UL9540A标准中文版-2019储能系统UL中文版标准

参考中文标准评估电池储能系统中热失控火蔓延的测试方法2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A,3内容前言5介绍2计量单位113规范性引用文件114词汇表12施工5.1单元格135.2模组135.3电池能量存储系统单元145.4液流电池14性能6一般147单元格等级157.1一般157.2样品157.3热失控方法的确定157.4电池排气气体成分测试187.5液流电池系统的废气成分197.6细胞水平测试报告197.7性能-细胞水平测试207.8性能-液流电池热失控确定测试208模块级别218.1样品218.3模块级测试报告238.4模块级测试的性能249单位等级249.1样品和测试配置249.2测试方法-室内落地式BESS装置289.3测试方法-室外地面安装单元329.4测试方法-室内壁挂单元329.5测试方法-室外壁挂单元339.6屋顶和露天车库设施339.7单元级测试报告339.8单元级别测试的性能3510安装等级3710.1一般3710.2样品3710.3测试方法1-洒水喷头的有效性3910.4安装水平测试报告-测试方法1-洒水喷头的效果4110.5性能-测试方法1-洒水喷头的有效性4210.6测试方法2-防火计划的有效性422019年11月12日310.7安装水平测试报告-测试方法2-防火计划的有效性4210.8性能-试验方法2-防火计划的有效性43附件A(信息性)测试概念和测试结果在装置中的应用A1简介44A2测试方法和目的49A2.2细胞水平测试49A2.3模块级测试49A2.4单元级测试50A2.5安装水平测试50A3评估结果 51A3.1总则 A3.2文件52A3.3选择适当的测试52附录B(信息性)测试安全建议B1一般552019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A:9介绍1.1该标准中的测试方法确定了电池技术经受热失控的能力，然后评估已证明具有经受热失控能力的那些电池储能系统的着火和爆炸危险特性。1.2生成的数据将用于确定安装用于ICCIFC,NFPA1,NFPA70,IEEEC2,CAN/CSAC22的电池储能系统所需的防火和防爆功能。2号0,以及其他影响储能系统的代码，以及制造商的安装说明。1.3与电池储能系统设备无关的防火要求已包含在相应的安装规范中。1.4有关该标准中测试顺序的示意图，请参见图1.1。见附件A,其中解释：a)本标准包括的测试目的；b)个别测试的说明：和c)结果的解释和应用。图1.1测试顺序示意图模块级别测见第8节。。参见第10节。·模块设计安装),不得燃烧。用于出口。2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,11NFPA1,防火法规4.2电池能量存储系统(BESS)-固注意：对于液流电池系统，能量存储在一个或多个电解质存储罐中。a)初始化电池能量存储系统单元(初始化BESS)-一种BESS单元，该单元装有电阻加热器，以产生安装水平测试所需的内部火灾条件(第9节)4.7放电终止电压(EODV)-放电期间制造商指定的最低电压水平。4.8能量储存器-将有功能量存储在液流电池能量储存系统中的解决方案。这可以是一种电解质，两种4.10流动电池-一种电池技术，它以一种或多种电解质(有或没有固体金属颗粒)的形式将其活性物质2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,13注意1:三种市售液流电池技术是锌空气，溴化锌和钒氧化还原。笔记2:与燃料电池系统不同，液流电池是封闭系统，没有净燃料消耗。4.11最高表面温度端点-当使用外部加热器方法实现电池的热失控时，在进行热倾斜之后，在电池盒上测得的最终保持温度。4.12模块-作为BESS组件的子组件，由一组电池或电化学电容器组成，该组电池以串联和/或并联配置(有时称为模块)连接在一起，带有或不带有保护装置和监视电路。4.13MONOBLOC-一种常见的电池设计，其中包含一个或多个内部电池，电解液，排气阀或泄压阀组件，电池间连接件和硬件。普通的单体电池的典型示例是SLI铅酸电池。4.14非住宅用途-旨在用于商业，工业或公用事业场所。4.15住宅用途-根据此标准，旨在用于一或两个家庭住宅和联排别墅以及多户住宅的单个住宅单元。4.16充电状态(SOC)-BESS,电池组，模块或电池中的可用容量以额定容量的百分比表示。4.17THERMALRUNAWAY-电化学电池无法控制地通过自加热升高温度的事件。当电池的发热量高于其散发的热量时，热失控就会发生。这可能导致火灾，爆炸和瓦斯逸出。4.18单元-由功能性BESS组成的框架，机架或外壳，该BESS包括组件和子组件，例如电池，模块，电池管理系统，通风设备和其他辅助设备。施工5.1.1与测试的BESS相关的电池应记录在测试报告中，包括电池化学性质(例如NMC,LFP),电池的物理形式(即棱柱形，圆柱形，袋形),容量和标称电压下的电池电气额定值，单元的整体尺寸和重量。5.1.2测试报告中包括的电池文件应表明与BESS相关的电池是否符合UL1973。5.1.3有关单元级别测试报告中包含的更多详细信息，请参见7.6.1。5.2.1与测试的BESS相关的模块应记录在测试报告中，包括通用(例如，金属或非金属)外壳材料，模块内容的总体布局以及模块和模块中电池的电气配置在BESS中。14ANSI/CAN/UL9540A,2019年11月12日5.2.2测试报告中包含的模块文件应说明与BESS相关的模块是否符合UL1973。