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文檔簡介

GB/T13603—XXXX

船舶蓄電池裝置

1范圍

本文件規定了船舶蓄電池裝置(主動力除外)的類型及結構要求,蓄電池組容量,充放電設備及保

護,布置與安裝,蓄電池室、箱的基本要求,通風散熱,以及蓄電池組型式、位置和維護周期記錄。

本文件適用于在船舶上固定安裝使用蓄電池裝置的設計和安裝,包括鉛酸蓄電池、鎘鎳堿性蓄電池、

磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池等。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T6994—2006船舶電氣設備定義和一般規定

GB/T7357—2010船舶電氣設備系統設計保護

3術語和定義

本文件沒有需要界定的術語和定義。

4蓄電池的類型及結構要求

在船舶上,輔助蓄電池可采用鉛酸蓄電池、鎘鎳堿性蓄電池、磷酸鐵鋰電池或三元鋰電池等經過

認可的船用電池產品。在選用時,應考慮不同類型的蓄電池的不同用途及其在船舶環境中的適用性。

蓄電池應外觀良好,正常使用中無電解液外漏。鉛酸蓄電池充注塞的結構應能防止由于諸如橫搖

和縱傾等船舶運動而引起的電解液外溢。

應急蓄電池組的設計和安裝,應滿足GB/T6994—2006中4.6條相關要求。

單體蓄電池應組裝在結構堅固和采用適當材料制成的箱或托盤內,并具有便于搬運的措施。組裝

成的蓄電池組的重量不宜超過100kg。

每個箱或托盤均應配置一個牢固附著的、經久耐用的銘牌。銘牌上標明蓄電池的制造廠名、地址、

型號、名稱、出廠日期,特定放電率時的安-時定額。磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池以及鎘鎳堿性蓄電池

還應標明終止電壓。

蓄電池的接線端子應有注明極性的耐久標志,單體電池之間的導體及接線端子的載流量應與蓄電

池特性確定的最大電流相適應,對具有很高放電率的原動機起動用的蓄電池應予以特別考慮。連接導體

及接線端子應牢固可靠,且不出現變形、松動、脫落等現象,應有防止電解液腐蝕的措施。

所有類型鋰電池均應配備電池管理系統(BMS)。BMS應具有自檢功能,應能對電池系統的故障進

行保護,應能實現蓄電池在船上使用期間的全生命周期監控。在蓄電池未工作期間,應至少能夠對蓄電

池溫度、環境溫度進行測量和顯示,并在溫度異常時能夠就地及遠程(船舶經常有人值班的區域)發出

視覺和聽覺報警。

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GB/T13603—XXXX

5蓄電池組的容量

應急電源用蓄電池組和臨時應急電源用蓄電池組及通訊、報警電源等用蓄電池組均應配有足夠的

容量,蓄電池在-20℃放電容量應不低于室溫放電容量的70%,0℃放電容量應不低于室溫放電容量的

90%,40℃放電容量應不低于室溫放電容量的95%。

用于主機起動用的蓄電池組,應設置獨立的兩組,其總容量應在30min內在不補充充電的情況下,

對每臺可換向的主機能從冷機連續起動次數不少于12次(對每臺不能換向的主機,其連續起動次數可

不少于6次),且每組蓄電池應能獨立使主機起動。并隨時可用船上的充電設備進行充電。

輔機的電起動裝置應設置兩組獨立的蓄電池組(在僅有單臺輔機的情況下,可僅設一組蓄電池組),

其總容量在不補充充電的情況下,應足以對每臺輔機至少起動3次。并隨時可用船上的充電設備進行

充電。

蓄電池容量計算基于以下公式:

Q=It/K··············································································(1)

式中:

Q——所需蓄電池容量(Ah);

I——負載電流(A);

t——負載工作時間(h);

