这次介绍的标准在电化学存储领域具有重要意义,涵盖了设备安全,运输,设计,电池特性,电网访问和电磁兼容性等关键方面。
标准信息概述
GB 19517-2023 “国家电气设备安全技术规格
GB/T 43868-2024 “电化学能源存储电站启动程序
GB/T 36548-2024 “电化学储能电站连接网格测试程序
GB 21966-2008 “运输中锂主电池和电池的安全要求
GB 51048-2014 “电化学能源存储电站设计规范
GB/T 34131-2023 “电源电源存储的电池管理系统
GB/T 36276-2023 “用于电源存储的锂离子电池
NB/T 42091-2016 “电化学能源存储电站的锂离子电池的技术规格
NB/T 31016-2019 “电池能量存储电源控制系统 - 转换器 - 技术规格
T/CNESA 1000-2019 “电化学能源存储系统的评估规格
GB 2894-2008 “安全标志和指南
这些标准的发布和实施为电化学储能领域的标准化开发提供了可靠的技术支持和保证,并且是该行业中的公司和相关从业人员必须遵循的重要准则。
储能3s
这些系统共同努力,以确保电化学储能系统的可靠和有效运行,从而有助于更具可持续性和弹性的能源未来。
1 、PC:电源转换系统:将直流电转换为AC,管理电源质量并确保安全操作。
定义:电源转换系统(PC)是电化学储能系统中的关键组件。它负责将电池产生的直流电流(DC)转换为交替的电流(AC),该电流(AC)可以馈入电网或交流负载使用。 PC在确保储能系统的高效且稳定的运行中起着至关重要的作用。
关键功能:
DC到AC转换:将电池从电池转换为交流电源。
电源质量控制:确保输出功率满足电网要求,包括电压和频率稳定性。
能源管理:管理电池和网格之间的能量流,优化了存储能量的使用。
保护和安全:提供防止过电压,过电流和其他电气危害的保护。
2、BMS:电池管理系统:监视和控制电池以确保安全有效的操作。
定义:电池管理系统(BMS)是任何电化学储能系统的重要组成部分。它监视并控制电池的充电状态,健康状况和温度,以确保安全有效的操作。
关键功能:
3、EMS:能源管理系统:协调所有组件的运行以优化系统性能和效率。
定义:能源管理系统(EMS)是电化学能源存储系统的大脑。它协调所有组件的操作,包括PC和BMS,以优化系统的整体性能和效率。
关键功能:
系统监视:监视整个储能系统,包括电池,PC和网格连接。
控制和优化:控制PC和BMS的操作以优化能量流和系统效率。
数据分析:分析系统数据以识别趋势并优化性能。
电网互动:管理与电网的交互,包括需求响应和网格支持服务。
每个标准EMC的核心内容
1、GB 19517-2023国家电气设备安全技术规格
该规范适用于所有类型的电气设备,其额定电压小于1000V(1140V)和DC额定电压小于1500V,覆盖手持式,便携式设备和固定设备,包括将化学能,光能和风能转换为电能的应用范围内的产品或组件。即使产品内部生成的交流电压高于1000V,直流电压高于1500V,并且无法触摸,也无法触及该规范的范围。
它规定了对电气安全危害保护的全面要求,例如防止电击,机械,电气连接和机械连接,操作,电源控制和其他危害的保护;它还阐明了一系列的安全项目要求,包括环境适应性,外壳和保护水平,保护性接地,隔热性,泄漏电流,耐热性,阻燃性特性和其他方面,以确保在各种情况下进行电气设备的安全操作。
2 、GB 21966-2008运输过程中锂初级电池和电池的安全要求
该标准专门调节运输过程中锂初级电池和电池的安全性,还设定了用于运输此类产品的包装安全性的要求。随着锂初级电池和电池的数量继续增加,它们的运输安全至关重要。