5.2.3有关模块级测试报告中包含的更多详细信息，请参见8.3。5.3电池储能系统单元5.3.1测试报告中包含的BESS单元文档应指出符合UL9540的单元，并包括所有BESS的制造商，型号，电气额定值和能量容量。5.3.2对于无法确定是否符合UL9540要求的BESS单元，测试报告中包含的文档应包括BESS中的模块数量，模块的电气配置以及BESS中的模块物理布局，电池管理系统(BMS))和BESS的其他主要组成部分。BESS外壳的总体尺寸和用于外壳的通用(例如，金属或非金属)材料应形成文件。取决于BESS的配置(例如，功率调节系统在BESS机柜外部),可以测试电池系统作为BESS的代表。除了完整的BESS符合UL9540之外，还应记录电池系统是否5.3.3如果适用，作为BESS组成部分的任何火灾探测和灭火系统的详细信息应在测试报告中注明。5.3.4请参阅9.7、10.4和10.7,以获取要包含在设备级别以及安装级别测试报告中的更多详细信息。5.4液流电池5.4.1对于液流电池，该报告将涵盖化学成分(例如钒氧化还原，溴化锌等),电解质的一般说明，单个电池组的总体尺寸以及容量和标称电压的电气额定值电池堆的数量。该报告还将包括有关完整液流电池系统的信息，包括系统的制造商名称和型号，以伏特为单位的电气额定值和以Ah或Wh为单位的额定存储容量，系统中的电池和电池组数量以及最大容量。系统电解液的体积。5.4.2测试报告中包括的液流电池文档应说明液流电池系统是否符合UL1973。5.4.3有关要包含在液流电池热失控确定水平测试报告中的更多详细信息，请参见7.6.2。性能6.1本标准中的测试是在电化学储能设备上进行的极端滥用条件，可能导致火灾，爆炸，烟雾，易燃和有毒物质放气，暴露于有毒和腐蚀性液体以及潜在暴露于危险电压和电能。有关推荐的测试方法，请参见6.2在测试结束时，应按照制造商的规定排出样品。所有样品应按照当地法规进行处理。7细胞水平7.2样品否正常工作。每个循环应定义为先充入100%SOC,再充入电池制造商规定的放电电压(EODV)的终点。7.2.2在开始测试之前，应将要测试的电池充电至100%SOC,并稳定至少1小时，最多稳定8小时。7.3.1一般7.3.1.1在开始测试时，室内实验室环境条件应为25±5°C(77±9"F)和50±25%RH。覆盖尽可能多的电池盒而不覆盖安全部件或端子，从而持续加热内部电池电极组件。每分钟应对电池施a)机械的(例如钉子穿透);c)使用备用加热源(例如烤箱)。7.3.1.5在开始测试之前，应确定表面温度，使其接近电池内部短路的温度，此短路可能导致热失控。对于锂离子电池，其表面温度保持点应比通过差示扫描量热法(DSC)确定的电池隔板材料的熔化温度高5°C(9°F)至15°C(27°F)之间。符合UL2591(UL746A)的分离器数据。在达到该保持点温度范围之前，可能会发生热失控。但是，如果在4h的时间后仍未在该保持点温度下达到热失控，则应重新建立7.3.1.2的电池加热速率，直到发生热失控或证明加热无法实现热失控。7.3.1.6如果电池容易受到外部加热的热失控，应将电池加热直到发生热失控。如果电池不易被薄膜加热器加热而产生热失控，则应采用7.3.1.2中包括的另一种方法。参见7.3.1.7-7.3.1.9。如果使用其他外部7.3.1.7电池的外表面温度应通过由24或更细的K型热电偶线形成的热电偶结在电池测试中连续测量。热电偶的位置应在施工审查期间确定。至少一个热电偶应位于电池表面中央的加热膜下方(如果电池是棱柱形，则将是电池较宽侧面的中心),一个热电偶应位于电池正端子附近。7.3.1.8应记录由于内部压力升高而使电池盒排气的温度。位于电池表面中央加热膜下方的热电偶用于此测量。如果使用其他电池滥用方法，则热电偶将位于电池上的相同位置，如7.3.1.7所述。7.3.1.9热失控开始时的温度应形成文件。如果使用外部加热器方法，则热失控的开始应由电池表面温度的变化率超过外部施加的热量输入的变化率的点确定。如4.17所述，热失控是指电池以不受控制的方式加热的情况，不应与过热混淆，后者仅导致排气。电池排空可能首先发生，但是使用加热器方法时必须继续加热，直到发生热失控。对于其他应力方法，将有必要继续施加应力，例如机械应力或电应力，直到发生热失控。有关热失控的电池温度曲线的说明性示例，请参见图7.1。如果电池在排气期间出现短暂的温度下降，则可能需要增加热量输入以使其回到加热速率范围。2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,17图7.1热失控温度曲线的说明性示例7.3.1.10当使用加热法以外的方法时，应将应力(即电或机械应力)施加到电池上，直到发生热失控。如图7.1所示，当温度迅速升高时，无论选择何种应力方法，都认为发生了4.17中定义的热失控，不应将其与简单的过热导致排气混淆。7.3.1.11如果电池表现出热失控行为(使用任何方法),则应使用相同的方法测试3个其他样品，并显示热失控以证明可重复性。排气温度和热失控开始温度应在测试样品(不包括排气孔捕获样品)上平均。该平均温度将用于建立本标准其他测试水平的温度极限。7.3.2液流电池热失控确定测试7.3.2.1对于液流电池技术，应根据适用于液流电池技术的7.3.2.2至7.3.2.6的测试方法对储能器进行测试，以证明热失控的倾向。7.3.2.2电解质的可燃性应基于确定可燃性的适当测试方法来确定。可以使用几种方法，选择方法取决于液体的粘度及其预期的闪点温度范围。ASTME502提供了选择适当测试方法的指南。对于在25°C(77°测试设备中使用的所有组件均应使用合适的材料，以防止其与测试溶液发生化学反应。