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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術語及定義
3.1關于產(chǎn)品檢驗、認可、型式試驗、單件/單批檢驗等術語的定義,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
實現(xiàn)電池動力船舶電能補給的過程。
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、熱管理設備以及機械總成。
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,并提供與應用設備通信接口的系統(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、接觸器控制和保護等功能。
4圖紙資料
4.1箱式電源圖紙審查時應將下列圖紙資料提交CCS批準:
4.1.1總體與結(jié)構(gòu)
(1)箱式電源技術說明書;
(2)設備總布置圖;
(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)點圖。
4.1.2通風系統(tǒng)(含應急排氣系統(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)通風系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)原理圖;
(2)通風系統(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)消防設備布置圖(含可燃氣體探測、火災探測和滅火設備)。
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)各設備面板布置圖和外形圖;
(4)電力系統(tǒng)保護裝置設定參數(shù)表(包含BMS控制策略及保護值設定);
(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)測報警項目明細表。
4.2應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)維護檢查和功能測試說明;
(4)整體風險評估報告(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)強度計算書;
(7)電池架結(jié)構(gòu)強度計算書;
(8)連接結(jié)構(gòu)(如螺栓、焊縫等)強度計算書(如適用);
(9)通風系統(tǒng)計算書;
(10)溫控系統(tǒng)熱負荷計算書;
(11)消防系統(tǒng)功能說明;
(12)通風系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)功能說明。
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5技術要求
5.1工作條件
5.1.1箱式電源應能在《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、通風系統(tǒng)(含應急排氣系統(tǒng))、溫控系統(tǒng)(空調(diào)系統(tǒng)或水
冷系統(tǒng))、火災探測系統(tǒng)、可燃氣體探測系統(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、通風等要求
皆應與《船舶應用電池動力規(guī)范》中船用主電源和/或推進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)蓄電池包防護等級應不低于IP67,其溫度調(diào)節(jié)裝置和火災
防控措施應滿足《船舶應用電池動力規(guī)范》的相關要求。
5.3.5箱式電源內(nèi)布置的電氣設備及箱式電源的接地應滿足《鋼質(zhì)海船入級
規(guī)范》或《內(nèi)河船舶建造規(guī)范》中對電氣設備接地的相關要求。
5.3.6箱式電源蓄電池艙內(nèi),在可燃氣體濃度高(20%LEL)情況下仍需工作
的電氣設備,應為合格的防爆型設備,如照明燈具、火災探測器、可燃氣體探測
器、應急排風機等,其防爆類別和溫度組別應不低于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,應設置滿足要求
的避雷系統(tǒng)。
5.3.8箱式電源應能在吊裝、運輸、岸基充電和存儲期間對蓄電池單體溫度、
環(huán)境溫度進行測量和顯示,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符合CCS《集裝箱檢驗規(guī)范》關于集裝箱的
適用部分規(guī)定。箱式電源箱體結(jié)構(gòu)應考慮箱體內(nèi)固定支架在各種工況下造成的局
部應力影響。
5.5.2電池架固定處的箱體結(jié)構(gòu)及其連接構(gòu)件如螺栓等均應滿足船舶運動和
箱體傾斜等工況下局部強度的要求。
5.5.3電池架應采用鋼質(zhì)材料制成,其結(jié)構(gòu)強度應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)強度還應考慮船舶傾斜搖擺
