无人船锂离子蓄电池技术要求

无人船锂离子蓄电池技术要求

1范围

本文件规定了无人船用锂离子蓄电池的技术要求。

本文件适用于以锂离子蓄电池为动力电源的电动无人船。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议

GB/T31241-2014便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求

JB/T11141锂离子蓄电池模块箱通用要求

QB/T2502锂离子蓄电池总规范

QC/T897电动汽车用电池管理系统技术条件

CB/T4459船用七氟丙烷灭火装置

GD10-2014太阳能光伏系统及磷酸铁锂电池系统检验指南

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

无人船Unmannedship一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面智能

船。

3.2

锂离子电池Lithiumioncell

含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能的装置，该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和端子

等，并被设计成可充电。（见GB/T31241-2014中3.1定义）

3.3

锂离子电池组Lithiumionbattery

由任意数量的锂离子电池组合而成且准备使用的组合体。该组合体包括适当的封装材料、连接器，

也可能含有电子控制装置。（见GB/T31241-2014中3.1定义）

3.4

动力电源Powersupply

由锂离子蓄电池组、母线、联接电缆及其控制设备组成的，用于向电力推进系统供电，以便保持其

正常运行状态所必需之配电的电源。

3.5

初始容量Initialcapacity

新出厂的锂离子电池，在室温下完全充电后，以1C倍率的放电电流放电至企业规定的放电终止条件

时所放出的容量。

3.6

起火Fire

T/GDAQI039—2022

2

蓄电池任何部位发生持续燃烧（持续1秒以上）。火花及拉弧不属于燃烧。

3.7

爆炸Explosion

蓄电池外壳猛烈破裂，伴随剧烈响声，且有主要成分（固体物质）抛射出来。

3.8

电池管理系统Batterymanagementsystem(BMS)

监测电池状态（荷电状态、电压、电流、温度等）、为电池提供通信接口和保护的系统。

3.9

阻燃性Flameresistance

当电池所在场所和空间发生火灾时，蓄电池应有阻燃性。

4技术要求

4.1性能要求

4.1.1电池类型

为满足使用要求，无人船用锂离子电池应采用高功率的聚合物锂离子电池。

4.1.2动力冗余

无人船应可由两组锂离子蓄电池分别独立向电力推进系统提供动力，以保证在一组电池故障或没电

时可由另一组电池提供动力。

4.1.3容量

无人船用锂离子蓄电池组的标称容量不小于20Ah。锂离子蓄电池以串-并联方式组成锂电池组，应

满足电力推进系统的用电量，并有10%～20%的储备裕量。

4.1.4续航时间

根据不同的使用场景（环保、环卫、安防、测绘等）和无人船运动速度，无人船用锂离子蓄电池应

能具备足够的续航能力。

4.1.5循环寿命

电池在循环500次后，容量不应衰减至初始容量的80%以下。

4.1.6输出功率

在最低工作电压下电池的输出功率不应小于制造商的规定值。

4.1.7环境适应要求

电池应能满足船舶环境下的使用要求。

4.2安全性能要求

4.2.1过充电

电池和电池组在过充电滥用情形下应不起火、不爆炸。

4.2.2过放电

电池和电池组在过放电滥用情形下应不起火、不爆炸。

4.2.3外短路

电池和电池组在外短路滥用情形下应不起火、不爆炸。

4.2.4跌落

T/GDAQI039—2022

3

电池和电池组在跌落时应不起火、不爆炸。

4.2.5撞击

电池和电池组在在受到撞击和挤压时应不起火、不爆炸。

4.2.6进水

电池和电池组在事故导致进水后应不起火、不爆炸。

4.2.7明火

电池和电池组在明火环境下应不爆炸。

4.3其他要求

4.3.1锂离子蓄电池应符合QB/T2502《锂离子蓄电池总规范》的要求。

4.3.2锂离子蓄电池模块箱应符合JB/T11141《锂离子蓄电池模块箱通用要求》的要求。

4.3.3锂离子蓄电池必须配备电池管理系统（BMS），应符合QC/T897《电动汽车用电池管理系统技

术条件》的要求。

4.3.4电池管理系统应能实时监测电池各种状态（荷电状态、温度等），并具备防止过充、过放、过

热的保护功能和异常状态报警功能。

4.3.5无人船锂离子蓄电池应支持快充功能，应保证在10A充电电流下的安全充电。

4.3.6为避免反复拆取电池带来的不便和潜在造成的损坏，应在无人船体外部预留充电接口。

4.3.7电池管理系统与充电机之间的通讯协议应符合GB/T27930《电动汽车非车载传导式充电机与电

池管理系统之间的通信协议》的要求。

4.3.8锂离子蓄电池应安装在一个环境可控的电池间（包括电池舱（室）、箱、柜），并符合GD10-2014

《太阳能光伏系统及磷酸铁锂电池系统检验指南》的要求。

4.3.9锂离子蓄电池舱采用七氟丙烷灭火装置，应符合CB/T4459《船用七氟丙烷灭火装置》的要求。

4.3.10锂离子蓄电池所需的数量，见公式（1）：

n=（P×t）/（0.7×0.9×Q×U）·····································(1)

式中：

n——锂离子蓄电池所需的数量，单位为个；

P——负载总功率，单位为瓦（w）；

t——工作时间，单位为小时（h）；

Q——锂离子蓄电池的容量，单位为安培?小时（Ah）；

U——锂离子蓄电池的电压，单位为伏特（V）；

0.7——锂离子蓄电池放电系数；

0.9——逆变器转换效率。