应根据解决方案的实际情况以及测试确定结果所需的条件来选择测试溶液的体积。测试应继续进行至最大解决方案温度为200°C(392°F)或足以确定测试方法范围内液体的可燃性。应记录每种测试电解液的闪点温度。如果未观察到闪点(即未发生点火),则应记录下来。7.3.2.3对于带有两种电解质的液流电池系统，应通过使每种电解质经受7.3.2.2中概述的适当测试方法来7.3.2.4可通过将液流电池组件中的储能器充电至100%SOC,然后在大约1分钟内将两种电解质材料直接在密闭容器中混合，来证明液流电池故障可能导致温度升高，其中存在两种电解液。试验期间应测量混合溶液的温度。测试应在溶液温度稳定至少1h时得出结论。应记录样品的最高混合温度，并与7.3.2.2的闪点温度结果进行比较。此外，代表液流电池系统的测试电池应在监视储能器温度的同时，根据UL1973进行过充电测试和短路测试。测试期间应记录储能器的最高温度，并将其与7.3.2.2的闪点温度结果进行比较。7.3.2.5对于具有一种包含固体金属颗粒的活性电解质的液流电池技术，应采用Z.3.2.2的适当测试方法确定闪点温度。所测试的电解质应包含充满电系统的电解质中存在的金属颗粒的额定浓度。如果在7.3.2.2中观察到闪点，则应通过7.3.2.6的测试方法证明热失控的倾向，并将在这些测试中记录的储能器温度与从7.3.2.2确定的闪点温度进行比较。。7.3.2.6如果液流电池技术在一种含固体金属颗粒的活性电解质中观察到闪点，则代表液流电池系统的测试电池应按照UL1973进行过充电测试和短路测试，同时监控温度储能器。应记录试验期间储能器的最高7.4电池排气气体成分测试7.4.1应通过在7.3压力容器内迫使电池进入热失控状态来产生和捕获电池排气，该压力容器应足够容纳电池，但又不能影响气体成分的测量。为此，对于大多数尺寸的市售电池，建议使用82升(21.7加仑)的压力容器。试验应在大气压和氧气含量少于1%的初始条件下开始。试验前应注意初始大气条件。7.4.2应当使用气相色谱(GC)结合确定成分气体的检测技术或等效气体分析技术来确定气室排放气体的成分，以识别代表着火或爆炸危险的碳氢化合物气体以及需要测量的其他附加气体。氢气应使用能够测量体积超过30%的传感器进行测量。试验前应注意初始大气条件。7.4.3根据7.4.2确定电池排放气体的组成后，应根据ASTME918对合成复制的气体混合物的样品确定电池排放气体的可燃性下限，并在环境温度和电池排放温度下进行测试。2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,197.4.4合成复制的气体混合物应根据ISO817中的《可燃气体燃烧速度测量的测试方法》附件的规定来确7.4.5合成复制的气体混合物应根据EN15967用于确定Pmax。7.5.17.3.2液流电池测试中的废气成分应通过在密闭容器中执行7.3.2.2的测试方法并收集产生的废气，并收集在通风口和出口处产生的废气来确定。进行过充和短路测试时的通风管道7.3.2.4和7.3.2.6(适用于液流电池技术)。在环境温度和最高测量温度下，应通过7.4.2和7.4.3概述的方法确定这些捕获气体的成分及其可燃极限。7.5.2试验期间测得的可燃气体的体积应按预期的液流电池系统的最大能量储存器的比例缩放，以便确定在故障情况下导致该系统关闭的系统可能产生的潜在总可燃气体放气。该信息应在报告中提供。7.6细胞水平测试报告7.6.1细胞水平测试的报告应包括以下内容：a)电池制造商名称和电池型号；b)每个5.1的单元详细信息(以及是否符合UL1973);c)能量存储技术(以及是否符合UL9540);d)电池的额定储能容量(例如，安培小时);e)调节电池期间获得的电压和电流；f)测试开始时电池的开路电压；g)尝试并用于引发热失控的方法：h)首次排放气体的表面温度和测试样品的平均温度(不包括气体收集样品);i)热失控之前的表面温度(以及最高温度的位置)和测试样品的平均温度(不包括气体收集样品):j)易燃气体的产生和成分测量；k)电池排气的可燃性下限；l)电池排气的燃烧速度：和7.6.2液流电池热失控确定测试报告应包括以下内容：a)液流电池系统制造商名称和型号(以及是否符合UL1973);20ANSI/CAN/UL9540A,2019年11月12日b)每个5.4的电池堆详细信息：c)能量存储技术(以及是否符合UL9540);d)液流电池的额定储能容量(例如，安培小时或瓦特小时);e)系统中的电解质成分和数量f)每种电解液的闪点温度g)在以下情况的异常情况下测得的最高温度：1)用于两个电解液系统的混合电解液；和2)电池系统过充和短路测试期间的电解液；h)易燃气体的产生和成分测量；i)在环境温度和异常测试温度下，可燃气体的可燃性下限；j)易燃气体的燃烧速度：和7.7性能-细胞水平测试7.7.1如果满足以下性能条件，则无需进行第8节中的模块级测试：a)电池中不会引起热失控；和b)按照ASTME918在环境温度和通风温度下测定，与任何体积的空气混合时，电池的通风气体都7.7.2BESS包含的所有单元均符合7.7.1的标准，应适合于安装在住宅单元中。7.8性能-液流电池热失控确定测试7.8.1对于液流电池，如果在液流电池热失控确定测试期间满足以下性能条件，则无需进一步测试：a)经过7.3.2.2测试方法的电解液不会着火；要么最高温度高出至少5°C(9°F);和c)对于具有两种活性电解质的系统，在7.3.2.2的测试中测得的闪点温度比按照7.3.2.4测得的混合溶液的最高温度至少高出5°C(9°F)。7.8.2按照7.5.2中概述的方法，通过根据最大的预期液流电池储能器缩放结果来解决异常测试期间的易燃废气。