ICS13.030.50CCSZ05基于梯次利用电池的移动储能系统技术与安全规范Technologyandsafetyspecificationsformobileenergystoragesystembasedonechelon-usedbattery团体标准T/DZJN61-20212021-11-3发布2021-11-29实施中国电子节能技术协会发布全国团体标准信息平台T/DZJN61-2021I目次目次...................................................................................................................................................................I前言.................................................................................................................................................................II1范围...............................................................................................................................................................12规范性引用文件...........................................................................................................................................13术语和定义...................................................................................................................................................24符号...............................................................................................................................................................35技术要求.......................................................................................................................................................35.1外观.....................................................................................................................................................35.2接口.....................................................................................................................................................45.3厢体结构.............................................................................................................................................45.4辅助系统.............................................................................................................................................45.5性能.....................................................................................................................................................45.6梯次利用电池系统.............................................................................................................................55.7监控系统.............................................................................................................................................66安全要求.......................................................................................................................................................76.1电气安全.............................................................................................................................................76.2保护措施.............................................................................................................................................86.3防护安全.............................................................................................................................................86.4机械安全.............................................................................................................................................96.5消防安全.............................................................................................................................................96.6安全标识与安全设计.........................................................................................................................9附录A（资料性）梯次利用电池移动储能系统示意图.................................................................................10全国团体标准信息平台T/DZJN61-2021II前言本文件按照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》的规定起草。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专利的责任。本文件由动力电池回收与梯次利用联盟提出。本文件由中国电子节能技术协会归口。