《磷酸鐵鋰電池儲能用液冷機組技術(shù)規(guī)范》

ICS29.240.01

CCSF20/29

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESxxx—2023

磷酸鐵鋰電池儲能用液冷機組

技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforlithiumironphosphatebatteryenergystorage

liquidcoolingsystem

中國電工技術(shù)學(xué)會發(fā)布

磷酸鐵鋰電池儲能用液冷機組技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了磷酸鐵鋰電池儲能用液冷機組（以下簡稱“機組”）的術(shù)語和定義、基本參數(shù)、標(biāo)志、

包裝、運輸和貯存。

本文件適用于磷酸鐵鋰電池?zé)峁芾碛猛镜囊豪錂C組。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T2423.56電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分;試驗方法試驗Fh：寬帶隨機振動(數(shù)字控制)和導(dǎo)

則

JB/T4330制冷和空調(diào)設(shè)備噪聲測定

GB/T4208外殼防護等級

GB/T6388運輸包裝收發(fā)貨標(biāo)志

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

ISO12944-1~8色漆和清漆防護涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護

GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗

GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗

GB/T17626.8電磁兼容試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗

GB/T17799.2電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗

GB50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范

GBT25131蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組安全要求

GB50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

內(nèi)冷卻液Innercoolant

內(nèi)冷卻液可為純水或純水與一定比例有機防凍劑的有色混合液，作為熱轉(zhuǎn)移媒質(zhì)。

3.2

冷媒介質(zhì)coldmedium

在制冷循環(huán)中通過相變進行熱力循環(huán)的介質(zhì)，吸收冷卻液傳遞的熱量，將熱量轉(zhuǎn)移給空氣。

3.3

制冷量refrigeratingcapacity

規(guī)定的制冷能力試驗條件（環(huán)境溫度45℃、出液溫度18℃）下，機組從電池或發(fā)熱部件轉(zhuǎn)移的熱

量，單位：W。

3.4

制熱量heatcapacity

在規(guī)定的制熱能力試驗條件下，機組給電池或部件提供的熱量，單位：W。

3.5

供液流量coolantflowrate

在規(guī)定的制冷能力試驗條件下，單位時間流經(jīng)機組的液體體積流量，單位：L/min。

3.6

機組總消耗功率totalpowerconsumption

機組在額定工況或規(guī)定條件下進行制冷（制熱）運行時，所輸入的總功率，單位：W。

3.7

能效比energyefficiencyration

在規(guī)定的制冷（熱）能力試驗條件下，機組制冷（熱）量與機組總消耗功率之比，其值用W/W表

示。

3.8

綜合能效比integratedpartloadvalue，IPLV

用一個單一數(shù)值表示的儲能用冷水機組的部分負荷效率指標(biāo)?；谝?guī)定的IPLV工況下機組部分負

荷的性能系數(shù)值，按機組在特定負荷下運行時間的加權(quán)因素，通過下述公式獲得。

IPLV=2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D

式中：

A——100%負荷時的性能系數(shù)COP（kW/kW）；

B——75%負荷時的性能系數(shù)COP（kW/kW）；

C——50%負荷時的性能系數(shù)COP（kW/kW）；

D——25%負荷時的性能系數(shù)COP（kW/kW）。

表1IPLV綜合工況

名稱部分負荷規(guī)定工況供液溫度℃冷卻液流量L/min

100%負荷干球溫度/℃45

風(fēng)冷式75%負荷干球溫度/℃35

18不小于機組設(shè)計流量

冷凝器50%負荷干球溫度/℃15

25%負荷干球溫度/℃-5

4規(guī)格型號

4.1規(guī)格

機組的制冷容量可在下列數(shù)值中選取，或由供需雙方協(xié)商：