2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,218模块级别指定的放电电压(EODV)的终点。在调节期间，应按照8.2.1保持环境温度和条件。8.1.2被测模块应充电至100%SOC,并在测的摩尔分数(量纲)X°O2=测得的中O2的摩尔分数(无量)ANSI/CAN/UL9540A,C=孔板系数(以kg1/2m1/2K1/2为单位)kc度轮廓形状因子(无量纲)f(Re)=雷诺数校正(无量纲)8.2.12排气气体成分应使用傅立叶变换红外光谱仪(其最小分辨率为1cm-1,路径长度至少为2m(6.6SRR=烟雾释放率(m2/s)lo=清晰(预测试)光束的透光信号(V)I=测试期间的透光信号(V)a)模块制造商的名称和型号(以及是否符合ULd)根据5.2的模块构造功能：f)所使用的热失控引发方法，包括用于引发热失控的晶胞的数量和位置；g)放热率与时间数据：h)易燃气体的产生和成分数据：i)峰值烟雾释放速率和总烟雾释放数据。j)观察飞屑或爆炸性气体排放；k)观察火花，电弧或其他电气事件；m)应记录模块的位置以及火焰扩展和持续时间的视觉估计：n)根据8.2.3的测量得出的模块重量损失；和o)测试视频。8.4模块级测试的性能8.4.1如果在模块级测试期间满足以下性能条件，则不需要在第9节中进行单元级测试：a)热失控包含在模块设计中。和b)根据电池水平测试确定，电池出口气体不可燃。9单位等级9.1样品和测试配置9.1.1单元级测试应在按照制造商说明和本节所述安装的BESS单元下进行。测试配置包括以下内容：a)室内地面安装非住宅使用BESS:b)室内落地式家用BESS;c)户外地面安装非住宅使用BESS;d)户外地面安装式住宅用BESS;e)室内壁挂式非住宅用途BESS;f)室内壁挂式住宅使用BESS;g)室外壁挂式非住宅用途BESS;h)户外壁挂式住宅使用BESS;和i)屋顶和开放式车库非住宅使用BESS安装。9.1.2单元级测试需要一个启动BESS单元，在该单元中启动根据模块级测试的内部火灾条件，并以代表安装的相邻BESS单元为目标。测验对于室内地面安装和室外地面安装的安装，应视为具有火势蔓延危险，并且代表该安装的启动单元和目标单元之间的距离应代表室内安装和室外地面安装。测试应在室内进行，并在有火灾蔓延危险的情况下进行，并在代表安装的起始单元与目标单元之间保持距离。这些测试的结果也应视为户外安装。潜在的测试配置例外：如果具有以下控制和环境条件，则可以在仅室外安装的室外进行测试：a)使用挡风玻璃，最大风速保持在≤12mph。c)湿度<90%RH;d)有足够的光线来观察测试；e)测试期间无沉淀：f)在测试区域内对植被和可燃物进行控制，以防止对测试造成任何影响并防止意外的火势从测试区域蔓延：和g)有适当的保护机制可以防止未经授权的人员无意中进入测试区域，并防止人员因测试而遭受任何危险。9.1.3根据BESS的配置和设计(例如BESS由位于不同机柜中的多个独立部件组成),可以在电池系统级别进行此测试以确定火势特征。这种方法的适用性应基于BESS的总体设计和对电池系统的分析来确定，图9.1WalSectionWalSectionDuw四6H6剩下：两行或更多行的BESS单元的布局。对：单行的BESS单元的布局。A=启动BESS单元与启动BESS单元后面的仪表壁部分之间的分隔距离。B=目标BESS单元与目标BESS单元后面的仪表壁部分之间的分隔距离。C=启动BESS单元与仪表壁部分到启动BESS单元侧面的距离。D=初始BESS单元与目标BESS单元之间的距离。E=启动BESS单元与目标BESS单元或仪表壁部分之间的距离。F=目标BESS单元与目标BESS单元或仪表壁部分之间的分隔距离。G=目标BESS单元与仪表壁部分之间的分隔距离。H=目标BESS单位之间的分隔距离。2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A:图9.2室外地面安装住宅使用BESS测试安排的示例xxxxx图9.3壁28ANSI/CAN/UL9540A:2019年11月12日图9.4室外壁挂式BESS测试装置示例9.1.4完整安装中，启动BESS单元应包含代表BESS单元的组件。应当包括使启动和目标BESS单元互连的可燃组件。9.1.5目标BESS单元应包括外部机柜(如果是设计的一部分),机架，模块外壳和保留单元组件的组件。目标BESS单元模块机柜不需要包含单元。9.1.6根据制造商的规范，启动BESS单元应处于最大工作荷电状态(MOSOC),以便进行本标准中的测试。充电后且在测试之前，启动的BESS在室内环境下最多应休息8小时。9.1.7如果BESS单元包括一个集成的灭火系统，则可以选择为其提供DUT。如果BESS单元配备了可选的整体式灭火系统，则该系统不应安装在DUT上。9.1.8此测试不依赖电子和软件控件，例如BESS中的电池管理系统(BMS)。这不包括BESS外部的，符合UL840的灭火控制，但作为9.1.7中集成灭火系统的一部分提供。9.2测试方法-室内落地式BESS单元9.2.1样品和测试配置符合9.1。在测试过程中，应控制测试室的环境，以防止气流影响测试结果。测试开始时，室内环境温度不得低于10°C(50°F)或不高于32°C(90°F)。9.2.6仪表壁部分的表面应覆盖16毫米(5/8英寸)石膏墙板，并涂成浅黑色。烟雾释放率。9.2.11参考9.2.9,对流放热率应使用位于排气管排气系统中的热电堆，速度探头和K型热电偶来测量。