TMBJX 0011-2023 电力储能系统运行安全检测

ICS27.180CCSF19MBJX绵阳市标准计量学会团体标准T/MBJX0011—2023电力储能系统运行安全检测Operatingsafetytestingofelectricenergystoragesystems（本草案完成时间：2023年12月07日）2023-12-14发布 2023-12-14实施绵阳市准计会 发布T/MBJX0011T/MBJX0011—2023目 次前言 III112范引文件 13语定义 14常作境 25术求 3储电池 3储电能密度 3储电温控制 3储电短保护 3电管系统 4检系功要求 6设要求 6测准备 7储系电组测试 8储系电组全性试 8储系电组境适性试 8储系电管系统试 8储系充设测试 86全测数量 8内测量 8循充电数 9电模健状态 9电电压 9电簇/堆流 10温度 10压力 11通信 11报和护 11控制 12能状估算 12均衡 127全测验 12过电 12过电 12健状况 13电模外观 13I813测条件 13试样 13测报告 13II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由国家电器安全质量检测中心提出。本文件由绵阳市标准计量学会归口。（）（）III电力储能系统运行安全检测范围本文件适用于电力系统储能锂离子电池组状态安全检测，但不适用于其他类型的蓄电池组安全检测。（GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1GB/T17626.2GB/T17626.4GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌）GB/T17626.8GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10GB/T17626.160Hz～150kHzGB/T17626.17GB/T17626.18GB/T19596电动汽车术语GB/T29729氢系统安全的基本要求GB/T31036质子交换膜燃料电池备用电源系统安全GB/T34866全钒液流电池安全要求GB/T36276GB/T36280GB/T42313电力储能系统术语DL/T2528GB/T2900.41、DL/T2528、GB/T19596和GB/T42313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。腐蚀[单体]电池能够将电能转化为化学能以及把化学能转化为电能的一种电源，是由电极、电解质、容器、极端、通常还有隔离层组成的基本功能单元。1电力储能系统电池模块BCU)电化学储能系统一个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置。电池管理系统电池管理系统是一种能够对蓄电池进行监控和管理的电子装置，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护、提升电池的综合性能。电池健康状态在标准条件下电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压放出的能量与其对应的标称额定能量的比值。循环对蓄电池以相同顺序有规律的反复进行的成组操作。储能系统充能额定放电容量在规定试验条件和试验方法下，初始化充电的电池以额定放电功率放电至放电终止电压时的放电容量。单元电池系统于单台储能变流器对应的能独立进行充放电的电池及其配套设备的系统。短路保护储能统常用环条件a) 环境度：0℃～40℃；≤90%；≤2000m>2000ma)温度：-20℃～65℃；2b)相对湿度：5%～95%，无凝露；2000m2000GB/T7251.1水电解制氢/GB/T29729GB/T31036的相关规定。/GB/T36276GB/T36280GB/T34866≥145Wh/kg110Wh/kg≥500040～6010～35为保护储能系统免受短路故障影响，短路保护系统应符合以下要求：——应能够在故障发生后的极短时间内做出反应，并切断电路或限制电流，以减少故障对系统的影响。通常情况下，储能系统电池的短路保护时间应该在几十毫秒到几百毫秒之间。——应具备良好的可靠性，能够在长时间运行过程中保持稳定性。同时还应具备自检、故障诊断等功能，能够对自身进行监测和维护。——应能够与电池组、逆变器、控制器等部件有良好的兼容，并能够与其进行协同工作，确保整个系统的安全稳定运行。——应采用多层次的保护措施，包括在电池组和逆变器之间设置熔断器、断路器等保护装置，在控制系统中设置过流保护、过压保护等功能。3电池管理系统0.1表1 电池理统集池数误及样期求电池类型参数采集误差采样周期锂离子电池电池单体电压/V＜5≤0.005≤100ms5~15≤0.2%电池簇电压/V＜500≤5≤100ms≥500≤1%电池簇电流/A＜200≤2≤50≥200≤1%电池单体温度/℃、电池模块正负极端子温度/℃-20~65≤1≤1-40≤T＜-20，65＜T≤125≤2通信ModbusDL/T634.5104所）（CAN）、RS-485CAN2.0B、Modbus、DL/T860（所有部分）通信协议，且具有一个输出硬接点接口。CAN、RS-485CAN2.0B、ModbusRS-485Modbus——一级报警信息为需要立即停机或停电处理的报警信息；——二级报警信息为需要立即采取应急处理措施的报警信息；——三级报警信息为需要加强监视及一、二级报警复归的报警信息。10s4保护300ms5s300ms控制（SOE）±5%。均衡锂离子电池管理系统应具有均衡功能，均衡方式可采用主动均衡方式和被动均衡方式中的一种或两种。。表2 锂离电管系绝电阻测差求电池类型电池簇电压/U绝缘电阻R检测误差a) 60V＜U＜400R≤50kΩ≤±15kΩR＞50kΩ≤±30%U≥400R≤75kΩ≤±15kΩR＞75kΩ≤±20%120d5显示电池管理系统宜具有对电池运行状态、电池运行参数、事件记录等基本信息的显示功能。90%～1101.51min表3 电磁容能求序号检验项目符合标准试验级别静电放电抗扰度试验GB/T17626.23级电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.43级浪涌（冲击)抗扰度试验GB/T17626.53级工频磁场抗扰度试验GB/T17626.83级脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.93级阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.103级0Hz~150kHz共模传导骚扰抗扰度试验GB/T17626.163级直流电源输入端口纹波抗扰度试验GB/T17626.173级阻尼振荡波抗扰度试验GB/T17626.183级1020000h检测系统功能应具备以下要求：设备要求储能设备应具备以下要求：CE61/3环境模拟装置应满足以下要求：a) -50～130b) ±2c) 0.5，0.52±3%盐雾验置满以要求a) 温度差：[-2，2]℃；b) （1～2）mL/（80cm2·h）绝缘耐压试验装置应满足以下要求：（F.S.）的±2%；10GΩ～50GΩ15%+21GΩ～9.999GΩ（5%rdg+0.2MΩ）0.05MΩ～999.9MΩ（2%rdg+0.02MΩ）通信信号发生及采集装置应满足以下要求：CANRS-485CAN250kbps、500kbps、1000kbpsRS-4859600bps19200bps115200bpsbpsbps111[0，30]V；[0，5]电阻最大允许误差为±1%F.S.。320mΩ7储能系统电池组性能测试包含以下内容：储能系统电池组安全测试包含以下内容：储能系统电池组环境适应性测试包含以下内容：储能系统电池管理系统测试包含以下内容：储能系统充电设施测试包含以下内容：采用直流放电法测量电池内阻，即采用脉冲放电法测量电池压降，再通过压降来计算锂电池内阻，测量过程电压特征点如图1所示。图1 内阻量压线8用1C（1） R=(𝑈1−𝑈2)+(𝑈4−𝑈3) (1)2𝐼𝑈2𝑈3𝑈41监控系统应能够记录电池模组的循环充放电次数，循环次数测量为恒流恒压充电过程与恒流放电过程的结合，一个充放电过程记录为一次循环。电池模组健康状态测量为恒流恒压充电过程与恒流放电过程的结合，一个充放电过程记录为一次循环。转化公式如（2）所示： SOH=𝑄充 (2)𝑄标充标电池单体、电池簇/电堆电压采集试验按以下步骤进行。（25±2）℃。1h53e）和f）5V500V/ =−𝑈𝑅1|······································································(3)式中：𝛿V1——同一组试验样品电池电压采集误差;𝑈𝑅1——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝑈𝐶1——同一组对应的试验样品显示值。5500V公式（4）/式中：