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)所有設備應有效固定,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
間進行通風散熱時,蓄電池箱(柜)/蓄電池包距內(nèi)部艙壁的凈距離應不小于
150mm。內(nèi)部艙壁的凈距離指扣除箱內(nèi)設備、加強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距應不少于
150mm,且距箱壁及箱頂加強結(jié)構(gòu)凈距離均應不小于100mm,以利于減少在吊
裝過程中的碰撞風險。
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級標準構(gòu)芯不一致,則
應進行標準耐火試驗;如耐火分隔的強度和剛度與標準構(gòu)芯等效,包括板厚、扶
強材尺寸和布置間距,則可不進行標準耐火試驗。
5.5.8絕緣材料和隔熱材料的敷設應防止浸水對防火/隔熱有效性的影響。
5.5.9若電纜、消防管路、通風管路等穿過“A”級分隔,應采取措施保證耐
火分隔的完整性。
5.5.10箱式電源的外表面應有明顯的“嚴禁煙火”、“無關人員禁止進入”
的安全警示標志。
5.5.11箱式電源內(nèi)電池系統(tǒng)不應與配電板置于同一處所。用于配電系統(tǒng)逆變、
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變壓和分配電的設備應與電池系統(tǒng)分開布置。用于電池簇的控制設備,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布置在電池處所外的專門處所內(nèi),該處所應設置應急照明。
5.5.13箱式電源的整體設計應考慮便于電池系統(tǒng)相關設備的維護保養(yǎng),采用
內(nèi)部維護時應有足夠通道便于專業(yè)人員進行箱式電源檢查、維修和處理緊急情況。
對于人員可進入的蓄電池艙,其脫險通道的設置應符合主管機關對非A類機器
處所(海船)或其他機器處所(內(nèi)河船)脫險通道設置的相關規(guī)定。
5.5.14蓄電池艙的門應保持關閉,當開啟時應發(fā)出報警并遠傳至船上有人值
班的處所,或采用自閉門,該門應為向外開啟。
5.5.15箱式電源內(nèi)電池的布置應考慮吊裝過程沖擊力對蓄電池的有害影響。
5.5.16箱式電源應滿足CCS規(guī)范對于電氣設備的耐鹽霧要求。
5.5.17箱式電源的設計應考慮內(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滿足風雨密的要求。
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)部應采取有效的溫度控制。通常采用空調(diào)通風或水冷系統(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)熱負荷應考慮電池發(fā)熱量和外部環(huán)境熱負荷影響。
5.6.3箱式電源的溫控系統(tǒng)故障,如通風能力損失或水冷系統(tǒng)故障時,應能
發(fā)出報警,并能將報警信號遠傳至駕駛室。
5.6.4溫控系統(tǒng)如采用空調(diào)通風,通風系統(tǒng)應滿足《船舶應用電池動力規(guī)范》
5.2.2條的要求。
5.6.5通風系統(tǒng)的布置應使蓄電池艙的所有空間均能得到有效通風。每一蓄電
池艙的通風系統(tǒng)應獨立,并與其他艙室通風系統(tǒng)完全分開。通風導管應采用鋼或
其他等效材料制成。通風口應有防止水和火焰進入的措施,進風口應遠離出風口。
5.6.6至少應設有兩個能切斷蓄電池艙風機的控制裝置,其中之一必須設置
在箱式電源外面操作位置處。
5.6.7當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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流道的設計和布置要利于排出流道內(nèi)的氣體,以利于傳熱,水路應能予以切斷,
以利于電池包的更換。同時應設有冷卻液泄漏監(jiān)測和報警。
5.7應急排氣系統(tǒng)要求
5.7.1箱式電源內(nèi)部所設鋰電池如出現(xiàn)熱失控,會釋放可燃危險氣體,為及
時排出蓄電池熱失控情況下產(chǎn)生的可燃危險氣體,對于設有安全等級為2的蓄電
池艙,應設置獨立的應急排風機,或由5.6.4條中的通風系統(tǒng)兼用。
5.7.2應急排風量應根據(jù)評估確定,但不應小于30次/h的換氣次數(shù)。
5.7.3應急排氣系統(tǒng)應由兩路電源供電,其中一路應由其服務區(qū)域以外的其
他電源系統(tǒng)供電。供電時間滿足相應規(guī)范對應急電源供電時間的要求。
5.7.4應急排氣風機應采用無火花型,電機如在通風管道或電池艙內(nèi),應采
用合格防爆型設備。無火花風機應滿足CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第6篇3.3.5
的要求。
5.7.5應急排氣風機應與電池艙內(nèi)設置的可燃氣體探測系統(tǒng)進行聯(lián)鎖,當探
測到電池艙內(nèi)可燃氣體濃度大于其爆炸下限(體積分數(shù))的20%時,應自動啟動