中央电视台HRRc=对流放热率(kW)Ve=排气度(m/s)A=排气管横截面积(m2)30ANSI/CAN/UL9540A,2019年11月12日Cp=空气的比热(kJ/kg-K),表示为Cp=A0+A1T+A2T2+A3T3,其：A0=0.9950A1=-5.29933E-05A3=-1.22004E-109.2.13BESS单元(起始和目标)与相邻壁之间的物理间距应代表9.1中所述的预期安装。9.2.15应收集BESS的壁表面温度测量值，该测量值应安装在具有可燃结构的位置。如果预期的安装完9.2.16对于墙体温度，应使用24号或更小号K型裸露结热电偶以152毫米(6英寸)的间隔垂直排列，以2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,319.2.20对于非住宅使用的BESS,应使用至少一个水冷的Schmidt-Boelter仪表的传感元件测量热通量，9.2.22对于在住宅中使用的BESS,DUT必须覆盖一层单层的干酪布点火指示器。粗棉布应为未经处理的棉布，其布行面积为26-28平米/公斤，在6.45平方厘米(1平方英寸)的面积内，任一方向的线为28-a)应根据模块水平测试的结果选择模块的位置，以使其对相邻模块(例如上方，下方，侧向)的散热量最大；和b)用于在模块中引发热失控的设备的设置(即类型，数量和位置)应与在模块级别测试中用于引发和传播热失控的设备相同(第8节)9.3测试方法-室外地面安装单元9.3.1被评估要安装在建筑物和建筑物附近的室外地面非居民使用BESS必须使用第9.2节所述的测试方法。如果仅用于室外安装，则无需测量烟雾释放速率，对流和化学热释放速率以及释放的排出气体的含量，9.3.2评估要安装在建筑物和建筑物附近的室外地面安装的住宅用BESS,应使用第9.2节中所述的测试方9.3.4.无障碍出口的热通量测量应按照9.2.20.如果仅用于室外安装，则无需测量烟雾释放速率，对流和化学热释放速率以及释放的排出气体的含量，速度和温度。9.3.3如图9.2所示，应将测试样品安装在3.66m(12ft)高的仪表壁部分附近，并带有0.3m(1ft)宽的水平拱腹(图9.2所示的屋檐下表面))。样品应安装在支撑基板上，并按照制造商规定的最小分隔距离与墙壁隔开。墙壁和拱腹应使用19.05毫米(3/4英寸)胶合板建造，该胶合板安装在木钉上并涂成浅黑色。仪表壁应水平延伸超过目标BESS单元的外部不少于0.49米(1.6英尺)。壁厚为9.2.16的24号或更小尺寸，K型暴露结热电偶阵列应延伸到拱腹表面，如图9.2所示。例外：如果制造商要求安装不易燃材料，则测试装置可能包括制造商建议的设备和胶合板壁之间的衬背材料。9.3.4应根据制造商的安装规范在启动BESS的每一侧安装目标BESS。BESS单元之间的物理间距(起始和目标)应为制造商规定的最小间隔距离。9.4测试方法-室内壁挂式单元9.4.1室内壁挂式BESS的测试应符合9.2节的要求，但本节进行了修改。参见图9.3。9.4.2该测试应在标准的NFPA286防火测试室中进行，该测试室的高度为3.66×2.44×2.44-m(12×8×8英尺),高度为0.76×2.13-m(2-1/2×7英尺)高开。房间的结构应为16毫米(5/8英寸)石膏墙板，安装在木钉上并涂成浅黑色。9.4.3启动BESS单元应位于门开口对面的墙壁上，中心应位于地板上方1.22米(4英尺)处，并在相邻墙壁之间的中间位置。9.4.4应将目标BESS安装在启动BESS每一侧的墙壁上，并在与启动BESS相同的地板上方高度。BESS单元之间的物理间隔(起始和目标)应为制造商规定的最小间隔距离。9.4.5初始和目标BESS单元安装在其上的墙壁应根据9.2节进行检测。9.4.6气体收集方法应符合9.2的规定_对于住宅用系统，应将9.2中收集的气体收集数据与制造商指定的最小房间安装进行比较，以确定收集的可燃气体是否超过空气中LFL的25%。9.4.7对于在住宅中使用的BESS,DUT必须覆盖一层单层的干酪布点火指示器。粗棉布应为未经处理的棉布，其布行面积为26-28平”米/公斤，在6.45平方厘米(1平方英寸)的面积内，任一方向的线"为28-32。9.5.1除在本节中进行修改外，室外壁挂式BESS的测试应符合9.2节的规定。参见图9.4。如果打算仅在室外使用壁挂式安装，则烟雾释放率，对流和化学热释放率；并且不需要测量释放的排气的含量，速度和温度。9.5.2测试样品应安装在3.66m(12f)高的仪表壁部分，水平拱腹0.3m(1ft)(屋檐下表面如图9.4所示)。墙壁和拱腹应使用19.05毫米(3/4英寸)胶合板建造，该胶合板安装在木钉上并涂成浅黑色。仪表壁应水平延伸超过目标BESS单元的外部不少于0.49米(1.6英尺)。壁厚为9.2.16的24号或更小号K型裸露结热电偶阵列应延伸至拱腹表面，如图9.4所示。9.5.3起始的BESS单元应放置在仪表壁上，其中心位于地板上方1.22米(4英尺)处，并且位于墙边缘之间的中间位置。9.5.4应将目标BESS安装在启动BESS每一侧的墙壁上，并在与启动BESS相同的地板上方高度。BESS单元之间的物理间隔(起始和目标)应为制造商规定的最小间隔距离。9.5.6对于在住宅中使用的BESS,DUT必须覆盖一层单层的干酪布点火指示器。粗棉布应为未经处理的棉布，其布行面积为26-28方米/公斤，在6.45平方厘米(1平方英寸)的面积内，任一方向"线数为28-32.9.6.2如果仅用于屋顶和开放式车库安装，则无需测量烟雾释放速率，对流和化学热释放速率以及释放的排放气体的含量，速度和温度。