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在過往五年，隨著電池儲能行業的發展，國際上針對儲能系統和年夜容量鋰離子電池制訂了多項平安標準。國際電工委員會(IEC)、american保險商實驗室(UL)、american國家消防協會(NFPA)和德國VDE等機構和組織努力制訂這些標準。而VDE在德國領導制訂儲能系統的設計、測試和安裝請求的任務。儲能系統標準的范圍既包含年夜型的電網規模儲能系統，也包含室第儲能系統。當標準作為基于歐洲（EN或HD）標準的英國標準存在時，將援用英國標準版本。這些標準分為以下幾類：
•電氣裝置的平安標準。
•電網連接請求標準。
•英國市場上電氣裝置的型號代碼。
•電池儲能系統的平安標準。
•固定鋰離子電池的平安標準。
•鋰離子電池的平安標準。
•把持和電池治理系統的效能平安標準。
•鋰離子電池運輸平安。
•電力電子轉換器系統和逆變器的平安標準。
•電磁兼容性(EMC)標準。
在研討中調查的電池儲能好處相關者表現，需求明確的標準和政策是一個強烈的主題。一個擔憂是標準往往落后于技術創新，而平安標準凡是代表最低請求，并且不是幻想的其次。他們強調了系統安裝人員所飾演的腳色。假如未正確遵守電氣規范和電池儲能系統的安裝指南，底本平安的電池儲能系統能夠會帶來危險。是以，儲能系統安裝人員必須經過傑出培訓。
7.1、英國的平安標準和法規
英國對電池儲能系統的平安請求可分為電氣安裝請求、電網連接請求、產品平安監管請求以及危險品監管請求。
7.1.1、電氣安裝和電網連接請求
人們在日常活動中接觸到的一切電氣裝置凡是必須合適IET布線規定(BS7671)。今包養網朝，BS7671中沒有單獨的電能存儲系統安裝章節。與其相反，必須包養俱樂部考慮適用部門的請求。BS7671沒有包括對室第BES包養網S或其在室第中的地位的具體請求。2017年發布了進一個步驟的指導文件“IET儲能系統實踐守則”，旨在供給安裝的最佳實踐。
將電池儲能系統連接到英國的低壓配電網絡時，必須遵守特定法式。所需的型式測試和注冊在G83/2和G98/1標準中描寫。工程推薦G98/1是G83/2的更換新的資料。G98/1于2019年5月17日失效，適用于該每日天期當天或之后調試的微型發電設施。
7.1.2、產品平安和危險品監管請求
電池儲能系統的每個子系統都應遵照適用的產品平安指令，例如：
•通用產品平安指令（如適用）。
•低壓指令（直流為50至1000V，交通為75至1500V）。
•EMC指令。
此外，危險品法規請求鋰離子電池應根據聯合國測試和標準手冊第38.3節進行測試，以便包養一個月價錢能夠運輸。
7.1.3、電池儲能系統的最低請求
表6列出了一切這些請求以及用于遵照這些請求的標準。簡而言之，英國電池儲能系統的最低平安請求取決于電池子系統的標稱電壓是低于還是高于75V。年夜多數英國電池儲能制造商選擇低于75V的標稱電壓。對于電池對于標稱電壓高于75V的子系統，電池子系統也需求遵照低壓指令。
表6英國電池儲能系統的最低請求
*僅當電池子系統的標稱電壓高于75V時才需求
BSEN62619標準作為最低請求列進表6中。可是，由于BSEN62619不是任何指令的協調標準，是以在任何法規中都沒有具體說起BSEN6261撿拾地點及狀況等。9標準。可是，根據通用產品平安指令，假如有適合其產品的既定適用標準，則應以此來顯示產品的平安性。是以，一些第三方認包養網證機構建議鋰離子電池子系統應合適BSEN62619標準。今朝法規中沒有任何內容禁止制造商應用其他鋰離子平安標準，例如BSEN62133-2。
7.1.4、預計未來電池儲能系統的最低請求
一些基于鋰離子電池儲能系統的新標準正在開發中，比來已發布。在不久的將來，預計最低請求將由更長的標準列表來描寫，這將使 制造商需求遵守哪些請求。預計標準列表將更改為表7中列出的標準。
表7新的鋰離子電池儲能系統標準發布后對英國電池儲能系統的預期最低請求。