该标准规定了许多严格的检查方法和要求,例如高空模拟,热冲击,振动,撞击,外部短路,重对象撞击,过度充电,强制排放,包装掉落和其他测试。这些测试可确保电池不会造成质量损失,泄漏,排放,短路,破裂,爆炸,火和其他危险情况,从而确保运输过程的安全性。
3、GB 51048-2014 “电化学能源储能电站的设计规范”
适用于设计电源为500kW的电化学能源存储电站的设计,可容纳500kW·H或更高,用于新建筑,扩展或重建,但不包括移动电化学能源存储电源站。它的目的是促进电化学能源存储技术的应用,并使电站设计安全,可靠,节能且环保,技术先进且经济合理。
该规范清楚地定义了电化学能源存储电站的术语,例如储能单元,电源转换系统,电池管理系统等;并提出了针对电站设计的具体要求,包括现场选择,布局,电气系统设计,防火和安全等,为电化学储能电站设计提供了全面的指导。
4、GB/T 34131-2023 “电源存储的电池管理系统”
它指定了电池管理系统的全面要求,包括技术,测试方法,检查规则,标记,包装,运输和存储等。它适用于设计,制造,测试,检查,检查,操作,操作,维护,维护和对石晶体型电池的电池管理系统的大修和大修,含岩体电池,含水型电池,燃料(碳)电池/流动式电池/流动式电池,电池和流动式电池,碳纤维电池和流动电池。其他类型的电池管理系统也可以作为参考实现。
就技术要求而言,它涵盖了数据采集,通信,警报和保护,控制,能量状态估计,平衡,绝缘电阻检测,绝缘层可承受电压,电气适应性,电磁兼容性等,以确保电池管理系统可以有效地监视电池电池的操作并确保电池系统安全有效地操作。
5、GB/T 36276-2023锂离子电池用于电源存储
它指定了锂离子电池的关键术语和定义,用于电源存储,以及一系列与质量和安全性密切相关的关键技术要求,例如能源效率,速率性能,周期性能,短路和热失控,并阐明相应的测试条件和测试方法。
该标准对电池的性能和安全性有严格的要求。例如,就安全性能而言,为电池电池的热隔热温度升高特性,液体冷却管的承受电压和外部短路测试提供了详细的规定。这将有助于促进锂离子电池的技术升级和转换,以促进电源存储,并促进电池储能行业的高质量开发。
6、GB/T 36548-2024 “将电化学能源储能站连接到电源电网”的测试程序
它主要调节与电网相关的电化学能源储能电站的测试,并阐明了每个测试的特定要求和过程。其目的是确保在电化学能源存储电站连接到电网之后,它可以安全,稳定,有效地使用网格,而不会影响网格的正常电源和电源质量。
该法规规定了多个方面,包括电力质量测试,功率控制和调节性能测试,故障乘车能力测试,通信和监视功能测试等,提供详细的测试基础和标准,以获取电化学能源储能电源站向功率电网。
7、GB/T 43868-2024 “电化学能源存储电站启动疗程”
接受内容涵盖设备安装和调试检查,电气性能测试,系统功能验证,安全保护设施检查和其他方面,以确保可以启动电站并安全可靠地运行。
它标准化了电化学储能电站的启动接受的所有方面,并阐明了接受报告的条件,程序,内容和准备。通过严格的启动认可,它可以确保电化学能源存储电站的性能和指标符合设计要求和相关标准,然后才能实现它们。
8、NB/T 42091- 2016年电化学能源存储电站的锂离子电池技术规范
详细指定了电化学能源储能电站中使用的锂离子电池的技术要求,包括电池性能,安全性,环境适应性等。它旨在标准化电池储能储能电源站中使用的锂离子电池的生产和应用,并提高电池的质量和可靠性。
在性能方面,提出了对电池容量,能源效率,充电和排放速度以及其他指标的要求;在安全方面,制定了电池热稳定性,过度充电和过度递减保护,短路保护等法规。
9、NB/T 31016-2019 “电池储能电源控制系统技术规范”
技术要求,测试方法,检查规则等为电池存储电源控制系统中的转换器指定。当电池储能系统和电网之间的关键连接设备时,转换器的性能和质量直接影响储能系统的运行效果。