a)室内地面安装非住宅使用BESS:b)室内落地式家用BESS;c)户外地面安装非住宅使用BESS;d)户外地面安装式住宅用BESS:e)室内壁挂式非住宅用途BESS:f)室内壁挂式住宅使用BESS;g)室外壁挂式非住宅用途BESS;h)户外壁挂式住宅使用BESS;i)屋顶安装的非住宅用BESS;要么j)露天车库安装了非住宅用BESS。9.7.2参考9.7.1,如果测试要代表一种以上的安装类型，则应在报告中注明。9.7.3该报告应包括以下内容(如适用):a)单元制造商名称和型号(以及是否符合UL9540);b)启动BESS单元中的模块数；e)与测试的SOC相对应的模块电压；f)使用的热失控引发方法；g)启动模块在BESS单元中的位置；h)测试装置的示意图和尺寸，包括初始和目标BESS单元的安装位置，以及墙壁，天花板和拱腹的i)观察初始BESS外壳外部是否有任何火焰以及最大火焰扩展；j)化学和对流放热率与时间数据：k)从启动BESS单元到目标墙的距离(例如，图9.1中的距离A和C)l)从启动BESS单元到目标BESS单元的距离(例如图9.1中的距离D和H);m)在测试和测量热电偶的位置过程中达到的最大壁面温度和目标BESS温度；n)在室内或室外壁挂式测试过程中达到的最高天花板或拱腹表面温度以及测量热电偶的位置：o)目标壁表面和目标BESS单元上的最大入射热通量；p)在室内或室外壁挂式测试过程中，目标天花板或拱腹表面上的最大入射热通量；q)气体产生和成分数据；r)峰值烟雾释放率和总烟雾释放数据：2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,35表9.1接下页s)指示整体消防系统的激活，如果激活，则表示进入激活状态的测试时间；t)观察飞行碎片或爆炸性气体排放；u)观察热失控事件引起的重燃；v)观察火花，电弧或其他电气事件；w)观察到的损坏：3)相邻的墙壁，天花板或拱腹；和x)测试的照片和视频。9.8单元级测试的性能9.8.1如果在单元级测试期间满足表9.1中概述的以下性能条件，则不需要在第10节中进行安装级测试。表9.1单位级别的绩效标准b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆炸或积聚(在可e)可到达出口2)中心的热通量不得超1.3kW/m2安装1)a)如果观察到设备外部有火焰，则暴露的间隔距离应通过试验过程中观察到的最大火焰b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动c)对于打算在暴露环境附近安装的BESS设备，根据9.2.15进行的壁温测量不得超过环境温度的97°C(175°d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可e)可到达出口2)中心的热通量不得超"1.3kW/m2b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的表9.1接下页d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的式b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的e)可到达出口2)中心的热通量不得超"1.3kW/m2。a)如果观察到设备外部有火焰，则暴露的间隔距离应通过试验过程中观察到的最大火焰b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的a)未观察到起火的BESS装置外部有火焰，但粗棉布指示剂未燃烧b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的e)对于指定的最小房间安装尺寸，空气中的可燃气体浓度不超过25%LFL。a)如果观察到设备外部有火焰，则暴露的间隔距离应通过试验过程中观察到的最大火焰b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的c)对于打算在近距离曝光的BESS设备，根据9.2.15进行的壁面温度测量不得超过环境温度的97°Cd)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的a)未观察到起火的BESS装置外部有火焰，但粗棉布指示剂未燃烧b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在可燃极限内，可能导致爆燃的2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,37e)对于最小的预期房间安装尺寸，可燃气体的浓度不超过25%LFL。式a)未观察到起火的BESS装置外部有火焰，但粗棉布指示剂未燃烧b)与启动BESS单元相邻的目标BESS单元内模块的表面温度不超过7.3.1.8中确定的发生热启动单元排气的d)没有观察到爆炸危险，包括电池排放气体的爆燃，爆震或积聚(在燃烧极限内，可能导致爆燃的量)。和其他危险性，以及的2)NFPA101中定义了无障碍的出行方式，从本质上讲，这是提供安全区域通道的人员连续无障碍有效性。10.2.1样品(起始BESS和目标BESS)及其测试准备(包括与墙壁的距离)应与第9节中用于单元级测图10.1洒水测试有效性的安排示例2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A:39BA10.3测试方法1-洒水喷头的有效性高测试室中进行，一个开放的1.22×2.13-m(4×7英尺)高的门口或代表制造商指定安的规定安装在试验装置中。10.3.2测试室应在测试室中心以3.05米(10英尺)的间距安装四个喷头。