*今朝正在開發的標準**僅當電池子系統的標稱電壓高于75V時才需求，假如系統包括WiFi設備，無線電設備指令也適用。
表6和表7的重要變化是：
•制造商必須通過應用IEC62933-5-2考慮與組合電池子系統和任何電氣子系統相關的風險。IEC62933-5-2包括更明確的指導，說明應若何對整個系統進行風險剖析以考慮這些風險。
•比來發布了IEC62933-5-2標準，包包養網含對應應用的特定組件標準的援用。鋰離子電池儲能系統應合適BSEN62619標準或規定。 而關于鋰離子電池平安標準應適用于其他領域的參考資料 。
•IEC62485-5將包含鋰離子電池儲能系統的特定安裝請求，能夠會在未來包養妹版本的BS7671中援用。當前草案版本請求鋰離子電池系統已根據BSEN62619進行了測試。它將IEC62933-5-2的未來版本很能夠請求安裝合適IEC62485-5標準。
7.2、關于英國電池儲能系統標準制訂的說明
今朝沒有專門針對英國電池儲能系統制訂的法規或標準。上述標準已針對年夜型工業電池儲能系統和小型室包養第儲能系統制訂。而在american市場，今朝正在盡力制訂對其國內儲能系統的嚴格請求（標準NFPA855中的第15章）。例如，該章的當前版本包含在可以安裝室第電池儲能系統的室第的地位請求。預計NFPA855標準能夠會包養情婦在american代碼的未來版本中被援用（例如NFPA70，american包養版本的BS7671）。今朝正在討論該章應包含哪些請求。
今朝有幾項適用于英國鋰離子電池儲能系統的標準正在制訂中，尚未公布。假如這些標準的開發旨在成為低壓指令或通用產品平安指令下的協調標準，或在其他標準或法規（如BS7671）中援用，則將有助于明確表白合適法規的過程。
8、風險緩解選擇
標準IEC62933-5-2和american標準UL9540都包括下降風險的請求。這些標準強調了需求下降到可接收程度的風險。可是，他們沒有具體說明制造商應若何下降風險。
電池儲能系統制造商應優先應用的風險緩解方式是：
•固有的平安設計。
•防護裝置和保護裝置。
•最終用戶信息。
最后，對于儲能系統標準和鋰離子電池平安標準，制造商都需求證明它們的設計選擇、防護裝置和保護裝置以及文檔的組合在風險剖析中將風險下降到了可容忍的程度。
作為風險剖析的一部門，制造商必須考慮在室第電池儲能系統(BESS)的整個性命周期內能夠發生的一切潛在毛病。在晚期階段引發的毛病能夠會在性命周期的后期階段導致危險事務。在歐盟項目STABALID中，對固定鋰離子電池進行了風險剖析。執行這一風險評估是為了支撐安排電池容量年夜于10Ah到低于1MWh的鋰離子電池。該研討確定了電池性命周期中的風險和迫害，并提出了一種風險評估方式，包含風險緩解辦法。即便系統規模年夜于研討報告中考慮的英國電池儲能系統，在評估國內電池儲能風險時也可以采取類似的方式。它們包含固定鋰離子電池性命周期的以下階段：
•生產
•運輸/搬遷
•貯存
•手術
•維護/按期檢查
從總體上看，收受接管/銷毀可以作為性命周期結束時的一個單獨階段添加。
8.1、毛病緣由
在這個研討報告中，沒有針對性命周期的每個階段進行具體的風險評估。取而代之的是，根據熱掉控和電氣危險這兩個重要危險類看她動作熟練，宋微將小貓交給她，心裡有些安心。別的特征，將其毛病緣由分為普通類別。
8.1.1、熱掉控的緣由
鋰離子電池迫害的焦點事務是熱掉控，它在溫度降低/火災、壓力降低和有毒氣體釋放方面構成危險。在系統級別上，一個電池中的熱掉控的級聯傳播風險會擴散到其他電池，從而導致整個電池組內的熱掉控，這是重要的危險事務。適用于室第鋰離子電池儲能系統的標準（例如BSEN62619、UL1973、UL9540和IEC62933-包養網5-2）中包括對電池毛病舒展的評估。
熱掉控的毛病緣由可分為機械、電氣和環境濫用的普通類別，以及在生產階段引進系統的毛病。以下各節從總體角度分別介紹了毛病緣由的示例。包養
8.1.1.1、機械
