隨著儲能電池標(biāo)稱電壓及容量提升，儲能系統(tǒng)的電芯集成度也越來越高。電芯在異常工作狀態(tài)及極端的工作環(huán)境下容易引發(fā)起火、漏液甚至爆炸等災(zāi)難性事故，企業(yè)需要考慮儲能電池安全控制系統(tǒng)可靠性設(shè)計，通過安全設(shè)計及試驗論證，確保電芯或保護(hù)板在常規(guī)失效發(fā)生后避免引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)難性事故。

BMS（Battery Management System）即電池管理系統(tǒng)，作為儲能系統(tǒng)的核心部件之一，功能包括電壓/溫度/電流采樣及相應(yīng)的過壓、欠壓、過溫、過流保護(hù)，SOC/SOH估算、SOP預(yù)測、故障診斷、均衡控制、熱管理和充電管理等，其功能安全關(guān)系到整個鋰離子儲能電站的安全穩(wěn)定運行。

功能安全定義：

功能安全的定義就是通過系統(tǒng)評估確保每個主動式保護(hù)元件在潛在的隨機(jī)性失效風(fēng)險下都能維持正常運行，以保障整個系統(tǒng)的安全（包括類似操作員失誤、硬件失效、環(huán)境變化等的安全管理）。

功能安全標(biāo)準(zhǔn)（北美）：

UL 1973.2022 Batteries for Use in Stationary and Motive Auxiliary Power Applications

章節(jié)：7.8系統(tǒng)安全分析

在被測試設(shè)備上進(jìn)行：

危害識別Hazard Identification

風(fēng)險分析Risk Analysis

風(fēng)險評估Risk evaluation

進(jìn)行系統(tǒng)安全分析可參照的文件：

IEC 60812

IEC 61025

MIL-STD-1629A

IEC 61508系列標(biāo)準(zhǔn)

*低要求：

電芯過壓

電芯低壓

電池過溫

電池低溫

電池過流（充電）

電池過流（放電）

一般要求：

監(jiān)控組件和系統(tǒng)的可靠性

影響安全的通訊

單一故障

須滿足的等級要求（7.9 Protective Circuit and Controls）：

IEC 61508(SIL Level 2 or better)

ISO 13849 (PL c)

ISO 26262 (ASIL C)

ANSI/CAN/UL 9540:2020 Standard for Energy Storage Systems and Equipment

章節(jié)：15 安全分析和系統(tǒng)控制

在被測試系統(tǒng)上進(jìn)行：

危害識別

風(fēng)險分析

風(fēng)險評估

考慮系統(tǒng)組件的兼容性

進(jìn)行系統(tǒng)安全分析可參照的文件：

IEC 60812

IEC 61025

MIL-STD 882E

須滿足的等級要求：

IEC 61508(SIL Level 2 or better)

ISO 13849 (PL c)

ISO 26262 (ASIL C)

Other

功能安全標(biāo)準(zhǔn)（歐盟）：

IEC 62619:2022 econdary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for use in industrial applications

章節(jié)：8 電池系統(tǒng)安全（考慮功能安全）

在被測試設(shè)備上進(jìn)行：

危害分析

風(fēng)險評估

安全目標(biāo)等級（SIL安全完整性等級）

進(jìn)行系統(tǒng)安全分析可參照的文件：

IEC 60812

IEC 61025

Other

BMS考慮的關(guān)鍵因素：

電壓

溫度

電流

測試：

電壓過充控制(BMS)

電流過充控制(BMS)

過熱控制（BMS）

IEC 62933-5-2:2020 Electrical energy storage (EES) systems –Part 5-2: Safety requirements for grid-integrated EES systems –Electrochemical-based systems

章節(jié)：6 BESS系統(tǒng)風(fēng)險評估

需要考慮的子系統(tǒng)

管理（系統(tǒng)控制）

通訊（控制面板）

保護(hù)（繼電器）

輔助設(shè)備（火、熱、煙探測器）

輔助連接（端子和電纜）

電化學(xué)累積（電池）

電源轉(zhuǎn)換（逆變器）

主要連接（端子和電纜）

其他（建筑和基礎(chǔ)設(shè)施）

儲能電池功能安全評估需要用到的標(biāo)準(zhǔn)：

商通檢測提供電池的相關(guān)測試認(rèn)證服務(wù)：

運輸和電池運輸?shù)腢N38.3測試：

1.熱測試

2.高空模擬

3.沖擊試驗

4.影響

5.耐振性

6.外部短路

7.過充

8.強(qiáng)制放電

根據(jù)IEC62133-1-2安全要求對用于便攜式應(yīng)用的便攜式密封二次電池（以及由其制成的電池）進(jìn)行的測試IEC60086原電池測試

根據(jù)IEC62619對工業(yè)用電池進(jìn)行測試

UL1642鋰電池測試

IEC61960-3棱柱形和圓柱形鋰二次電池和由其制成的電池的測試

根據(jù)客戶具體要求進(jìn)行測試

CB認(rèn)證（例如根據(jù)IEC62133）