𝛿V2

=−𝑈𝑅2|×100% (4)𝑈𝑅2𝛿V2——同一组试验样品电池电压采集误差;𝑈𝑅2——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝑈𝐶2——同一组对应的试验样品显示值。（-20±2）℃、（65±2）c）～i）。9T/MBJX0011T/MBJX0011—20231010a）～k）/电池簇/电堆电流采集试验按以下步骤进行。/（25±2）℃。静置1h020406080%和100020406080%和100重复e）～h）200A/式中：

=−𝐼𝑅1| (5)𝛿𝑛——同一组试验样品电池簇/电堆电流采集误差；𝐼𝑅1——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝐼𝐶1——同一组对应的试验样品显示值。200式中：

𝛿I2

=−𝐼𝑅2|×100% (6)𝐼𝑅2𝛿I2——同一组试验样品电池簇/电堆电流采集误差；𝐼𝑅2——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝐼𝐶2——同一组对应的试验样品显示值。（-20±2）（65±2）℃，重复c）~k）。a）～m）温度温度采集试验按以下步骤进行。（25±2）℃。静置1he) 40-15025406085125重复e）和f）（7）∆T=−(7)T/MBJX0011T/MBJX0011—2023式中：∆T——同一组试验样品温度采集误差；𝑇𝑅——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝑇𝐶——同一组对应的试验样品显示值。（-20±2）（65±2）℃，重复c）～h）a）～j）压力压力采集试验按以下步骤进行。（25±2）℃。静置1h20%、40%、6080%和100%。重复e）和f）（8）式中：

𝛿P

=−×100% (8)𝑃𝑅𝛿P——同一组试验样品压力采集误差；𝑃𝑅——同一组对应的电池模拟装置输出值；𝑃𝐶——同一组对应的试验样品显示值。（-20±2）（65±2）℃，重复c）～h）a）～j）通信通信试验按以下步骤进行:30报文IDCANRS-48530s报文，记录试验样品的通信接口和通信协议。报警和保护试验按以下步骤进行：t0t1t2；t0t1、t0t2t0t1t2t0t1、t0t211控制控制功能试验按以下步骤进行：能量状态估算试验按以下步骤进行。SOE为50SOE为5050%SOESOEN（N电池模拟装置模拟恒功率充电持续输出电压和电流𝐼ch，至电池充电SOE-时间曲线中SOE为95%1min，SOE1。静置5min𝐼disSOE-SOE为5%1minSOE1。静置5min（9）计算SOE∆SOE=−𝑆𝑂𝐸0| (9)式中：∆SOE——SOE估算误差；𝑆𝑂𝐸1——试验样品输出SOE；∆SOE——电池充放电SOE-时间曲线对应的SOE。重复f）～i）取3SOE均衡均衡试验按以下步骤