分布式儲能柜(232kWh/372kWh，充放電倍率0.5C/1C)：3kW，5kW，8kW

集中式儲能柜(20尺/40尺，充放電倍率0.5C/1C)：15kW，25kW，40kW

機組的制熱容量可在下列數(shù)值中選取，或由供需雙方協(xié)商，加熱時長由供需雙方確認。

2kW，6kW，9kW，12KW，16kW。

4.2型號

冷卻設(shè)備型號：

LPF-TMS040/009（kW）

磷酸鐵鋰電池儲能預(yù)制艙液冷機組制冷量/制熱量

例，LPF-TMS015/008，表示制冷量15kW，制熱量8kW

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T/CESxxx—2023

5使用條件

5.1環(huán)境

a）污穢等級：Ⅲ級或者Ⅳ級,空氣中應(yīng)不含有過量的塵埃、酸、堿、腐蝕性及爆炸性微粒和氣體

b）地震烈度：符合當(dāng)?shù)氐卣鹆叶纫?，最?級；

c）正常工作環(huán)境溫度-30℃~+45℃；極限工作溫度范圍-30℃~+50℃（制熱：-30℃~+20℃，制冷、

冷卻：-35~50℃），當(dāng)環(huán)境溫度超過正常使用環(huán)境條件規(guī)定的最高值時，液冷系統(tǒng)仍可運行，但需降頻

使用。

d）海拔不超過1000m，當(dāng)冷卻設(shè)備在高于1000m海拔的地區(qū)使用時，應(yīng)考慮海拔的影響；每升高

100m，按照0.5%降額。

e）環(huán)境相對濕度不大于95％；

5.2電源

電源宜采用交流電源供電，電壓波動不超過額定電壓的±15％，頻率波動不超過額定頻率（50Hz）

的±2%，電壓等級宜選擇AC220V/AC380V。

6技術(shù)規(guī)定

6.1一般技術(shù)規(guī)定

6.1.1冷卻液流量

冷卻液流量應(yīng)在磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙設(shè)計提出的最小流量和最大流量之間選取，單位：L/min。

6.1.2冷卻液壓力

冷卻液壓力應(yīng)在規(guī)定流量下大于水路系統(tǒng)的流阻之和，并留出一定的裕量；

6.1.3冷卻液溫度

冷卻液供液溫度應(yīng)根據(jù)磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙溫度要求確定。

6.1.4制冷量

制冷量應(yīng)根據(jù)磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙要求確定，不允許有負偏差，單位：W。

6.1.5制熱量

制熱量應(yīng)根據(jù)磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙要求確定，有效轉(zhuǎn)化系數(shù)不小于95%。單位：W。

6.1.6額定能效比

額定工況（額定供液溫度，環(huán)境溫度為45℃，額定冷卻液流量）下，冷卻設(shè)備能效比應(yīng)不低于1.6。

其值用W/W表示。

6.1.7綜合能效比(LPLV)

綜合能效比應(yīng)不小于3.0。

3

6.2配置與功能

6.2.1總則

6.2.1.1機組應(yīng)采用密閉、循環(huán)的液體冷卻系統(tǒng)，能保證儲能用磷酸鐵鋰預(yù)制艙在最大設(shè)計條件和極端

使用下的正常運行，且充分考慮冷卻容量的裕度。

6.2.1.2機組由供液系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)、控制保護系統(tǒng)以及管道系統(tǒng)組成。

6.2.2泵

冷卻設(shè)備應(yīng)設(shè)置循環(huán)泵，提供閉式水力系統(tǒng)內(nèi)流體循環(huán)所需動力。

包括：

a)水泵的轉(zhuǎn)動件應(yīng)滿足動平衡量標(biāo)準(zhǔn)大于等于G6.3；

b)水泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采用屏蔽式結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子與軸承浸沒在介質(zhì)中，滿足無泄漏的要求；

c)水泵宜具備可調(diào)速、自控制與信號反饋等功能，從而為系統(tǒng)不同工況提供不同的動力;

d)水泵的防護等級要求不低于IP67；

e)水泵應(yīng)滿足可以在介質(zhì)與環(huán)境溫度高于40°C且低于65°C的環(huán)境條件下正常工作；

f)水泵需滿足客戶提出的其他特定要求。

6.2.3主循環(huán)過濾器

機組出水口應(yīng)設(shè)置網(wǎng)孔徑不大于200μm的主循環(huán)過濾器。

6.2.4電加熱器

機組應(yīng)設(shè)置電加熱器，進行溫度補償。電加熱器功率應(yīng)不小于設(shè)計制熱功率。

6.2.5緩沖設(shè)備

機組應(yīng)配置緩沖設(shè)備，用以緩沖液冷系統(tǒng)內(nèi)冷卻介質(zhì)體積變化，保證循環(huán)水路的穩(wěn)定?？刹捎酶呶?/p>

