2022轨道交通车载储能系统 第 2 部分：超级电容器储能系统.docx

轨道交通车载储能系统测试方法第 2 部分：超级电容器储能系统目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 符号 35 技术要求 36 检验方法 67 检验规则 13 I轨道交通车载储能系统 第 2 部分：超级电容器储能系统1 范围本部分规定了轨道交通车载超级电容器储能系统的术语和定义、符号、技术要求、检验方法及检验规则本部分适用于轨道交通车辆上牵引动力的超级电容器储能系统（以下简称储能系统），该系统的基本储能元件采用双电层超级电容器、混合型及电池型超级电容器2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T 2423.1—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温（IEC 60068-2-1： 2007,IDT）GB/T 2423.2—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温（IEC 60068-2-2： 2007,IDT）GB/T 2423.4—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热（12h+12h循环）（IEC 60068-2-30：2005,IDT）GB/T 2423.17—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾（IEC 60068-2-11： 1981,IDT）GB/T 4208—2017 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529：2013 IDT）GB/T 21563—2018 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验（IEC 61373：2010,MOD）GB/T 24338.4—2018 轨道交通 电磁兼容 第3-2部分：机车车辆 设备（IEC 62236-3-2:2008,MOD） GB/T 32350.1—2015 轨道交通绝缘配合 第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离（IEC 62497-1:2010,MOD）GB/T 34870.1—2017 超级电容器 第1部分：总则ISO 3095:2013 声学 铁路应用 轨道机车车辆发射噪声测量IEC 62576:2018 混合电动车辆用双层电容器 电气特性的试验方法IEC 61881—3:2013 铁路应用 机车车辆设备 电力电子电容器 第3部分：双电层电容器Q/CRRC J 37.1 轨道交通车载储能系统测试方法 第1部分：动力电池系统Q/CRRC J 38 轨道交通用超级电容器单体和模组3 术语和定义GB/T 34870.1—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1 超级电容器储能系统 energy storage system with super capacitor由一个或多个超级电容器模组通过串并联组合而成的，具有电容管理系统和电压均衡单元的储能装置，并具有分断隔离设备，如：接触器，断路器、熔断器等在本标准中，简称为“储能系统”3.2 额定电压 rated voltage，UR设计时所规定的储能系统的最高工作电压2T/CITSA 08.2-2021注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.103.3 最低工作电压 minimum operated voltage设计时所规定的储能系统的最低工作电压注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.113.4 电容管理系统 capacitor management system以下简称“CMS”，储能系统的控制管理单元，主要负责超级电容性能监控管理（含SOC动态监测，单体均衡，对外通信等功能）3.5 电压均衡单元 voltage balanced unit以下简称“VBU”，与电容器模组配套使用，进行单体内、模组间的电压检测/均衡，以及对外通信的功能单元3.6 超级电容包 super capacitor pack由两个或两个以上的模组通过导线或连接片连接组合而成的储能装置。

注1：应包含防护用外壳，并提供正负极接线终端或其它接线方式； 注2：应至少包含监控回路，用于监控超级电容器的电压和温度等； 注3：可能包含保护装置和控制回路3.7 标称内阻 nominal internal resistance设计时所规定的储能系统内阻标称值注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.173.8 内 阻 internal resistance在规定的条件下，测量得到的储能系统各单体内阻，接触电阻以及导线连接电阻的组合注：通过本部分6.3.2.1的测量方法与公式（1）计算得到3.9 电压保持能力 voltage maintenance rate储能系统充电至额定电压后，在开路状态下维持电压的能力注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.183.10 质量功率密度 mass power density储能系统单位质量所能输出的功率注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.193.11 最大质量功率密度 maximum mass power density储能系统在额定电压下单位质量所能输出的最大功率注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.20。

3.12 体积功率密度 volume power density储能系统单位体积所能输出的最大功率注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.213.13 最大体积功率密度 maximum volume power densityT/CITSA 08.2-2021储能系统在额定电压时单位体积所能输出的最大功率注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.223.14 充放电电流 charging and discharging current储能系统充电或放电时的电流值注：改写GB/T 34870.1—2017，定义3.233.15 工作温度 operating temperature储能系统工作时，电容单体外壳所允许的最高稳态温度注：改写IEC 61881—3:2012，定义3.153.16 最高工作温度 maximum operating temperature储能系统工作时，所有电容单体外壳最高温度注：改写IEC 61881—3:2012，定义3.203.17 静电容量 electrostatic capacity储能系统进行恒流放电时，放电电量与电位变化值的比值，单位为Ｆ。

