Vistas: 9999 Autor: El editor de sitios Publicar Tiempo: 2025-02-14 Origen: Sitio
Los estándares introducidos en este tiempo son de gran importancia en el campo del almacenamiento de energía electroquímica, que cubren aspectos clave como la seguridad del equipo, el transporte, el diseño, las características de la batería, el acceso a la red y la compatibilidad electromagnética.
Descripción general de la información de estándares
GB 19517 - 2023 'Especificaciones técnicas de seguridad de equipos eléctricos nacionales
GB/T 43868 - 2024 'Procedimiento de aceptación de inicio de la estación de energía de almacenamiento de energía electroquímica
GB/T 36548 - 2024 'Procedimiento de prueba de la red de conexión de energía de almacenamiento de energía electroquímica
GB 21966 - 2008 'Requisitos de seguridad para baterías y baterías primarias de litio en el transporte
GB 51048 - 2014 'Especificaciones de diseño de la estación de energía de almacenamiento de energía electroquímica
GB/T 34131 - 2023 'Sistema de gestión de baterías para almacenamiento de energía energética
GB/T 36276 - 2023 'baterías de iones de litio para almacenamiento de energía de energía
NB/T 42091 - 2016 'Especificaciones técnicas para baterías de iones de litio para centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica
NB/T 31016 - 2019 'Sistema de control de energía de almacenamiento de energía de la batería - convertidor - Especificaciones técnicas
T/CNESA 1000 - 2019 'Especificaciones de evaluación para sistemas de almacenamiento de energía electroquímica
GB 2894 - 2008 'Señales y directrices de seguridad para su uso
La liberación e implementación de estos estándares proporciona un sólido soporte técnico y garantía para el desarrollo estandarizado del campo de almacenamiento de energía electroquímica, y son pautas importantes que deben seguir las empresas y los profesionales relacionados en la industria.
Almacenamiento de energía 3s
Estos sistemas trabajan juntos para garantizar la operación confiable y eficiente de los sistemas de almacenamiento de energía electroquímica, contribuyendo a un futuro de energía más sostenible y resistente.
1 、 PCS: Sistema de conversión de potencia: Convierte DC en AC, gestiona la calidad de potencia y garantiza un funcionamiento seguro.
Definición: El sistema de conversión de energía (PCS) es un componente crítico en los sistemas de almacenamiento de energía electroquímica. Es responsable de convertir la corriente continua (CC) producida por la batería en corriente alterna (CA) que puede alimentarse en la red eléctrica o usar por cargas de CA. Las PC juegan un papel vital para garantizar el funcionamiento eficiente y estable del sistema de almacenamiento de energía.
Funciones clave:
Conversión de DC-a-AC: convierte la salida de CC de la batería en alimentación de CA.
Control de calidad de potencia: garantiza que la potencia de salida cumpla con los requisitos de la red, incluidos el voltaje y la estabilidad de la frecuencia.
Gestión de energía: gestiona el flujo de energía entre la batería y la red, optimizando el uso de energía almacenada.
Protección y seguridad: proporciona protección contra sobretensión, sobrecorriente y otros riesgos eléctricos.
2 、 BMS: Sistema de gestión de la batería: monitorea y controla la batería para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.
Definición: El sistema de gestión de la batería (BMS) es una parte esencial de cualquier sistema de almacenamiento de energía electroquímica. Monitorea y controla el estado de carga, el estado de salud y la temperatura de la batería para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.
Funciones clave:
Monitoreo de estado: monitorea el voltaje, la corriente y la temperatura de la batería en tiempo real.
Control de carga y descarga: gestiona los procesos de carga y descarga para evitar sobrecarga y sobrecarga.
Equilibrio de celda: asegura que todas las celdas en el paquete de baterías se carguen y descargan uniformemente, extendiendo la vida útil de la batería.
Protección de seguridad: proporciona protección contra cortocircuitos, sobretensión y fugitivo térmico.
3 、 EMS: Sistema de gestión de energía: Coordina el funcionamiento de todos los componentes para optimizar el rendimiento y la eficiencia del sistema.
Definición: El sistema de gestión de energía (EMS) es el cerebro del sistema de almacenamiento de energía electroquímica. Coordina el funcionamiento de todos los componentes, incluidas las PC y BMS, para optimizar el rendimiento general y la eficiencia del sistema.
Funciones clave:
Monitoreo del sistema: monitorea todo el sistema de almacenamiento de energía, incluidas la batería, las PC y la conexión de la red.
Control y optimización: controla la operación de las PC y BMS para optimizar el flujo de energía y la eficiencia del sistema.
Análisis de datos: analiza los datos del sistema para identificar tendencias y optimizar el rendimiento.
Interacción de la red: gestiona la interacción con la red eléctrica, incluida la respuesta a la demanda y los servicios de soporte de la red.
