{{{sourceTextContent.title}}}

Standard di sicurezza per l'accumulo di energia da batterie agli ioni di litio - Parte 3

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Standard di sicurezza per l'accumulo di energia da batterie agli ioni di litio - Parte 3

{{{sourceTextContent.description}}}

2.1 Confronto dei requisiti di sicurezza strutturale

La UL1973 presenta requisiti più dettagliati e specifici per il guscio del prodotto. Per esempio, ci sono requisiti specifici per il guscio non metallico, il guscio metallico, la maniglia di supporto a parete, il cavo e il terminale. In questi aspetti, le norme IEC e GB non hanno requisiti di specifica dettagliati, ma richiedono solo che il guscio non sia rotto negli esperimenti pertinenti, con conseguente esposizione del materiale interno o perdita di liquido. Lo standard UL regola anche la messa a terra protettiva affidabile del guscio, mentre IEC e GB non hanno specifiche di messa a terra protettiva per il sistema della batteria, che sono implementate secondo gli standard elettrici pertinenti, che è facile da trascurare nel processo di ispezione.

2.2 Confronto dei requisiti di sicurezza per la batteria

La sicurezza del corpo della batteria qui si riferisce ai requisiti di prova direttamente legati alla batteria, come la prova di sovraccarico e di scarica. La norma nazionale specifica i requisiti di prova della batteria e i metodi di prova secondo i tre livelli di unità della batteria, modulo della batteria e gruppo di batterie (sistema). UL e IEC indicano l'oggetto del test in ogni test. In termini di sicurezza del corpo della batteria, la differenza tra i tre non è troppo grande. In alcuni luoghi, i requisiti degli standard nazionali sono ancora più severi. Per esempio, la resistenza interna della linea con il cortocircuito esterno è richiesta per essere inferiore a 5m Ω, e la temperatura massima nel test di aumento della temperatura è richiesta per raggiungere 130 ℃ e mantenerla per 30min. Una differenza importante è che lo standard UL è più severo nel giudicare la qualificazione della prova. Non solo richiede che non ci siano incendi, esplosioni e perdite di liquidi, ma stabilisce anche che non ci sia accumulo di gas tossico, gas combustibile, pericolo di scosse elettriche esposte e perdita di controllo della protezione dopo il test.

I requisiti di sicurezza relativi alla temperatura differiscono notevolmente da ogni standard. La prova di temperatura limite di scarico della carica di UL: sotto la condizione di scarico della carica massima, deve essere mantenuta entro le condizioni di lavoro limite specificate. I dispositivi di sicurezza chiave sensibili alla temperatura devono essere mantenuti entro la loro gamma di temperatura nominale. Allo stesso tempo, la temperatura della superficie accessibile non deve superare il limite di sicurezza. IEC presenta i requisiti dall'aspetto dell'abuso di calore, e richiede la protezione BMS per il surriscaldamento di carica e scarica. Lo standard GB è simile a IEC, ma la temperatura di prova è aumentata a 130 ℃.

Considerando la realtà, i requisiti del test di temperatura limite di carica e scarica della batteria di UL sono più vicini alla reale applicazione ingegneristica. Inoltre, UL stabilisce anche il test di carica sbilanciata dei moduli della batteria, che non è specificato in IEC e GB. In termini di test di caduta, UL e IEC eseguono test di classificazione in base al peso dell'oggetto del test, mentre lo standard GB adotta uniformemente il metodo di test della caduta libera dall'altezza di 1,2 m sulla superficie di cemento con il polo positivo o negativo rivolto verso il basso. Questo approccio "one size fits all" è facile da implementare, ma se soddisfa le esigenze di sviluppo del prodotto rimane da discutere. I tre standard hanno tutti dei requisiti per la diffusione termica, tra i quali lo standard IEC può selezionare il test di cortocircuito nel nucleo come test alternativo.

Inoltre, negli Stati Uniti, ul9540a è usato per valutare le caratteristiche di fuga termica del sistema di accumulo di energia della batteria e selezionare il meccanismo di protezione antincendio ed esplosione appropriato attraverso i dati di prova, che è lo standard di alcuni metodi di prova. Lo scopo è quello di aiutare il fornitore a chiarire i requisiti di isolamento tra il sistema e la parete, la capacità di riscaldamento del sistema, le parti combustibili, il tipo di gas generato dalla combustione e la selezione degli estintori. IEC e GB non hanno formulato norme simili.