技术规格提出了对电力转换效率,功率质量,控制精度,可靠性和其他方面的特定要求,以确保转换器可以有效,稳定地实现电源转换和控制。
10,t/cnesa 1000- 2019年评估电化学储能系统的规范
该规范建立了一个全面的电化学能源存储系统评估系统,评估了从多个维度的能源存储系统,包括性能,安全性,可靠性,经济等。通过科学评估,它为设计,选择,操作和维护储能系统提供了参考。
评估指标涵盖了能源存储系统的多个关键参数,例如能源效率,充电和排放深度,循环寿命,失败概率,投资成本和运营成本,这将有助于促进储能系统的优化和开发。
11、GB 2894-2008 “安全标志及其使用指南”
它规定了安全标志的分类,设计原理,颜色,形状,符号等以及安全标志的使用要求和设置方法。在电化学存储的领域,正确使用安全标志可以有效警告人们可能造成的危险并防止事故。
例如,在储能电站中,提醒您通过设置防火,预防电击和没有烟火等安全标志,并提醒没有烟火,员工和局外人注意安全问题并确保人员和设备的安全。
与EMC相关的内容
EMC重要性声明
随着现代电子设备的广泛使用,电磁环境变得越来越复杂,电磁干扰的问题变得越来越突出。对于电化学能源存储领域的设备和系统,电磁兼容性(EMC)至关重要。
如果设备没有良好的电磁兼容性,则在操作过程中可能会受到周围电磁环境的干预,从而导致性能降解,失败甚至损坏;同时,设备本身产生的电磁干扰也可能对其他设备和系统产生不利影响,从而影响整个电网的稳定操作。
因此,确保电化学储能设备和系统的电磁兼容性是确保其安全可靠运行的关键因素之一。
一般要求
所有标准都高度强调了复杂电磁环境中设备的正常操作和抗干扰能力。
这意味着设备不仅必须能够稳定地完成自己的功能,而且还具有抵抗一定程度的电磁干扰的能力,以确保在各种电磁环境中不会出现故障,性能降解和其他问题。
同时,设备本身产生的电磁排放也应受到严格限制,并且不应对其他周围设备造成有害干扰,以维持整个电磁环境的和谐与稳定性。
特定的测试项目
GB/T 34131-2023明确要求电池管理系统应能够承受GB/T 17626.2中指定的3级的静电放电测试。
在实际应用中,可以在设备的操作和维护过程中(例如人们触摸设备或设备摩擦其他物体时)生成静电放电。如果电池管理系统无法承受相应的静电排放水平,则可能会造成严重的后果,例如对电子组件的损坏,数据丢失和系统崩溃。
GB/T 34131-2023,NB/T 31016-2019和其他标准提出了对电气快速瞬态脉冲基团免疫测试的相应要求。
例如,储能转换器应能够承受与GB/T 17626.4中指定的测试水平的电气快速脉冲基团的免疫测试。
电气快速瞬态脉冲组通常是由电气设备,雷击等的切换操作引起的,其特征是脉冲持续时间短,振幅高和高重复频率。如果储能转换器无法有效抵抗这种干扰,则可能会出现诸如异常控制和输出电压波动之类的问题,从而影响储能系统的正常运行。
大多数标准涉及激增(影响)免疫测试,例如:GB/T 34131-2023要求电池管理系统应能够承受GB/T 17626.5中指定的测试3级的激增(影响)免疫测试。
由于雷击,网格开关,大型设备启动等,刺激通常是由瞬时过电压或过电流引起的。
如果电池管理系统在受到激增的影响时没有足够的抗干扰能力,则可能会导致内部电路损坏,组件故障和其他故障,从而严重影响系统的可靠性和使用寿命。
GB/T 34131-2023,NB/T 31016-2019和其他标准标准了功率频率磁场免疫测试。
例如,储能转换器应能够承受功率频率磁场免疫测试,其测试水平为4 GB/T 17626.8。
在电力系统中,电力频率磁场无处不在,尤其是在变电站和配电室等地方。
储能转换器很长一段时间内在功率频率磁场环境中。如果它无法抵抗其干扰,它可能会导致控制信号失真和降低的测量精度等问题,这将影响储能系统的性能。
