液冷儲能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范-征求意見

1T/CIEPXXXX—2024液冷儲能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了液冷儲能系統(tǒng)(以下簡稱“儲能系統(tǒng)”)的系統(tǒng)組成、相關(guān)術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標(biāo)識、包裝、運輸、貯存等要求。本文件適用于液冷儲能系統(tǒng)的設(shè)計、施工、驗收和運行維護等方面的技術(shù)要求，確保系統(tǒng)安全、可靠、高效。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/T191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫GB/T2423.3-2016環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1液冷liquidcooling一種采用液體帶走發(fā)熱器件熱量的產(chǎn)品，適用于需提高計算能力、能源效率、部署密度等應(yīng)用場景。注：液冷分為接觸式及非接觸式液冷兩種，接觸式液冷是指將冷卻液體與發(fā)熱器件直接接觸的一種液冷實現(xiàn)方式，3.2電池簇batterycluster由電池單體采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接方式,且與儲能變流器及附屬設(shè)施連接后實現(xiàn)獨立運行的電池組合體,還宜包括電池管理系統(tǒng)、監(jiān)測和保護電路、電氣和通訊接口等部件。4系統(tǒng)組成4.1液冷儲能系統(tǒng)主要由供配電系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、液冷機組、消防系統(tǒng)等組成。其中電池系統(tǒng)的成組方式為：1個電池系統(tǒng)由10個電池簇組成,1個電池簇由8個電池pack組成,1個電池pack由48支電芯組成。電池基本參數(shù)如下表所示。表1電池基本參數(shù)----≤3%≤3%≤3%≤3%4.2液冷系統(tǒng)通常由液冷機組、液冷管路、液冷板、冷卻液及控制系統(tǒng)等組成，如圖1所示。2T/CIEPXXXX—2024圖1液冷系統(tǒng)組成示意圖5技術(shù)要求5.1環(huán)境要求5.1.1溫度和濕度液冷儲能系統(tǒng)對溫度和濕度的一般要求如下。a)系統(tǒng)使用溫度范圍：-30℃~45℃;b)電池充電工作溫度：0℃~55℃;c)電池放電工作溫度：-20℃~55℃。5.1.2貯存運輸環(huán)境液冷儲能系統(tǒng)對貯存運行環(huán)境的一般要求如下。a)環(huán)境溫度：-20℃~45℃,短期(1個月內(nèi))；0℃~35℃,長期(1年內(nèi))；b)相對濕度：＜95%，無凝露5.1.3海拔海拔高度應(yīng)不超過3000m，超過3000m時應(yīng)按規(guī)定降額使用。5.2外觀與結(jié)構(gòu)5.2.1儲能系統(tǒng)鍍層應(yīng)牢固，漆面勻稱，無剝落、銹蝕及裂痕等現(xiàn)象。5.2.2儲能系統(tǒng)所有標(biāo)牌、標(biāo)記、文字符號應(yīng)清晰、易見、正確、整齊。5.3配電系統(tǒng)儲能系統(tǒng)應(yīng)具有不間斷電源及配電裝置，為系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備供電。5.4電池系統(tǒng)5.4.1單體電池技術(shù)要求5.4.1.1單體電池電壓范圍單體電池電壓范圍為2.5V~3.65V，額定電壓為3.2V。5.4.1.2安全保護功能5.4.1.2.1電芯過壓保護當(dāng)電芯電壓超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.1.2.2電芯欠壓保護3T/CIEPXXXX—2024當(dāng)電芯電壓低于保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.1.2.3電芯不平衡保護當(dāng)同一電池模塊中的電芯單體電壓差超過設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.2電池pack技術(shù)要求5.4.2.1使用電壓范圍使用電壓范圍為134.4V~172.8V，額定電壓為153.6V。5.4.2.2初始能量效率環(huán)境溫度在(25±2)℃條件下，電池pack初始能量效率應(yīng)不小于93%。