船舶动力电池检验指南

背景简介

超级电容是⼀种介于普通电容器和蓄电池之间的新型⾼性能储能器件，又称电化学电容器，双电层电容，其工作原理是通过双电层结构和活性炭多孔电极储存电量。储存或释放电能即充放电过程中并不伴随着化学反应，是可逆的物理过程。因其内阻很小，故可大电流充放电。

超级电容器在不当使⽤及极端恶劣环境下使用时，会造成外壳破裂，可能会导致电容器内部成分泄漏，在遇火燃烧中可能会形成CO、CO2及有机烃类气体。

目前超级电容在陆域轨道交通，港口大型机械方面应用较多，但由于其能量密度低，应用条件要求比较苛刻，水路方面作为独立主动力装置的应用较少，防护及维护保养要求可参照法规对磷酸铁锂电池的要求开展。

对船用超级电容系统的日常维护保养

检修时， 操作人员需佩戴必备劳动保护用品，包括绝缘鞋、绝缘手套等。

日常检查，可以通过人机界面或BMS屏（电池管理系统）检查超级电容系统的电压、电流、温度等状态；检查电容系统上下电是否正常，BMS屏（电池管理系统）电容状态显示是否正常。

任何时段若发现模块或单体出现短路、冒烟、泄漏等现象，必须立即停⽌操作，采取断开回路、切断电源等对应安全措施。

灭火时要用七氟丙烷或⼆氧化碳灭火器，不能使用干粉灭火器， 严禁使用泡沫及水灭火。

四，电池管理系统（BMS）的检查与维护保养要点

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图片：浦龙号电池管理系统

电池管理系统 （BMS） 主要负责电池系统的主要参数采集、状态监控及安全运行，通过实时监测电池组的工作状态，从而保障动力电池组和船舶的安全性。

功能要求

电池信息的获取。包括电池单体的电压、电流、电池温度，以及电池组的总电压、总电流和工作温度等。防止单体和电池组的过充和过放。

电池状态估计。包括荷电状态、寿命、能量状态等。

在线故障诊断。包括电池组断路与短路故障、传感器故障、有毒性气体泄漏、电池故障以及执行器故障等。

电池组安全控制及预警。管理系统能在动力系统的使用过程中，准确的获取各种信号，在超出预警范围时能准确的切断回路，保护线路安全。

充电控制。在充电过程中管理系统能实时监测每个电池单体的电量，在单体充电完成时，能及时切断回路，保证电池不会过充。

热管理。高温会加速电池材料的老化，管理系统能够对电池组进行热管理以保持电池组的正常工作。

关键历史数据存储。管理系统能每隔一段时间对电池组的运行数据进行记录，方便工作人员进行检查以及故障的排除及诊断。

日常维护要点

检查电池系统传感器是否工作正常，包括电流、电压、电池温度等监控状况是否工作正常。

检查数据存储单元数据记录是否完好，是否方便进行检查和故障排除。

检查电池荷电、能量状态是否正常，如发现数据异常，应及时开展故障排查。

检查电池组安全控制及预警系统是否工作正常，并应定期开展测试。

检查充电完成后能否及时切断回路。

五，功率管理系统的检查与维护保养要点

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功率管理系统（PMS）主要由控制主站和人机界面组成。人机界面可以监测动力系统设备和岸电系统的运行工况，还可以通过触摸屏手动控制机组和电池组的并网、解列，以及控制参数调整。

“浦龙号” 功率管理系统（PMS）示意图

系统功能介绍

提供在网最大功率能力，确定在网电池组的数量和状态；

负责电池电站的功率分配和功率均衡，并且在电站容量受限的情况下实现功率限制，保障船舶运行的安全性；

实现电池系统的放电功率与推进等负载的消耗功率之间的平衡，维持直流组网电压稳定；

与电池管理系统（BMS）进行信息交互，监控电池状态，及时切除电池故障回路或使其降容使用。续航里程监测及专家咨询功能，实时计算当前电量下可允许的续航里程，在电池发生故障时，给出报警信号，保证船舶安全返航。

船员维护保养要点

检查系统各传感器是否工作正常，包括电池系统和船舶配电系统的监测、报警和保护功能是否工作正常；

查看PMS现有现有警报及历史警报数据记录，综合研判系统的工作状态是否良好；

船员可以在PMS触摸屏上进行控制动力电池起动和停车、逆变器切换等测试，查看PMS功能是否正常。