GBT 43512-2023 全釩液流電池可靠性評價方法

全釩液流電池可靠性評價方法2023-12-28發(fā)布國家標準化管理委員會I前言 l2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總體要求 l5評價指標及計算方法 26試驗要求及方法 27可靠性判定 48評價結(jié)果 4ⅢGB/T43512—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國燃料電池及液流電池標準化技術(shù)委員會(SAC/TC342)歸口。本文件起草單位：大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司、機械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所、北京低碳清潔能源研究院、中國科學院大連化學物理研究所、上海電氣(安徽)儲能科技有限公司、北京和瑞儲能科技有限公司、北京普能世紀科技有限公司、中國科學院金屬研究所、上海電力設(shè)計院有限公司、四川偉力得能源股份有限公司、四川星明能源環(huán)保科技有限公司、寰泰儲能科技股份有限公司、承德新新釩鈦儲能科技有限公司、大連融科儲能集團股份有限公司、遼寧金谷炭材料股份有限公司、興儲世紀科技股份有限公司、湖南省銀峰新能源有限公司、蘇州科潤新材料股份有限公司、華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司、大力儲能技術(shù)湖北有限責任公司、中國質(zhì)量認證中心、南京濤博能源科技有限公司、安徽理士電源技術(shù)有限公司、山西國潤儲能科技有限公司、江蘇恒安儲能科技有限公司、瓏翔橡膠(大連)有限公司、國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司、國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學研究院、清華大學、大連理工大學、中國石油大學(北京)、中認英泰檢測技術(shù)有限公司、天能電池集團股份有限公司。劉亞楠。1全釩液流電池可靠性評價方法本文件規(guī)定了全釩液流電池系統(tǒng)可靠性評價總體要求、評價指標及計算方法、試驗要求及方法、可本文件適用于室內(nèi)或室外用所有類型的全釩液流電池系統(tǒng)的評價。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2828.1—2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T29840全釩液流電池術(shù)語GB/T32509—2016全釩液流電池通用技術(shù)條件GB/T33339—2016全釩液流電池系統(tǒng)測試方法GB/T34866全釩液流電池安全要求ISO/IECGuide98-3測量的不確定度第3部分：測量中的不確定度的表示指南(Uncertaintyofmeasurement—Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement)3術(shù)語和定義GB/T29840界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件?？煽啃詒eliability產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。注：因預(yù)防性維修或其他計劃的行動或缺乏外部資源造成不能執(zhí)行規(guī)定功能的情況除外。4總體要求4.1可靠性評價指標應(yīng)包括額定能量效率、容量保持率、利用系數(shù)。4.2可靠性評價方法應(yīng)采用抽樣測試，進行額定能量效率試驗、容量保持能力試驗和利用系數(shù)試驗后計算獲得相應(yīng)指標。2GB/T43512—20234.3評價結(jié)果應(yīng)輸出試驗報告。5評價指標及計算方法5.1額定能量效率全釩液流電池系統(tǒng)的額定能量效率應(yīng)為評價周期內(nèi)，一個恒功率充放電循環(huán)內(nèi)凈放電量與充電量加上充電過程輔助能耗之和的比值，按公式(1)計算。式中：η——電池系統(tǒng)額定能量效率；E——由測量儀器記錄的電池系統(tǒng)的放電瓦時容量，單位為瓦時(W·h);Wa——由測量儀器記錄的電池系統(tǒng)放電過程的輔助能耗，單位為瓦時(W·h);E——由測量儀器記錄的電池系統(tǒng)的充電瓦時容量，單位為瓦時(W·h);W——由測量儀器記錄的電池系統(tǒng)充電過程的輔助能耗，單位為瓦時(W·h)。5.2容量保持率統(tǒng)計周期內(nèi)全釩液流電池系統(tǒng)第n次凈放電瓦時容量與額定瓦時容量的比值，按公式(2)計算。 (2)式中：R——全釩液流電池系統(tǒng)容量保持率；E?