《储能电气系统技术要求》征求意见稿

1T/XXXXXXX—XXXX储能电气系统技术要求本文件规定了储能电气系统的产品构成、使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于集装箱式储能电气系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1413系列1集装箱分类、尺寸和额定质量GB/T5338.1系列1集装箱技术要求和试验方法第1部分：通用集装箱GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB8624—2012建筑材料及制品燃烧性能分级GB15322可燃气体探测器技术要求和试验方法GB16670柜式气体灭火装置GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3—2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5—2019电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6—2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9—2011电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB18614七氟丙烷(HFC227ea)灭火剂GB25972气体灭火系统及部件GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T42313电力储能系统术语GB/T50065交流电气装置的接地设计规范JT/T617汽车运输危险货物规则3术语和定义GB/T42313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电池预制舱batteryprefabricatedcompartment用于安装储能电池簇的在工厂内预制、现场安装的箱体，由舱体、支架和空调、通风等辅助设施组2T/XXXXXXX—XXXX3.2电池系统batterysystem由多簇并联的电池簇及相应附件（一级电池管理系统、二级电池管理系统、三级电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等）构成的能量存储装置。3.3电池管理系统batterymanagementsystem监测电池的状态（温度、电压、电流、荷电状态等），为电池提供通信接口和保护的系统。4产品构成储能电气系统由以下部分构成：b)消防系统；c)电池管理系统。5使用条件储能电气系统在以下条件下应能正常运行：a)温度：-30℃~50℃;b)相对湿度：≤95%；c)海拔：≤2000m；d)地面无严重倾斜，承载力符合要求。6技术要求6.1电池舱6.1.1舱体成型应均匀，无磕碰、划伤、锈斑、变形、涂层破损、鼓起等缺陷。6.1.2电池舱外表涂层应均匀，色泽应纯正，无流挂、开裂现象。6.1.3油漆涂层颜色应均匀，漆膜厚度应符合设计要求。6.1.4焊缝应平滑，焊接点及焊道应无毛刺、脱焊等缺陷。6.1.5舱体尺寸、标识尺寸应与设计图纸相符。6.1.6电池舱整体防护等级应不低于GB/T4208—2017中规定的IP54，并应能经受GB/T4208—2017中IPX5等级规定的淋雨试验。6.1.7电池舱壁板、舱门应进行隔热处理，电池舱内采用保温、铺地、装饰材料时，其燃烧性能应符合GB8624—2012中规定的A级。6.1.8电池舱的尺寸和额定质量宜符合GB/T1413的要求。6.1.9电池舱的结构强度和刚度应符合GB/T5338.1的要求。6.1.10电池舱接地设计应符合GB/T50065的规定，电池舱外部应具备至少2个符合电力标准要求的接地点。6.2消防系统3T/XXXXXXX—XXXX6.2.1电池预制舱内应设置自动灭火系统。每台电池舱应设置火灾探测器、火灾自动报警系统，并符合GB15322的相关规定。电池预制舱采用七氟丙烷灭火装置时，灭火装置应符合GB16670、GB25972的要求，灭火剂的性能和质量应符合GB18614的要求。6.2.2消防系统应具备声光报警装置。6.2.3消防系统应具备手动和自动模式，并安装紧急启停装置。