K——蓄電池容量系數。

6充放電設備及保護

所有蓄電池組均應設有適當的充電設備,該充電設備應能將蓄電池組從完全放電狀態開始在不超

過10h的時間內充電至額定容量。當采用浮充充電工況或充電時負載仍接至蓄電池上時,充電的最大

電壓應不超過任何連接設備的安全電壓。如安全電壓不能得到保證時,則應設置電壓調整器或其他電壓

控制裝置。

當蓄電池經串聯電阻連接在線路上進行浮充時,與之連接的所有電氣設備均應能承受得住線路對

地的電壓,否則應斷開。建議電壓超過55V的系統設置適當的警告牌,牌上寫明“在接通與蓄電池相

連的任一電路之前,應斷開充電裝置”。

對于長期不用的蓄電池,必要時,應提供連續補充充電裝置,以補償內部損耗。

蓄電池充放電板上應設置能指示充放電的電流表、電壓表及工作指示燈各一只,電表的精確度不

應低于2.5級。

應急蓄電池組和臨時應急蓄電池組均應保證不論是否在充電狀態下,均能隨時自動向應急網絡或

臨時應急網絡供電。

每一蓄電池充電裝置應設有控制及監視蓄電池組充電的適當措施和由于充電裝置電源電壓的降低

或喪失而導致蓄電池放電的合適的保護。

蓄電池組(除原動機起動用蓄電池組外)保護,應滿足GB/T7357—2010中8.9條相關要求。

半導體充電設備應有抑制對無線電干擾的措施。

閥控密封型蓄電池組應設有防止其排出的可燃性氣體超過制造廠設計值的設施,該設施應獨立于

充電設備。

每一蓄電池充電裝置應設有連續監測絕緣電阻的報警器,且能在絕緣電阻異常低時發出聲光報

警信號。

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GB/T13603—XXXX

鋰電池充放電裝置都應能夠與BMS進行數據傳輸,可以接受BMS的所有必要的報警信號并進行

相應的動作以保護蓄電池的安全。充放電裝置應在BMS限定的條件下進行充放電。充放電裝置應在裝置

本身或者合適的位置指示充放電電流、電壓、SOC等參數和相關的報警信號。

7布置與安裝

鉛酸蓄電池和鎘鎳堿性蓄電池不應安放在同一艙室或同一箱體內。

蓄電池應設置在不會遭到過熱、過冷、有濺水、蒸汽或其他將會使蓄電池性能降低或加速損壞的

場所。蓄電池不應安裝在起居處所。但充電時不會產生有害氣體的氣密蓄電池例外。

應急用蓄電池組,包括應急原動機起動用蓄電池組,應設置在盡可能避免由于碰撞、失火或其他

偶然事故而引起損壞的地方。

應急用蓄電池組及其充電裝置,應安裝在最高一層連續甲板以上(內河船舶除外)易于從露天甲

板到達之處,且一般不應安裝在防撞艙壁之前;應確保主電源、主配電板等所在的處所或任何A類機器

處所1)發生火災或其他事故時,不致妨礙該蓄電池組的供電,且應盡可能不與裝有上述設備處所的連接

界面相毗鄰,應急蓄電池組和充電裝置不應安裝在同一艙室內,但應盡量靠近。

無線電通信設備的備用蓄電池組,一般應安裝在直接鄰近無線電室的蓄電池室內,該蓄電池室的

出口應直接通向露天甲板。也可安放在鄰近無線電室的露天甲板的防水蓄電池箱內,蓄電池箱離甲板高

度應不小于50mm。

為限制大的起動電流在電纜中所引起的電壓降,原動機起動用蓄電池組應盡可能接近該原動機安

放。若此蓄電池組不能設置在蓄電池室內,則它們的安放處應保證有適當的通風。

充電功率2)大于2kW的透氣型蓄電池組和充電功率大于8kW的閥控密封型蓄電池,應安放在專

用艙室內,若安放在露天甲板上,則可以安放在合適的通風良好的箱或柜中。充電功率小于2kW的透

氣型蓄電池組和充電功率小于8kW的閥控密封型蓄電池應按上述(大于2kW)規定安放,但也可以安

放在適當處所內的箱或柜中。若能防止物體落下,也可安裝在機器處所內或類似的通風良好的艙室內。

在擱置蓄電池的架子和箱柜中,蓄電池的金屬擱架的內表面均應以耐電解液材料的水密襯墊層加

以保護,襯墊沿著內壁四周向上的高度不小于75mm。鉛酸蓄電池的襯墊應用板厚不小于1.5mm的鉛

板制成,鎘鎳堿性蓄電池、磷酸鐵鋰以及三元鋰電池的襯墊應用板厚不小于0.8mm。襯墊也可以用其

他堅固耐用,并與蓄電池的耐腐蝕要求相適應的非金屬材料制成。

蓄電池組應布置得易于接近,以便于更換、檢測和清潔。鉛酸蓄電池注入孔平面以上的凈空間距

離應不小于300mm,最上層蓄電池頂部距離地板應盡量不高于1500mm。

每只鉛酸蓄電池周圍間隙應大于20mm,并應用不吸潮、耐電解液腐蝕的絕緣材料做成的楔形隔

塊可靠地塞緊和固定,以防移動,并采取措施,防止漏出的電解液與船體接觸。

三元鋰電池宜布置在蓄電池間,總容量為小于10kWh的磷酸鐵鋰電池可以布置在蓄電池間或者

就地。就地布置的輔助鋰電池宜以模塊形式安裝于蓄電池箱柜中。

1)“A類機器處所”是指裝有下列設備的處所和通往這些處所的圍壁通道:

——用作主推進的原動機;

——作其他用途的合計總輸出功率不小于375kW的原動機;

——任何燃油鍋爐或燃油裝置;

——燃油的惰性氣體發生裝置。

2)充電功率等于最大充電電流與蓄電池額定電壓的乘積。

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8蓄電池室、箱的基本要求

蓄電池室內應避免安裝電氣設備,若由于操作原因而有必要設置在蓄電池艙室內時,則該電氣設

備應具有符合防爆電氣設備的類、級別為ⅡC、溫度組別為T1的合格證書。

蓄電池室內應盡可能不穿越與其無關的電纜,當不可避免時,電纜(包括路過電纜和終端電纜)應

為鎧裝型的或敷設在金屬管道中。

易產生電弧的設備不應安裝在主要用于安置蓄電池的艙室內。

蓄電池室的電氣設備的開關、保護電器和電動機控制設備應能分斷所有極或相,且宜安裝在非危

險處所。

蓄電池室的門應盡可能開向室外,除通風口外,蓄電池室的其他開孔以及與其他毗鄰艙室之間應作

有效密封,以防止有害氣體竄入其他艙室。

安放蓄電池的專用艙室、箱、柜內部,包括架子、通風道等,凡可能受到電解液或電解液逸出氣

體腐蝕的表面,均應有防止腐蝕措施。

在專用蓄電池室、箱、柜的門或蓋子上應設有“禁止煙火”的永久固定警告牌。

除了免維護型蓄電池外,蓄電池室內應設置有蒸餾水容器及其架子和其他必要的附屬設備。

鋰電池專用箱應為鋼質,電池箱應具有熱失控專用排氣通道及滅火劑注入口。除排氣通道及滅火

劑注入口,電池箱不應再有其他氣體逸出口。

9通風散熱

蓄電池室、箱、柜均應適當布置和(或)通風,以防易燃氣體的危險積聚,其出風口在頂部、進

風口在底部,并應有防止水和火焰浸入的措施。當蓄電池為兩排或多排排列時,所有蓄電池架前后均應

留有不小于50mm的供空氣循環的間隔。

若通風管能夠直接從蓄電池室或柜的頂部通到開敞的大氣,且通風管的任何部分與垂直線的夾角

不大于45°時,則可以采用自然通風。若不能采用自然通風或自然通風不足,則應采用機械排氣通風。

通風管應采用耐蝕材料制成,或者在其內壁涂以防蝕涂料。

安裝透氣型蓄電池組的專用艙室、箱或柜,若蓄電池組的總充電功率大于2kW,則應設有機械通

風裝置。

通風量及通風管的一般估算方法如下所述:

a)蓄電池室采用自然通風時,進風風管的截面積應和出風風管的截面積相等,截面積A,應不小

于公式(2)、公式(3)的計算值:

1)透氣型蓄電池

×××

=·········································································(2)

50????????????????

????1000

2)閥控密封型蓄電池

×××

=·········································································(3)

20????????????????

????1000

式中:

2

A——進風或出風風管的截面積,單位為平方厘米(cm);

Un——蓄電池標稱電壓,單位為伏特(V);

C——蓄電池容量,單位為安培小時(Ah);

n——串聯電池的數量,單位為個。

4

GB/T13603—XXXX

b)裝有透氣型蓄電池組的室、箱或柜的通風裝置的排氣量Q應不小于公式(4)的計算值:

=0.11××·······································································(4)

式中:????????????

3

Q——排氣量,單位為立方米每小時(m/h);

I——產生氣體期間的最大充電電流,但不小于充電設備能夠輸出的最大充電電流的25%,單位

為安培(A);

n——串聯電池的數量,單位為個。

c)裝有閥控密封型蓄電池的室、箱和柜的排氣量可減少至9.4中b)規定排氣量的25%。

與從蓄電池處所中排風用管道有關的任何風扇電動機均應放置在該管道外面,并應采取防止氣體

進入此電動機的適當措施。蓄電池室風扇的結構和材料應有防止通風葉片偶然與機殼發生摩擦產生火

花的措施。非金屬的通風葉片應用抗靜電材料制成。

露天甲板上的充電功率大于2kW的蓄電池組的蓄電池箱從箱頂部引出的風管,其出風口端部應高

出箱頂不小于1.25m。應在蓄電池箱的至少兩個相對側面開有進風孔。

對充電功率小于0.2kW的蓄電池箱,除在靠近頂部處設置若干氣體逸出口外,不需要其他通風措

施。

輔助鋰電池應考慮散熱,風冷鋰電池按以下方法計算散熱通風量,通風量q'應不小于式(5)計

算值。

×()

q’=·······································································(5)

.

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