中國儲能網(wǎng)訊:第十二屆中國國際儲能大會演講速記如下:
戴建偉:大家下午好,我是戴建偉,來自天祥集團電子電器部門,今天我跟大家分享的題目是《儲能安規(guī)和電池IEC標(biāo)準(zhǔn)介紹》。
目前來說,儲能行業(yè)的發(fā)展有目共睹。隨著儲能行業(yè)的高速發(fā)展、儲能產(chǎn)品的豐富,隨之而來的一些安全問題和大家關(guān)心的一些點也慢慢的聚焦起來。作為指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),在今年的關(guān)鍵節(jié)點,也有很多的更新。剛剛樂工也跟大家分享了UL標(biāo)準(zhǔn)的更新的情況,我今天分享的主要是IEC標(biāo)準(zhǔn)的更新的情況,主要是IEC62477-1和62629還有62660-3這三個標(biāo)準(zhǔn)。這三個標(biāo)準(zhǔn)都在今年做了更新,尤其是62477-1,它的上一版的內(nèi)容是在2012年,中間有一個更新,這個更新非常少,今年的更新的幅度還是非常大的,涉及到很多的內(nèi)容,接下來我會為大家詳細的展開描述一下。
首先我們來看一下IEC62477-1,IEC62477-1今年的變更還是非常大的,它在標(biāo)準(zhǔn)的前言里面列舉了一下更新,我這里梳理了一下。分了這幾個大的部分的更新,包括了標(biāo)準(zhǔn)范圍的變更,結(jié)構(gòu)要求的變更,還有測試項目變更,還有文檔資料要求有更新,并且附錄也做了大范圍的變動。
今天因為時間的關(guān)系,那我這邊的變更,我會挑一些關(guān)鍵的主要的部分來說,有一些可能全部的內(nèi)容沒有辦法完全的展開,如果大家對這個標(biāo)準(zhǔn)更新的部分內(nèi)容有興趣,可以會后私下聯(lián)系我。
首先我們來看一下標(biāo)準(zhǔn)范圍的變更,IEC62477-1這個標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的范圍本來就是電力電子當(dāng)中能量轉(zhuǎn)化設(shè)備和系統(tǒng)的安規(guī)的標(biāo)準(zhǔn),它在原來的范圍的基礎(chǔ)上,新增了兩個部分,一個是無限通訊中用于發(fā)射和接收無線電波的電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng),同樣可以參照這個標(biāo)準(zhǔn);第二是它增加了雙向功率轉(zhuǎn)換器件,這兩個部分大家特別留意一下。
我們來看一下它結(jié)構(gòu)要求的變更,我這里把它所有結(jié)構(gòu)要求的變更都列舉了一下,首先它把DVC分類簡化了,外殼的防護要求做了變更,接地導(dǎo)體電流限制新增了永久連接類型的要求,并且把接觸電流的限制也做了更新,然后它刪除了三類設(shè)備的絕緣保護要求,對于SPD器件增加了監(jiān)測功能要求,電器間隙這塊距離要求也有變更,這個部分要特別留意。還有就是膠袋材料的要求有了變更,新增了多層PCB版內(nèi)層的要求,之前在這塊的要求相對比較少,這個部分的補充還是挺關(guān)鍵的,還有RCD要求更新,防火材料要求更新,冷凝措施、冷卻液電導(dǎo)率要求刪除了,大家看不但有新增的部分,還有刪除的部分。還有旋轉(zhuǎn)部件機械傷害的要求做了細化,然后產(chǎn)品的布線和連接的要求也做了更新,對于聚合物外殼的要求也做了更新,一些元器件的認(rèn)證要求也做了一些補充。接下來我會對這些當(dāng)中的關(guān)鍵的點跟大家展開說一下。