5.4.2.3電芯溫度差同一電池pack中的電芯溫度差不應(yīng)超過3℃5.4.2.4安全保護功能5.4.2.4.1充電過流保護當(dāng)電池pack充電電流超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.2.4.2放電過流保護當(dāng)電池pack充電電流超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.3電池簇技術(shù)要求5.4.3.1使用電壓范圍使用電壓范圍為1075.2V~1382.4V，額定電壓為1228.8V。5.4.3.2初始能量效率環(huán)境溫度在(25±2)℃條件下，電池簇初始能量效率應(yīng)不小于92%。5.4.3.3安全保護功能5.4.3.3.1電池簇過壓保護當(dāng)電池簇電壓超過設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.3.3.2電池簇欠壓保護當(dāng)電池簇電壓低于設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。5.4.4DC/DC模塊技術(shù)要求5.4.4.1充放電轉(zhuǎn)換時間DC/DC模塊從90%充電到90%放電的時間和90%放電到90%充電的時間的平均值應(yīng)不大于60ms。5.4.4.2放電性能5.4.4.2.1穩(wěn)壓精度不同電池放電電壓與負載進行組合，各種情況下的直流端口電壓穩(wěn)壓精度不應(yīng)超過2%。5.4.4.2.2過沖幅度由于開關(guān)機引起母線端輸出電壓變化的最大峰值應(yīng)不超過母線端放電電壓整定值的5%。5.4.4.2.3紋波電壓4T/CIEPXXXX—2024恒壓狀態(tài)下，母線端電壓紋波系數(shù)不應(yīng)超過±2%。5.4.4.2.4紋波電流恒流狀態(tài)下，母線端電流紋波系數(shù)不應(yīng)超過±2%。5.4.4.3充電性能5.4.4.3.1過沖幅度由于開關(guān)機引起電池端電壓變化的最大峰值應(yīng)不超過電池端充電電壓整定值的5%。5.4.4.3.2紋波電壓恒壓狀態(tài)下，電池端電壓紋波系數(shù)不應(yīng)超過±2%。5.4.4.3.3紋波電流恒流狀態(tài)下，電池端電流紋波系數(shù)不應(yīng)超過±2%。5.4.5儲能系統(tǒng)技術(shù)要求5.4.5.1系統(tǒng)初始能量效率環(huán)境溫度在(25±2)℃條件下，系統(tǒng)初始能量效率應(yīng)不小于90%。5.4.5.2顯示功能檢查儲能系統(tǒng)應(yīng)能顯示確保系統(tǒng)安全可靠運行所必需的信息。5.4.5.3通訊功能儲能系統(tǒng)應(yīng)具備干接點、RS485、以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)通信接口(至少具備其一)。宜有備用接口作為幾余。5.4.5.4儲能系統(tǒng)統(tǒng)計功能儲能系統(tǒng)應(yīng)具有電池充、放電的累計充放電電量的統(tǒng)計功能，并具有掉電保持功能。5.4.5.5IP防護等級儲能系統(tǒng)的IP防護等級應(yīng)不小于IP54。5.5液冷系統(tǒng)儲能系統(tǒng)應(yīng)具備熱管理功能，配置液冷設(shè)備。5.6消防系統(tǒng)儲能系統(tǒng)應(yīng)配有消防系統(tǒng)，當(dāng)消防系統(tǒng)偵測到火災(zāi)隱患時應(yīng)提供系統(tǒng)告警并觸發(fā)滅火器動作，集裝箱外部應(yīng)配備消防緊急觸發(fā)按鈕，實現(xiàn)消防系統(tǒng)緊急手動觸發(fā)。5.7安全要求5.7.1絕緣電阻試驗電壓為直流2500V時，電池簇及系統(tǒng)正負接線端對外殼，絕緣電阻應(yīng)大于2MΩ。5.7.2接地電阻系統(tǒng)接地應(yīng)具有接地標(biāo)志,設(shè)備外殼以及所有可觸及的金屬零部件與接地螺母之間的電阻不大于6試驗方法6.1試驗環(huán)境條件5T/CIEPXXXX—2024在本標(biāo)準(zhǔn)中，除氣候環(huán)境試驗外，其他試驗均在表1的正常大氣條件下進行。表2測試環(huán)境條件濕度(%)6.2外觀與結(jié)構(gòu)目測設(shè)備的外觀與結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合5.2的要求6.3配電系統(tǒng)。6.3.1檢查系統(tǒng)是否具有不間斷電源及配電裝置。6.3.2啟動系統(tǒng)，檢查相關(guān)設(shè)備能否正常工作。6.4電池系統(tǒng)6.4.1單體電池6.4.1.1單體電池電壓范圍電芯充放電過程中，電芯單體電壓應(yīng)在5.4.1.1節(jié)的規(guī)定范圍內(nèi)。