水箱，或者采用膨脹水箱、膨脹罐等。水箱應(yīng)設(shè)置水位指示。

6.2.6壓縮機

機組應(yīng)配置壓縮機將低溫低壓的制冷劑蒸汽壓縮至高溫高壓的狀態(tài)，宜采用帶有固定曲軸，中壓浮

動的直流變頻壓縮機。

為保證壓縮機可靠性，壓縮機內(nèi)部供油潤滑需采用容積式油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計，壓縮機應(yīng)能滿足IP67防

護等級要求。

單壓縮機排量系列優(yōu)選10、14、22、36、42、55、65、80、98、110cm3/rev，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍900~7200rpm，

單臺或并聯(lián)組合滿足機組制冷（熱）規(guī)格系列要求。

壓縮機運行范圍符合儲能液冷機組全年不間斷工作的需要，為了滿足低負荷的制冷要求，壓縮機需

滿足在低壓力比（ε=1.1）工況下可靠運行。

6.2.7冷凝器

機組配置冷凝器為制冷系統(tǒng)的主要部件，其作用是利用制冷劑和流經(jīng)芯體的空氣進行熱交換，使高

溫高壓的氣態(tài)制冷劑散熱冷卻、凝結(jié)成高壓常溫液體。

6.2.8節(jié)流裝置

機組配置膨脹閥或者毛細管等節(jié)流裝置，其作用是節(jié)流減壓和調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑流量。

6.2.9板式換熱器

機組配置板式換熱器為制冷系統(tǒng)的主要部件，其作用是利用冷媒吸收冷卻液的熱量，對電池包進行

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降溫的部件，使液態(tài)制冷劑吸收熱量后蒸發(fā)形成低溫低壓的氣體。

6.2.10低溫散熱器

機組宜配置自然盤管或者冷卻水箱，在環(huán)境溫度較低的情況下利用冷卻液直接通過自然盤管或者低

溫水箱與空氣自然冷源換熱，從而達到經(jīng)濟節(jié)能的效果，低溫散熱器規(guī)格根據(jù)環(huán)境溫度選配。

6.2.11風(fēng)機

機組配置風(fēng)機以提高冷凝器中的制冷劑與環(huán)境空氣的換熱效果，風(fēng)機設(shè)計風(fēng)量按照冷凝器需求風(fēng)量

選取，宜選擇變頻風(fēng)機。

6.2.12水側(cè)壓力傳感器

冷卻水回路中至少應(yīng)設(shè)置供液壓力、回液壓力等監(jiān)測壓力參數(shù)的壓力傳感器，測量精度應(yīng)不高于

1%，量程范圍應(yīng)滿足設(shè)計壓力的1.5倍。

6.2.13水側(cè)溫度傳感器

冷卻水回路中至少應(yīng)設(shè)置供液溫度、回液溫度等監(jiān)測溫度參數(shù)的溫度傳感器。測量精度應(yīng)不高于

0.1℃，量程范圍應(yīng)大于-50℃~+80℃。

6.2.14變頻器

機組的壓縮機宜采用變頻壓縮機，需要配套變頻器以使壓縮機適用不同工況下的制冷需求。

6.2.15管道部分

6.2.15.1機組及其管道宜選擇具有高防腐性、高防銹性和高潔凈度的材料。接觸冷卻水的材料宜選擇不

銹鋼（1Cr18Ni9Ti）或鋁材質(zhì)。

6.2.15.2管道內(nèi)、外表面應(yīng)無明顯劃痕、凹陷及砂眼等機械損傷。

6.2.15.3對于多簇并聯(lián)的管道，宜選擇同程管道以提高均流系數(shù)。

6.2.16循環(huán)水質(zhì)要求

冷卻液水質(zhì)滿足GB17323-1998、GB17324-2003純凈水標(biāo)準(zhǔn)要求，在低溫情況下添加的防凍液應(yīng)滿

足NB/SH/T0521-2010乙二醇型和丙二醇型發(fā)動機冷卻液標(biāo)準(zhǔn)要求。

（1）感官指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定。

表2感官指標(biāo)要求

項目指標(biāo)

