統(tǒng)故障,如通風(fēng)能力損失或水冷系統(tǒng)故障時,應(yīng)能
發(fā)出報警,并能將報警信號遠(yuǎn)傳至駕駛室。
5.6.4溫控系統(tǒng)如采用空調(diào)通風(fēng),通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足《船舶應(yīng)用電池動力規(guī)范》
5.2.2條的要求。
5.6.5通風(fēng)系統(tǒng)的布置應(yīng)使蓄電池艙的所有空間均能得到有效通風(fēng)。每一蓄電
池艙的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立,并與其他艙室通風(fēng)系統(tǒng)完全分開。通風(fēng)導(dǎo)管應(yīng)采用鋼或
其他等效材料制成。通風(fēng)口應(yīng)有防止水和火焰進(jìn)入的措施,進(jìn)風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離出風(fēng)口。
5.6.6至少應(yīng)設(shè)有兩個能切斷蓄電池艙風(fēng)機(jī)的控制裝置,其中之一必須設(shè)置
在箱式電源外面操作位置處。
5.6.7當(dāng)采用冷卻水等冷卻介質(zhì)接入電池包和高壓箱的冷卻方式時,集水器
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流道的設(shè)計和布置要利于排出流道內(nèi)的氣體,以利于傳熱,水路應(yīng)能予以切斷,
以利于電池包的更換。同時應(yīng)設(shè)有冷卻液泄漏監(jiān)測和報警。
5.7應(yīng)急排氣系統(tǒng)要求
5.7.1箱式電源內(nèi)部所設(shè)鋰電池如出現(xiàn)熱失控,會釋放可燃危險氣體,為及
時排出蓄電池?zé)崾Э厍闆r下產(chǎn)生的可燃危險氣體,對于設(shè)有安全等級為2的蓄電
池艙,應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的應(yīng)急排風(fēng)機(jī),或由5.6.4條中的通風(fēng)系統(tǒng)兼用。
5.7.2應(yīng)急排風(fēng)量應(yīng)根據(jù)評估確定,但不應(yīng)小于30次/h的換氣次數(shù)。
5.7.3應(yīng)急排氣系統(tǒng)應(yīng)由兩路電源供電,其中一路應(yīng)由其服務(wù)區(qū)域以外的其
他電源系統(tǒng)供電。供電時間滿足相應(yīng)規(guī)范對應(yīng)急電源供電時間的要求。
5.7.4應(yīng)急排氣風(fēng)機(jī)應(yīng)采用無火花型,電機(jī)如在通風(fēng)管道或電池艙內(nèi),應(yīng)采
用合格防爆型設(shè)備。無火花風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第6篇3.3.5
的要求。
5.7.5應(yīng)急排氣風(fēng)機(jī)應(yīng)與電池艙內(nèi)設(shè)置的可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)探
測到電池艙內(nèi)可燃?xì)怏w濃度大于其爆炸下限(體積分?jǐn)?shù))的20%時,應(yīng)自動啟動
應(yīng)急排氣風(fēng)機(jī)。當(dāng)電池艙中的滅火劑施放時,應(yīng)自動停止應(yīng)急排氣風(fēng)機(jī)。
5.7.6從應(yīng)急排氣風(fēng)機(jī)排出的氣體應(yīng)引至開敞甲板上的安全地點(diǎn),并遠(yuǎn)離有
人居住或含有熱源的處所,同時遠(yuǎn)離其它處所的進(jìn)風(fēng)口以及箱式電源的就地操作
位置、消防間入口、電氣間入口至少3米。
5.7.7應(yīng)急排氣出口應(yīng)設(shè)置自動防火風(fēng)閘并具有自閉功能,且與應(yīng)急排風(fēng)機(jī)