6.4.1.2安全保護功能6.4.1.2.1電芯過壓保護電芯進行充電過程中，當(dāng)電芯電壓超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.1.2.2電芯欠壓保護電芯進行放電過程中，當(dāng)電芯電壓低于保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.1.3電芯不平衡保護電芯充放電過程中，使單體電芯電壓差大于保護設(shè)定值，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.2電池pack6.4.2.1使用電壓范圍電池pack充放電過程中，電壓應(yīng)在5.4.2.1節(jié)的規(guī)定范圍內(nèi)。6.4.2.2初始能量效率按GB/T36276規(guī)定的方法進行。6.4.2.3電芯溫度差測量同一電池pack中各單體電池的溫度，最高溫度和最低溫度之差應(yīng)符合5.4.2.3的要求。6.4.2.4安全保護功能6.4.2.4.1充電過流保護電池pack進行充電過程中，當(dāng)充電電流超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.2.4.2放電過流保護電池pack進行放電過程中，當(dāng)放電電流超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.3電池簇6.4.3.1使用電壓范圍電池簇充放電過程中，電壓應(yīng)在5.4.3.1節(jié)的規(guī)定范圍內(nèi)。6T/CIEPXXXX—20246.4.3.2初始能量效率按GB/T36276規(guī)定的方法進行。6.4.3.3安全保護功能6.4.3.3.1電池簇過壓保護電池簇進行充放電過程中，當(dāng)電池簇電壓超過保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.3.3.2電池簇欠壓保護電池簇進行充放電過程中，當(dāng)電池簇電壓低于保護設(shè)定值時，應(yīng)發(fā)出告警并保護。6.4.4DC/DC模塊6.4.4.1充換電轉(zhuǎn)換時間試驗應(yīng)按以下步驟進行：——模塊在額定充電功率狀態(tài)下，測量并記錄模塊從90%額定充電功率狀態(tài)切換到90%模塊額定放電功率狀態(tài)下的最小時間間隔t1?！K在額定放電功率狀態(tài)下，測量并記錄模塊從90%額定放電功率狀態(tài)切換到90%額定充電功率狀態(tài)下的最小時間間隔t2?！聪率接嬎闫骄浞烹娗袚Q最小時間t。6.4.4.2放電性能6.4.4.2.1穩(wěn)壓精度調(diào)節(jié)輸入電壓分別為上限值、額定值和下限值，直流輸出分別帶滿載、半載和空載；對上述組合后9種狀態(tài)下的直流輸出電壓分別進行測量、記錄；測試的輸出電壓范圍應(yīng)符合5.4.4.2.1的要求。6.4.4.2.2過沖幅度啟動被測模塊，調(diào)節(jié)電池輸入電壓為額定值、直流輸出電壓為出廠整定值、負載電流為額定值，以此作為整定值：用數(shù)字存儲示波器適當(dāng)量程觀察直流輸出電壓的時間變化波形，從中計算出直流輸出電壓的過沖幅度。6.4.4.2.3紋波電壓啟動被測模塊，調(diào)節(jié)電池輸入電壓為額定值，直流輸出電壓為出廠整定值，負載分別帶空載、半載和滿載，讀取并記錄示波器顯示的最大峰峰值。6.4.4.2.4紋波電流啟動被測模塊，調(diào)節(jié)電池輸入電壓為額定值，直流輸出電壓為出廠整定值，負載分別帶空載、半載和滿載，讀取并記錄示波器顯示的最大峰峰值。6.4.4.3充電性能6.4.4.3.1過沖幅度啟動被測模塊，調(diào)節(jié)母線輸入電壓為額定值、電池電壓為出廠整定值、負載電流為額定值，以此作為整定值；用數(shù)字存儲示波器適當(dāng)量程觀察電池端電壓的時間變化波形，從中計算出電池端電壓的過沖幅度。6.4.4.3.2紋波電壓啟動被測模塊,調(diào)節(jié)母線輸入電壓為額定值,電池電壓為出廠整定值,負載分別帶空載、半載和滿載，讀取并記錄示波器顯示的最大峰峰值。7T/CIEPXXXX—20246.4.4.3.3紋波電流啟動被測模塊,調(diào)節(jié)母線輸入電壓為額定值,電池電壓為出廠整定值,負載分別帶空載、半載和滿載，讀取并記錄示波器顯示的最大峰峰值。6.4.5儲能系統(tǒng)6.4.5.1系統(tǒng)初始能量效率按GB/T36276規(guī)定的方法進行。6.4.5.2顯示功能模擬系統(tǒng)正常運行狀態(tài)、故障或告警狀態(tài),檢查系統(tǒng)顯示信息是否符合5.4.5.2的要求。6.4.5.3通訊功能檢查系統(tǒng)有無5.4.5.3規(guī)定的接口或各種告警信號輸出端子。6.4.5.4系統(tǒng)統(tǒng)計功能6.4.5.4.1檢查系統(tǒng)能否對電池充放電的累計充放電電量進行統(tǒng)計。