一些标准提出了对RF电磁场辐射辐射测试的要求。例如,GB/T 34131-2023要求电池管理系统应能够承受GB/T 17626.3中指定的测试级别3的RF电磁场辐射测试。在当今高度发达的现代通信技术中,RF电磁场广泛存在于我们周围的环境中。如果电池管理系统无法有效抵抗RF电磁场的辐射干扰,则可能会受到手机信号,无线通信信号等的影响,从而导致该系统异常工作。
一些标准还涵盖了测试要求,例如对RF场引起的干扰,对电压下垂的免疫力,短暂的中断和电压变化以及对阻尼振荡波的免疫力。
这些测试从不同角度全面检查了复杂电磁环境中设备的抗干扰能力。
例如,由RF场引起的进行骚乱的免疫测试主要检查设备对通过电线进行的RF干扰的阻力。电压下垂,短中断和电压变化的免疫测试集中在设备的工作稳定性上,当网格电压异常波动时。阻尼的振荡波测试用于评估设备对通过切换操作产生的高频振荡干扰的容忍度。
电磁发射极限
一般要求
设备的电磁发射必须严格遵守相关标准中指定的限制,以避免设备对周围环境和其他设备产生的电磁干扰的不利影响。如果设备的电磁发射超过极限,它可能会干扰附近通信设备,电子仪器等的正常操作,甚至会影响电源系统的安全稳定运行。
具体指标
T/CNESA 1000-2019标准清楚地规定了在不同应用方案中储能系统的电磁发射限制。在住宅,商业和轻型工业环境中,能源存储系统应符合GB 17799.3的要求。这些环境对电磁干扰更敏感,严格的极限要求有助于确保居民的生活质量和商业设备的正常运行;在工业环境中,储能系统应符合GB 17799.4的要求。尽管工业环境对电磁干扰的容忍度相对较高,但还必须确保电磁系统的电磁发射不会干扰工业生产设备和自动化控制系统。
标准房间关系
覆盖范围
这些标准标准从不同维度和水平的电化学储能领域进行了全面和深入的调节。
从电气设备的基本安全技术规格到电池在运输中的特定要求,储能电源电源设计,电池管理系统,电池特性等,再到储能电站访问网格,启动接受和系统评估,已经形成了完整的标准系统。
与EMC相关的内容通过各种标准运行,是确保这些设备和系统在复杂的电磁环境中安全可靠操作的重要保证
没有EMC考虑,无法有效保证整个电化学储能系统的稳定性和可靠性。
技术连接
测试方法和要求
该标准在EMC测试方法和要求中相互补充并彼此合作,形成了科学和完整的测试系统。不同的标准针对不同的设备和系统。在各种EMC测试项目中,例如静电放电免疫,电气快速瞬态脉冲组免疫力和电涌免疫力,尽管特定的测试对象和参数可能会有所不同,但它们都遵循统一的测试原理和基本要求。例如,GB/T 34131-2023中电池管理系统的EMC测试要求回荡了EMC测试对储能逆变器和其他相关标准中其他设备的要求,这些要求共同确保了整个电化学能源存储系统的电磁兼容性。
指标一致性
尽管不同的标准可能在特定的EMC指标上存在一定的差异,但这是由于不同设备和系统的不同功能,特征和应用方案所致。
但是,它们的总体目标高度一致,即确保电化学能源存储设备和系统可以在复杂的电磁环境中正常而稳定,并最大程度地减少电磁干扰对电网和其他设备的影响。目标的一致性使各种标准能够在实际应用中互相协调和支持,并共同促进电化学储能技术的健康发展。
应用和YINT电子建议
设备设计和制造
这些标准为设备制造商提供了清晰,详细的EMC设计和制造要求。
在设备设计阶段
制造商需要根据标准要求完全考虑设备的电磁兼容性,优化电路布局,屏蔽设计,接地措施等,并采用适当的电磁兼容技术和材料,以提高设备的抗干扰能力和电磁磁性排放控制水平。
在制造过程中
严格遵循生产和检查的标准要求,以确保每个设备都符合与EMC相关的标准,从而提高设备的质量和可靠性,并降低由于电磁兼容性问题而导致的产品故障和召回的风险。