聯(lián)動工作。如無法做到,箱式電源的應(yīng)急排氣口應(yīng)通向船外且具有防雨水和海浪
注入功能。如采用電動型防火風(fēng)閘時應(yīng)為合格防爆型,除非相關(guān)電氣部件不在電
池艙內(nèi),并且與排氣口隔絕或離開排氣口3米距離。
5.8消防系統(tǒng)
5.8.1蓄電池所在圍蔽處所應(yīng)設(shè)有下列固定式滅火系統(tǒng)之一進(jìn)行保護(hù):
(1)七氟丙烷滅火系統(tǒng),其滅火設(shè)計濃度應(yīng)至少為9%。該系統(tǒng)尚應(yīng)配備與所
需滅火劑同等數(shù)量的備用滅火劑、氣瓶和相關(guān)管路附件,以便隨時可用。如電池
包內(nèi)設(shè)有專用的火災(zāi)防控裝置,則可不必配備備用滅火劑。
(2)二氧化碳滅火系統(tǒng),其滅火劑數(shù)量應(yīng)至少按該處所總?cè)莘e的40%進(jìn)行設(shè)
計。該系統(tǒng)尚應(yīng)配備與所需滅火劑同等數(shù)量的備用滅火劑、氣瓶和相關(guān)管路附件,
以便隨時可用。如電池包內(nèi)設(shè)有專用的火災(zāi)防控裝置,則可不必配備備用滅火劑。
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5.8.2七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)滿足IMO《經(jīng)修訂的機(jī)器處所和貨泵艙等效固定
式氣體滅火系統(tǒng)的認(rèn)可指南》(MSC/CIRC.848通函)及其修正案或《內(nèi)河船舶
法定檢驗技術(shù)規(guī)則》第5篇第3章第8節(jié)的要求。二氧化碳滅火系統(tǒng)應(yīng)滿足IMO
《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》第5章或《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》第4篇
第2-2章或《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》第5篇第3章第8節(jié)的要求。
5.8.3箱式電源的固定式滅火系統(tǒng)(含備用滅火劑)除能就地控制外,還應(yīng)
具備遙控操作功能。
5.8.4箱式電源內(nèi)電池系統(tǒng)整體滅火不宜將水滅火(高壓細(xì)水霧除外)作為
第一選擇。如采用水滅火系統(tǒng),應(yīng)采取相應(yīng)保護(hù)措施,防止由于水滅火導(dǎo)致的二
次災(zāi)害。
5.9電氣控制系統(tǒng)(電池系統(tǒng)(含BMS)、照明、火災(zāi)探測、可燃?xì)怏w探測、
視頻監(jiān)視、報警連鎖、不間斷電源UPS、應(yīng)急切斷等)
5.9.1電池系統(tǒng)(含BMS)應(yīng)滿足《船用鋰離子電池》產(chǎn)品檢驗指南相關(guān)要
求,選用的電池系統(tǒng)應(yīng)與船舶使用工況相匹配。箱式電源內(nèi)直接并聯(lián)的電池子系
統(tǒng)(最小獨(dú)立供電單元)之間應(yīng)設(shè)有保護(hù)措施防止內(nèi)部環(huán)流。
5.9.2箱體內(nèi)應(yīng)設(shè)置充足的照明以滿足正常工作和檢修的要求,電池艙內(nèi)的
照明燈具應(yīng)為合格的防爆型產(chǎn)品。
5.9.3箱式電源內(nèi)電力電纜應(yīng)盡量與通信電纜分開敷設(shè)。本質(zhì)安全電路的電
纜應(yīng)與非本質(zhì)安全電路的電纜分開敷設(shè)(例如:不應(yīng)束聚在一起,不應(yīng)放在同一
罩殼或管道內(nèi),也不應(yīng)用同一夾線板固定)。本質(zhì)安全電路電纜的外護(hù)套應(yīng)為藍(lán)
色或具有藍(lán)色條紋標(biāo)識,藍(lán)色條紋應(yīng)清晰可見。需在失火狀態(tài)下工作的設(shè)備電纜,