Contenido central de cada EMC estándar
1 、 GB 19517 - 2023 Equipos eléctricos nacionales Especificaciones técnicas de seguridad
Esta especificación se aplica a todos los tipos de equipos eléctricos con un voltaje nominal de CA de menos de 1000V (1140V) y un voltaje nominal de CC de menos de 1500 V, que cubre equipos portátiles, portátiles y fijos, incluidos productos o componentes dentro del rango de aplicación de energía química convergadora, energía ligera y energía eólica en energía eléctrica. Incluso si el voltaje de CA generado dentro del producto es superior a 1000V y el voltaje de CC es superior a 1500V y no se puede tocar, también está dentro del alcance de la especificación.
Estipula requisitos integrales para la protección del peligro de seguridad eléctrica, como la protección contra la descarga eléctrica, la maquinaria, las conexiones eléctricas y las conexiones mecánicas, el funcionamiento, el control de energía y otros peligros; También aclara una serie de requisitos de proyectos de seguridad, que incluyen adaptabilidad ambiental, nivel de carcasa y protección, conexión a tierra protectora, resistencia a aislamiento, corriente de fuga, resistencia al calor, propiedades de retardantes de llama y otros aspectos para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos eléctricos en diversas circunstancias.
2 、 GB 21966 - 2008 Requisitos de seguridad para celdas y baterías primarias de litio durante el transporte
Este estándar regula específicamente la seguridad de las celdas y baterías primarias de litio durante el transporte, y también establece requisitos para la seguridad del embalaje utilizado para transportar dichos productos. A medida que el volumen de celdas y baterías primarias de litio se envía continúa aumentando, su seguridad en el transporte es de vital importancia.
El estándar estipula una serie de métodos y requisitos de inspección estrictos, como simulación a gran altitud, choque térmico, vibración, impacto, cortocircuito externo, impacto de objeto pesado, sobrecarga, descarga forzada, caída del paquete y otras pruebas. Estas pruebas aseguran que la batería no tenga pérdida de calidad, fugas, descarga, cortocircuito, ruptura, explosión, fuego y otras situaciones peligrosas durante el transporte, asegurando así la seguridad del proceso de transporte.
3 、 GB 51048 - 2014 'Especificación de diseño para estaciones de alimentación electroquímica de almacenamiento de energía '
Aplicable al diseño de centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica con una potencia de 500kW y una capacidad de 500kW · h o más para nuevas construcciones, expansión o reconstrucción, pero excluyendo las centrales eléctricas móviles de almacenamiento de energía. Su propósito es promover la aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía electroquímica y hacer que el diseño de la estación de energía sea seguro y confiable, ahorrador y amigable para el medio ambiente, tecnológicamente avanzado y económicamente razonable.
La especificación define claramente los términos de las centrales eléctricas electroquímicas de almacenamiento de energía, como unidades de almacenamiento de energía, sistemas de conversión de energía, sistemas de gestión de baterías, etc.; y presenta requisitos específicos para el diseño de centrales eléctricas, incluida la selección del sitio, el diseño, el diseño del sistema eléctrico, la protección y la seguridad de los incendios, etc., lo que proporciona una guía integral para el diseño de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía.
4 、 GB/T 34131-2023 'Sistema de gestión de baterías para almacenamiento de energía de energía '
Especifica los requisitos integrales para los sistemas de gestión de baterías para el almacenamiento de energía energética, incluidas la tecnología, los métodos de prueba, las reglas de inspección, el marcado, el embalaje, el transporte y el almacenamiento, etc. Es aplicable al diseño, fabricación, pruebas, inspección, operación, mantenimiento y revisión de sistemas de gestión de baterías para baterías de litio, celdas de litio, sodium-ion-ACID (carbon), baterías, baterías de flujo de flujo y electromaterales hydrogen/celdas de combustible de iones. Otros tipos de sistemas de gestión de baterías también se pueden implementar como referencia.
En términos de requisitos técnicos, cubre la adquisición de datos, la comunicación, la alarma y la protección, el control, la estimación del estado de energía, el equilibrio, la detección de resistencia a los aislamiento, el voltaje de resistencia de aislamiento, la adaptabilidad eléctrica, la compatibilidad electromagnética, etc., para garantizar que el sistema de gestión de la batería pueda monitorear efectivamente el estado de operación de la batería y garantizar la operación segura y eficiente del sistema de la batería.
5 、 GB/T 36276-2023 Batinas de iones de litio para almacenamiento de energía
Especifica los términos y definiciones clave de las baterías de iones de litio para el almacenamiento de energía, así como una serie de requisitos técnicos clave estrechamente relacionados con la calidad y la seguridad, como la eficiencia energética, el rendimiento de la velocidad, el rendimiento del ciclo, el cortocircuito y el fugitivo térmico, y aclara las condiciones de prueba y los métodos de prueba correspondientes.
Este estándar establece requisitos estrictos en el rendimiento y la seguridad de las baterías. Por ejemplo, en términos de rendimiento de seguridad, se hacen disposiciones detalladas para las características de aumento de la temperatura de aislamiento térmico de las celdas de la batería, el voltaje de resistencia de las tuberías de enfriamiento de líquidos y las pruebas externas de cortocircuito. Esto ayudará a promover la actualización tecnológica y la transformación de las baterías de iones de litio para el almacenamiento de energía y promover el desarrollo de alta calidad de la industria de almacenamiento de energía de la batería.