首先是把DVC分類簡化了。DVC是電壓等級的判定,關(guān)鍵就是說它通過電壓等級的判定來確保,哪些電路是安全電路,是人可以直接接觸的電路,不會受到傷害的電路,我現(xiàn)在先列出來的是上一版IEC62477-1的等級,最關(guān)鍵的就是A級之前是分了A1、A2、A3和A四個等級,在今年的新版的標(biāo)準(zhǔn)里面,它把A級簡化成了兩個,AS,這兩個AS一個在比較潮濕的環(huán)境,就是在海邊環(huán)境使用的,還有就是在干燥的環(huán)境下使用的,這兩個DVCA是用來判定安全電路的。這個部分是把接觸電流的限制做了更新,原來的接觸電流的話,只是說了交流的3.5毫安,或者直流10個毫安,但是在新版的標(biāo)準(zhǔn)里面大家可以看到它做了很大幅度的更新,它會區(qū)分正常的工作的工況和單一故障下的工況,分別對應(yīng)了不同限制,這個變化比較大,之前我們的設(shè)計只會參考3.5或者10,現(xiàn)在我們要注意在正常工況下,這個范圍變化0.2或者2。
還有這個部分其實也是會對產(chǎn)品的設(shè)計產(chǎn)生一個很大的影響,尤其是對1500伏以上的系統(tǒng)。我把它的變化我框出來了,原來在1250V的時候,舊版是1500V,新版大家可以看到直接新增了1500V這一行,也就是說我們對應(yīng)的脈沖電壓更高了,對應(yīng)的脈沖電壓更高,這個表格是用來決定電器間隙的,那相應(yīng)來說我們在1500V的時候,當(dāng)我們對應(yīng)到15000V的時候,大家可以看到它的距離要求更大了,這個是很關(guān)鍵的一個改變。
它的結(jié)構(gòu)要求變更里面還新增了更新了一下布線和連接的要求,它把一些我認(rèn)為它在這個章節(jié)里面是把這個要求更細化,我這邊也截了標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的圖,這個圖還是比較典型的,它把整個的電線的防護的要求,通過這個圖具體的形象的展示出來,有些是可選的,在布線這邊新增了這么多章節(jié),具體又細化了部分,增加了一些電源線的連接要求。具體的話我認(rèn)為在這個部分的要求是加強了的,那大家在設(shè)計這個類型的產(chǎn)品的時候,這塊其實也是要特別關(guān)注的。
還有就是說它現(xiàn)在對于聚合物外殼的要求做了一個更新,因為現(xiàn)在實質(zhì)上雖然我們現(xiàn)在有一些PCS功率轉(zhuǎn)化的裝置,絕大部分是金屬外殼,畢竟是高電壓的產(chǎn)品,它需要通過可靠的接地給客戶提供可靠的保護,但是也不排除會有一些聚合物外殼產(chǎn)品,對于聚合物外殼,它這邊增加了三個要求,第一就是它的機械防護的要求,第二就是它的外殼要滿足相應(yīng)的運力的要求,第三比較關(guān)鍵的就是聚合物外殼要戶外使用的產(chǎn)品的聚合物外殼,要滿足防紫外的要求。
前面提到在這個標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中,他提到了元器件,他新增了一些元器件的認(rèn)證要求,這個就是大家在產(chǎn)品評估和認(rèn)證的時候,選用器件的時候要特別留意,如果你的產(chǎn)品里面涵蓋了這些器件,實質(zhì)上里面標(biāo)準(zhǔn)是有明確的指向這些器件相應(yīng)的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),包括PTC熱敏電阻、電源線、電容和橋接絕緣器件,還有線圈類器件,還有插頭和插座。
