T-DZJN 40-2021 梯次利用电池 家庭储能系统技术规范

CCSZ05TechnicalspecificationIT/DZJN40-2021 2规范性引用文件 3术语和定义 24基本要求 5技术要求 5.1电池配组要求 5.2梯次利用电池分级 5.3储能逆变器 45.4电池管理系统 5.5接线要求 45.6绝缘要求 45.7电气强度 55.8极性保护 55.9异常响应 56安全要求 7工作环境要求 6附录A（资料性）组合一致性计算方法 7附录B（资料性）检测项目 附录C（规范性）梯次利用标签 附录D（资料性）梯次利用电池家庭级储能系统构成 参考文献 T/DZJN40-2021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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由动力电池回收与梯次利用联盟提出。本文件由中国电子节能技术协会归口。本文件起草单位：上海电力大学、格林美（武汉）动力电池回收有限公司、银隆新能源股份有限公司、东莞新能安科技有限公司、江苏欧力特能源科技有限公司、宝星能源服务集团有限公司、烟台创为新能源科技股份有限公司、苏州创禾智汇电气科技有限公司、宁波维科新能源科技有限公司、江苏中兴派能电池有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、台达电子企业管理（上海）有限公司、昆山宝创新能源科技有限公司、湖南新瑞能源科技有限公司、中国电子节能技术协会汽车产业委员会。本文件主要起草人：廖强强、龙伟、何意、罗成、严学庆、周峰、相波、汪义旺、孙珊珊、屈孝聪、张育红、朱选才、杨重科、张涛、翁炳文、缪李良、王禹玺、杨林。1T/DZJN40-2021梯次利用电池家庭储能系统技术规范本文件规定了梯次利用电池家庭储能系统应用的基本要求、设备技术要求、安全要求和工作环境要求。本文件适用于家庭储能系统用梯次利用锂离子电池，其他类型的储能电池参照此标准执行。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(包括所有的修改版)适用于本文件。GB/T3096-2008声环境质量标准GB50054-2011低压配电设计规范GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分：按接收限AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T8702-2012电磁环境控制限值GB50016-2014建筑设计防火规范GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T34131-2017电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池GB/T36558-2018电力系统电化学储能系统通用技术条件GB/T12706.1-2020额定电压1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1kV（Um=1.2kV）到3kV（Um=3.6kV）电缆GB/T34015.1-2020车用动力电池回收利用余能检测GB/T34015.2-2020车用动力电池回收利用拆卸要求DL/T1816-2018电化学储能电站标识系统编码导则NB/T33015-2014电化学储能系统接入配电网技术规定NB/T42091-2016电化学储能电站用锂离子电池技术规范T/CNESA1002-2019电化学储能系统用电池管理系统技术规范T/ATCRR06-2019梯次利用锂离子蓄电池检验方法2T/DZJN40-20213术语和定义GB/T36276、GB/T34015中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1梯次利用echelonuse梯次利用是指对废旧动力蓄电池进行必要的检测、分类、拆分、电池修复或重组，按照再利用的价值顺序利用电池产品，使其可应用至其他领域的过程。3.2梯次利用锂离子蓄电池echelonusedlithiumionbattery退役后性能仍满足小功率动力电动车或储能等其他使用要求的车用动力锂离子蓄电池，由若干个电池单体和电池管理系统组成，电池单体与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内，也可分开放置。