洒水器应为标准喷雾器，标准10.3.3墙壁应使用16毫米(5/8英10.3.4起始的BESS单元应放置在制造商指定的距测试室仪器壁和目标BESS单元的距离处。例如，图偶位于天花板下方25毫米(1英寸),间隔为152毫米(6英寸),使用No.24。规格K型裸露结热电偶。40ANSI/CAN/UL9540A,2019年11月12日10.3.6仪表壁表面温度测量值应以152毫米(6英寸)的间隔垂直排列，以使用24号K型裸露结热电偶测量仪表壁部分的整个高度来测量壁表面温度。热电偶应放置在预计会受到初始BESS单元最大热辐射的墙10.3.7用于测量壁表面温度的热电偶应使用放置在电线绝缘部分上的钉子固定在石膏表面上。热电偶的尖端应压入石膏中，以便在测量点与石膏表面齐平，并使用压敏纸带使其与石膏表面保持热接触。10.3.8热通量应在每个仪表壁表面使用至少两个水冷Schmidt-Boelter液位计的传感元件进行测量：a)两者都与垂直热电偶阵列共线：b)一个放置在标高处，由于启动模块的热失控，该位置估计会收到最大的热通量；和c)一个被定位在标高上，以在初始BESS单元内热失控的潜在传播期间接收最大热通量。10.3.9在与目标BESS单元相对的每个相邻目标BESS单元的表面上，至少应使用至少两个感应水冷式a)一个被定位在标高处，以估计由于启动BESS内的启动模块的热失控而接收到的最大热通量；和b)由于起始BESS的热失控，一个被定位在标高处以接收最大的表面热通量。10.3.10应当使用至少一个水冷的施密特-博尔特压力计的传感元件来测量热通量，该水冷式施密特-鲍尔特压力计位于启动单元的中间高度处，可到达出口的中央。10.3.11必须安装24号或更小的K型裸露结热电偶，以测量目标BESS单元内模块外壳的表面温度。三个热电偶应位于每个模块外壳外部最靠近初始BESS单元的位置。每个模块中至少应放置两个，24号或更小的K型热电偶，以提供数据以监视非启动模块中的热状况。可以放置其他热电偶以解决复杂的外壳内部几10.3.12必须在启动BESS单元的单个模块内创建符合模块级别测试的内部火灾条件：a)应根据模块水平测试的结果选择模块的位置，以使其对相邻模块(例如上方，下方，侧向)的b)用于在模块中引发热失控的设备的设置(即类型，数量和位置)应与在模块级别测试中用于引发和传播热失控的设备相同(第8节)。10.3.13BESS单元排放气体的成分应使用傅立叶变换红外光谱仪进行测量，其最小分率为1cm-1,路径总长至少为2.0m(6.6ft)2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,4110.4安装水平测试报告-测试方法1-洒水喷头的有效性a)单元制造商名称和型号(以及是否符合UL9540);h)从启动BESS单元到的间隔距离(例如图10.1中的距离j)火焰指示器(如果使用)相对于BESS的距离(例如图10.2中的距离A和B)q)气体产生和成分数据(如果测量);42ANSI/CAN/UL9540A:2019年11月12日s)观察飞行碎片或爆炸性气体排放：t)观察热失控事件引起的重燃：u)观察到的损坏：2)目标BESS单位；和v)测试的照片和视频；w)单元内的防火功能/检测/抑制系统；和10.5性能-测试方法1-洒水喷头的有效性10.5.1对于打算安装在具有可燃结构的BESS设备，沿仪表壁表面的表面温度测量不得超过环境温度97°C(175°F)的温度升高。如果目标安装完全由不燃材料组成，且BESS安装中不得包含墙壁组件，电缆，电线和任何其他可燃材料，则表面温升不适用。在这种情况下，报告应注意，安装中不得包含可燃材料。10.5.2与启动BESS单元相邻的BESS单元内模块的表面温度不得超过7.3.1.8中确定的发生热启10.5.3火焰指示器中电缆上的火势不得水平延伸超过初始的BESS外壳尺寸。10.5.4测试室内不应有任何火焰。10.5.5没有观察到爆炸。除非通过工程爆燃保护系统缓解爆燃，否则没有爆燃现象。10.5.6可到达的出口通道中心的热通量不得超过1.3kW/m2。10.5.7在完成安装测试并且中止喷水灭火操作后，启动单元内不得再燃。10.5.8不满足上述适用性能标准的安装级别测试被认为不符合要求，需要进行修订和重新测试。10.6试验方法2-防火计划的有效性10.6.1试验方法2的试验装置和试验程序与10.3相同，不同之处在于，该房间应装有代表下列物品的指定的防火和防爆设备，以代替10.3.2的洒水装置。经过测试的BESS系统的计划安装。10.7安装水平测试报告-测试方法2-防火计划的有效性10.7.1安装级别测试的报告应包括以下内容：2019年11月12日ANSIICAN/UL9540A,43a)10.4.1(a)-(u)和(V)项目中的报告信息(如适用);10.8性能-试验方法2-防火计划的有效性附件A(资料性)1973。符合这些标准可降低电池和电池储能系统(BESS)的基础。BESS防火评估流程图-电池，模块和BESS单元液位测试法排气温度热失控温度内部短路离距离(目标BESS,踏壁)险进行安装水平测试带有已安装的防火计划[6]要么查看防火规范以了解安装要求[6]火焰状一没-哪里：的环境温度。图A.2BESS防火评估流程图-安装水平测试的问题在房间外面发架空电缆上的火焰传有爆炸危险吗?没有未测试适用于实际现场安装?[3]是IFC代码以了解安装要求要考虑的问题·位置(屋顶，室内与室外，室内地B.分隔距离●墙间距c.可燃物·架空电缆·检测与报警●抑制系统设计●防爆燃系统设计工程师进行的外壳火灾建模。2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A:47哪里：Tvent-题水平测试期间测量的细胞排气温度。