如固定式探火和失火報警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、緊急切斷系統(tǒng)等,
包括其供電電纜,如果穿過較大失火危險處所,則應(yīng)使用耐火電纜。
5.9.4箱式電源內(nèi)電池艙和電氣間(如設(shè)有)應(yīng)安裝滿足《國際消防安全系
統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)或主管機(jī)關(guān)規(guī)定的固定式探火和失火報警系統(tǒng)。探火系統(tǒng)
的設(shè)計和探測器的安裝,應(yīng)在艙室的任何部位以及在設(shè)備工作的正常狀況和環(huán)境
溫度范圍內(nèi)所需的通風(fēng)變化下,當(dāng)開始發(fā)生火災(zāi)時能迅速地探出火災(zāi)征兆。蓄電
池艙內(nèi)不應(yīng)僅設(shè)置感溫探測器,推薦采用感溫感煙組合型探測器。電池艙內(nèi)安裝
的探測器應(yīng)為合格的防爆型產(chǎn)品。電氣間(如設(shè)有)應(yīng)設(shè)置感煙探測器。
5.9.5電池艙的固定式探火和失火報警系統(tǒng)應(yīng)能遠(yuǎn)程逐一識別每一探測器。
當(dāng)系統(tǒng)不具備識別單個探測器的功能時,每個探測器應(yīng)設(shè)置成獨(dú)立的分路。固定
式探火和失火報警系統(tǒng)應(yīng)由兩路供電。其中一路應(yīng)由其服務(wù)區(qū)域以外的電源供電,
供電時間滿足相應(yīng)規(guī)范對應(yīng)急電源供電時間的要求。
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5.9.6電池艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的可燃?xì)怏w濃度探測裝置。該可燃?xì)怏w濃度探測
裝置應(yīng)能在蓄電池艙內(nèi)可燃?xì)怏w濃度大于其爆炸下限(體積分?jǐn)?shù))的20%時,在
就地、駕駛室或其他船舶經(jīng)常有人值班處所發(fā)出聽覺和視覺報警,同時自動啟動
應(yīng)急排風(fēng)機(jī),并自動切斷電池系統(tǒng)??扇?xì)怏w探測器應(yīng)為合格的防爆型產(chǎn)品???/p>
燃?xì)怏w濃度探測裝置應(yīng)由兩路供電,其中一路應(yīng)由其監(jiān)控蓄電池外的電源供電。
5.9.7若集裝箱內(nèi)允許人員工作或出入對集裝箱電池艙內(nèi)設(shè)備進(jìn)行操作和檢
修時,應(yīng)在電池艙內(nèi)設(shè)有固定式氣體滅火系統(tǒng)(CO2/七氟丙烷)施放滅火劑的
聽覺和視覺自動報警裝置,報警持續(xù)時間應(yīng)考慮撤離該處所需的時間,應(yīng)在滅火
劑施放前至少工作20s。滅火劑釋放報警裝置應(yīng)由兩路供電,其中一路應(yīng)由其監(jiān)
控蓄電池外的電源供電。
5.9.8滅火系統(tǒng)可設(shè)置為自動釋放,當(dāng)有人員進(jìn)入集裝箱電池艙內(nèi)時,則應(yīng)
自動切換為手動釋放,如通過進(jìn)入艙內(nèi)的門的限位或其他裝置實(shí)現(xiàn)自動切換。滅
火系統(tǒng)的自動釋放應(yīng)充分考慮到探火系統(tǒng)探測器、可燃?xì)怏w濃度探測器以及電池
系統(tǒng)報警(特別是單體過高溫)以及艙室環(huán)境溫度報警的動作。滅火系統(tǒng)釋放前
應(yīng)自動切斷電池艙內(nèi)所有設(shè)備的供電。
5.9.9如設(shè)計時未考慮對箱式電源在船上進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),應(yīng)在箱式電源蓄電
池艙內(nèi)配置防爆型攝像頭以便于內(nèi)部調(diào)試和查看,同時,應(yīng)能在就地、駕駛室和
遠(yuǎn)程岸基監(jiān)測平臺顯示。