對應(yīng)剛剛說的這些結(jié)構(gòu)的要求,它的一些測試要求也有相應(yīng)的更新,因為就是結(jié)構(gòu)的要求增加了,驗證結(jié)構(gòu)的一些測試要求也會相應(yīng)的增加,這邊我去整理了一下表格,在6247的標(biāo)準(zhǔn)里面,測試是分大類的,有電器類的測試,有單一故障類的測試,會有材料類的測試,甚至有環(huán)境類的測試,這次的測試的變更主要集中在電器類的測試還有單一故障的,還有材料類測試三大塊。新增這些測試,主要這些測試的目的是為了驗證結(jié)構(gòu)上的變更,這是一一對應(yīng)的。這個內(nèi)容比較多,我就不做詳細的展開了。
這一塊其實也非常重要,就是它這個標(biāo)準(zhǔn)里面,它對于文檔資料的要求有了一個很大幅度的更新,這個就是大家在后面安全這個標(biāo)準(zhǔn)做銘牌和說明書的時候,一定要特別特別注意,因為這次的變更跟原來變化的幅度是非常大的,可以一起看一下,它的標(biāo)識位置要求做了更新,第二增加了一個開放式的PECS的標(biāo)識要求,涵蓋了防火提示和防觸電提示,開放式的PECS就是這個產(chǎn)品可能是一個模塊,內(nèi)制在一個整機當(dāng)中使用的,這樣是被定義為開放式的PECS,這個產(chǎn)品是有特別的要求;第三是插頭插座新增了文檔和標(biāo)識的要求,第四個是新增了高泄露電流標(biāo)識的文檔要求,紅色的是在新版的標(biāo)準(zhǔn)里面,新定義的一個概念,原來是沒有的,這邊就是高泄露電流把它的定義截下來,當(dāng)泄露電流大于額定電流5%的時候,定義為高泄露電流,所以會有一些額外的標(biāo)識和文檔的要求。這個是特別要關(guān)注的,標(biāo)簽、標(biāo)志、符號和信號要求更新了,右邊的圖尤其是下面的圖,用戶在使用您的產(chǎn)品之前,必須要仔細閱讀說明書,大家要記得在原來的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中,這個標(biāo)識就是打開的書的樣子,在這個標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中做了重新的設(shè)計,所以咱們在制作標(biāo)簽的時候,如果是按照這個標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)簽的時候一定要留意,而且IEC62477-1這個標(biāo)準(zhǔn)是非常典型的標(biāo)準(zhǔn),后面來說很有可能其他的標(biāo)準(zhǔn)也會朝這個標(biāo)準(zhǔn)看齊,這個大家一定要注意。還有新增了安全信息的文檔要求,所以文檔資料的要求,其實變化是比較大的,這塊如果說沒有注意到的話是會比較大的影響到大家的成本的。
最后是附錄的變更。可以看到,我就不展開了,內(nèi)容太多了。附錄對于ACEHLMN的內(nèi)容做了更新,在這個基礎(chǔ)上額外又新增了OPQRS的標(biāo)準(zhǔn),可以說這個標(biāo)準(zhǔn)是非常核心的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn),它的內(nèi)容也越來越完善、完整。
剛剛分享了是IEC62477-1這個標(biāo)準(zhǔn),接下來跟大家聊一下62619-1,這個是針對鋰電池的要求,我們一起看一下。首先是術(shù)語定義的變更,它在電池管理系統(tǒng),把切斷改為控制電流,注意新增了描述,新增的這些描述對于電池管理系統(tǒng),實質(zhì)上是提出了一些更多的要求,這個大家一定要關(guān)注一下;第二就是對于起火完善了定義,火焰增加1秒以上才叫起火,火花和電弧不被認(rèn)為是火焰;還有3.19、3.20、3.21都是指單電芯的參數(shù),還有增加5.8的系統(tǒng)鎖,這個也是很關(guān)鍵的定義,這個系統(tǒng)鎖是偏離正常工作范圍的時候,電池系統(tǒng)應(yīng)具有停止工作的不可復(fù)位功能,你不能自動復(fù)位,而且這個功能是不允許用戶重置或者自動重置,必須由專業(yè)授權(quán)的人員介入才可以重置。