——全釩液流電池系統(tǒng)第n次凈放電瓦時容量，單位為瓦時(W·h);E,——全釩液流電池系統(tǒng)額定瓦時容量，單位為瓦時(W·h)。全釩液流電池系統(tǒng)利用系數(shù)應(yīng)為評價周期內(nèi)全釩液流電池系統(tǒng)無故障運行小時數(shù)與統(tǒng)計時間的比式中：UTF——全釩液流電池系統(tǒng)利用系數(shù)；UTH——評價周期內(nèi)無故障運行小時數(shù)，單位為小時(h);PH——評價周期小時數(shù)，單位為小時(h)。6試驗要求及方法6.1基本要求6.1.1可靠性試驗按試驗方法可分為實驗室可靠性試驗和現(xiàn)場可靠性試驗：——實驗室可靠性試驗是在規(guī)定受控制的工作環(huán)境條件下進行的可靠性試驗，其工作環(huán)境可模擬或不模擬現(xiàn)場條件；3——現(xiàn)場可靠性試驗是在現(xiàn)場進行的可靠性試驗?，F(xiàn)場的工作環(huán)境、維修及測量條件應(yīng)加以記錄。6.1.2除非另有要求，全釩液流電池系統(tǒng)可靠性試驗數(shù)據(jù)采集點不應(yīng)包括儲能變流器。6.1.3全釩液流電池系統(tǒng)可靠性試驗安全要求應(yīng)符合GB/T34866的規(guī)定。6.1.4全釩液流電池系統(tǒng)可靠性試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計周期應(yīng)不小于1年，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)準確、真實。6.2試驗樣品全釩液流電池系統(tǒng)采用抽樣測試。樣品按GB/T2828.1—2012中第8章的抽樣方法抽取。除非另有要求，試驗應(yīng)在本文件規(guī)定的試驗條件下進行：——環(huán)境溫度：-35℃~45℃或制造商的設(shè)計值；——空氣相對濕度：5%～95%。6.4試驗準備對于每項試驗，應(yīng)選擇適合的測量儀器及設(shè)備，并制定試驗計劃，以便將不確定因素減到最少。試驗各方應(yīng)以本文件為基礎(chǔ)，準備詳盡的書面試驗計劃，下列各項應(yīng)列入試驗計劃：b)以本文件為基礎(chǔ)的測試規(guī)范；c)測試人員資格；d)結(jié)果不確定度符合ISO/IECGuide98-3的要求；e)對測量儀器及設(shè)備的要求；f)測試參數(shù)范圍的估計；g)數(shù)據(jù)采集計劃6.5試驗工況6.5.1試驗設(shè)備應(yīng)進行有效的固定和接地，地面應(yīng)滿足承重、平整度、防水、防酸的要求。6.5.2電網(wǎng)或微網(wǎng)應(yīng)為電池系統(tǒng)提供額定功率運行所需的穩(wěn)定電壓和功率，電源的電能質(zhì)量應(yīng)滿足變流設(shè)備的要求。6.5.3除應(yīng)按GB/T33339—2016進行試驗外，其他試驗可模擬實際使用工況，或使用滿充電狀態(tài)(SOC)充放電循環(huán)，每次充電/放電結(jié)束后應(yīng)停機靜置，靜置時間應(yīng)大于10min。測量電壓的儀表應(yīng)不低于0.5級精度，其內(nèi)阻至少為1kΩ/V,也可采用具有同等精度的其他測量儀器。測量電流的儀表應(yīng)不低于0.5級精度，也可采用具有同等精度的其他測量儀器。4測量電能的儀表應(yīng)不低于0.5級精度。測量溫度的溫度計其分度值應(yīng)不大于1℃,標定準確度應(yīng)不低于0.5℃。6.7額定能量效率試驗6.7.1在試驗周期開始時和試驗周期終止前應(yīng)分別進行一次額定能量效率試驗；若試驗周期較長，應(yīng)在試驗中期進行一次額定能量效率試驗。6.7.2按GB/T33339—2016中8.1.7的規(guī)定進行額定能量效率試驗，并按5.1計算額定能量效率。6.8容量保持率試驗6.8.1在試驗周期開始時和試驗周期終止前應(yīng)分別進行一次容量保持率試驗；若試驗周期較長，應(yīng)在試驗中期進行一次容量保持率試驗。6.8.2按GB/T32509—2016中5.7的規(guī)定進行容量保持能力試驗，并按5.2計算容量保持率。6.9利用系數(shù)試驗6.9.1電池系統(tǒng)按客戶與廠家協(xié)商一致的運行方式進行充放電。6.9.2記錄試驗周期內(nèi)故障狀態(tài)持續(xù)的時間，計算無故障運行小時數(shù)并按5.3計算利用系數(shù)。7可靠性判定7.1額定能量效率可靠性判定全釩液流電池系統(tǒng)在評價周期內(nèi)，額定能量效率應(yīng)不低于標稱值的90%。7.2容量保持率可靠性判定全釩液流電池系統(tǒng)在評價周期內(nèi)，容量保持率應(yīng)不低于標稱值的80%。如有需要可在容量測試前進行容量恢復(fù)。7.3利用系數(shù)可靠性判定按客戶與廠家協(xié)商一致的數(shù)值進