5.9.10箱式電源應(yīng)設(shè)緊急切斷裝置,用于在故障模式下斷開整個系統(tǒng)的運(yùn)行,
包括:電池系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)(含應(yīng)急排氣系統(tǒng))、空調(diào)系統(tǒng)、箱內(nèi)照明、視頻監(jiān)
視系統(tǒng)等。緊急切斷裝置應(yīng)設(shè)置在就地和駕駛室或其他船舶經(jīng)常有人值班處,動
作時應(yīng)同時發(fā)出視覺和聽覺信號。緊急切斷裝置應(yīng)獨(dú)立于控制系統(tǒng),并設(shè)置防止
誤操作的保護(hù)。
5.9.11箱式電源的固定式探火和失火報警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)、應(yīng)急排
氣系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、報警系統(tǒng)應(yīng)由兩路獨(dú)立電源供電,其中一路電
源應(yīng)由除本箱體主電源以外的其它電源系統(tǒng)供電,且供電時間滿足相應(yīng)規(guī)范對應(yīng)
急電源供電時間的要求。其中電池管理系統(tǒng)(BMS)電源應(yīng)滿足箱式電源可能存
在的最長等待時間,兩者取大者??赏ㄟ^合適容量的不間斷電源UPS進(jìn)行供電,
以確保箱式電源在轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝等工況下維持上述系統(tǒng)的持續(xù)供電。
5.9.12不間斷電源UPS蓄電池的布置應(yīng)滿足《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第4篇第
2章或《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》第3篇第5章中對蓄電池的布置要求。
5.9.13電池系統(tǒng)主電路應(yīng)在所有絕緣極上設(shè)置過載和短路保護(hù)。
5.9.14電池系統(tǒng)與配電板連接的主電路應(yīng)通過隔離開關(guān)或斷路器連接至配
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電系統(tǒng)母排,以便于維護(hù)檢修時起隔離作用。
5.10換電接口要求
5.10.1箱式電源的換電接口一般包括電氣接口(電力與通信)和水接口。接
口的設(shè)計和選型應(yīng)考慮插拔損耗。
5.10.2換電接口表面不應(yīng)有毛刺、異物、飛邊及類似尖銳邊緣。
5.10.3換電接口應(yīng)易于操作,并應(yīng)設(shè)有鎖緊裝置,保證集裝箱內(nèi)電系統(tǒng)和水
系統(tǒng)與船上系統(tǒng)連接牢固,防止松脫,并且有防止不正確耦合的結(jié)構(gòu)或設(shè)計。
5.10.4電力接口應(yīng)具備正確的電氣連接和斷電順序,避免換電過程中出現(xiàn)非
預(yù)期的高、低壓電路導(dǎo)通。電力接口的設(shè)計應(yīng)能防止帶電插拔。
5.10.5電力接口的短時耐受電流應(yīng)滿足船舶電力系統(tǒng)短路電流計算的要求。
5.10.6電力和通信接口應(yīng)能監(jiān)測各接口的連接狀態(tài)。
5.10.7通信接口應(yīng)能將電池系統(tǒng)BMS的數(shù)據(jù)信息以及箱式電源的報警信息
與船舶進(jìn)行通信。同時,電池系統(tǒng)BMS的數(shù)據(jù)信息應(yīng)能傳送至岸基管理系統(tǒng),
以便在充電、轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝等過程中對電池系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。
