T-ZZB 3580-2023 户用光伏储能锂离子电池组

CCSJ50浙江省质量协会发布T/ZZB3580—2023 12规范性引用文件 13术语和定义 14产品类型 25基本要求 36技术要求 47试验方法 78检验规则 9标识、包装、运输与贮存 T/ZZB3580—2023本文件依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》给出的规则进行起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由浙江省质量协会归口。本文件主要起草单位：浙江艾罗网络能源技术股份有限公司。本文件参与起草单位：浙江金贝能源科技有限公司、杭州储能行业协会、上海融和元储能源有限公本文件主要起草人：李新富、宋苏、郭华为、赵焱、杨星星、姚震飞、唐盛、赵豹、宋元斌、何欣怡、夏雨、祝东敏、王晴、刘祥、路芊、王忠亮、王羽茜。本文件评审专家组长：王慧忠。T/ZZB3580—20231户用光伏储能锂离子电池组本文件规定了户用光伏储能锂离子电池组的术语和定义、产品类型、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、运输与贮存、质量承诺。本文件适用于配合光伏组件和光伏储能逆变器搭配时使用的户用光伏储能锂离子电池组（以下简称储能电池组）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T4208外壳防护等级(IP代码)(IEC60529,IDT)GB/T13306标牌GB/T16895.3建筑物电气装置第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置、保护和保护连接导体(IEC60364-5-54,IDT)GB/T16935低压系统内设备的绝缘配合(IEC60664)GB/T34131—2023电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范GB/T36276—2018电力储能用锂离子电池IEC60898电气辅助设备家用及类似设备的过流保护电路(ElectricalaccessoriesCircuit-breakerforovercurrentprotectionforhouseholdandsimilarinstallations)IEC62619含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池,工业用二次锂电池和电池的安全要求(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Safetyrequirementsforsecondarylithiumcellsandbatteries,foruseinindustrialapplications)3术语和定义GB/T36276—2018和GB/T34131—2023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1落地式储能电池groundmountedenergystoragebattery位于地面固定安装，可以并列排布摆放的储能电池组。3.2堆叠式储能电池stackableenergystoragebattery位于地面固定安装，可以纵列堆叠摆放的储能电池组。3.3T/ZZB3580—20232壁挂式储能电池wall-hangingenergystoragebattery可在墙上、立杆或其他同等物体上固定安装的储能电池组。3.4移动式储能电池portableenergystoragebattery具有便携移动特性，但使用时处于静置状态的储能电池组。3.5高压配电单元powerdistributionunit指内部装配有BMS和控制系统，具有监测电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等),为电池提供通信接口和控制功能的产品单元。3.6储能电池包batterypack至少装配有BMU和电池模块，具有至少检测一个电池模块的电池状态(电压、温度等)，并为与BMS通信留有接口的产品单元。3.7分体式储能电池splitenergystoragebattery由主控制器和储能电池包搭配使用；BMS安置于主控制器内，BMU和电池模块安置于储能电池包内的储能电池。3.8一体式储能电池integratedenergystoragebatteryBMS、BMU和电池模块安置于同一个箱体内，可独立使用的储能电池。4产品类型4.1按照功能分类：a)分体式储能电池组；b)一体式储能电池组。4.2按照电压等级分类：a)大于5VDC且不大于60VDC的称为：低压储能电池组；b)大于60VDC且不大于600VDC的称为：中低压储能电池组；c)大于600VDC且不大于1000VDC的称为：中高压储能电池组；d)大于1000VDC以上的称为：高压储能电池组。4.3按安装方式分类：a)落地式储能电池组；b)堆叠式储能电池组；c)壁挂式储能电池组；T/ZZB3580—20233d)移动式储能电池组。4.4型号示例TBATSYSHVS46.85基本要求5.1设计研发5.1.1应使用模拟电池电源系统对BMS主控制器进行精度（电压、电流采样误差应不大于1%，温度采样误差应不大于±1℃)、电路性能验证。5.1.2应使用3D软件对储能电池的内部组装固定方式进行有限元模拟分析。5.1.3应使用热仿真软件对储能电池的温度控制进行热仿真模拟分析。