機械濫用的示例能夠包含：振動、擠壓、跌落或刺穿，例如能夠導致電池外殼決裂或電池內部短路，從而導致熱掉控。
8.1.1.2、電氣
為了平安運行，電池需求堅持在其電壓和電流限制范圍內。裸露于電氣濫用（例如內部短路、過充電或過放電）能夠會導致熱掉控。
8.1.1.3、環境
如上所述，將電池堅持在任務溫度范圍內很主要。它是風險剖析中要考慮的最主要的環境參數之包養app一。內部加熱或火災能夠會損壞電池并在電池內引發反應，從而導致膨脹、放氣、排氣，在最壞的情況下會導致熱掉控。在低溫下充電會導致電池內部短路，這也能夠導致熱掉控。
8.1.1.4、制造和設計問題
由于制造毛病導致的內部短路風險很難在標準化平安測試中捕獲到。是以，為了防止制造過程中電池內部短路，電池制造質量和把持很是主要。鋰離子電池和電池的平安標準凡是請求必定水平的制造過程把持。IEEE 1725蜂窩電話可充電電池的標準對制造把持有最詳細的請求。CTIA無線協會已制訂了一項針對IEEE 1725的評估審計協議，確定了關鍵制造過程，如：電極涂層、毛刺、雜質、電極/隔板的錯位等。
由于在電池、電池和系統層面上存在多層平安效能，是以凡是是濫用甜心寶貝包養網條件和錯誤設計或制造缺點的組合導致熱掉控。
8.1.2、電氣危險的緣由
由于在電池、電池和系統級別上有幾層平安效能，是以凡是是濫用條件和錯誤設計或制造缺點的組合導致熱掉控。
8.1.2、電氣危險的緣由
當連接電池以供給更高的電壓時，電池子系統中的系統級和電源轉換子系統中存在電氣危險。假如電壓處于這般高的程度，則電氣危險能夠是電擊或電弧閃光。能夠存在導致電擊的各種類型的濫用行包養網為，但基礎標準是接觸導電部件。其最基礎緣由能夠是外殼的機械損壞或松動的電纜短路等。潮濕或雨水等環境條件能夠會導致系統內的腐蝕和短路。當兩個帶高壓的導電部門彼此相鄰且隔離不充足時，就會發生電弧閃光。根據周圍資料的分歧，電弧閃光能夠會導致火災的熱事務。
本報告第8.3節簡要討論了電源轉換設備(PCE)毛病或交通負載耗費的過電流的影響。
8.2、電池子系統
8.2.1、電池單元
在鋰離子電池平安標準（例如BSEN62619）中，短期包養請求電池在預期應用和公道可預見的誤用條件下不應存在嚴重危險。這意味著電池在以下情況下不應爆炸或起火：
•內部短路（≈30mΩ）。
•沖擊條件（來自9.1kg剛長期包養性質量的沖擊）。
•跌落（凡是從1米的高度）。
•裸露于高溫（85˚C，持續3小時）。
•可預見的過充電情況。
•強制放電條件（已放電的電池再放電90分鐘）。
即便在BSEN62619中沒有明確請求，電池設計應該能夠最小化內甜心寶貝包養網部短路的影響或下降內部短路的風險。
電池制造商通過仔細優化和組合他們選擇的陽極資料、電解質、隔閡和陰極資料的資料特徵以及設計選擇來實現其特定的機能和平安特徵。以下是一些與平安相關的資料和設計選擇的示例，例如（但不限于）：
•應用電解質添加劑
o避免能夠導致發熱、放氣和不均勻的副反應。
o阻燃劑下降了在通風或熱掉控事務的情況下發生火災的風險。
o過度充電氧化還原梭和其他添加劑可下降過度充電的風險等。
•應用專門設計的隔板，例如：
o陶瓷涂層隔閡，以增添機械強度、減少收縮，并進步高溫機能。
o具有關閉效能的隔板，在發生小的部分內部短路時會導致隔板融化，從而隔離短路。
•圓柱形/棱柱形電池蓋/外殼中內置平安效能。
oPTC（正熱系數）可在過電流的情況下增添高溫下的電阻，
oCID（電流中斷設備）在高內部電池壓力下電氣斷開電池，
o電池外殼中的平安通風口（年夜多數鋰離子電池平安標準中的請求）在內部高壓力下釋放壓力，以防止外殼爆炸。
電池制造商還可以通過實施過程把持，持續監控能包養網dcard夠影響平安的制造過程關鍵要素，從而下降內部短路惹起的危險事務的風險。這包養俱樂部在BS EN 62619等鋰離子電池平安標準中沒有明確請求。
8.2.2、電池治理系統(BMS)