5.10.8電氣接口連接完成后整體防護(hù)等級應(yīng)滿足相應(yīng)處所的防護(hù)等級。如為
露天甲板,則應(yīng)滿足IP56的外殼防護(hù)等級。換電接口應(yīng)便于更換維修。
5.10.9水接口(如有時)的介質(zhì)意外泄漏時,不應(yīng)引發(fā)電氣接口絕緣故障和
其他安全隱患。
6原材料及零部件
集裝箱箱體應(yīng)取得《1972年國際集裝箱安全公約》(CSC)證書,并持有安
全合格牌照。同時應(yīng)注意集裝箱取證時箱體的外部開口狀態(tài),盡量避免集裝箱箱
體取證后再產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的開口,否則應(yīng)重新進(jìn)行強(qiáng)度評估。
一般情況下,箱式電源內(nèi)各部件的持證要求如下,其他原材料和零部件的持
證要求詳見《內(nèi)河船舶入級規(guī)則》或《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》中對產(chǎn)品持證的要求:
證件
認(rèn)可模式審圖
類別
序號產(chǎn)品名稱備注
C/EWDATA-BTA-AWAPA
A-60級耐火甲板/耐火艙
1A級防火分隔-X-X--X
壁
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2甲板敷料-X---X-
3防火門X--XO-X
4防火風(fēng)閘X--XO-X
具體詳見《船舶應(yīng)用電池
5電池系統(tǒng)X-----X
動力規(guī)范》表
5.1電池包X--X--X
僅對主控模塊要求持有
電池管理系統(tǒng)
5.2X--X--XC/E證件,從控模塊可持
(BMS)
有W證件。
5.3高壓箱(柜)X-----X
5.4匯流箱(柜)X-----X
對設(shè)備內(nèi)部連接電纜,如
5.5電線電纜X----XX電池包內(nèi)和高壓箱內(nèi)電
纜,證件類別可為W。
5.5火災(zāi)防控裝置X--X--X
6艙室風(fēng)機(jī)X-XOO-X含排氣風(fēng)機(jī)
7火災(zāi)報警控制器X--XO-X
8火災(zāi)報警探測器X--XO-X
火災(zāi)手動報警按
9X--XO-X
鈕
10可燃?xì)怏w探測器X--XO-X
七氟丙烷滅火系
11X--XO-X
統(tǒng)
二氧化碳滅火系
12X--XO-X
統(tǒng)
13照明燈具-X-X--X
不間斷電源(UPS)容量為
14不間斷電源(UPS)-X-XO-X50kVA及以上,證件類
別應(yīng)為C。
15可編程控制器-X-X--X含觸摸屏
經(jīng)CCS特別同意可以
16斷路器-X-X--X
接受。
經(jīng)CCS特別同意可以
17接觸器-X-X--X
接受。
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經(jīng)CCS特別同意可以
18熔斷器-X-X--X
接受。
19電纜X----XX設(shè)備間連接電纜
電源變換裝置(功
20X--XO-X功率50kW及以上
率模塊)
21管系及附件-X---X-
包括:1、(a)電纜貫穿裝
置;(b)管路貫穿件(貫
A級和B級分隔穿套管系由厚度3mm
22貫穿件(或-X-X--X及以上長度不小于
貫穿裝置)900mm的鋼或等效材
料制成且無開口時,可不
必持證)
符號說明:
(1)C—產(chǎn)品證書;E—等效證明文件;W—制造廠證明。
(2)DA—設(shè)計認(rèn)可;TA―型式認(rèn)可;WA―工廠認(rèn)可;PA―審圖。
(3)X—適用;O—可選;——不適用。
(4)如無“C/E”要求,制造廠在產(chǎn)品供貨時應(yīng)隨制造廠證明(正本)提供相應(yīng)的認(rèn)可證書
復(fù)印件。
注:電池系統(tǒng)可單獨(dú)取證,也可隨箱式電源一并取證。
7型式試驗
7.1同一規(guī)格型式的箱式電源首臺產(chǎn)品應(yīng)按照7.2~7.5的要求進(jìn)行型式試驗。