5.1.4应使用仿真工具对软件的每一个功能模块进行逻辑性仿真分析。5.2材料和零部件5.2.1所使用的锂电池单体电芯应符合GB/T36276或IEC或UL相关标准，并具有化学品安全说明书。5.2.2所使用的导线、电缆的阻燃等级不低于WV-1级别；所使用的塑料件的阻燃等级不低于UL94V-05.2.3功率控制电路电流传感器应采用低温漂（无零点漂移，增益漂移应不大于50ppm/K）、高精度（全温度范围内精度达到1%）、抗干扰和宽温度范围（-40℃至105℃)的产品。5.3工艺及装备5.3.1应采用自动印刷机、自动贴片机、回流焊设备、波峰焊设备、自动焊接设备和自动喷漆设备，用于储能主控制器生产。5.3.2回流焊温度控制精度应不大于1℃,传动速度精度应不大于2mm/min。5.3.3应采用锂电芯分选设备对锂电芯的容量、开路电压、内阻等进行一致性测试，并进行合理分选。5.4检验检测T/ZZB3580—20234应配备光学检测仪、耐压仪、接地电阻测试仪、整机自动检测设备、老化设备、气密性检测设备，并具备相应检测能力。6技术要求6.1电池管理系统功能6.1.1数据采集应符合GB/T34131—2023中6.2规定。6.1.2通信要求应符合GB/T34131—2023中6.3规定。6.1.3报警和保护应符合GB/T34131—2023中6.4规定。6.1.4控制功能应符合GB/T34131—2023中6.5规定。6.1.5能量状态估算应符合GB/T34131—2023中6.6规定。6.1.6均衡功能应符合GB/T34131—2023中6.7规定。6.1.7绝缘电阻检测应符合GB/T34131—2023中6.8规定。6.1.8绝缘耐压应符合GB/T34131—2023中6.13规定。6.1.9电磁兼容应符合GB/T34131—2023中6.15规定。6.2外观6.2.1表面缺陷应符合GB/T36276—2018中5.1.1.3规定。6.2.2外形尺寸和质量外形尺寸、质量应与储能电池的技术规格数据一致。6.3基本性能T/ZZB3580—202356.3.1初始充放电能量应符合GB/T36276—2018中5.3.1.1规定。6.3.2倍率充放电性能应符合GB/T36276—2018中5.3.1.2规定。6.3.3高温充放电性能。电池模组高温充放电性能应符合下列要求：a)充电能量不小于初始充电能量的98%；b)放电能量不小于初始放电能量的98%；c)能量效率不小于92%。6.3.4低温充放电性能电池模组低温充放电性能应符合下列要求：a)充电能量不小于初始充电能量的85%；b)放电能量不小于初始放电能量的80%；c)能量效率不小于80%。6.3.5能量保持与能量恢复能力6.3.5.1室温能量保持与能量恢复能力电池模组室温能量保持与能量恢复能力应符合下列要求：a)能量保持率不小于92%；b)充电能量恢复率不小于92%；c)放电能量恢复率不小于92%。6.3.5.2高温能量保持与能量恢复能力电池模组高温能量保持与能量恢复能力应符合下列要求：a)能量保持率不小于92%；b)充电能量恢复率不小于92%；c)放电能量恢复率不小于92%。6.4储存性能电池模组储存性能应符合下列要求：a)充电能量恢复率不小于92%；b)放电能量恢复率不小于92%。6.5循环性能电池模组循环性能应符合下列要求：a)循环次数达到600次时，充电能量保持率不小于90%；b)循环次数达到600次时，放电能量保持率不小于90%。6.6安全性能6.6.1过充电T/ZZB3580—20236应符合GB/T36276—2018中5.3.3.1规定。6.6.2过放电应符合GB/T36276—2018中5.3.3.2规定。6.6.3短路应符合GB/T36276—2018中5.3.3.3规定。6.6.4挤压应符合GB/T36276—2018中5.3.3.3规定6.6.5跌落应符合GB/T36276—2018中5.3.3.5规定。6.6.6盐雾与高温高湿应符合GB/T36276—2018中5.3.3.6规定。6.6.7热失控应符合GB/T36276—2018中5.3.3.7规定。6.6.8耐震动在海运、陆运的条件下进行运输的电池模组应满足耐震动性能要求，在模拟运输振动测试后不应起火、爆炸、漏液，外壳应无破裂现象。6.6.9耐冲击在海运、陆运的条件下进行运输的电池模组应满足耐冲击性能要求，在模拟运输冲击测试后不应起火、爆炸、漏液，外壳应无破裂现象。6.7绝缘性能6.7.1按标称电压计算，电池模组正极与外部裸露可导电部分之间、电池模组负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均应不小于1000Ω/V。6.7.2人可碰触的金属部分或最小绝缘电阻无法在所有的运行条件和全生命周期中保持满足要求，应至少采取以下措施的一种或多种来确保安全：——用双重绝缘或加强绝缘代替基本绝缘。——在基本防护之上增加一层或多层绝缘体、遮栏或外壳。6.8耐压性能应符合GB/T36276—2018中5.4.3规定。6.9.1户外使用的储能电池组的防护应不低于IP65；6.9.2户内使用的储能电池组的防护应不低于IP20。T/ZZB3580—202377试验方法7.1电池管理系统试验7.1.1数据采集试验按GB/T34131—2023中7.4规定。7.1.2通信试验按GB/T34131—2023中7.5规定。7.1.3报警和保护试验按GB/T34131—2023中7.6规定。7.1.4控制功能试验按GB/T34131—2023中7.7规定。7.1.5能量状态估算试验按GB/T34131—2023中7.8规定。7.1.6均衡功能试验按GB/T34131—2023中7.9规定。