測試要求的變更。撞擊測試更改了條件,由原來的50%SOC改為額定容量的50%,特別說明袋裝電芯作為棱柱形電芯測試。第二個是熱蔓延測試,它這邊變更還是挺大的,最關(guān)鍵的是它新增了一個可選的方式,我們所說的激光加熱,在附錄B里面做了詳細的說明,激光加熱然后它的觀察時間從一個小時改成八個小時更長了,還有增加了一個可以對電池系統(tǒng)進行修改,促進目標(biāo)電芯的熱失控,這個部分就是實質(zhì)上怎么落實還要廠家研究一下,但是這個修改盡量要減少,以不影響電池系統(tǒng)的熱性能為準(zhǔn)。熱失控的方法我們會寫在里面,尤其是激光加熱的方式,雖然我個人認(rèn)為還是有點難度的,但是大家可以重點關(guān)注一下,這是比較大的變化;第三就是過壓充電控制,測試方法當(dāng)中也刪除了110%的要求,增加了實驗終止的條件,如果BMS沒有能夠終止充電,出于安全考慮,也就是說大家在做測試的時候,要以確保安全為前提,可以達到上限充電電壓的103,或者是超過上限充電電壓的1分鐘,就應(yīng)該要停止測試了。還有增加了判定條件,刪除了這個要求。
過流充電控制,它的豁免條件上級系統(tǒng)最大充電電流能力低于電池系統(tǒng)的最大充電電流,可以放棄試驗。過溫控制,也是50%的SOC改為額定容量的50%,增加了EMC的要求,但是必要的情況下用于終端設(shè)備中的電池系統(tǒng)要滿足終端設(shè)備的EMC要求,這個具體就是大家在操作的時候跑一炮。
最后一個標(biāo)準(zhǔn)是62660-3,這也是今年做的更新,這個標(biāo)準(zhǔn)是用于電動汽車上的鋰電池電芯的安全要求,我今天說的三個標(biāo)準(zhǔn)都是安全要求。它把原來有的振動測試刪除了,在過充測試當(dāng)中很小很細微的修改了測試條件,這邊的BEV是指純電流車,HEV是指混動的。新版的標(biāo)準(zhǔn)增加了一個規(guī)格的選擇,新增的規(guī)格這邊有說到要有電芯的制造商和咱們的終端產(chǎn)品的生產(chǎn)方共同協(xié)商來定測試的要求。
還有就是它的內(nèi)部短路測試,新增了一個替代的測試方法,替代的測試方法在這個標(biāo)準(zhǔn)里面附錄C里面做了一個比較大篇幅的完整的描述,簡單來說就是由制造商來在電芯的表面,類似于開一個孔,在測試的時候,這邊有一個圖,具體的標(biāo)準(zhǔn)里面說的挺詳細的,大家有興趣可以把這個標(biāo)準(zhǔn)翻來看看,里面是圖文并茂的。開好孔以后測試機構(gòu)會把有測試電壓功能的探針測進去,造成內(nèi)部短路,判定它的電芯的情況。62660-3這個標(biāo)準(zhǔn)改變比較少。
最后我介紹一下我們部門負責(zé)的業(yè)務(wù)范圍,我們現(xiàn)在主要就是包含北美市場的ETR的認(rèn)證,還有IEC、EN的其他常規(guī)的都有,在儲能這塊是電能轉(zhuǎn)化設(shè)備,儲能電池、儲能系統(tǒng)三大類,涵蓋的范圍包括產(chǎn)品的檢測、認(rèn)證、評估的服務(wù)、儲能電站的一些驗收、監(jiān)造這些范圍都已經(jīng)涵蓋了,目前來說我們的服務(wù)內(nèi)容還是比較完整的,這塊我就不多說了,大家有什么興趣可以單獨聯(lián)系我。
我今天的分享就到這里,謝謝大家!