7.2電池架若通過集裝箱圍壁予以固定,系固點(diǎn)的設(shè)計承載能力應(yīng)不小于強(qiáng)
度計算書中各工況的包絡(luò)值。系固點(diǎn)的強(qiáng)度應(yīng)在集裝箱檢驗時通過集裝箱貨物系
固試驗予以驗證。
7.3電池架應(yīng)選取典型結(jié)構(gòu)帶模擬電池包載荷進(jìn)行強(qiáng)度試驗,至少包括
GD22-2015《電氣電子產(chǎn)品型式認(rèn)可試驗指南》中要求的振動和傾斜搖擺試驗。
如箱式電源在使用過程中有頻繁的公路運(yùn)輸工況,電池架還應(yīng)按ISO6469-1:2019
《電動道路車輛安全規(guī)范第1部分:可充電能量儲存系統(tǒng)》中的要求進(jìn)行機(jī)械
振動和機(jī)械沖擊試驗。機(jī)械沖擊試驗可通過仿真計算替代。
7.4電氣接口(包括電力接口和通信接口)應(yīng)按GD22-2015《電氣電子產(chǎn)品
型式認(rèn)可試驗指南》中室外設(shè)備的要求進(jìn)行傾斜和搖擺試驗、振動試驗、高溫試
驗、低溫試驗、交變濕熱試驗、鹽霧試驗Kb、絕緣電阻測量、耐電壓試驗、外
殼防護(hù)等級試驗、滯燃試驗(如適用)。電力接口還應(yīng)參照IEC60309-1《工業(yè)
用插頭插座和耦合器》中的要求至少進(jìn)行正常操作試驗、聯(lián)鎖功能試驗、溫升試
驗、軟電纜及其連接試驗、機(jī)械強(qiáng)度試驗、螺釘、載流部件和連接試驗、爬電距
離、電氣間隙和穿通密封膠距離測量、耐熱和耐電痕化試驗、耐腐蝕與防銹、限
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制短路電流耐受試驗。
7.5箱式電源的試驗應(yīng)按照施工裝配工序分步進(jìn)行,至少應(yīng)包含以下試驗項
目:
7.5.1箱體及結(jié)構(gòu)件檢查。在集裝箱箱體及結(jié)構(gòu)件制作完成后,對箱體及結(jié)構(gòu)
件進(jìn)行檢驗。核查集裝箱證書,核驗集裝箱狀況是否與證書保持一致。對結(jié)構(gòu)構(gòu)
件與圖紙的一致性進(jìn)行檢查。對構(gòu)件尺寸、焊接工藝,焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查。
7.5.2A-60防火絕緣檢查。在A-60防火絕緣材料敷設(shè)完畢后,進(jìn)行A-60防
火絕緣檢查。對A-60防火絕緣材料、防火密封條、防火門等進(jìn)行證書核查。對
絕緣材料的厚度和敷設(shè)方式與圖紙和證書的一致性進(jìn)行檢查,對絕緣材料的敷設(shè)
工藝、敷設(shè)完整性進(jìn)行檢驗。
7.5.3管路液壓試驗。集裝箱內(nèi)部流體管路在車間加工完成后,應(yīng)進(jìn)行管路
液壓試驗。液壓試驗應(yīng)在制造完工后、包扎絕熱材料或涂上涂層前進(jìn)行。液壓試
驗的試驗壓力應(yīng)不低于設(shè)計壓力的1.5倍,保壓時間10min,管路不應(yīng)滲漏、變
形或損壞。管路的液壓試驗也可在箱體內(nèi)管路裝配完成后,與密性試驗一起進(jìn)行。
7.5.4管路密性試驗。所有管路安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行密性試驗,以檢查滲漏情
況。進(jìn)行管路密性試驗時,應(yīng)逐步緩慢加壓至試驗壓力,試驗壓力應(yīng)不低于設(shè)計
壓力,持續(xù)時間5min,管道各處應(yīng)無滲漏。
7.5.5通風(fēng)系統(tǒng)(含應(yīng)急排氣系統(tǒng))功能試驗。通風(fēng)系統(tǒng)在安裝完畢后應(yīng)進(jìn)
行以下試驗:
(1)通風(fēng)附件效用檢查:通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)各個帶有氣動/電動執(zhí)行器的防火風(fēng)閘以
及通風(fēng)閥門進(jìn)行效用試驗,操作各防火風(fēng)閘、通風(fēng)閥門開、閉各三次。
