T_CET 406-2023 梯次利用电池储能双向直流变换器技术要求.docx
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1、ICS27.180F19T/CET406-2023梯次利用电池储能双向直流变换器技术要求Technicalrequirementsforbi-directionalDC/DCconverterwithechelonutilizationbatteryenergystorage2023-6-30发布2023-6-30实施发布T/CET406-2023目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14一般要求.25技术要求.26试验方法.67检验规则.13附录A.15附录B.16T/CET406-2023前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准的结构和起草规则中的规
2、则起草。本文件根据国家能源局关于加强储能标准化工作的实施方案精神,中国电力技术市场协会根据行业需求制订。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专利的责任。本文件由中国电力技术市场协会提出。本文件由中国电力技术市场协会储能设备技术专业委员会归口。本文件主要起草单位:杭州煦达新能源科技有限公司、浙江艾罗网络能源技术股份有限公司、国能合纵(北京)能源电力技术中心、深圳市比亚迪锂电池有限公司、上海循道新能源科技有限公司、徐州市恒源电器有限公司。本文件参编单位:安徽理士新能源发展有限公司、合肥金泰克新能源科技有限公司、力容新能源技术(天津)有限公司、锦浪科技股份有限公司、万帮数字
3、能源股份有限公司、招商局检测车辆技术研究院有限公司、先控捷联电气股份有限公司、江苏为恒智能科技有限公司。本文件主要起草人:薄涛、李剑铎、宋苏、刘超厚、赵焱、郭云高、刘永良、王冰涛、余建东、郑中策、李洋、孙欢欢、王刚、董捷、印海燕、陈明、刘萍、李加林、许颇、刘保颂、朱选才、沈旦立、尹潇、颜文森、刘亚峰、李世伟、钱敏华、马磊。本文件在执行过程中如有意见和建议,请反馈至中国电力技术市场协会标准化技术委员会秘书处。(地址:北京市西城区广安门外大街168号朗琴国际大厦A座806,邮编:100055)IT/CET406-2023梯次利用电池储能双向直流变换器技术要求1范围本文件规定了梯次利用电池储能双向直
4、流变换器的一般要求、技术要求、试验方法、检验规则等。本文件适用于以梯次利用电池作为储能载体,且电池直流侧电压不超过1kV,额定功率不超过100kW的双向直流变换器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分:试验方法试验C:恒定湿热试验GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法
5、试验D:交变湿热(12h+12h循环)GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17799.2电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验GB/T34105.3车用动力电池回收利用梯次利用第3部分:梯次利用要求GB/T36276电力储能用锂离子电池3术语和定义下列术语和
6、定义适用于本文件。3.1储能双向直流变换器Energystoragebi-directionalDC/DCconverter(DC/DC)1T/CET406-2023电化学储能系统中,连接于电池系统与直流母线(和/或负荷)之间的实现直流电能双向转换的变换器。3.2梯次利用echelonuse车用动力电池退役后,整体或经拆解、分类、检测、重组与装配等工艺,以电池包或模块或单体的形式再次应用到基站备电、储能、低速动力等的过程。来源:GB/T34105.3,有修改3.3电池簇batterycluster由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式,与储能双向直流变换器及附属设施连接后实现独立运行的电池管
7、理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等的电池组合体。来源:GB/T36276,有修改3.4电池管理系统batterymanagementsystem监测电池的电压、电流、温度等参数信息,并对电池状态管理和控制的装置。来源:GB/T362764一般要求4.1梯次利用电池储能双向直流变换器(以下简称“变换器”)连接电池簇不应直接并联,应对每个电池簇独立启停和独立充放电调节等控制。4.2变换器的直流母线侧电压等级宜采用24V、48V、110V、220V、480V、750V、1000V。5技术要求5.1正常使用环境条件正常使用的环境条件应符合下列规定:a)工作环境温度:宜为-20+50;b)工作环境
8、湿度温度402时,不应大于90%RH,应无凝露;c)海拔高度不宜大于2000m;大于2000m时,应按GB/T7251.1的相关规定;d)工作环境应无剧烈震动冲击;e)空气中不应含有过量的尘埃、酸、碱、腐蚀性及爆炸性微粒和气体。2T/CET406-20235.2机/柜体和结构质量和外观机/柜体和结构制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应满足下列要求:a)变换器及机架组装有关零部件均应符合产品技术要求;b)设备面板应平整,涂层应牢固、平整,无剥落、锈蚀及裂痕等缺陷;c)标牌、标志、标记、文字和符号应清晰耐久。5.3功能要求5.3.1变换器应具有与电池管理系统通讯功能、充放电功能。5.3.