工程申请和接受
这些标准是工程应用的重要基础和电化学储能项目的接受。
在项目施工过程中,施工单元需要根据标准要求安装设备,电线和接地,以确保整个系统的电磁兼容性符合标准。
在接受阶段,接受人员严格测试并根据标准评估项目的EMC性能,包括各种免疫测试和电磁发射极限检测。
只有当项目的EMC性能完全满足相关标准的要求时,它才能通过接受,从而确保电网的安全,稳定的操作,并避免由于电磁储存项目的电磁兼容性问题而对电网产生不利影响。
总体标准系统需要优化
国际标准
在全球化的背景下,电化学储能设备的国际贸易与合作越来越频繁,但是现有的标准系统可能需要与国际EMC标准相结合。
与国际电力技术委员会(IEC)等国际组织的相关标准相比,某些测试方法,指数限制等存在某些差异,这可能会影响国际市场上我国家电化学储能产品的竞争力和认可。
标准要求太低
现代电磁环境变得越来越复杂,电磁干扰的来源正在增加,干扰形式是多种多样的,因此标准要求太低。
EMC疼痛点和解决方案
PCS储能逆变器系统电磁兼容性(EMC)
变压器: 变压器是逆变器中常用的磁成分,用于实现电压转换和电隔离。当变压器工作时,其绕组中的交替电流将产生交替的磁场,部分磁场会泄漏到周围空间中,从而形成辐射干扰。同时,变压器的绕组之间存在分布式电容,高频电流将通过这些分布的电容耦合到其他电路,从而产生进行干扰。此外,变压器的磁芯将在交替磁场的作用下产生磁滞损失和涡流损失,这些损耗还将产生一定的电磁干扰。
电感器: 电感器用于过滤,能量存储和其他功能中。电感器的当前变化将产生诱导的电动力。当对电感器的参数被不当选择或以高频状态起作用时,电感器将产生较大的电磁辐射。此外,电感器和周围电路之间的耦合也将导致电磁干扰的传播。
冷却风扇: 冷却风扇是逆变器冷却系统的重要组成部分。它的电动机将在操作过程中产生电磁干扰。
散热器: 电源设备正常工作时,其生成的高频电流将通过散热器形成电流环。散热器等同于辐射天线,将电磁能辐射到周围空间。
接线和接地
非理性接线:如果逆变器内部的接线是不合理的,例如信号线和电源线之间的距离太近,并且具有不同功能的线路交叉,则线之间的电磁耦合将得到增强,从而使干扰信号更容易在不同线之间传播。例如,当高频信号线与电源线并行放置时,电源线中的高频干扰信号将通过电容耦合和电感耦合传输到信号线,从而影响信号的正常传输。
接地问题:良好的接地是抑制电磁干扰的重要方法。如果逆变器的接地差,则无法有效放电,设备的电磁辐射将增加。另外,如果不同电路零件的接地方法不一致,则可能形成接地循环。接地环中的电流将产生电磁辐射并引入外部干扰信号。
负载特征
负载的非线性:当逆变器驱动非线性负载(例如带有整流器桥的负载,开关电源等)时,负载将产生谐波电流。这些谐波电流将被馈回逆变器的输出,从而导致逆变器的输出电压和电流波形被扭曲,从而产生其他电磁干扰。例如,当逆变器向计算机或其他设备提供电源时,计算机内部的开关电源将产生大量的高阶谐波,这将影响逆变器的工作性能,并通过逆变器的输出和输入来传播干扰信号。
负载突然变化:负载突然变化(例如输入或去除负载)将导致输出电流和逆变器电压的突然变化,从而产生冲击电流和电压。这种影响将刺激逆变器内部的电路产生高频振荡,从而产生电磁干扰。
考虑IEC61000-4-5 /GB17626.5电源弹力测试的电源防护设计设计;外部因素。
varistor + GDT 是完美的组合。
定制 TSS 半导体放电管也是“优秀”。
BMS电池管理系统电磁兼容性EMC(外部)
外部电磁环境:汽车示例:BMS用于电动汽车等车辆。发动机,电机控制器,点火系统和车辆的其他设备将产生强大的电磁干扰。当电动机控制器控制电动机的操作时,它将产生高频电压和电流变化。这些变化将通过空间辐射和电源线传导影响BMS的正常操作。行业的示例:在工业场所,有大量电气设备,例如逆变器,电焊机等,它们会在操作过程中产生各种频率的电磁干扰。