6.2.4每台电池预制舱内应设置一个消防主机，消防控制主机应支持多种通信方式。6.2.5电池预制舱内消防系统的火灾预警、探测及联动应满足控制策略。6.2.6电池预制舱内应配置传感器等安全设备。6.2.7每台电池预制舱应至少预留1个消防水管接口，正常情况下该接口应由便于开启的密封盖保持密封状态。6.3电池管理系统6.3.1电池簇6.3.1.1外观及极性6.3.1.1.1电池簇及所属部件的外观应无变形及裂纹，表面应干燥、无外伤、无污物，排列应整齐、连接可靠，且标识正确、清晰。6.3.1.1.2电池簇端子极性标识应正确、清晰。6.3.1.2初始充放电能量应符合下列要求：a)初始充电能量不小于额定充电能量；b)初始放电能量不小于额定放电能量；c)初始充放电能量效率不小于92%。6.3.1.3绝缘性能电池簇正极、负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻与标称电压的比值均应不小于1000Ω/V。6.3.1.4耐压性能电池簇不应发生击穿或闪络现象。6.3.1.5单体充电压差电池单体的充电电压极差值应小于300mV。6.3.1.6单体放电压差电池单体的放电电压极差值应小于400mV。6.3.1.7簇间总压差电池总压差应小于5V。6.3.2电池系统4T/XXXXXXX—XXXX6.3.2.1外观电池系统及所属部件的外观应无变形、裂纹，表面应干燥无外伤，且排列整齐、连接可靠、标志清6.3.2.2初始充放电能量应符合下列要求：a)初始充电能量不小于额定充电能量；b)初始放电能量不小于额定放电能量；c)初始充放电能量效率不小于90%。6.3.2.3绝缘性能电池系统正极、负极分别与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均应不小于1000Ω/V。6.3.2.4充放电温差电池系统内部电池单体的温度应符合下列要求：a)风冷系统：电池单体最高温度与最低温度的差值不大于10℃,且最高温度不高于45℃;b)液冷系统：电池单体最高温度与最低温度的差值不大于7℃,且最高温度不高于35℃。6.4电磁兼容性6.4.1静电放电抗扰度应能承受GB/T17626.2—2018中第5章规定的严酷等级4级的静电放电抗扰度试验。6.4.2射频电磁场辐射抗扰度应能承受GB/T17626.3—2016中第5章规定的严酷等级3级的射频电磁场辐射抗扰度试验。6.4.3电快速瞬变脉冲群抗扰度应能承受GB/T17626.4—2018中第5章规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。6.4.4浪涌（冲击）抗扰度应能承受GB/T17626.5—2019中第5章规定的严酷等级为3级的浪涌（冲击）抗扰度试验。6.4.5射频场感应的传导骚扰抗扰度应能承受GB/T17626.6—2017中第5章规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。6.4.6工频磁场抗扰度应能承受GB/T17626.8—2006中第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度试验。6.4.7脉冲磁场抗扰度应能承受GB/T17626.9—2011中第5章规定的严酷等级为5级的工频磁场抗扰度试验。5T/XXXXXXX—XXXX7试验方法7.1电池舱7.1.1目测外观和焊接质量。7.1.2按GB/T4208—2017的规定进行防护等级试验。7.1.3采用符合精度要求的量具测量电池舱的尺寸和额定质量。7.1.4按GB/T5338.1的规定检验电池舱结构强度和刚度。7.2消防系统7.2.1目测消防设备安装是否齐全、正确。7.2.2根据技术图纸检测消防设备是否能正常运行。7.3电池管理系统7.3.1外观在自然光下，目测电池簇及电池系统外观。7.3.2极性采用电压表检测电池簇极性。7.3.3初始充放电能量在室温下，按下列步骤进行试验：a)电池簇、电池系统按要求初始化放电；b)电池簇、电池系统以额定功率恒功率充电至任一单体、任一模块或簇的充电终止电压，静置30min；c)电池簇、电池系统以额定功率恒功率放电至任一单体、任一模块或簇的放电终止电压，静置30min；d)重复上述步骤不少于1次，以至少2次试验的平均值作为结果；e)记录初始充电能量、初始放电能量、充电时间、放电时间、电池单体的电压极差、电池模块的电压极差、电池单体的温度极差、初始充电容量、初始放电容量；记录整个试验过程中相对于试验开始时电池单体的最大温升；计算能量效率；功率测量点在直流侧，不计辅助电源功耗。