[来源：T/ATCRR06-2019，3.2]3.3梯次利用电池家庭储能系统householdenergystoragesystem应用于家庭的、可进行电能存储、转换及释放的分布式能量存储系统。本标准中梯次利用锂离子电池家庭级储能系统简称为家庭储能系统。[来源：T/CEC131.9-2020，3.3,有修改]3.4健康度stateofhealth在规定试验条件和试验方法下，电池的充电容量、放电容量分别于初始充电容量、初始放电容量的比值，用百分数表示。3.5组合一致性combinationconsistency健康度组合一致性：在规定条件下，2个或2个以上单个电池模组串联/并联使用过程中健康度一致性的显示状态，本部分用ΔSOH（%）表示。开路电压组合一致性：在规定条件下，2只或2只以上单个电池模组串联开路静置过程中的端3T/DZJN40-2021电压一致性的显示状态，本部分用ΔU（V）表示。荷电保持能力组合一致性：在规定条件下，2个或2个以上单个电池模组串联/并联使用过程中荷电保持能力一致性的显示状态，本部分用ΔCR（%）表示。3.6荷电状态stateofcharge当前电池单体、模块、电池包或系统中按照制造商规定的放电条件可以释放的容量占实际容量的百分比。[来源：T/CNESA1002-2019，3.18]4基本要求4.1家庭级别梯次利用锂离子电池储能系统应符合GB50054，满足安全供电准则，进行充放电时，电流不应超出配电设备允许的载流能力。4.2家庭级储能系统应满足接入市电技术要求。4.3家庭级储能系统应符合环境保护要求。4.4家庭级储能系统产生的工频电磁场和噪声应满足GB/T8702和GB/T3096的要求。4.5家庭级储能系统的标志、包装、运输和储存除应符合NB/T42091的要求外，还应贴有梯次利用标志，标签样式见附录C。5技术要求梯次利用电池家庭储能系统应满足GB/T36558中系统技术要求。5.1电池配组要求家庭储能系统梯次利用锂离子电池应符合GB/T36558中对锂离子电池的设备技术要求。电池配组时，不同厂商电池不宜配组。梯次利用锂电池经过检测、筛选应满足健康度组合一致性、开路电压组合一致性以及荷电保持能力组合一致性，组合一致性的计算方法见附录A，电池的检测项目见附录B。5.1.1健康度一致性电池按GB/T34015.1-2020规定进行5小时率容量试验，采用附录A式1计算电池健康度，同组电池最大健康度与最小健康度的差值应不大于5%。4T/DZJN40-20215.1.2开路电压一致性电池开路电压测量静置时间为2h。单体电池组合，100%SOC时各电池间的开路电压值不大于50mV；模组电池组合，100%SOC时每个模组电池内各电池之间的开路电压值不大于50mV。5.1.3荷电保持能力一致性在100%SOC、静置1个月后，同组电池的最大荷电保持能力与最小荷电保持能力的差值应不大于2%。荷电保持能力一致性计算方法见附录A式3。5.2梯次利用电池分级根据梯次利用电池健康度的大小将其分级，并对家庭储能应用场景提出要求，应按照表1的要求。表1梯次利用电池分级及家庭储能应用场景5.3储能逆变器家庭储能系统的储能逆变器应符合GB/T36558中对储能逆变器的功能要求和性能要求。5.4电池管理系统家庭储能系统电池管理系统应符合GB/T36558中对电池管理系统的一般要求和功能要求。5.5接线要求用户应按照家庭级储能系统的配置要求进行接线，接入点处应采用易操作、可闭锁、具有手动和自动操作的断路器，同时安装具有可视断点的隔离开关，不应自行变更接线方式，不应自行拆除梯次利用锂离子电池的闭锁装置或使其失效。5.6绝缘电阻按照GB/T36276中A.3.10试验方法，在电池模块正极与外部裸露可导电部分之间、电池模块负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均不应小于1000Ω/V。储能系统接入点设备的绝缘强度应符合GB50150的规定，接入点各回路交直流电缆绝缘应满足GB/T12706.1的规定。5T/DZJN40-20215.7电气强度家庭级储能系统应耐压试验过程中无击穿或闪络等破坏性放电现象，试验中漏电流不大于5mA。5.8极性保护应有防止极性反接的结构或有防止极性反接而造成损坏的措施。