9、2变换器应响应电池管理系统报警信息。5.3.3变换器辅助供电应具有电池侧电压欠压保护功能,应避免长时间待机造成电池过放电。5.3.4变换器宜具备CAN/RS485、以太网通讯接口。5.3.5变换器应具备响应能量管理系统的充/放电指令,实现削峰填谷、平滑功率、经济运行管理及参与需求响应、调峰等功能要求。5.4性能指标5.4.1效率在额定运行条件下,不含有变压器的变换器充电效率和放电效率均不应低于95%;含有变压器的变换器充电效率和放电效率均不应低于92%。5.4.2功率控制功率控制应符合下列规定:a)直流母线侧功率不小于20额定功率时,功率控制偏差率不应超过额定功率的1;b)功率控制响应时间不应
10、超过100ms;c)功率控制调节时间不应超过300ms。5.4.3稳流精度与电流纹波具备恒流运行模式的变换器在恒流工作状态下,充放电功率大于20额定功率时,直流母线侧充放电电流控制误差不应超过5%;电流纹波不应超过5%。5.4.4稳压精度与电压纹波具备恒压运行模式的变换器在恒压工作状态下,充放电功率大于20额定功率时,直流母线侧充放电电压控制误差不应超过2%;电压纹波不应超过2%。5.4.5超调量和恢复时间具备恒压运行模式的变换器在恒压工作状态下,充放电功率大于20额定功率时,直流母线侧充3T/CET406-2023放电电压控制误差不应超过2%;电压纹波不应超过2%。5.4.6噪声在距离变换器
11、水平位置1m处,用声级计测量满载时的噪声,噪声不应大于80dB。5.4.6环境适应性5.4.6.1低温(贮存)性能变换器在环境温度-40条件下贮存16h后恢复至-20,应正常启动运行。5.4.6.2高温(贮存)性能变换器在环境温度70条件下贮存16h后恢复至50,应正常启动运行。5.4.6.3耐湿热性能变换器按GB/T2423.4进行交变湿热试验后,绝缘电阻不应低于0.5M。5.5保护功能5.5.1短路保护变换器应设置短路保护功能,当直流母线侧短路时,变换器应自动保护并发出告警信号,当故障排除后,可自动或经人为干预后恢复运行。5.5.2电池侧极性反接保护当变换器电池侧极性反接时,变换器应自动保
12、护。故障排除后,可自动或经人为干预后恢复运行。5.5.3电池侧过/欠压保护当变换器电池侧电压不小于过压保护值,或不大于欠压保护值时,应关闭或限制功率运行。故障排除后,可自动或经人为干预后恢复运行。电池侧过压保护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。5.5.4直流母线侧过/欠压保护当变换器直流母线侧电压不小于过压保护值,或不大于欠压保护值时,应关闭或限制功率运行。故障排除后,可自动或经人为干预后恢复运行。直流母线侧过压保护值和欠压保护值应符合产品技术文件规定。5.5.5过温保护变换器温度采样点温度达到过温保护设定值时,应关闭或限制功率运行。故障排除后,可自动或经人为干预后恢复运行。5.5.6通讯
13、故障保护变换器应设置与监控系统、电池管理系统的通讯故障保护。5.5.7电池管理系统故障信号保护4额定电压UN试验电压UN60100060UN3002000300UN6902500690UN8003000800UN10003500注:整机介质强度按上述指标只能试验一次。用户验收产品时如需要进行介质强度试验,应将上列试验电压降低25%进行。额定绝缘电压等级UN绝缘电阻表电压UN6025060UN250500250UN10001000T/CET406-2023变换器应设置来自电池管理系统的过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护、漏电保护等故障、告警信号保护。5.6绝缘耐压性5.6.1绝缘电
14、阻独立电路与外露可导电部分之间,以及与独立电路之间的绝缘电阻不应小于1M。试验电压等级应按表1确定。表1绝缘电阻试验电压等级单位为伏5.6.2介质强度介质强度应符合下列规定:a)变换器应承受频率为50Hz,历时1min的工频交流电压或等效直流电压,试验过程中应保证不击穿,不飞弧,漏电流应小于20mA;b)介质强度试验电压等级应符合表2的规定,试验过程中,任一被试电路施加电压时,其余电路等电位应互联接地。表2介质强度试验电压等级单位为伏5.7电磁兼容性5.7.1静电放电抗扰度试验等级5T/CET406-2023静电放电抗扰度试验等级应符合GB/T17626.2规定的严酷度等级,并应符合下列规定:
15、a)试验等级应为3级;b)性能判据应符合GB/T17799.2性能判据B的规定。5.7.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验等级电快速瞬变脉冲群抗扰度试验等级应符合GB/T17626.4规定的严酷度等级,并应符合下列规定:a)试验等级应为3级;b)性能判据应符合GB/T17799.2性能判据B的规定。5.7.3射频电磁场辐射抗扰度试验等级射频电磁场辐射抗扰度试验等级应符合GB/T17626.3规定的严酷度等级,并应符合下列规定:a)试验等级,80MHz100MHz时,应为3级;1.4GHz6GHz时,应为2级;b)性能判据应符合GB/T17799.2性能判据A的规定。5.7.4射频场感应传导骚扰抗扰度
16、试验等级射频场感应传导骚扰抗扰度试验等级应符合GB/T17626.6规定的严酷度等级,并应符合下列规定:a)试验等级应为3级;b)性能判据应符合GB/T17799.2性能判据A的规定。5.8外壳防护等级防护等级不应低于GB/T4208规定的IP20。6试验方法6.1试验条件6.1.1试验环境条件无特殊环境规定时,试验应按下列环境条件执行:)环境温度:255;)环境相对湿度:25%75%;)环境气压:86kPa106kPa。6.1.2试验电气条件电池侧电压允许偏差应为额定电压的5%。6.2试验线路示意图试验线路示意图可参照图1。6电池模拟装置或直流电源(配合直流负载)被测设备Q1Q2T/CET4
17、06-2023直流母线模拟装置或直流电源(配合直流负载)载功率分析仪直流负Q4Q3直流负载图1试验线路示意图6.3机/柜体和结构的质量和外观试验机/柜体和结构质量试验应满足下列要求:a)试验方法:外观可采用目视检查;b)判定标准:设备面板应平整,涂层应牢固、平整,无剥落、锈蚀及裂痕等缺陷;标牌、标志、标记、文字和符号应清晰耐久。6.4性能试验6.4.1效率效率试验应符合下列规定:a)试验应按下列步骤执行:1)设备按图1连接好试验电路;2)设定为充电模式,将直流母线模拟电源调在额定电压值,电池模拟电源电压调至额定电压;3)逐步调节功率,使被测设备负载率分别处于5%、15%、25%、35%、50%
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- T_CET 406-2023 梯次利用电池储能双向直流变换器技术要求 406 2023 梯次 利用 电池 双向 直流 变换器 技术 要求
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