Ttarget-目标BESS的最高温度。Twall-目标墙的最高温度。环境-测试开始时的环境温度。[1]审查消防和爆燃计划可能需要包括一名有执照的消防工程师。[2]最高壁温标准仅适用于可燃壁结构。[3]结果是否适用于实际安装和法规要求可能需要有执照的消防工程师进行审查。物计算化学计混合Vflam的积累没有<必要的防爆措施YES—是选择爆燃抑制系统或都没有爆炸危险68可接受爆燃通风2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A:Venc-机柜的体积或机柜的通风速率。Xpv燃混合物的LFL-易燃性下限。Ppv-分体积压力。Pmax-来自电池排气气体成分的最大压力(EN15967)。Pred排气爆燃过程中，排气外壳中产生的最大压力。[2]根据NFPA68,如果允许变形，则Pred不得大于通风外壳极限强度的三分之二；如果不允许变形，则Pred不得超过通风外壳的极限强度的三分之二。A2.2.1此测试在单个电池上进行，并使用各以便能够进行爆燃排气设计：a)用ISO817附录中的可燃气体燃烧速度测试方法中所述的垂直管法测量基本燃烧速度，或按照的排放可燃气体，则在任何一个电池水平测试中，都不需要进行额外的模块或单元测试利用这些单元的电池被驱动导致起火进入热失控状态后，模块内部会着火。该测试测量化学放热率，烟雾释放率，最高温度和排放气体成分；并记录测试后模块外壳的完整性，模块外壳外部部件的任何爆炸或危险弹出以及任何火焰在模块外部传播A2.3.3模块级别的测试建立了基线耐火测试性能，该性能可以与BESS制造商可以选择在系统内使用的其他电池模块的耐火性能进行评估。如果模块设计包含了热失控(着火和爆炸)的影响，并且电池排气(由电池水平测试确定)是不可燃的，则可以在模块水平测试后停止测试。A2.4单元级测试A2.4.1单元级测试与防火法规和其他影响储能系统安装的法规进行的预期测试相对应，以评估安装在建筑物内，建筑物上或邻近建筑物或其他区域的BESS装置的大规模防火性能，以及由此产生的合格性能。对于这些装置所施加的代码限制的例外情况。可以寻求例外的限制包括：单个BESS单元的大小，房间内安装的BESS单元的总数以及BESS单元之间以及BESS单元与建筑物墙壁之间的分隔距离。A2.4.2在此测试中，将初始BESS单元与模拟与初始BESS单元相同的BESS单元的目标BESS单元，以及与代表安装的模拟墙之间保持一定距离。使用与启动BESS中的一个模块中的模块级别测试所用的方法相同的方法，在单元中引起热失控，并进行各种测量。结果旨在用于验证单个BESS单元内的火灾不会蔓延到其他单元，也不会突破墙壁或BESS外壳(如果提供),并且不会有飞扬的碎屑或爆炸性气体排放。选的内部灭火系统不包括在单元级测试中。A2.4.4试验监测BESS单元的着火行为并测量放热率(对流和化学释放);气体的产生和组成：烟雾释放率：目标BESS单元，壁表面以及可到达的出口通道内的最大热通量：目标BESS单元内的墙壁和模块的最大表面温度；并记录受测BESS的任何爆炸，爆燃和飞扬的碎屑。如果单元级别的测试符合表9.1中该测试A2.4.5如果BESS安装符合表9.1中的所有性能标准，这为主管当局考虑允许密度小于12.22-L/m2/min(0.3-gpm/ft2)的洒水装置保提供了术依据，或者其他灭火系统，用于保护电池室或区域。A2.4.6住宅使用BESS必须满足表9.1中住宅安装的单位级别性能标准，因为这些应用程序没有安装级别测A2.5安装级别测试A2.5.1概述A2.5.1.1如果单元级别测试的结果不符合表9.1中提供的该级别的性能标准，则应进行安装测试。该测试本质上是对单元级测试的重复，安装了预期的灭火系统并运行以确定是否满足性能标准。2019年11月12日ANSI/CAN/UL9540A,51法2-消防计划的有效性。A2.5.1.3对于所使用的任何一种测试方法，该测试都会测量气体的产生和成分(除非之前已在单元级测试中进行了测量),目标BESS单元和壁表面上的最大热通量，内壁和组件的最大表面温度目标BESS单位；基本上与单元级测试相同，但此测试是在测试室内(而不是相邻的墙壁)内进行的，所有架空电缆均作为火焰指示器和灭火装置(无论是喷淋头还是其他类型)均按安装要求进行设置。A2.5.2试验方法1-洒水喷头的有效性A2.5.2.2测试在6.10×6.10-m(20×20尺),但不少于2.44m(8ft))的高度，并具有1.22×2.13-m(4×7英尺)高的门口开口，并且该房间在测试室的中心装有四个喷头，间距为3.05m(10英尺)。喷头类型(K系数，喷头激活温度)和喷头水A2.5.3试验方法2-防火计划的有效性组合系统)的有效性。该测试还评估了BESS单元内的火灾在位于被测BESS单元上方的裸露电缆桥架A2.5.3.2测试在6.10×6.10-m(20×20尺),但不少于2.44m(8ft))的高度，并具有1.22×2.13-m(4×7英尺)高的门口，房间配备了防火A3.2.1评估过程的第一步是获取有关建议安装的完整文档。除其他外，这将包括以下内容：a)规范的施工和调试文件；b)大型耐火测试报告的完整副本；c)有关要安装的BESS的完整说明，包括制造商的名称和型号，能量(千瓦时或兆瓦时)额定值，BESS单元内电池模块的数量和型号，以及每个模块中电池的制造商，型号和数量；d)有关每个BESS单元，模块和电池符合UL9540和UL1973的符合性e)每个BESS单元中将提供的任何内置灭火系统的说明；f)房间，空间或区域的比例图，显示BESS单元的位置，BESS单元之间以及BESS单元与相邻墙壁之间的最小间距以及可