6 、 GB/T 36548-2024 'Procedimientos de prueba para conectar las centrales eléctricas de almacenamiento de energía a la red eléctrica '
Regula principalmente la prueba de centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímicas conectadas a la cuadrícula y aclara los requisitos y procesos específicos de cada prueba. Su propósito es garantizar que después de que la central eléctrica de almacenamiento de energía electroquímica esté conectada a la cuadrícula, puede funcionar de manera segura, estable y eficiente con la cuadrícula, sin afectar la fuente de alimentación normal y la calidad de potencia de la cuadrícula.
Las regulaciones estipulan múltiples aspectos, incluidas pruebas de calidad de potencia, control de energía y pruebas de rendimiento de regulación, pruebas de capacidad de conducción de fallas, pruebas de función de comunicación y monitoreo, etc., proporcionando una base de pruebas detalladas y estándares para el acceso a las centrales de alimentación de almacenamiento de energía electroquímica a la red eléctrica.
7 、 GB/T 43868 - 2024 'Procedimiento de aceptación de la estación de alimentación de almacenamiento de energía electroquímica '
El contenido de aceptación cubre la instalación de equipos e inspección de puesta en marcha, pruebas de rendimiento eléctrico, verificación de funciones del sistema, inspección de instalaciones de protección de seguridad y otros aspectos para garantizar que la central eléctrica se pueda iniciar y poner en funcionamiento de manera segura y confiable.
Estandariza todos los aspectos de la aceptación de inicio de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica, y aclara las condiciones, procedimientos, contenidos y informes de preparación de aceptación. A través de una aceptación estricta de inicio, asegura que el rendimiento y los indicadores de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímicas cumplan con los requisitos de diseño y los estándares relevantes antes de que se pongan en funcionamiento.
8 、 NB/T 42091 - 2016 Especificación técnica para baterías de iones de litio para centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica
Los requisitos técnicos para las baterías de iones de litio utilizadas en las centrales eléctricas electroquímicas de almacenamiento de energía se especifican en detalle, incluidos el rendimiento de la batería, la seguridad, la adaptabilidad ambiental, etc. El objetivo es estandarizar la producción y la aplicación de las baterías de iones de litio utilizadas en las centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica y mejorar la calidad y la confiabilidad de las baterías.
En términos de rendimiento, se presentan los requisitos para la capacidad de la batería, la eficiencia energética, la tasa de carga y la descarga y otros indicadores; En términos de seguridad, las regulaciones se realizan para la estabilidad térmica de la batería, sobrecarga y protección de exceso de descarga, protección contra cortocircuitos, etc.
9 、 NB/T 31016 - 2019 'Convertidor de control de control de energía de energía de energía de la batería Especificación técnica '
Los requisitos técnicos, los métodos de prueba, las reglas de inspección, etc. se especifican para el convertidor en el sistema de control de alimentación de almacenamiento de energía de la batería. Como el dispositivo de conexión clave entre el sistema de almacenamiento de energía de la batería y la red eléctrica, el rendimiento y la calidad del convertidor afectan directamente el efecto de operación del sistema de almacenamiento de energía.
Las especificaciones técnicas presentan requisitos específicos para la eficiencia de conversión de energía, la calidad de la potencia, la precisión de control, la confiabilidad y otros aspectos del convertidor para garantizar que el convertidor pueda lograr la conversión y el control de energía de manera eficiente y estable.
10 、 T/CNESA 1000 - 2019 Especificación para la evaluación de sistemas de almacenamiento de energía electroquímica
La especificación establece un sistema integral de evaluación del sistema de almacenamiento de energía electroquímica, evaluando el sistema de almacenamiento de energía a partir de múltiples dimensiones, incluido el rendimiento, la seguridad, la confiabilidad, la economía, etc. A través de la evaluación científica, proporciona una referencia para el diseño, selección, operación y mantenimiento del sistema de almacenamiento de energía.
Los indicadores de evaluación cubren múltiples parámetros clave del sistema de almacenamiento de energía, como la eficiencia energética, la profundidad de carga y la descarga, la vida útil del ciclo, la probabilidad de falla, el costo de inversión y el costo operativo, lo que ayudará a promover la optimización y desarrollo del sistema de almacenamiento de energía.
11 、 GB 2894 - 2008 'Señales de seguridad y sus pautas de uso '
Estipula la clasificación, los principios de diseño, los colores, las formas, los símbolos, etc. de los signos de seguridad, así como los requisitos de uso y los métodos de configuración de signos de seguridad. En el campo del almacenamiento de energía electroquímica, el uso correcto de los signos de seguridad puede advertir efectivamente a las personas de posibles peligros y prevenir accidentes.
Por ejemplo, en las centrales eléctricas de almacenamiento de energía, al establecer letreros de seguridad, como prevención de incendios, prevención de descargas eléctricas, y no se recuerda a los fuegos artificiales, el personal y los extraños que presten atención a los problemas de seguridad y garanticen la seguridad del personal y el equipo.