连接通信电缆:用于BMS和外部设备之间通信的电缆(例如充电桩,主机计算机等)在信号传输过程中很容易受到外部电磁干扰的影响,从而导致通信信号失真或损失。此外,通信电缆本身也可能会辐射电磁干扰,从而影响其他周围的设备。
电池组的电磁特性,电池充电和放电过程:在充电和放电过程中,电池会产生电流和电压的变化。
BMS电池管理系统电磁兼容性EMC(内部)
I.电路
DC-DC转换器:BMS内部的不同模块提供适当的电源电压。散装或提升,开关设备的高频切换动作将产生丰富的高频谐波。这些谐波不仅将通过电源线传输到其他电路零件,而且还会通过辐射干扰周围的电子组件。充电和放电控制电路:在电池充电和放电过程中,这些电路将处理巨大的电流变化,并且开关动作还将产生电磁干扰。例如,当电池充电并迅速放电时,充电控制电路中的开关设备经常切换,这将产生强烈的电磁干扰信号。
ii。通信接口
BMS模块通常使用CAN,SPI,I2C和其他通信接口进行数据传输。例如,当罐头总线传输数据时,总线上的电压变化将产生高频辐射,并且也可能会受到外部电磁干扰的影响,从而导致通信错误或数据丢失。 CMZ4532A-501T公共模式电感器和ESD24VAPB的组合可以解决CAN通信的EMC问题。时钟信号:内部通信系统的时钟信号是电磁干扰的重要来源之一,这将增加通信过程中的位错误率。
iii。不合理的布线:
如果信号线和PCB上的电源线之间的距离太近,或者不同功能的信号线交叉,则线之间的电磁耦合将增加。
功率层和地面层的设计差:诸如电阻过度和不合理的划分和地面层等问题会导致电源和接地平面的电压波动,从而产生共同模式干扰和差分模式干扰。例如,当地面层中存在间隙时,地面平面的完整性将被破坏,从而使信号返回路径更长并增加电磁辐射的可能性。
EMS能源管理系统电磁兼容性EMC(模块之间)
PC的交互干扰:EMS和PC(电源转换系统)需要经常交换数据和控制说明。
当PC执行电源转换时,开关设备的高频切换动作将产生强大的电磁干扰。这些干扰可能通过电力线,通信线等传输到EMS,从而影响EMS的正常通信和控制功能。相反,EMS发送的控制信号也可能会受到PC的电磁环境的干预,从而导致PC无法准确执行控制指令,从而影响储能系统的功率调节和能量分布。
BMS(电池管理系统)负责监视电池的状态信息并将此信息传输到EMS。在通信过程中,BMS和电池组本身将产生某些电磁干扰,并且外部环境的干扰也可能会叠加在通信线上。如果EMS和BMS之间的通信接口的抗干扰能力不足,则可能导致通信数据丢失和错误,从而使EMS无法及时,准确地获得电池状态,从而影响对能量存储系统的安全管理和优化控制。
EMS能源管理系统电磁兼容性EMC(系统稳定性)
电源系统的稳定性
EMS的正常操作取决于稳定的电源。电源系统将在操作过程中产生涟漪,尤其是开关电源。波纹电压将被叠加在直流电源上,作为干扰信号,影响EMS中电子组件的正常运行。例如,过多的纹波可能导致芯片的工作电压不稳定,从而影响其计算精度和数据处理能力,甚至可能引起严重的问题,例如系统崩溃或程序失控。
当EMS的内部负载突然变化时,电源系统需要迅速响应以保持稳定的输出电压。如果电源的瞬时响应能力不足,则在负载突变时,输出电压可能会大大波动。这种电压波动不仅会影响EMS中每个模块的正常操作,而且还可能会产生电磁干扰,这将通过电源线传输到其他设备,从而影响整个储能系统的电磁兼容性。
我们可以提供外部24V电源
L6; D60,61; D63; L7通用模式


我们可以自动编码

我们可以提供可以交流的

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