2.3 Confronto dei requisiti di impatto ambientale

La norma UL specifica i test ambientali come la prova di nebbia salina, la prova di resistenza all'umidità e la prova di incendio esterno, mentre la norma GB specifica la prova di nebbia salina, la prova di alta temperatura e di alta umidità. Va notato che questi due test ambientali sono determinati in base all'effettivo ambiente di applicazione del prodotto, che non è un progetto necessario. IEC62619 non ha disposizioni sul test ambientale, il che può essere dovuto al fatto che lo standard è uno standard generale, mentre IEC62485-5 non è stato rilasciato. Non si sa se c'è qualche contenuto a questo proposito. In termini di compatibilità elettromagnetica, lo standard nazionale specifica gli elementi di prova e i livelli richiesti nella specifica tecnica BMS GB / T34131. In UL e IEC, "l'analisi di sicurezza funzionale deve essere effettuata per i sistemi di controllo che svolgono un ruolo chiave nella sicurezza e dipendono dall'elettricità, dal circuito e dal software" include test su BMS. Uno degli standard di riferimento IEC60730-1 appendice h include elementi di prova della compatibilità elettromagnetica e metodi di prova. Il numero di elementi è superiore allo standard nazionale. Il metodo di prova enfatizza i vari modi di test del controller (BMS appartiene alla categoria del controller elettronico), L'impatto del controllo sulla sicurezza delle apparecchiature controllate.

2.4 Confronto dei requisiti di sistema

In termini di analisi della sicurezza del sistema, sia UL che IEC richiedono la valutazione della sicurezza funzionale del software del circuito elettronico. UL richiede anche l'analisi dei rischi del sistema e fornisce la relazione FMEA o l'analisi dell'albero dei guasti, che è favorevole all'indagine dei vari rischi del sistema, come il rischio di scossa elettrica, il rischio di incendio, il rischio meccanico, ecc, e controllare il rischio a una bassa probabilità appropriata. Lo standard GB non specifica a questo proposito. In termini di sicurezza dei componenti del sistema, lo standard UL indica le specifiche standard da rispettare per i componenti chiave, mentre gli standard IEC e GB non hanno requisiti diretti.

3.Conclusione

In questo documento, le caratteristiche degli standard di sicurezza delle batterie agli ioni di litio nei principali sistemi di accumulo di energia in patria e all'estero sono analizzati in dettaglio, e le somiglianze, le differenze, i vantaggi e gli svantaggi dei relativi standard di sicurezza sono riassunti e confrontati. In generale, il sistema di standard IEC è relativamente perfetto, ma il progresso della preparazione è relativamente lento. Le specifiche dello standard UL sono complete e dettagliate, e la conformità dei metodi di ispezione e delle attrezzature di ispezione deve essere verificata durante l'attuazione. Gli standard nazionali sono guidati dagli standard nazionali. Gli standard di vari gruppi industriali sono preparati in combinazione con gli standard nazionali e gli standard IEC. Ci sono grandi differenze nella struttura organizzativa e più difficoltà nell'attuazione. Pertanto, la produzione del sistema di immagazzinamento dell'energia nel mercato nazionale è attuata principalmente con riferimento agli standard nazionali. Per il sistema di accumulo di energia della batteria al litio della Cina, ci sono i seguenti problemi o suggerimenti.

(1) La valutazione della sicurezza a livello di sistema in GB non è perfetta, che si riflette principalmente nella mancanza di identificazione del rischio di sistema e requisiti di valutazione, la mancanza di valutazione della sicurezza funzionale BMS, e il fallimento del BMS per condurre la valutazione complessiva in combinazione con il sistema.

(2) Mancano specifiche dettagliate o linee guida chiare sui requisiti di alloggiamento, messa a terra di protezione, terminali e cavi, documentazione e altri componenti chiave.

(3) Si suggerisce di separare le norme relative alla sicurezza del sistema di stoccaggio dell'energia dalle norme di prestazione funzionale, effettuare la certificazione pertinente secondo le norme di sicurezza, e fare disposizioni obbligatorie sull'accesso al prodotto, che è favorevole alla concorrenza leale e allo sviluppo dei partecipanti nel settore dello stoccaggio dell'energia in Cina.