Contenido relacionado con EMC
Con el uso generalizado de dispositivos electrónicos modernos, el entorno electromagnético se está volviendo cada vez más complejo, y el problema de la interferencia electromagnética se está volviendo cada vez más prominente. Para equipos y sistemas en el campo del almacenamiento de energía electroquímica, la compatibilidad electromagnética (EMC) es crucial.
Si el equipo no tiene una buena compatibilidad electromagnética, puede ser interferido por el entorno electromagnético circundante durante la operación, lo que resulta en la degradación del rendimiento, la falla o incluso el daño; Al mismo tiempo, la interferencia electromagnética generada por el equipo en sí también puede tener efectos adversos en otros equipos y sistemas, afectando el funcionamiento estable de toda la red eléctrica.
Por lo tanto, garantizar la compatibilidad electromagnética de los equipos y sistemas de almacenamiento de energía electroquímico es uno de los factores clave para garantizar su operación segura y confiable.
Todos los estándares enfatizan mucho el funcionamiento normal y las capacidades anti-interferencia del equipo en entornos electromagnéticos complejos.
Esto significa que el equipo no solo debe poder completar de manera estable sus propias funciones, sino también tener la capacidad de resistir un cierto grado de interferencia electromagnética para garantizar que no haya mal funcionamiento, degradación del rendimiento y otros problemas en varios entornos electromagnéticos.
Al mismo tiempo, las emisiones electromagnéticas generadas por el equipo en sí también deben ser estrictamente limitadas y no deben causar interferencia dañina a otros equipos circundantes para mantener la armonía y la estabilidad de todo el entorno electromagnético.
Elementos de prueba específicos
Inmunidad de descarga electrostática ESD IEC61000-4-2
GB/T 34131-2023 requiere explícitamente que el sistema de gestión de la batería pueda soportar la prueba de inmunidad de descarga electrostática del nivel 3 especificada en GB/T 17626.2.
En aplicaciones reales, la descarga electrostática se puede generar durante la operación y el mantenimiento del equipo, como cuando las personas tocan el equipo, o cuando el equipo se frota contra otros objetos. Si el sistema de gestión de la batería no puede resistir el nivel correspondiente de descarga electrostática, puede causar graves consecuencias como daños a los componentes electrónicos, la pérdida de datos y los bloqueos del sistema.
Inmunidad de ráfaga transitoria rápida eléctrica IEC61000-4-4
GB/T 34131-2023, NB/T 31016-2019 y otros estándares han presentado los requisitos correspondientes para la prueba de inmunidad de grupos eléctricos de pulsos transitorios rápidos.
Por ejemplo, el convertidor de almacenamiento de energía debería poder resistir la prueba de inmunidad de grupos de pulso transitorio rápido eléctrico con un nivel de prueba de 3 como se especifica en GB/T 17626.4.
Los grupos de pulso transitorio eléctrico rápido generalmente son causados por operaciones de conmutación de equipos eléctricos, rayos, etc., y se caracterizan por una duración corta de pulso, alta amplitud y alta frecuencia de repetición. Si el convertidor de almacenamiento de energía no puede resistir de manera efectiva esta interferencia, pueden ocurrir problemas como el control anormal y la fluctuación del voltaje de salida, lo que afecta el funcionamiento normal del sistema de almacenamiento de energía.
Surge (Impacto) Inmunidad IEC61000-4-5
La mayoría de los estándares implican pruebas de inmunidad de aumento (impacto), tales como: GB/T 34131-2023 requiere que el sistema de gestión de la batería pueda soportar la prueba de inmunidad (impacto) de la inmunidad del nivel de prueba 3 especificada en GB/T 17626.5.
Las oleadas generalmente son causadas por una sobretensión instantánea o una sobrecorriente debido a rayos, conmutación de la red, inicio de equipos grandes, etc.
Si el sistema de gestión de la batería no tiene suficiente capacidad anti-interferencia cuando está sujeto a un impacto de aumento, puede causar daños internos en el circuito, desglose de componentes y otras fallas, lo que afecta seriamente la confiabilidad y la vida útil del sistema.
Inmunidad de campo magnético de frecuencia de potencia IEC61000-4-8
GB/T 34131-2023, NB/T 31016-2019 y otros estándares estipulan la prueba de inmunidad de campo magnético de frecuencia de potencia.
Por ejemplo, el convertidor de almacenamiento de energía debería poder resistir la prueba de inmunidad del campo magnético de frecuencia de potencia con un nivel de prueba de 4 especificado en GB/T 17626.8.
En el sistema de energía, el campo magnético de frecuencia de potencia está en todas partes, especialmente en lugares como subestaciones y salas de distribución.
El convertidor de almacenamiento de energía se encuentra en el entorno de campo magnético de frecuencia de potencia durante mucho tiempo. Si no puede resistir su interferencia, puede causar problemas como la distorsión de la señal de control y la precisión de medición reducida, lo que afectará el rendimiento del sistema de almacenamiento de energía.