注：通过本部分6.3.2.2的测量方法与公式（2）计算得到3.18 储存能量 stored energy储能系统自额定电压起至最低工作电压所储存的能量注：通过本部分6.3.2.3的测量方法与公式（3）计算得到3.19 能量效率 energy efficiency在规定的充电和放电条件之下放电累积能量与充电累积能量的比率注：计算公式见公式（6）、公式（7）和公式（8）4 符号下列符号适用于本文件：Edmm ——最大质量密度，单位：瓦时每千克（Wh/kg）； Edvm ——最大体积密度，单位：瓦时每立方米（Wh/m3）； Ic ——恒流充电电流，单位为安培（A）；Id ——恒流放电电流，单位为安培（A）； RN ——标称内阻，单位为毫欧（mΩ）； CN ——标称容量，单位为法拉（F）5 技术要求5.1 一般要求5.1.1 外观按 6.3.1.1 检测时，储能系统表面应平整、干燥、无外伤、无污物，无腐蚀等，外壳不得有变形及裂纹 5.1.2 标识4T/CITSA 08.2-2021按 6.3.1.2 检测时，储能系统的正负极标识应正确的标注在接线端子附近，清晰可见；警告标识及铭牌标识应清晰可见。

5.1.3 外形尺寸及重量按6.3.1.3检测时，储能系统的外形尺寸及重量应符合企业提供的产品技术条件5.2 性能要求5.2.1 绝缘性能5.2.1.1 绝缘电阻储能系统按6.3.2.6.1检测时，主电路对地绝缘电阻不应低于5MΩ5.2.1.2 介电强度储能系统按 6.3.2.6.2 检测时，应符合 GB/T 32350.1—2008 的要求，施加工频耐受电压 1min 后，应无绝缘击穿、表面闪络等现象发生 5.2.2 内阻储能系统按6.3.2.1检测时，内阻不应大于其标称内阻值5.2.3 静电容量5.2.3.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.2.2检测时，容量应为标称电容的100%～120%5.2.3.2 混合型及电池型超级电容器储能系统按6.3.2.2检测时，容量应为标称电容的80%～120%5.2.4 储存能量5.2.4.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.2.3检测时，储存能量应为标称能量的90%～120%5.2.4.2 混合型及电池型超级电容器储能系统按6.3.2.3检测时，储存能量应为标称能量的80%～120%5.2.5 能量效率5.2.5.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.2.4检测时，能量效率不应低于93%。

5.2.5.2 混合型及电池型超级电容器储能系统按6.3.2.4检测时，能量效率不应低于90%5.2.6 电压（能量）保持能力5.2.6.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.2.5检测时，端电压不应低于额定电压的80%5.2.6.2 混合型及电池型超级电容器储能系统按6.3.2.5检测时，所放出的能量不应低于初始状态的95%5.2.7 电磁兼容储能系统按6.3.5.1检测时，应符合GB/T 24338.4—2018的规定5.2.8 噪声储能系统按6.3.5.2检测时，在距离为1m产生的噪声不应大于70dB（A）5.2.9 温升散热储能系统按6.3.5.3检测时，工作过程中储能系统最高工作温度不应大于55℃T/CITSA 08.2-20215.2.10 振动和冲击储能系统按6.3.1.4检测时，应满足GB/T 21563—2018规定的振动和冲击要求5.2.11 防护等级储能系统按6.3.1.5检测时，应满足GB/T 4208—2017中规定的IP54的要求5.2.12 高温性能5.2.12.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.4.1检测时，其性能应满足下列条件要求：a） 静电容量不低于初始值的85%； b） 储存能量不低于初始值的85%； c） 内阻小于或等于初始值的200%。

5.2.12.2 混合型及电池型超级电容器储能系统按6.3.4.1检测时，其性能应满足下列条件要求：a） 静电容量不低于初始值的80%； b） 储存能量不低于初始值的80%； c） 内阻小于或等于初始值的200%5.2.13 低温性能5.2.13.1 双电层超级电容器储能系统按6.3.4.2检测时，其性能应满足下列条件要求：a） 静电容量不低于初始值的65%； b） 储存能量不低于初始值的。