色度≤0.04

濁度≤0.7

臭和味無異味，異臭≤0.008

肉眼可見物不得檢出

（2）理化指標(biāo)

pH值、電導(dǎo)率、高錳酸鉀消耗量、氯化物等指標(biāo)應(yīng)符合GB17323規(guī)定。理化指標(biāo)符合下表的規(guī)

定。

表3理化指標(biāo)要求

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項目指標(biāo)

鉛(以Pb計)，mg/L≤0.01

砷(以As計)，mg/L≤0.01

銅(以Cu計)，mg/L≤1

氰化物(以CN-)1)，mg/L≤0.002

揮發(fā)酚(以苯酚計)1)，mg/L≤0.002

游離氯，mg/L≤0.005

三氯甲烷，mg/L≤0.02

四氯化碳，mg/L≤0.001

亞硝酸鹽，(以NO2-計)≤0.002

（3）微生物指標(biāo)

表4微生物指標(biāo)要求

項目指標(biāo)

菌落總數(shù)，cfu/mL≤20

大腸菌群，MPN/100mL≤3

致病菌(系指腸道致病菌和致病性球菌)不得檢出

霉菌、酵母菌，cfu/mL不得檢出

6.3控制保護系統(tǒng)技術(shù)要求

6.3.1概述

機組控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計為一個獨立的子站，能對冷卻設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并與EMS進行可靠

通信。

6.3.2采集信號

必備的采集信號如下：

a）電池供液回路進水、出水溫度；

b）電池供液回路出水壓力；

c）制冷回路冷凝壓力、蒸發(fā)壓力；

d）壓縮機轉(zhuǎn)速。

6.3.3報警信號

機組運行過程中出現(xiàn)下列情況，冷卻設(shè)備控制系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報警信號：

a）電池供液壓力高；

b）電池供液壓力低；

c）冷凝壓力高；

d）蒸發(fā)壓力低。

e）電池供液回路溫度高；

f）電池供液回液溫度低；

g）通訊中斷。

6.3.4跳閘信號

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機組運行過程中出現(xiàn)下列情況，冷卻設(shè)備控制系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出跳閘信號：

a）循環(huán)泵故障；

b）壓縮機故障；

c）風(fēng)機故障；

d）傳感器故障；

e）加熱器故障；

f）冷凝壓力超高；

g）蒸發(fā)壓力超低；

h）冷卻液供、回液溫度超高；

6.3.5模式

工作模式分為就地控制模式以及遠程控制模式。其中各個工作模式中至少包括待機模式、自動模式、

手動模式三種模式，自循環(huán)、制冷、制熱等模式根據(jù)實際情況增加。

待機模式：所有設(shè)備處于停止?fàn)顟B(tài)。水泵、加熱器等禁止運行。

自循環(huán)模式：水泵保持運行，制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)不工作。

制冷模式：水泵、壓縮機、風(fēng)機等根據(jù)控制邏輯運行，機組進行制冷；

制熱模式：水泵、加熱器等根據(jù)控制邏輯運行，機組進行制熱；

自動模式：需要包括制冷模式、制熱模式及自循環(huán)模式，機組在此模式可根據(jù)控制邏輯自動運行制

冷模式、制熱模式及自循環(huán)模式控制機組達到設(shè)定參數(shù)；

手動模式：可分別手動啟動、停止各個設(shè)備，可實現(xiàn)手動制冷、手動制熱功能，用于測試階段設(shè)備

的調(diào)試。

6.3.6自檢功能

機組控制系統(tǒng)應(yīng)具備冷卻設(shè)備故障和運行指標(biāo)超過設(shè)定限值等基本故障的自檢功能，進行自動調(diào)整

或提示運行人員采取相應(yīng)借施。監(jiān)測分為報警和跳閘兩種等級?？刂葡到y(tǒng)對出現(xiàn)的故障信息應(yīng)采用總線

通信或硬接點等可靠方式輸出。

6.3.7泄漏檢測

冷卻設(shè)備控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對冷卻水系統(tǒng)的壓力等狀態(tài)進行檢測，若出現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)泄露，需要發(fā)出警