7.3.4绝缘性能按下列步骤进行试验：a)电池簇、电池系统按要求初始化充电；b)将电池簇的正、负极与外部装置断开，如电池簇内部有接触器应将其处于吸合状态；如电池簇附带绝缘电阻监测系统，应将其关闭；对不能承受绝缘电压试验的元件，测量前应将其短接或拆除；c)按表1选择合适电压等级的绝缘电阻测量仪进行测试，试验电压施加部位应包括电池簇正极与外部裸露可导电部分之间和电池簇负极与外部裸露可导电部分之间。6T/XXXXXXX—XXXX表1绝缘电阻测量仪电压等级测试对象的最大工作电压UVVU＜500500≤U＜1000U≥10007.3.5耐压性能7.3.5.1试验条件如下：a)试验电压施加部位应包括电池簇正极与外部裸露可导电部分之间和电池簇负极与外部裸露可导电部分之间；b)采用交流电压或等于规定交流电压峰值的直流电压进行试验，交流或直流试验电压有效值应不大于规定值的5%；c)交流电源应具有足够的功率以维持试验电压，可不考虑漏电流，此试验电压应为正弦波，且频率为45Hz～62Hz；d)由主电路直接供电的辅助电路，试验电压值应按表2选取；不适于由主电路直接供电的辅助电路，按表3选取。表2由主电路直接供电的辅助电路试验电压值测试对象的最大工作电压UVVVU≤300300＜U≤690690＜U≤800800＜U≤1000—表3不由主电路直接供电的辅助电路试验电压值测试对象的最大工作电压UVVU≤12U＞607.3.5.2按下列步骤进行试验：a)电池簇、电池系统按要求初始化充电；b)将电池簇的电源断开，主电路的开关和控制设备闭合或旁路；对半导体器件和不能承受规定电压的元件，将其断开或旁路；安装在带电部件和裸露导电部件之间的抗扰性电容器不断开；试验开始时施加的电压不应大于规定值的50%，在5s之内将试验电压平稳增加至规定的最大值并保持5s；7T/XXXXXXX—XXXXc)观察是否有击穿或闪络现象。7.3.6充电压差按下列步骤进行试验：a)电池簇按要求初始化放电；b)电池簇以额定功率恒功率充电至任一单体、任一模块或簇的充电终止电压，静置20min；c)记录整个过程中单体电压数据，按公式（1）计算静置后电压差。式中：∆U1——充电压差，单位为毫伏（mV）；Umax一一最高单体电压，单位为毫伏（mVUmin一一最低单体电压，单位为毫伏（mV）。7.3.7放电压差按下列步骤进行试验：a)电池簇按要求初始化充电；b)电池簇以额定功率恒功率放电至任一单体、任一模块或簇的放电终止电压，静置20min；c)记录整个过程中单体电压数据，按公式（2）计算静置后电压差。式中：∆U2——放电压差，单位为毫伏（mV）；Umax一一最高单体电压，单位为毫伏（mVUmin一一最低单体电压，单位为毫伏（mV）。7.3.8簇间总压差按下列步骤进行试验：a)电池簇按要求初始化充电；b)电池簇以额定功率恒功率放电至任一单体、任一模块或簇的放电终止电压，静置20min；c)记录过程中放电末端簇间总电压数据；d)电池簇按要求初始化放电；e)电池簇以额定功率恒功率充电至任一单体、任一模块或簇的充电终止电压，静置20min；f)记录过程中充电末端簇间总电压数据；g)计算静置后电压差。7.3.9充放电温差按下列步骤进行试验：a)电池系统按要求初始化充电；b)电池系统以额定功率恒功率放电至任一单体、任一模块或任一簇的放电终止电压，静置30min；c)电池系统以额定功率恒功率充电至任一单体、任一模块或任一簇的充电终止电压，静置30min；d)重复上述步骤2次；8T/XXXXXXX—XXXXe)记录温感数据，按公式（3）计算电池系统温度差。式中：Δr——温差，单位为摄氏度(℃);rmax——电池单体最高温度，单位为摄氏度(℃);rmin——电池单体最低温度，单位为摄氏度(℃)。7.4电磁兼容性7.4.1静电放电抗扰度按GB/T17626.2—2018的规定执行。7.4.2射频电磁场辐射抗扰度按GB/T17626.3—2016的规定执行。7.4.3电快速瞬变脉冲群抗扰度按GB/T17626.4—2018的规定执行。7.4.4浪涌（冲击）抗扰度按GB/T17626.5—2019的规定执行。7.4.5射频场感应的传导骚扰抗扰度按