Inmunidad de campo electromagnético de radiofrecuencia radiado IEC61000-4-3
Algunos estándares presentan requisitos para las pruebas de inmunidad de radiación de campo electromagnético de RF. Por ejemplo, GB/T 34131-2023 requiere que el sistema de gestión de la batería pueda soportar la prueba de inmunidad de radiación de campo electromagnético RF del nivel de prueba 3 especificado en GB/T 17626.3. En la tecnología de comunicación moderna altamente desarrollada actual, los campos electromagnéticos de RF están ampliamente presentes en el entorno que nos rodea. Si el sistema de gestión de la batería no puede resistir de manera efectiva la interferencia de radiación de los campos electromagnéticos de RF, puede verse afectado por señales de teléfonos móviles, señales de comunicación inalámbrica, etc., lo que hace que el sistema funcione de manera anormal.
Otras pruebas de inmunidad
Algunos estándares también cubren los requisitos de prueba, como la inmunidad a las perturbaciones realizadas inducidas por los campos de RF, la inmunidad a las caídas de voltaje, las interrupciones cortas y los cambios de voltaje, e inmunidad a las ondas oscilatorias amortiguadas.
Estas pruebas examinan exhaustivamente la capacidad anti-interferencia del equipo en entornos electromagnéticos complejos desde diferentes ángulos.
Por ejemplo, la prueba de inmunidad para las perturbaciones realizadas inducidas por los campos de RF examina principalmente la resistencia del equipo a la interferencia de RF realizada a través de cables; La prueba de inmunidad para la caída de voltaje, las interrupciones cortas y los cambios de voltaje se centran en la estabilidad operativa del equipo cuando el voltaje de la cuadrícula fluctúa anormalmente; La prueba de inmunidad de onda oscilatoria amortiguada se utiliza para evaluar la tolerancia del equipo a la interferencia de oscilación de alta frecuencia generada por operaciones de conmutación.
Límites de emisión electromagnética
Requisitos generales
La emisión electromagnética del equipo debe cumplir estrictamente con los límites especificados en los estándares relevantes para evitar los efectos adversos de la interferencia electromagnética generada por el equipo en el entorno circundante y otros equipos. Si la emisión electromagnética del equipo excede el límite, puede interferir con el funcionamiento normal de equipos de comunicación cercanos, instrumentos electrónicos, etc., e incluso afectar el funcionamiento seguro y estable del sistema de energía.
Indicadores específicos
El estándar T/CNESA 1000 - 2019 estipula claramente los límites de emisión electromagnética de los sistemas de almacenamiento de energía en diferentes escenarios de aplicación. En entornos residenciales, comerciales e industriales ligeros, los sistemas de almacenamiento de energía deben cumplir con los requisitos de GB 17799.3. Estos entornos son más sensibles a la interferencia electromagnética, y los requisitos límite estrictos ayudan a garantizar la calidad de vida de los residentes y el funcionamiento normal de los equipos comerciales; En entornos industriales, los sistemas de almacenamiento de energía deben cumplir con los requisitos de GB 17799.4. Aunque la tolerancia de los entornos industriales a la interferencia electromagnética es relativamente alta, también es necesario garantizar que la emisión electromagnética de los sistemas de almacenamiento de energía no interfiera con los equipos de producción industriales y los sistemas de control de automatización.
Relación de habitación estándar
Estos estándares regulan integralmente y profundamente los equipos y sistemas en el campo del almacenamiento de energía electroquímica de diferentes dimensiones y niveles.
Desde las especificaciones técnicas básicas de seguridad de los equipos eléctricos hasta los requisitos específicos de las baterías en el transporte, el diseño de la estación de energía de almacenamiento de energía, el sistema de gestión de la batería, las características de la batería, etc., hasta el acceso a la estación de energía de almacenamiento de energía a la red, aceptación de inicio y evaluación del sistema, se ha formado un sistema estándar completo.
El contenido relacionado con EMC se ejecuta a través de varios estándares y es una garantía importante para garantizar la operación segura y confiable de estos equipos y sistemas en entornos electromagnéticos complejos.
Sin consideraciones de EMC, la estabilidad y la confiabilidad de todo el sistema de almacenamiento de energía electroquímica no pueden garantizarse de manera efectiva.
Conexión técnica
Métodos y requisitos de prueba
Los estándares se complementan y cooperan entre sí en los métodos y requisitos de prueba de EMC, formando un sistema de prueba científico y completo. Diferentes estándares se dirigen a diferentes equipos y sistemas. En varios elementos de prueba de EMC, como la inmunidad de descarga electrostática, la inmunidad eléctrica de grupo de pulso transitorio rápido y la inmunidad de aumento, aunque los objetos y parámetros de prueba específicos pueden variar, todos siguen principios de prueba unificados y requisitos básicos. Por ejemplo, los requisitos de prueba de EMC para los sistemas de gestión de baterías en GB/T 34131-2023 se hacen eco de los requisitos de prueba de EMC para inversores de almacenamiento de energía y otros equipos en otros estándares relevantes, lo que juntos garantiza que la compatibilidad electromagnética de todo el sistema de almacenamiento de energía electroquímica se evalúe integralmente y con precisión.
Consistencia del indicador
Aunque diferentes estándares pueden tener ciertas diferencias en indicadores EMC específicos, esto se debe a las diferentes funciones, características y escenarios de aplicación de diferentes dispositivos y sistemas.