(2)風(fēng)機(jī)效用試驗:風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間不小于30min,檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況和振
動情況。效用試驗后,風(fēng)機(jī)電動機(jī)應(yīng)測量熱態(tài)絕緣電阻,不低于1MΩ。
(3)風(fēng)速測量:用風(fēng)速儀測量風(fēng)道左右各3個位置的風(fēng)速,并記錄數(shù)據(jù),計
算出的實(shí)際通風(fēng)量應(yīng)不小于設(shè)計通風(fēng)量。應(yīng)急排氣系統(tǒng)應(yīng)滿足30次/h換氣次數(shù)
的要求。
7.5.6電池系統(tǒng)(含BMS)試驗。電池系統(tǒng)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行功能試驗,應(yīng)
至少包含以下試驗項目:
(1)外觀及結(jié)構(gòu)檢查
(2)BMS功能試驗
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(3)過高溫保護(hù)
(4)過流保護(hù)
(5)外部短路保護(hù)模擬
(6)過充電保護(hù)
(7)過放電保護(hù)
(8)絕緣電阻測量
(9)緊急關(guān)斷功能試驗(超過50kWh)
(10)容量測試(至少選取一簇進(jìn)行,以蓄電池系統(tǒng)額定充放電電流進(jìn)行1次)
如電池系統(tǒng)(含BMS)已單獨(dú)取證,可簡化電池系統(tǒng)和BMS的試驗項目。
7.5.7溫控系統(tǒng)功能試驗。在溫控系統(tǒng)安裝完成后進(jìn)行以下功能試驗:
(1)溫控系統(tǒng)冷媒水附件效用試驗(如適用):對冷媒水管路上的傳感器進(jìn)
行整定,進(jìn)行電動閥門的效用試驗。操作各電動閥門開、閉各三次。
(2)如溫控系統(tǒng)采用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),效用試驗如下:將電池系統(tǒng)按箱式電源
技術(shù)說明書中規(guī)定的額定電流進(jìn)行充放電試驗。設(shè)定空調(diào)開啟溫度,觀察達(dá)到設(shè)
定溫度后空調(diào)系統(tǒng)是否能正常啟動。開啟空調(diào)系統(tǒng)后,利用空調(diào)降低集裝箱內(nèi)溫
度直至達(dá)到目標(biāo)溫度。達(dá)到目標(biāo)溫度后繼續(xù)運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)一段時間,觀察集裝箱
內(nèi)部溫度變化,試驗時間不少于4h,并至少進(jìn)行一次充放電循環(huán)。記錄集裝箱
內(nèi)環(huán)境初始溫度、電池包內(nèi)電池初始溫度、高壓箱初始溫度和外部環(huán)境初始溫度,
記錄達(dá)到目標(biāo)溫度的降溫時間。每隔15min,測量集裝箱內(nèi)、外部環(huán)境溫度、電
池包內(nèi)電池溫度、高壓箱溫度以及空調(diào)系統(tǒng)的各項參數(shù)。確認(rèn)在充放電循環(huán)過程
中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)對電池系統(tǒng)的冷卻有效性。
(3)如溫控系統(tǒng)采用水冷系統(tǒng),效用試驗如下:電池系統(tǒng)按箱式電源技術(shù)說
明書中規(guī)定的額定電流進(jìn)行充放電試驗。測量水冷系統(tǒng)的流量、壓力和進(jìn)水溫度
與設(shè)計是否相符。試驗時間不少于4h,并至少進(jìn)行一次充放電循環(huán)。記錄集裝
箱內(nèi)環(huán)境初始溫度、電池包內(nèi)電池初始溫度、高壓箱初
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