即便鋰離子電池在可預見的濫用期間沒有爆炸或起火，但在單獨測試時，這并不料味著它們在彼此連接慌張地說：「包養妳要不要喝點熱水？我去燒。」構成電池時不會出現任何嚴重危險。BSEN62619等鋰離子電池標準請求電池制造商設計電池系統以合適電池任務區域。電池制造商通過監控和把持每個包養網電池電壓、放電電流和充電電流的電池治理系統(BMS)來實現這一目標。電池治理系統(BMS)還應監控內部電池溫度，并避免在電池建議的充電溫度范圍之外充電。
總之，電池治理系統(BMS)應該：
•把持電池電壓以避免過度充電和過度放電。
•把持充電和放電電流以避免過流和短路情況。
•把持溫度以避免出現過熱情況。
固定式鋰離子電池儲能系統的平安標準凡是請求電池治理系統(BMS)應能夠在電池治理系統(BMS)中的單個組件毛病或軟件毛病時確保保護。電池制造商可以通過組合設計選擇來實現這一目標，例如：
•應用多個獨立級別的保護來把持溫度、電包養網流和電池電壓。
•確保合適平安關鍵組件（軟件和硬件）的效能平安標準。
•應用毛病平安組件。
圖4顯示了一個典範的電池治理系統(BMS)示例。在這一設計中，每個電池單元（并聯電池組）的電壓由兩個包養網獨立的組件（重要和主要平安）監控。這兩個組件可以關閉放電或充電電流，熔斷不成復位的保險絲或激活保護MOSFET。溫度和電流（通過分流器測量）也遭到監控，假如溫度或電流超越電池的推薦電流和溫度范圍，平安組件可以中斷電流。
圖4 典範電池治理系統(BMS)表示但現在…圖
假如將一個電池儲能系統分紅若干個包或模塊，則在每個包或模塊中往往會發現類似于圖5中設計的電池治理系統(包養行情BMS)。每個電池治理系統(BMS)將每個模塊或電池組的警報和狀態傳達給電池治理單元或把持子系統。
8.2.3、電池子系統物理設計
許多鋰離子電池標準（例如BSEN62619、UL1973和IEC62933-5-2）請求單個電池毛病不應舒展到電池子系統的外殼之外。此外，電池子系統的設計應允許膨脹（假如應用軟包電池）并最年夜限制地減少正常運行期間模塊內部的溫升。
電池制造商通過組合設計選擇來實現這一點，例如（但不限于）：
•在電池/模塊之間增添物理間距以允許膨脹并下降熱和/或火焰傳播的風險。
包養網評價•添加散熱器和熱障。
•應用帶有主動液體或空氣冷卻的熱聲。治理系統。
•考慮電池通風口的地位，以盡量減少影響其他電池或BMS或平安電路效能喪掉的風險。
•加強電池外殼以防毛病并避免電池在電池毛病期間決裂。
•最年夜限制地減少電池模塊內的氧氣供應。
•應用單個電池保險絲避免并聯電池通過毛病電池放電。
•優化溫度傳感器的地位和數量。
•在平安方面優化電池模塊的總能量。
為確保電池儲能系統在火災傳播方面的包養甜心網固有平安設計，標準草案IEC62933-5-2請求電池儲能系統內部應分開，分為電池部門、充電設備部門和包含斷路器和放電電路的部門，應用防火隔板。
8.2.4、外殼設計
電池子系統需求由外殼保護。電池制造商應考慮外殼設計能否具有以下部門或所有的屬性：
•在公道可預見的期間抵禦能夠濫用的才能。
•能夠避免濕氣進進（取決于安裝地位）。
•供給對電池內部的保護。
•避免接觸危險部件。
•限制火勢舒展。
•防止壓力積聚和爆炸。
•假如應用聚合物資料，則具有足夠的可燃性等級。
•假如應用金屬外殼，則可以耐腐蝕。
EN60529系列等標準用于定義進口保護(IP)請求。當今系統中市場上的年夜多數外殼不適合內部安裝（具有主動溫度把持并達到IP56等級的Tesla Powerwall電池儲能系包養管道統除外）。
BSEN62619和其他電池標準還請求：
•接線及其絕緣應足以蒙包養受最年夜預期電壓、電流、溫度、海拔和濕度請求。
•布線設計應保證導體之間有足夠的包養價格間隙和爬電距離。
•應保護電池系統的危險帶電部件以防止觸電風險。
•連接的機械完全性應足以適應可公道預見的濫用情況。
TC:
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