Sin embargo, sus objetivos generales son altamente consistentes, lo que es garantizar que los dispositivos y sistemas de almacenamiento de energía electroquímico puedan funcionar normalmente y de manera estable en entornos electromagnéticos complejos, y para minimizar el impacto de la interferencia electromagnética en las rejillas eléctricas y otros equipos. Esta consistencia de los objetivos permite que diversos estándares coordenan y se apoyen mutuamente en aplicaciones prácticas, y promueven conjuntamente el desarrollo saludable de la tecnología de almacenamiento de energía electroquímica.
Aplicación y recomendaciones electrónicas de Yint
Estos estándares proporcionan a los fabricantes de equipos requisitos claros y detallados de diseño y fabricación de EMC.
Durante la etapa de diseño del equipo
Los fabricantes deben considerar completamente la compatibilidad electromagnética del equipo de acuerdo con los requisitos estándar, optimizar el diseño del circuito, el diseño de protección, las medidas de conexión a tierra, etc., y adoptar tecnología y materiales de compatibilidad electromagnética apropiada para mejorar el nivel de capacidad antiinterferencia del equipo y el nivel de control de emisión electromagnética.
Durante el proceso de fabricación
Siga estrictamente los requisitos estándar para la producción e inspección para garantizar que cada dispositivo cumpla con los estándares relacionados con EMC, mejorando así la calidad y confiabilidad del equipo y reduciendo el riesgo de fallas y retiros del producto debido a problemas de compatibilidad electromagnética.
Aplicación y aceptación de ingeniería
Estos estándares son bases importantes para la aplicación de ingeniería y la aceptación de proyectos de almacenamiento de energía electroquímica.
Durante el proceso de construcción del proyecto, la unidad de construcción necesita instalar equipos, cables y tierra de acuerdo con los requisitos estándar para garantizar que la compatibilidad electromagnética de todo el sistema cumpla con los estándares.
En la etapa de aceptación, el personal de aceptación prueba y evalúa estrictamente el rendimiento de EMC del proyecto de acuerdo con los estándares, incluidas varias pruebas de inmunidad y la detección de límites de emisión electromagnética.
Solo cuando el rendimiento de EMC del proyecto cumple completamente los requisitos de los estándares relevantes puede pasar la aceptación, asegurando así el funcionamiento seguro y estable de la red eléctrica y evitando los efectos adversos en la red eléctrica debido a problemas de compatibilidad electromagnética de los proyectos de almacenamiento de energía.
Estándares internacionales
En el contexto de la globalización, el comercio internacional y la cooperación en los equipos de almacenamiento de energía electroquímica son cada vez más frecuentes, pero el sistema estándar existente puede deberse mejorarse en términos de integración con los estándares internacionales de EMC.
En comparación con los estándares relevantes de organizaciones internacionales, como la Comisión Electrotecnical Internacional (IEC), existen ciertas diferencias en algunos métodos de prueba, límites de índices, etc., que pueden afectar la competitividad y el reconocimiento de los productos de almacenamiento de energía electroquímica de mi país en el mercado internacional.
Los requisitos estándar son demasiado bajos
El entorno electromagnético moderno se está volviendo cada vez más complejo, las fuentes de interferencia electromagnética están aumentando y las formas de interferencia son diversas, por lo que los requisitos estándar son demasiado bajos.
Puntos y soluciones de dolor EMC
Continción de alta velocidad de dispositivos de conmutación: los inversores generalmente usan dispositivos de conmutación, como transistores bipolares de puerta aislados (IGBT) y transistores de efecto de campo-óxido de metal-semiconductor (MOSFET). Durante el proceso de conmutación de alta frecuencia, el voltaje y la corriente de estos dispositivos cambiarán rápidamente en muy poco tiempo, generando alto y. Este rápido cambio producirá componentes armónicos ricos, que interferirán con los equipos electrónicos circundantes a través de la conducción y la radiación. Por ejemplo, cuando el IGBT se enciende y apaga, la tasa de cambio de voltaje puede alcanzar miles de voltios por microsegundo. Los armónicos de alta frecuencia resultantes se propagarán a través de conductores como líneas eléctricas y líneas de señal, formando interferencia realizada.
Topología del circuito: diferentes topologías de circuitos de inversor, como el medio puente, el puente completo, el empuje, etc., afectarán las características de generación y propagación de la interferencia electromagnética. Por ejemplo, debido a las características de su estructura de circuito, un inversor de puente completo generará grandes corrientes en modo común durante el proceso de conmutación. Estas corrientes en modo común formarán interferencia en modo común a través de la carcasa del inversor, el sistema de conexión a tierra, etc., e irradiarán energía electromagnética al espacio circundante.
Componentes magnéticos
Transformador: Transformer es un componente magnético de uso común en los inversores, utilizado para lograr la conversión de voltaje y el aislamiento eléctrico. Cuando el transformador está funcionando, la corriente alterna en sus devanados generará un campo magnético alterno, y parte del campo magnético se filtrará en el espacio circundante, formando interferencia de radiación. Al mismo tiempo, existen capacitancias distribuidas entre los devanados del transformador, y las corrientes de alta frecuencia se acoplarán a otros circuitos a través de estas capacitancias distribuidas, generando interferencia realizada. Además, el núcleo magnético del transformador generará pérdida de histéresis y pérdida de corriente de Fouca Eddy bajo la acción del campo magnético alterno, y estas pérdidas también generarán ciertas interferencias electromagnéticas.