告信號。

6.4噪音

冷卻設(shè)備的噪聲應(yīng)滿足磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙/站房式磷酸鐵鋰電池裝置整體要求。噪聲不大于

80dB。

6.5外觀要求

設(shè)備外觀要求如下：

a）各部件安裝端正、整齊，無明顯偏差、松動現(xiàn)象；

b）容器和管道不得有明顯凹陷。焊縫無焊渣、疤痕等；

c）表面噴涂均勻，不得有脫落、流掛、劃痕、裂縫等缺陷；

d）柜體應(yīng)符合GB/T4025的要求。

6.6絕緣強度

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冷卻設(shè)備帶點部位和可能接地的非帶電部位之間的絕緣電阻值，額定電壓單相交流220V、三相交

流380V時應(yīng)不小于1MΩ；

6.7接地電阻

冷卻設(shè)備應(yīng)有符合JB8654規(guī)定的接地裝置。接地電阻值應(yīng)小于0.1Ω。

6.8防護等級

儲能機組中帶強電的電器件（如水泵/變頻器/壓縮機）的防護等級應(yīng)不低于IP67，整機機組的防

護等級不低于IP54。

6.9耐鹽霧等級

在海洋環(huán)境下應(yīng)滿足C4或者更高等級的要求，其余滿足C3的要求。

6.10運輸振動

測試內(nèi)容：不允許出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的損壞、松動等異常，絕緣耐壓及絕緣電阻測試正常，機組功能正常

1）測試方法：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3873，大于100kg的包裝件應(yīng)進行公路運輸試驗，將完整滿裝的包

裝件載于汽車上做運行試驗考核。試驗時，機組滿載載冷劑，將包裝件置于運輸汽車中后部，一般不固

定，并使其總負荷重為運輸汽車載重量的三分之一，汽車在三級公路的中級路面上（碎、礫石路面，不

整齊石塊路面，其他粒料路面等），以每小時25~40km的速度行駛不少于200km。

6.11隨機振動

測試內(nèi)容：按標(biāo)準(zhǔn)：GB/T4857.23-2012

測試方法：按標(biāo)準(zhǔn)：GB/T4857.23-2012

驗證條件：測試后，機組功能正常運行，受試裝置結(jié)構(gòu)無損傷，緊固件無松動且氣密性、電氣性能

正常。

振動參數(shù)：進行X、Y、Z三個方向振動試驗，X，Y方向30min，Z方向60min。

表5振動測試要求

頻率/Hz功率譜密度/(g2/Hz)

水平Ⅰ水平Ⅱ水平Ⅲ

10.0000360.0000180.000009

30.060.030.015

40.060.030.015

80.0070.00350.00175

120.0160.0080.004

300.0060.0030.0015

400.0150.00750.00375

600.00140.00070.00035

1000.0010.00050.00025

2000.000050.0000250.0000125

加速度均方根值(grms)0.820.580.41

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應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的價值，預(yù)期能承受危害的程度，貨運單元的數(shù)量，運輸環(huán)境的相關(guān)信息或其他準(zhǔn)則確

定試驗強度嚴酷水平，嚴酷水平Ⅰ為強度最大，嚴酷水平Ⅲ為強度最小，嚴酷水平Ⅱ為一般水平，通常推

薦嚴酷水平Ⅱ。

6.12EMC要求

6.12.1靜電放電抗擾度

靜電放電抗擾度應(yīng)符合GB/T17626.2-2006抗擾度等級3的要求，即空氣放電8kv和接觸放電6kv，

試驗結(jié)果應(yīng)符合GB/T17626.2-2006第9章中b類要求。

6.12.2電快速瞬變脈沖群抗擾度

電快速瞬變脈沖群抗擾度應(yīng)符合GB/T17626.4-2008實驗等級3的要求，電源端±2kv，信號端±1kv，

試驗結(jié)果應(yīng)符合GB/T17626.4-2008中b類要求。

6.12.3射頻電磁場輻射抗擾度

射頻電磁場輻射抗擾度應(yīng)符合GB/T17626.3-2006試驗等級3的要求，試驗場強10V/m，試驗

結(jié)果應(yīng)符合GB/T1