應急排氣風機。當電池艙中的滅火劑施放時,應自動停止應急排氣風機。
5.7.6從應急排氣風機排出的氣體應引至開敞甲板上的安全地點,并遠離有
人居住或含有熱源的處所,同時遠離其它處所的進風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應急排氣出口應設置自動防火風閘并具有自閉功能,且與應急排風機
聯(lián)動工作。如無法做到,箱式電源的應急排氣口應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閘時應為合格防爆型,除非相關電氣部件不在電
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設有下列固定式滅火系統(tǒng)之一進行保護:
(1)七氟丙烷滅火系統(tǒng),其滅火設計濃度應至少為9%。該系統(tǒng)尚應配備與所
需滅火劑同等數(shù)量的備用滅火劑、氣瓶和相關管路附件,以便隨時可用。如電池
包內(nèi)設有專用的火災防控裝置,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)量應至少按該處所總?cè)莘e的40%進行設
計。該系統(tǒng)尚應配備與所需滅火劑同等數(shù)量的備用滅火劑、氣瓶和相關管路附件,
以便隨時可用。如電池包內(nèi)設有專用的火災防控裝置,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)應滿足IMO《經(jīng)修訂的機器處所和貨泵艙等效固定
式氣體滅火系統(tǒng)的認可指南》(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規(guī)則》第4篇
第2-2章或《內(nèi)河船舶法定檢驗技術規(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
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(高壓細水霧除外)作為
第一選擇。如采用水滅火系統(tǒng),應采取相應保護措施,防止由于水滅火導致的二
次災害。
5.9電氣控制系統(tǒng)(電池系統(tǒng)(含BMS)、照明、火災探測、可燃氣體探測、
視頻監(jiān)視、報警連鎖、不間斷電源UPS、應急切斷等)
5.9.1電池系統(tǒng)(含BMS)應滿足《船用鋰離子電池》產(chǎn)品檢驗指南相關要
求,選用的電池系統(tǒng)應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)(最小獨立供電單元)之間應設有保護措施防止內(nèi)部環(huán)流。
5.9.2箱體內(nèi)應設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
照明燈具應為合格的防爆型產(chǎn)品。
5.9.3箱式電源內(nèi)電力電纜應盡量與通信電纜分開敷設。本質(zhì)安全電路的電
纜應與非本質(zhì)安全電路的電纜分開敷設(例如:不應束聚在一起,不應放在同一
罩殼或管道內(nèi),也不應用同一夾線板固定)。本質(zhì)安全電路電纜的外護套應為藍
色或具有藍色條紋標識,藍色條紋應清晰可見。需在失火狀態(tài)下工作的設備電纜,
如固定式探火和失火報警系統(tǒng)、可燃氣體探測系統(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,則應使用耐火電纜。
5.9.4箱式電源內(nèi)電池艙和電氣間(如設有)應安裝滿足《國際消防安全系
統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)或主管機關規(guī)定的固定式探火和失火報警系統(tǒng)。探火系統(tǒng)
的設計和探測器的安裝,應在艙室的任何部位以及在設備工作的正常狀況和環(huán)境
溫度范圍內(nèi)所需的通風變化下,當開始發(fā)生火災時能迅速地探出火災征兆。蓄電
池艙內(nèi)不應僅設置感溫探測器,推薦采用感溫感煙組合型探測器。電池艙內(nèi)安裝
的探測器應為合格的防爆型產(chǎn)品。電氣間(如設有)應設置感煙探測器。
5.9.5電池艙的固定式探火和失火報警系統(tǒng)應能遠程逐一識別每一探測器。
當系統(tǒng)不具備識別單個探測器的功能時,每個探測器應設置成獨立的分路。固定
式探火和失火報警系統(tǒng)應由兩路供電。其中一路應由其服務區(qū)域以外的電源供電,
供電時間滿足相應規(guī)范對應急電源供電時間的要求。
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5.9.6電池艙內(nèi)應設置獨立的可燃氣體濃度探測裝置。該可燃氣體濃度探測
裝置應能在蓄電池艙內(nèi)可燃氣體濃度大于其爆炸下限(體積分數(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
應急排風機,并自動切斷電池系統(tǒng)??扇細怏w探測器應為合格的防爆型產(chǎn)品???/p>
燃氣體濃度探測裝置應由兩路供電,其中一路應由其監(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)設備進行操作和檢