Inductor: el inductor se utiliza en inversores para filtrado, almacenamiento de energía y otras funciones. El cambio actual en el inductor generará una fuerza electromotriz inducida. Cuando los parámetros del inductor se seleccionan incorrectamente o funciona en un estado de alta frecuencia, el inductor generará una gran radiación electromagnética. Además, el acoplamiento entre el inductor y los circuitos circundantes también conducirá a la propagación de la interferencia electromagnética.
Sistema de enfriamiento
Ventilador de enfriamiento: el ventilador de enfriamiento es una parte importante del sistema de enfriamiento del inversor. Su motor generará interferencia electromagnética durante la operación.
Disipador de calor: cuando el dispositivo de alimentación está funcionando, la corriente de alta frecuencia que genera formará un bucle actual a través del disipador de calor. El disipador de calor es equivalente a una antena radiadora, radiando energía electromagnética al espacio circundante.
Cableado y conexión a tierra
Cableado irracional: si el cableado dentro del inversor no es razonable, como la distancia entre la línea de señal y la línea de alimentación está demasiado cerca, y las líneas con diferentes funciones se cruzan, el acoplamiento electromagnético entre las líneas se mejorará, lo que facilita que las señales de interferencia se propagen entre diferentes líneas. Por ejemplo, cuando la línea de señal de alta frecuencia se coloca en paralelo con la línea de alimentación, la señal de interferencia de alta frecuencia en la línea de alimentación se transmitirá a la línea de señal a través del acoplamiento capacitivo y el acoplamiento inductivo, lo que afecta la transmisión normal de la señal.
Problema de conexión a tierra: la buena conexión a tierra es una medida importante para suprimir la interferencia electromagnética. Si la conexión a tierra del inversor es pobre, la interferencia del modo común no puede descargarse de manera efectiva y la radiación electromagnética del equipo aumentará. Además, si los métodos de conexión a tierra de diferentes partes del circuito son inconsistentes, se puede formar un bucle de conexión a tierra. La corriente en el bucle de conexión a tierra generará radiación electromagnética e introducirá señales de interferencia externas.
Características de carga
No linealidad de la carga: cuando el inversor impulsa una carga no lineal, como una carga con un puente rectificador, una fuente de alimentación de conmutación, etc., la carga generará corrientes armónicas. Estas corrientes armónicas se devolverán a la salida del inversor, causando que el voltaje de salida y las formas de onda de corriente del inversor se distorsionen, generando interferencia electromagnética adicional. Por ejemplo, cuando el inversor suministra energía a una computadora u otro dispositivo, la fuente de alimentación de conmutación dentro de la computadora generará una gran cantidad de armónicos de alto orden, lo que afectará el rendimiento de trabajo del inversor y propagará señales de interferencia a través de la salida y la entrada del inversor.
Cambios repentinos en la carga: los cambios repentinos en la carga, como la entrada o la eliminación de la carga, causarán cambios repentinos en la corriente de salida y el voltaje del inversor, generando corriente de impacto y voltaje. Este impacto estimulará el circuito dentro del inversor para producir oscilaciones de alta frecuencia, generando así la interferencia electromagnética.
Diseño de protección de rayos de potencia para entrada de potencia, considerando IEC61000-4-5 /GB17626.5 Prueba de sobretensión; Factores externos.
Varistor + GDT es una combinación perfecta.
Personalizado Los tubos de descarga de semiconductores de TSS también son 'excelentes '.
Entorno electromagnético externo: Ejemplo de automóvil: BMS se utiliza en vehículos como vehículos eléctricos. El motor, el controlador del motor, el sistema de encendido y otros equipos del vehículo generarán una fuerte interferencia electromagnética. Cuando el controlador del motor controla la operación del motor, generará cambios de voltaje y corriente de alta frecuencia. Estos cambios afectarán el funcionamiento normal del BMS a través de la radiación espacial y la conducción de la línea de alimentación. Ejemplo de la industria: en los sitios industriales, hay una gran cantidad de equipos eléctricos, como inversores, soldadores eléctricos, etc., que generará interferencia electromagnética de varias frecuencias durante la operación.
Los cables de comunicación de conexión: los cables utilizados para la comunicación entre BMS y dispositivos externos (como pilas de carga, computadoras host, etc.) se ven fácilmente afectados por la interferencia electromagnética externa durante la transmisión de la señal, lo que resulta en una distorsión o pérdida de señales de comunicación. Además, los cables de comunicación también pueden irradiar interferencia electromagnética, afectando a otros dispositivos circundantes.
Características electromagnéticas de los paquetes de baterías, el proceso de carga y descarga de la batería: durante el proceso de carga y descarga, la batería produce cambios en la corriente y el voltaje.
