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行業(yè)干貨 | 電力儲能BMS全球標準解讀

2024-07-17
全球新型儲能快速增長,2023年裝機規(guī)模翻倍增長

隨著碳達峰、碳中和戰(zhàn)略成為全球能源發(fā)展主旋律,新型儲能正迎來高速發(fā)展。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2024》,截至2023年底,全球新型儲能累計裝機規(guī)模達91.3GW,較2022年同比增長100%,其中鋰離子電池儲能裝機占比高達96.9%。

全球新型儲能市場累計裝機規(guī)模(截至2023年底)



安全刻不容緩 標準須先行

電化學儲能的快速發(fā)展使得電站安全問題備受關(guān)注。近年來,全球累計報告電力儲能安全事故超過80。如2024年5月美國OTAY MESA Gateway鋰電儲能電站發(fā)生火災,持續(xù)兩周并多次復燃

BMS具有電池監(jiān)測、均衡管理、通信控制等功能,可避免電池過充、過放,延長電池壽命,是儲能電站電池的大腦。據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計,BMS系統(tǒng)異常是電站非計劃停運的主要原因之一,占比超20%BMS對電站安全可靠運行至關(guān)重要。

行業(yè)要發(fā)展,標準須先行。中國、北美、歐洲等全球主流地區(qū)均已制定相關(guān)標準規(guī)定BMS的功能、性能等要求,相關(guān)標準清單、適用產(chǎn)品、適用地區(qū)參考下表:


儲能BMS全球主流標準解讀

01
北美&歐洲地區(qū)

北美&歐洲地區(qū)儲能BMS主要參考兩類,一類為UL62368-1、EN/UL/IEC 60730-1、IEC/EN/UL60950-1等通用安規(guī)類標準,一類為CSA/ANSI C22.2 N340:23、UL9540、IEC 62619等專用標準。由于前者為通用類安規(guī)標準,接下來主要針對CSA/ANSI C22.2 N340:23UL9540等專用標準做相關(guān)解讀。


CSA/ANSI C22.2 N340:23

CSA/ANSI C22.2 N340:23是加拿大標準協(xié)會(CSA)2023年4月發(fā)布的儲能BMS標準,該標準適用于儲能系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、電動汽車、輕軌的BMS。主要測試項目包括溫度、介電強度、均衡、IO驗證測試、運行異常、電磁兼容性等,如下表所示。


下面針對均衡、IO驗證測試、運行異常三個電性能相關(guān)重點項目做相關(guān)解讀。

均衡










原文:

解讀:可以看出,CSA標準規(guī)定在均衡故障時應(yīng)不影響B(tài)MS整體的運行,需要相關(guān)測試設(shè)備能夠模擬各單體電芯電壓差進行測試,并評估BMS工作性能。

IO驗證測試

原文:


解讀:測試系統(tǒng)能夠模擬IO信號高、低電平、短路、開路、超上限等場景,并評估BMS工作性能。

運行異常

原文

解讀:測試裝置應(yīng)能模擬通風口堵塞、輸入/輸出接口短路、主槽無液(液冷)、保險絲開路等場景下BMS運行情況。

UL9540 Standard for Energy Storage Systems and Equipment

UL 9540標準于2023628日正式發(fā)布,同時成為ANSISCC認可的國家標準,滿足美國和加拿大兩國使用規(guī)范。該標準適用于電化學、化學、機械和熱能類型的儲能系統(tǒng),評估儲能系統(tǒng)各部件之間的兼容性和安全性,其中與BMS測試相關(guān)內(nèi)容主要包含電氣性能監(jiān)測和報警、保護等。


原文:

解讀:BMS應(yīng)具備單體電壓、溫度監(jiān)控,總電流監(jiān)控、報警和保護等功能,暫無明確試驗方法要求。


IEC 62619-2022

IEC 62619-2022IEC電池技術(shù)委員會TC 21/SC 21A2022524日發(fā)布的電池標準,該標準適用范圍括用于固定應(yīng)用的二次電池,例如不間斷電源(UPS)、電能存儲系統(tǒng),以及用于產(chǎn)生動能的電池,如叉車、自動導向車(AGV)以及鐵路和海運車輛。其中《8.2電池管理系統(tǒng)》部分規(guī)定了電池使用過程中BMS對于電壓、電流和溫度的監(jiān)控要求。

過充電壓保護

原文:

解讀:BMS在單體電壓過高、電池pack總壓過高時進行相關(guān)保護。


過充電流保護



原文:

解讀:BMS在電池充電電流過高時進行相關(guān)保護。


過溫保護


原文:

解讀:BMS在溫度過高過高時進行相關(guān)保護。


02
中 國

2023年10月1日,電力儲能BMS最新國家標準GB/T 34131-2023《電力儲能用電池管理系統(tǒng)》正式實施,標準規(guī)定了包括鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸(炭)電池、液流電池在內(nèi)的多種類型儲能電站電池管理系統(tǒng)要求,針對儲能BMS數(shù)據(jù)采集、均衡、報警與保護、電氣適應(yīng)性、電磁兼容性等方面提出新的要求。


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10月1日正式實施!電力儲能BMS最新國家標準,您準備好了嗎?

GBT34131-2023 電力儲能用電池管理系統(tǒng)



NGI電力儲能BMS測試方案
- 全球通  全網(wǎng)通-

NGI深耕BMS測試行業(yè)多年,自主研發(fā)的NES6100電力儲能BMS測試系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于全球儲能BMS研發(fā)制造、第三方檢測、系統(tǒng)集成等各行業(yè)客戶,方案具有如下客戶價值:

目前,NGI電力儲能BMS測試解決方案已廣泛應(yīng)用于寧德時代、陽光電源、中車電氣時代、海博思創(chuàng)、上海電器科學研究院等全球TOP客戶。


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