修時,應在電池艙內(nèi)設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)時間應考慮撤離該處所需的時間,應在滅火
劑施放前至少工作20s。滅火劑釋放報警裝置應由兩路供電,其中一路應由其監(jiān)
控蓄電池外的電源供電。
5.9.8滅火系統(tǒng)可設置為自動釋放,當有人員進入集裝箱電池艙內(nèi)時,則應
自動切換為手動釋放,如通過進入艙內(nèi)的門的限位或其他裝置實現(xiàn)自動切換。滅
火系統(tǒng)的自動釋放應充分考慮到探火系統(tǒng)探測器、可燃氣體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
應自動切斷電池艙內(nèi)所有設備的供電。
5.9.9如設計時未考慮對箱式電源在船上進行維護保養(yǎng),應在箱式電源蓄電
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,應能在就地、駕駛室和
遠程岸基監(jiān)測平臺顯示。
5.9.10箱式電源應設緊急切斷裝置,用于在故障模式下斷開整個系統(tǒng)的運行,
包括:電池系統(tǒng)、通風系統(tǒng)(含應急排氣系統(tǒng))、空調(diào)系統(tǒng)、箱內(nèi)照明、視頻監(jiān)
視系統(tǒng)等。緊急切斷裝置應設置在就地和駕駛室或其他船舶經(jīng)常有人值班處,動
作時應同時發(fā)出視覺和聽覺信號。緊急切斷裝置應獨立于控制系統(tǒng),并設置防止
誤操作的保護。
5.9.11箱式電源的固定式探火和失火報警系統(tǒng)、可燃氣體探測系統(tǒng)、應急排
氣系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、報警系統(tǒng)應由兩路獨立電源供電,其中一路電
源應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規(guī)范對應
急電源供電時間的要求。其中電池管理系統(tǒng)(BMS)電源應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進行供電,
以確保箱式電源在轉(zhuǎn)運、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)主電路應在所有絕緣極上設置過載和短路保護。
5.9.14電池系統(tǒng)與配電板連接的主電路應通過隔離開關或斷路器連接至配
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E-25(20240101)船用集裝箱式移動電源
電系統(tǒng)母排,以便于維護檢修時起隔離作用。
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
口的設計和選型應考慮插拔損耗。
5.10.2換電接口表面不應有毛刺、異物、飛邊及類似尖銳邊緣。
5.10.3換電接口應易于操作,并應設有鎖緊裝置,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)或設計。
5.10.4電力接口應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
預期的高、低壓電路導通。電力接口的設計應能防止帶電插拔。
5.10.5電力接口的短時耐受電流應滿足船舶電力系統(tǒng)短路電流計算的要求。
5.10.6電力和通信接口應能監(jiān)測各接口的連接狀態(tài)。
5.10.7通信接口應能將電池系統(tǒng)BMS的數(shù)據(jù)信息以及箱式電源的報警信息
與船舶進行通信。同時,電池系統(tǒng)BMS的數(shù)據(jù)信息應能傳送至岸基管理系統(tǒng),
以便在充電、轉(zhuǎn)運、吊裝等過程中對電池系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)控。
5.10.8電氣接口連接完成后整體防護等級應滿足相應處所的防護等級。如為
露天甲板,則應滿足IP56的外殼防護等級。換電接口應便于更換維修。
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)強度的開口,否則應重新進行強度評估。
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防火風閘X--XO-X
具體詳見《船舶應用電池
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火災防控裝置X--X--X
6艙室風機X-XOO-X含排氣風機
7火災報警控制器X--XO-X
8火災報警探測器X--XO-X
火災手動報警按
9X--XO-X
鈕
10可燃氣體探測器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—設計認可;TA―型式認可;WA―工廠認可;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)品供貨時應隨制造廠證明(正本)提供相應的認可證書
復印件。
注:電池系統(tǒng)可單獨取證,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)品應按照7.2~7.5的要求進行型式試驗。