I. Circuito de alimentación
Converter DC-DC: diferentes módulos dentro del BMS proporcionan un voltaje de fuente de alimentación adecuado. Bulk o Boost, la acción de conmutación de alta frecuencia del dispositivo de conmutación generará abundantes armónicos de alta frecuencia. Estos armónicos no solo se transmitirán a otras partes del circuito a través de la línea de alimentación, sino que también interferirán con los componentes electrónicos circundantes por radiación. Circuito de control de carga y descarga: durante el proceso de carga y descarga de la batería, estos circuitos manejarán grandes cambios de corriente, y la acción de conmutación también generará interferencia electromagnética. Por ejemplo, cuando la batería se carga y descarga rápidamente, los dispositivos de conmutación en el circuito de control de carga se cambian con frecuencia, lo que generará fuertes señales de interferencia electromagnética.
II. Interfaz de comunicación
Los módulos BMS generalmente usan CAN, SPI, I2C y otras interfaces de comunicación para la transmisión de datos. Por ejemplo, cuando el bus CAN está transmitiendo datos, el cambio de voltaje en el bus generará radiación de alta frecuencia, y también puede verse afectado por la interferencia electromagnética externa, lo que dará como resultado errores de comunicación o pérdida de datos. La combinación de CMZ4532A-501T Mode Common Mode Inductor y ESD24VAPB puede resolver el problema de EMC de la comunicación de la lata. Señal del reloj: la señal del reloj del sistema de comunicación interna es una de las fuentes importantes de interferencia electromagnética, lo que aumentará la tasa de error de bits durante la comunicación.
Iii. Cableado irrazonable:
Si la distancia entre la línea de señal y la línea de alimentación en la PCB está demasiado cerca, o las líneas de señal de diferentes funciones se cruzan, el acoplamiento electromagnético entre las líneas aumentará.
Mal diseño de la capa de potencia y la capa del suelo: problemas como la impedancia excesiva y la división irrazonable de la capa de potencia y la capa de tierra causarán fluctuaciones de voltaje en la potencia y los planos de tierra, generando interferencia en modo común e interferencia de modo diferencial. Por ejemplo, cuando hay brechas en la capa de tierra, la integridad del plano de tierra se destruirá, lo que hace que la ruta de retorno de la señal sea más larga y aumente la posibilidad de radiación electromagnética.
Sistema de gestión de energía EMS Compatibilidad electromagnética EMC (entre módulos)
Acoplamiento electromagnético de dispositivos entre módulos
Interacción de interacción de PCS: EMS y PCS (sistema de conversión de potencia) deben intercambiar datos y controlar las instrucciones con frecuencia.
Cuando las PC realizan una conversión de potencia, la acción de conmutación de alta frecuencia del dispositivo de conmutación generará una fuerte interferencia electromagnética. Estas interferencias pueden transmitirse a EMS a través de líneas eléctricas, líneas de comunicación, etc., que afectan las funciones normales de comunicación y control de EMS. Por el contrario, la señal de control enviada por EMS también puede ser interferida por el entorno electromagnético de las PC, lo que resulta en la incapacidad de las PC para ejecutar las instrucciones de control con precisión, afectando la regulación de energía y la distribución de energía del sistema de almacenamiento de energía.
Interferencia de comunicación de BMS
BMS (sistema de gestión de baterías) es responsable de monitorear la información de estado de la batería y transmitir esta información a EMS. Durante el proceso de comunicación, los BMS y los paquetes de baterías generarán ciertas interferencias electromagnéticas, y la interferencia del entorno externo también puede superponerse en la línea de comunicación. Si la capacidad anti-interferencia de la interfaz de comunicación entre EMS y BMS es insuficiente, puede causar pérdida de datos de comunicación y errores, lo que hace imposible que EMS obtenga el estado de la batería de manera oportuna y precisa, afectando así el control de administración y optimización segura del sistema de almacenamiento de energía.
Estabilidad del sistema de suministro de energía
Interferencia de la fuente de alimentación:
El funcionamiento normal de EMS depende de una fuente de alimentación estable. El sistema de fuente de alimentación generará ondas durante la operación, especialmente la fuente de alimentación de conmutación. El voltaje de ondulación se superpondrá en la fuente de alimentación de CC como una señal de interferencia, lo que afecta el funcionamiento normal de los componentes electrónicos en el EMS. Por ejemplo, la ondulación excesiva puede hacer que el voltaje de trabajo del chip sea inestable, afectando así su precisión de cálculo y capacidades de procesamiento de datos, e incluso puede causar problemas graves como bloqueos del sistema o fugitivo del programa.
Problema de respuesta transitoria de la fuente de alimentación:
Cuando la carga interna del EMS cambia repentinamente, el sistema de fuente de alimentación debe responder rápidamente para mantener un voltaje de salida estable. Si la capacidad de respuesta transitoria de la fuente de alimentación es insuficiente, el voltaje de salida puede fluctuar en gran medida en el momento de la mutación de carga. Esta fluctuación de voltaje no solo afectará el funcionamiento normal de cada módulo en el EMS, sino que también puede generar interferencia electromagnética, que se transmitirá a otros dispositivos a través de la línea de alimentación, afectando la compatibilidad electromagnética de todo el sistema de almacenamiento de energía.
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