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2019年美国储能系统标准概述-UL乐艳飞.pdf

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1、美国储能系统标准概述Overview of USA Codes and Standards for Energy Storage System2019-05-18 Beijing22018:16 INCIDENTS 2019 JAN:4 INCIDENTSESS FIRES IN KOREA3Agenda 内容Working for a Safer World北美储能系统规范要求UL 9540 标准介绍UL 9540A 标准介绍UL公司介绍UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.美国储能

2、系统相关规范4 National Electrical Code(NFPA 70)美国电气规范 International Fire Code(IFC)/NFPA 1 国际防火规范 International Building Code(IBC)国际建筑规范 International Residential Code(IRC)国际住宅规范 NFPA 855 储能系统安装规范，预计2019年发布Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.5N

3、EC 2017Energy Storage Systems 储能系统 50 V AC 或或 60 V DCScope 范围Section 706.1This article applies to all permanently installed energy storage systems(ESS)operating at over 50 volts ac or 60 volts dc that may be stand-alone or interactive with other electric power production sources.永久固定的储能系统独立或并网Work

4、ing for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.6Section 706.5 ESS的所有设备必须列名：或者，独立的ESS作为整体列名。ESS 必须UL9540 列名NEC 2017-ESS列名要求Working for a Safer World 监控器控制器继电器保险丝断路器能量转换系统逆变器和变压器能量存储部件除铅酸电池外的其他零部件 Monitors Controls Switches Fuses Circuit Breakers

5、 Power Conversion Systems Inverters and Transformers Energy Storage Components Other Components other than Lead-Acid Batteries UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.7New Section R327 Stationary Battery Storage 储能系统必须 UL9540列名安装不允许安装在住宅的可居住空间内通风要求车辆碰撞防护梯次使用电池许

6、可适用与1 kWh的电池系统IRC 2018 for Energy SystemsWorking for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.8IFC 2018 for Energy Systems/NFPA 1New Chapter 12 Energy Systems,Requirements 必须UL9540列名安装许可和检查参考NEC 安装位置最大安装容量限制单个机柜容量限制和间距要求适用范围（锂电 20KWh）Working for a S

7、afer World 车辆碰撞防护安全标识火灾探测和灭火通风要求危险抑制分析(如热失控)大规模火烧测试UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.9IFC 2018 for Energy SystemsUL9540A为大规模火烧测试标准Working for a Safer World超过要求限制安装，需要补做大规模火烧测试，并由AHJ授权批准每个机柜=3ft3ft3ftUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Propriet

8、ary&Confidential.Working for a Safer World 必须UL 9540列名安装要求：根据安装位置分类专用 vs 偏远地区室外 vs 室内有人 vs 无人屋顶 vs 车库超出要求限制的ESS UL9504A测试评估涵盖各类储能电池系统NFPA 855Installation of Stationary Energy Storage SystemsUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.11UL and the UL logo are trad

9、emarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.Working for a Safer World标准范围安全标准可独立为本地负载提供能量;与能源网络或电网协同工作；离网或并网等多种模式工作；电化学、化学、机械、热能等；ANSI/CAN/UL-9540:2016 Energy Storage Systems and Equipment储能系统和设备12Working for a Safer World测试要求标签和说明书结构要求UL9540全面的安全评估和测试UL and the UL logo are trademarks of UL LLC

10、 2019.Proprietary&Confidential.UL 9540 结构安全评估13Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.14UL 9540 标签和说明书Working for a Safer World 安装说明维修说明操作说明铭牌安全标志标志和标签铭牌安全标志(电弧、电击、限制进入等)说明书安装说明维修说明操作说明UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 20

11、19.Proprietary&Confidential.15UL 9540 测试 Normal Operations 温升 Dielectric Voltage Withstand 耐压 Impulse Test 脉冲/浪涌 Grounding&Bonding Test 接地 Insulation Resistance Test 绝缘阻抗Electrical Tests 电气测试Working for a Safer World Containment of Moving Parts 运动部件防护 Over Speed 过速 Faulted Securement 固定失效 Blocked Sh

12、aft 堵转 Mechanical Failure 机械故障 Leakage Tests 泄露 Strength Tests 强度 Hydrostatic strength 液压 Pneumatic strength 气压Mechanical Tests 机械测试 Moisture exposure 潮态 Marine environments 盐雾 Seismic environments 地震Environmental Tests 环境测试UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.16

13、UL9540A Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems2017-11-02,第一版标准2018-01-31,第二版标准2018-06-15,第三版标准2019-03-29 第四版公告Working for a Safer World电池储能系统热失控扩散评估测试方法记录和分析ESS起火特性，评估防火措施效果UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidentia

14、l.UL 9540A 解决关键的消防安全顾虑17电池储能系统安装参数确定储能机柜之间的间距，防止火势从一个机柜扩散到其他机柜确定储能机柜到外壳或墙壁的间距确定火势蔓延到顶部线缆的可能性安装通风要求量化燃烧产生的烟雾量量化产生的热量消防设施（内部和外部）评估消防设施的有效性消防策略和应对表征潜在火灾事件的大小记录测试中BESS 机柜复燃情况记录释放的气体成分和总量Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.UL9540A 工业应

15、用18储能系统UL9540A 测试方法UL9540A 测试报告工厂/集成商/赞助商消防顾问保险业建筑业主其他AHJ消防部门Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.UL 9540A 测试19电芯是否会热失控电芯热失控特征气体成分分析（可燃性等）热失控扩散的倾向热和气体释放率(严重度/持续时间)燃烧/爆燃危险火势蔓延评估热和气体释放率(严重度/持续时间)爆燃/复燃危险防火系统的有效性热和气体释放率(严重度/持续时间)爆燃/复燃危险电芯层级测试

16、模块层级测试机柜层级测试安装层级测试Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.电芯层级测试20重要数据热失控方法和参数电芯泄气温度电芯热失控触发温度电芯释放气体测量：成分总量LFL燃烧速度最大压力PmaxWorking for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.模块层级测试21重要数据模块内热失控扩散情

17、况热释放速率烟雾释放率燃烧危险电芯泄气测量气体成分和总量起火和爆燃情况Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.机柜层级测试22重要数据初始BESS中模块之间的热失控扩散情况热释放率烟雾释放率气体成分和体积墙体温度和热流目标BESS温度和热流起火/爆燃风险复燃危险Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Co

18、nfidential.安装层级测试23方法:1.建筑天花板上的自动喷淋系统;或2.指定的防火方案(由制造商的设计提供)Working for a Safer WorldUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.UL缘起2成立于1894年，源于芝加哥世界博览会的电器起火调查，从而成立了保险商实验室。UL的使命：为更安全的世界工作。25UL 业务遍及143个国家，跨越20多个行业互联科技事业集团零售与工业事业集团建筑与生命安全科技部电线电缆部化学制品生态系统部消费品与零售服务部环境与可持续发展

19、部小家电部家电、空调制冷与灯具部能源与电力科技部身份管理与信息安全部电子科技产业部生命与健康科学部汽车部UL 公司零售行业服务部26UL在电池领域的服务安全研究安全研究理论指导理论指导标准制定标准制定测试认证测试认证设计咨询设计咨询UL 1642:锂电池UL 1973:储能电池UL 2580:电动车辆电池UL 1974:梯次利用电池UL 9540A：热失控蔓延测试.失效分析波音 787三星 Note7其他性能测试滥用测试分析产品认证功能安全认证安全研究材料安全内短路研究老化研究UL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2019.Proprietary&Confidential.谢谢Thanks for Your Time

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