7.2電池架若通過集裝箱圍壁予以固定,系固點的設計承載能力應不小于強
度計算書中各工況的包絡值。系固點的強度應在集裝箱檢驗時通過集裝箱貨物系
固試驗予以驗證。
7.3電池架應選取典型結(jié)構(gòu)帶模擬電池包載荷進行強度試驗,至少包括
GD22-2015《電氣電子產(chǎn)品型式認可試驗指南》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輸工況,電池架還應按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)》中的要求進行機械
振動和機械沖擊試驗。機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)應按GD22-2015《電氣電子產(chǎn)品
型式認可試驗指南》中室外設備的要求進行傾斜和搖擺試驗、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
殼防護等級試驗、滯燃試驗(如適用)。電力接口還應參照IEC60309-1《工業(yè)
用插頭插座和耦合器》中的要求至少進行正常操作試驗、聯(lián)鎖功能試驗、溫升試
驗、軟電纜及其連接試驗、機械強度試驗、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箱式電源的試驗應按照施工裝配工序分步進行,至少應包含以下試驗項
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行檢查。對構(gòu)件尺寸、焊接工藝,焊縫質(zhì)量進行檢查。
7.5.2A-60防火絕緣檢查。在A-60防火絕緣材料敷設完畢后,進行A-60防
火絕緣檢查。對A-60防火絕緣材料、防火密封條、防火門等進行證書核查。對
絕緣材料的厚度和敷設方式與圖紙和證書的一致性進行檢查,對絕緣材料的敷設
工藝、敷設完整性進行檢驗。
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,應進行管路
液壓試驗。液壓試驗應在制造完工后、包扎絕熱材料或涂上涂層前進行。液壓試
驗的試驗壓力應不低于設計壓力的1.5倍,保壓時間10min,管路不應滲漏、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,與密性試驗一起進行。
7.5.4管路密性試驗。所有管路安裝完畢后應進行密性試驗,以檢查滲漏情
況。進行管路密性試驗時,應逐步緩慢加壓至試驗壓力,試驗壓力應不低于設計
壓力,持續(xù)時間5min,管道各處應無滲漏。
7.5.5通風系統(tǒng)(含應急排氣系統(tǒng))功能試驗。通風系統(tǒng)在安裝完畢后應進
行以下試驗:
(1)通風附件效用檢查:通風系統(tǒng)內(nèi)各個帶有氣動/電動執(zhí)行器的防火風閘以
及通風閥門進行效用試驗,操作各防火風閘、通風閥門開、閉各三次。
(2)風機效用試驗:風機運行時間不小于30min,檢查風機的運行情況和振
動情況。效用試驗后,風機電動機應測量熱態(tài)絕緣電阻,不低于1MΩ。
(3)風速測量:用風速儀測量風道左右各3個位置的風速,并記錄數(shù)據(jù),計
算出的實際通風量應不小于設計通風量。應急排氣系統(tǒng)應滿足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)安裝完畢后應進行功能試驗,應
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
(4)過流保護
(5)外部短路保護模擬
(6)過充電保護
(7)過放電保護
(8)絕緣電阻測量
(9)緊急關斷功能試驗(超過50kWh)
(10)容量測試(至少選取一簇進行,以蓄電池系統(tǒng)額定充放電電流進行1次)
如電池系統(tǒng)(含BMS)已單獨取證,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
行整定,進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)通風系統(tǒng),效用試驗如下:將電池系統(tǒng)按箱式電源
技術說明書中規(guī)定的額定電流進行充放電試驗。設定空調(diào)開啟溫度,觀察達到設
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
度直至達到目標溫度。達到目標溫度后繼續(xù)運行空調(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,
記錄達到目標溫度的降溫時間。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)。確認在充放電循環(huán)過程
中空調(diào)通風系統(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)按箱式電源技術說
明書中規(guī)定的額定電流進行充放電試驗。測量水冷系統(tǒng)的流量、壓力和進水溫度
與設計是否相符。試驗時間不少于4h,并至少進行一次充放電循環(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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