6.4.5.4.2模擬系統(tǒng)掉電故障，檢查系統(tǒng)記錄是否存在丟失情況。6.4.5.5IP防護等級IP防護等級按GB/T4208規(guī)定的方法進行。6.5液冷系統(tǒng)6.5.1檢查系統(tǒng)是否具有液冷設(shè)備。6.5.2模擬系統(tǒng)電池溫度高于或低于設(shè)定值，檢查液冷系統(tǒng)制冷或加熱功能能否正常運行。6.6消防系統(tǒng)檢查系統(tǒng)是否具有消防相關(guān)設(shè)備和器件。模擬消防故障，觀察消防系統(tǒng)是否正常工作。6.7安全要求6.7.1絕緣電阻用絕緣電阻測試儀直流2500V的測試電壓，測量電池簇正負接線端的絕緣電阻值。6.8環(huán)境試驗6.8.1低溫環(huán)境試驗應(yīng)按GB/T2423.1-2008中規(guī)定的方法進行檢測。6.8.2高溫環(huán)境試驗應(yīng)按GB/T2423.2-2008中規(guī)定的方法進行檢測。6.8.3恒定濕熱試驗應(yīng)按GB/T2423.3-2016中規(guī)定的方法進行檢測。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類產(chǎn)品檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。7.2出廠檢驗產(chǎn)品檢驗的出廠檢驗具體如下。8T/CIEPXXXX—2024a)出廠檢驗必須逐臺進行。b)出廠檢驗的項目及判定按表3進行。c)檢驗中出現(xiàn)任一故障,應(yīng)停止檢驗，待查出故障原因并排除后，做出標(biāo)記并重新進行出廠檢驗。如仍出現(xiàn)故障，則判該產(chǎn)品為不合格。7.3型式檢驗當(dāng)有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗：a)產(chǎn)品停產(chǎn)一個周期以上又恢復(fù)生產(chǎn)；b)正式生產(chǎn)后，結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變；c)轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)再試制定型；d)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗的要求時。7.4檢驗項目產(chǎn)品出廠檢驗及型式檢驗的試驗項目見下表。表3試驗項目1√√2√√3√√4√√5√√6√√7√√8√√9√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√9T/CIEPXXXX—20248標(biāo)志、包裝、運輸、貯存8.1標(biāo)志國內(nèi)自主品牌的標(biāo)志包括產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、制造商名稱、制造商地址、商標(biāo)、產(chǎn)品認證標(biāo)志。海外產(chǎn)品標(biāo)志應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用區(qū)域原則進行確定。標(biāo)志應(yīng)簡明、清晰、端正和牢固。8.2包裝8.2.1設(shè)備制造完成并通過試驗后及時包裝，否則應(yīng)得到切實的保護，確保其不受污損。所有部件經(jīng)妥善包裝后，在運輸過程中應(yīng)采取其他防護措施，以免散失、損壞或被盜。各種包裝能確保各零部件在運輸過程中不致遭到損壞、丟失、變形、受潮和腐蝕；8.2.2在包裝箱外標(biāo)明詳細項目名稱；8.2.3整體產(chǎn)品或分別運輸?shù)牟考家m合運輸和裝載的要求；8.2.4包裝箱應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證書、安裝使用說明書、裝箱單、備件和附件清單。8.3運輸8.3.1運輸前拔出所有電池pack的MSD，到現(xiàn)場安裝調(diào)試時再裝回去。建議電池運輸時保持40%~50%8.3.2設(shè)備在運輸時應(yīng)符合鐵路、公路及海運部門的有關(guān)規(guī)定。8.3.3設(shè)備的運輸應(yīng)保證其外殼不受任何損傷,內(nèi)部元件不能發(fā)生位移且應(yīng)保證內(nèi)部元件性能完好。8.3.4設(shè)備在運輸中不允許有任何破壞性碰撞、震動、傾斜和磨損,底部需加緩沖墊防震,同時，還應(yīng)采取適當(dāng)措施以鑒別設(shè)備在運輸途中是否發(fā)生過嚴(yán)重的震動和傾斜。如果供貨方在設(shè)備運輸途中沒有采取適當(dāng)?shù)蔫b別措施界定責(zé)任,則設(shè)備到達現(xiàn)場后出現(xiàn)的所