5.9异常响应家庭级储能系统，当接入点频率低于49.5Hz时，应停止充电；当接入点频率高于50.2Hz时，应停止向电网送电。电压异常响应特性应符合表2的规定。表2电压异常响应要求6安全要求6.1家庭级储能系统应符合具备低电压和过电流保护功能。停电时电池进入放电运行模式。6.2家庭级储能系统应具备防孤岛保护功能。非计划孤岛情况下，应在2s内与配电网断开。6.3家庭级储能系统接入市电时应按照标准NB/T33015规定，具有自动同期功能，启动时应与接入点配电网的电压、频率和相位偏差在相关标准规定的范围内，不应引起电网电能质量超出规定范围。6.4家庭级储能系统的外壳应设有伪接地的接地端子，并且与接地导体相连接，除主回路和辅助回路以外的那些指定需要接地的金属零件，也应与接地导体相连接，外壳的防雷接地应符合标准GB50054要求。6T/DZJN40-20216.5家庭级储能系统的放置应使不小心触及接线端子的电击危险最小，其互联方式应使维修或更换时的短路和电击危险最小。6.6家庭级储能系统触电、连接和布线必须有防护措施，防止其受潮湿、气体、蒸汽、振动和机械应力等环境因素的影响。6.7家庭级储能系统应按照标准GB34015.2规定进行电池组的储存。6.8家庭级储能系统距离地面、墙体、屋顶距离应满足GB50016中对建筑设计防火的要求，放置区域配置洁净气体灭火器。7工作环境要求7.1家庭级储能系统应满足标准GB/T36558中对环境条件的相关要求。7.2家庭级储能系统应存放在干燥、洁净的房间内，应避免阳光直射，离热源（暖气）距离不应少于0.3m，若房间铺设地热，电池组距离地面距离不应少于0.1m。7.3家庭级储能系统的环境温度范围应为5℃~40℃、环境相对湿度应不超过90%。7.4家庭级储能系统的布置应符合电池的防火、防爆、防震和通风的规定。7.5家庭级储能系统的使用地点不应有爆炸危险介质，周围介质不应含有腐蚀性气体以及对人体有害气体及导电介质。7.6家庭储能装置放置区域应设置明显的安全隔离带并配置安全警示牌。7T/DZJN40-2021附录A组合一致性计算方法A.1健康度组合一致性计算方法在25±2℃环境中，按照GB/T36276A.2.4的方法测试新鲜电池模组的充放电容量和梯次利用电池模组的充放电容量。对选取的电池模组根据充电容量计算健康度：SOHcℎ=×100%…………(1)对选取的电池模组根据放电容量计算健康度：SOHdiscℎ=×100%…………(2)对选取的电池模组进行充电容量健康度组合一致性计算：∆SOHcℎ=SOHcℎ,max−SOHcℎ,min (3)对选取的电池模组进行放电容量健康度组合一致性计算：∆SOHdiscℎ=SOHdiscℎ,max−SOHdiscℎ,min (4)式中：cold,cℎ—n小时率梯次利用电池模组充电容量，单位为安时（Ahcnew,cℎ—n小时率新鲜电池模组充电容量，单位为安时（Ahcold,discℎ—n小时率梯次利用电池模组放电容量，单位为安时（Ahcnew,discℎ—n小时率新鲜电池模组放电容量，单位为安时（AhSOHcℎ—根据充电容量计算的健康度（%SOHdiscℎ—根据放电容量计算的健康度（%∆SOHcℎ—根据n小时率充电容量计算的健康度组合一致性（%∆SOHdiscℎ—根据n小时率放电容量计算的健康度组合一致性（%8T/DZJN40-2021A.2开路电压组合一致性计算方法在25±2℃环境中，测量某一荷电状态下的电池的开路电压，进行开路电压一致性计算：∆U=vmax−vmin……………(5)式中：∆U—电池之间开路电压差的数值，单位为伏特（Vvmax—电池开路电压最大值的数值，单位为伏特（Vvmin—电池开路电压最小值的数值，单位为伏特（V）。A.3荷电保持能力组合一致性计算方法按照NB/T42091-2016中附录C.2.7的试验方法进行荷电保持能力试验，根据公式（7）和（8）进行荷电保持能力计算：×100%……………(7)∆CR=CRmax−CRmin……………(8)式中：C1——同簇电池模组的额定容量（AhC2——同簇电池模组充满电在室温下储存28天后的实际放电容量（AhCR——同簇电池模组的荷电保持能力（%∆CR——同簇电池模组荷电保持能力的最大值与最小值的差（%CRmax——同簇电池模组荷电保持能力的最大值（%CRmin——同簇电池模组荷电保持能力的最小值（%）。9T/DZJN40-2021