7.1.7绝缘电阻检测试验按GB/T34131—2023中7.10规定。7.1.8绝缘耐压试验按GB/T34131—2023中7.11规定。7.1.9电磁兼容试验按GB/T34131—2023中7.14规定。7.2外观试验7.2.1表面缺陷按GB/T36276—2018中A.3.1规定。7.2.2外形尺寸和质量按GB/T36276—2018中A.3.3规定。7.3基本性能7.3.1初始充放电能量试验按GB/T36276—2018中A.3.4规定。T/ZZB3580—202387.3.2倍率充放电性能试验按GB/T36276—2018中A.3.5规定。7.3.3高温充放电性能试验按GB/T36276—2018中A.3.6规定。7.3.4低温充放电性能试验按GB/T36276—2018中A.3.7规定。7.3.5能量保持与能量恢复能力试验按GB/T36276—2018中A.3.8规定。7.4储存性能试验按GB/T36276—2018中A.3.9规定。7.5循环性能试验在(25±2)℃下，电池模组循环性能试验按照下列步骤进行：a)电池模块初始化放电；b)电池模块以0.5×n×P充恒功率充电至任一单体或模块的充电终止电压，静置1h；c)电池模块以0.5×n’×P放恒功率放电至任一单体或模块的放电终止电压，静置1h；d)按照b)-c)连续循环600次；e)参见表1记录首次及每循环20次时步骤b)、c)的充电能量、放电能量、充电时间、放电时间、充电结束时和放电结束时电池单体的电压极差；计算每20次循环结束时的充电能量、放电能量相对于首次循环结束时的充电能量、放电能量的能量保持率及对应的能量效率计算循环试验结束时电池单体电压极差的平均值；根据试验数据作充电能量保持率放电能最保持率及能量效率随循环次数变化的曲线图。表1循环性能试验项目1hh%%%T/ZZB3580—20239表1循环性能试验项目（续）hh%%%hh%%%7.6安全性能7.6.1过充电试验按GB/T36276—2018中A.3.13规定。7.6.2过放电试验按GB/T36276—2018中A.3.14规定。7.6.3短路试验按GB/T36276—2018中A.3.15规定。7.6.4挤压试验按GB/T36276—2018中A.3.16规定。7.6.5跌落试验按GB/T36276—2018中A.3.17规定。7.6.6盐雾与高温高湿试验T/ZZB3580—2023按GB/T36276—2018中A.3.18规定。7.6.7热失控试验按GB/T36276—2018中A.3.19规定。7.6.8耐振动试验电池模组振动试验按照下列步骤进行：a)电池模组初始化充电；b)将电池模组紧固于振动机平台，但紧固程度不能造成电池变形以致不能准确传递震动；c)振动应是正弦波形，对数频率扫描从7Hz到200Hz，在回到7Hz，跨度为15min；这一振动过程须对三个互相垂直的电池安装方位的每一个方向重复进行12次，每个方向用时3小时，其中一个振动方向必须与端面垂直；d)作对数式频率扫描，对总质量不足12kg的电池模组(小型电池模组)，和对12kg及更大的电池模组(大型电池模组)应有所不同：1)小型电池模组：从7Hz开始，保持1gn的最大加速度，直到频率达到18Hz；然后将振幅保持在0.8mm(总偏移1.6mm)，并增加频率直到最大加速度达到8gn(频率约为50Hz)；将最大加速度保持在8gn直到频率增加到200Hz；2)大型电池模组：从7Hz开始，保持1gn的最大加速度，直到频率达到18Hz；然后将振幅保持在0.8mm(总偏移1.6mm)，并增加频率直到最大加速度达到2gn(频率约为25Hz)；将最大加速度保持在2gn直到频率增加到200Hz。观察是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象和重量损失；测量电池模组输出电压不小于实验前电压的90%。7.6.9耐冲击试验电池模组冲击试验按照下列步骤进行：a)电池模组初始化充电；b)将电池模组紧固于冲击机平台，但紧固程度不能造成电池变形以致不能准确传递冲击；c)以加速度50gn或gn=√（3000/mass）中较小者的正弦波冲击（mass为被测电池模组的总质量,kg脉冲持续时间11ms，按三个相互垂直的轴向分别对其正负极冲击3次，共冲击e)观察是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象和重量损失；测量电池模组输出电压不小于实验前电压的90%。7.7绝缘性能试验按GB/T36276—2018中A.3.10规定。7.8耐压性能试验按GB/T36276—2018中A.3.11规定。7.9IP防护性能试验T/ZZB3580—2023按GB/T4208规定执行。8检验规则8.1检验分类和检验项目检验分为出厂检验和型式试验，检验项目应符合表2的规定。表2检验项目√√√√√√√√-√-√√√√-√√√√√√√√-√-√-√-√√-√-√-√√√-√-√-√√√√√√-√T/ZZB3580—20238.2出厂检验8.2.1每台设备按表2规定进行出厂检验，检验项目全部合格并签发合格证书后方可出厂。8.2.2出厂检验项目中有不合格项，应采取修复措施，直至检验合格后方可出厂。8.3型式试验8.3.1需进行型式试验的情形。有下列情况之一应进行型式试验：a)新产品投产；b)厂址变更；c)停产一年后复产；d)结构、工艺或材料有重大改变；e)合同约定。8.3.2样品数量和要求型式试验从出厂检验合格品中随机抽取进行检验，型式试验项目见表2规定。8.3.3判定规则型式试验中，所有试验样品进行的试验项目全部满足要求，则判定为型式试验