本文件起草单位：银隆新能源股份有限公司、格林美（武汉）动力电池回收有限公司、安徽绿沃循环能源科技有限公司、贝特瑞新材料集团股份有限公司、东莞新能安科技有限公司、宝星能源服务集团有限公司、地上铁租车（深圳）有限公司、浙江新时代中能循环科技有限公司、中车时代电动汽车股份有限公司等单位。本文件主要起草人：蒋世用、张宇平、胡天文、李子坤、罗成、周峰、李文普、杨思蔚、黄河、何意、杜光潮。全国团体标准信息平台T/DZJN61-20211基于梯次利用电池的移动储能系统技术与安全规范1范围本文件规定了梯次利用电池移动储能系统的术语、定义和符号，技术要求和安全要求。本文件适用于以梯次利用电池作为电能存储载体，额定电压为交流380-420V、额定频率50Hz、额定输出功率低于500kW的移动储能系统。本文件适用于磷酸铁锂，钛酸锂，锰酸锂等梯次利用电池，其他类型电池可参考本文件执行。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/T1413系列1集装箱分类、尺寸和额定质量GB2894安全标志及其使用导则GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T18384.1电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统GB/T34015-2017车用动力电池回收利用余能检测GB/T34120电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范GB/T34131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GB/T36545-2018移动式电化学储能系统技术要求GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定GB/T36548-2018电化学储系统接入电网测试规范GB50016建筑设计防火规范GB50370气体灭火系统设计规范GB50065交流电气装置的接地设计规范GA406车身反光标识QC/T911-2013电源车NB/T42091-2016电化学储能电站用锂离子电池技术规范T/CSEE0036-2017低压电力应急电源车通用技术要求T/CNESA1002电化学储能系统用电池管理系统技术规范全国团体标准信息平台T/DZJN61-202123术语和定义下列术语和定义适用于本文件。GB/T36276界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1梯次利用电池移动储能系统echelon-usedbatterymobileenergystoragesystem以梯次利用电池作为储能载体，通过能量转换设备进行可循环电能存储、释放的具备可移动特性的系统。[来源：GB/T36545-2018，3.1，有修改]3.2电池单体cell电池系统的基本单元，由正极、负极、隔膜、电解质、壳体和端子等组成。[来源：GB/T36276-2018，3.1.1]3.3电池模块batterymodule由电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且只有一对正负极输出端子的电池组合体，还宜包括外壳、管理和保护装置等部件。[来源：GB/T36276-2018，3.1.2]3.4电池簇batterycluster由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式，且与功率转换设备连接后实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、检测和保护电路、电气和通讯接口等部件。[来源：GB/T36276-2018，3.1.3]3.5电池堆batterystack由一个或多个电池簇并联组成，连接同一功率变换系统，可整体控制功率输入、输出的电池集合体。[来源：NB/T42091-2016，3.5，有修改]3.6剩余能量residualenergy动力电池从电动车辆上退役后的实际可用能量。[来源：GB/T34015-2017，3.1，有修改]3.7电池管理系统batterymanagementsystem监测电池的电压、电流、温度等参数信息，并对电池的状态进行管理和控制的装置。[来源：GB/T36276-2018，3.1.4]全国团体标准信息平台T/DZJN61-202133.8厢体compartment移动储能系统中用于保护电池系统及相关设备的箱体。[来源：QC/T911-2013，3.2，有修改]4符号n：电池额定充电小时率，其数值等于电池的额定充电能量/额定充电功率。n′：电池额定放电小时率，其数值等于电池的额定放电能量/额定放电功率。Prdn：新电池出厂时n小时率额定充电功率，电池单体的单位为W，电池模块的单位kW，电池簇的单位为kW或MW。Prdn′：新电池出厂时n′小时率额定放电功率，电池单体的单位为W，电池模块的单位kW，电池簇的单位为kW或MW。P′rdn：梯次利用电池n小时率额定充电功率，电池单体的单位为W，电池模块的单位kW，电池簇的单位为kW或MW。P′rdn′：梯次利用电池n′小时率额定放电功率，电池单体的单位为W，电池模块的单位kW，电池簇的单位为kW或MW。Erdn：新电池出厂时n小时率额定充电能量，电池单体的单位为Wh，电池模块的单位kWh，电池簇的单位为kWh或MWh。Erdn′：新电池出厂时n′小时率额定放电能量，电池单体的单位为Wh，电池模块的单位kWh，电池簇的单位为kWh或MWh。E′rdn：梯次利用电池n小时率额定充电能量，电池单体的单位为Wh，电池模块的单位kWh，电池簇的单位为kWh或MWh。E′rdn′：梯次利用电池n′小时率额定放电能量，电池单体的单位为Wh，电池模块的单位kWh，电池簇的单位为kWh或MWh。[来源：GB/T36276-2018，3.2，有修改]注1：除非有明确说明，下文中提到的额定能量和额定功率均指梯次利用电池的的额定能量和额定功率。5技术要求5.1外观5.1.1梯次利用电池移动储能系统电池系统外观应满足GB/T36276的要求。5.1.2梯次利用电池移动储能系统厢体外观应满足GB/T36545的要求。5.1.3梯次利用电池移动储能系统厢体外观应有明显的“梯次利用电池”字样标志。全国团体标准信息平台T/DZJN61-202145.2接口5.2.1梯次利用电池移动储能系统输出端应至少包含交流380V（400V）和交流220V两种类型接口。5.2.2梯次利用电池移动储能系统具备多个接口时，不工作的接口应不带电。5.3厢体结构5.3.1梯次利用电池移动储能系统厢体结构强度和刚度应符合GB/T1413的要求。5.3.2梯次利用电池移动储能系统厢体与底盘的连接应牢固可靠，厢体的纵向中心平面与底盘的纵向中心平面应重合，其偏移量在厢体全长范围内应不大于5mm。5.3.3梯次利用电池移动储能系统内部过道应铺设具有防滑功能的绝缘垫，宽度与过道一致，厚度不低于5mm。5.3.4梯次利用电池移动储能系统厢体宜设置排气装置，异常情况，能够将厢体内可燃、有毒有害气体及时排出厢外。5.3.5梯次利用电池移动储能系统厢体宜设置泄压口，避免异常情况下厢体内部压力过大导致爆炸造成二次伤害。5.3.6梯次利用电池移动储能系统厢体隔层应填充隔热、阻燃材料。5.3.7梯次利用电池移动储能系统厢体内应预留维护空间，便于电池模块更换和维护保养。5.4辅助系统5.4.1梯次利用电池移动储能系统应随车配置配套使用的动力电缆及电缆绞盘，线缆应选用阻燃柔性电缆，线缆长度应不超过50m，动力电缆宜采用单相分盘布放，电缆绞盘宜采用动力驱动。5.4.2梯次利用电池移动储能系统内部应配置热管理系统确保电池系统处于最佳工作环境。5.4.3梯次利用电池移动储能系统内部应安装照明系统，并能够通过手动开关控制开闭，照明灯需满足防爆要求。5.5性能5.5.1并网电能质量梯次利用电池移动储能系统并网电能质量应满足GB/T36545的要求。5.5.2功率控制梯次利用电池移动储能系统功率控制应满足GB/T36547的要求。5.5.3电网适应性梯次利用电池移动储能系统电网适应性应满足GB/T36547的要求。5.5.4离网电能质量全国团体标准信息平台T/DZJN61-20215梯次利用电池移动储能系统离网电能质量应满足GB/T36545的要求。5.5.5并离网切换梯次利用电池移动储能系统并离网切换应满足GB/T36545的要求。5.5.6额定功率能量转换效率梯次利用电池移动储能系统按照GB/T36548-2018中7.12的试验方法，能量转换效率不应低于85%。5.6梯次利用电池系统5.6.1总体要求a）梯次利用电池系统，在其生命周期的各个环节，应严格遵守安全、环保和资源循环利用原则，各个环节应制定严格的安全应急预案和安全防护措施，并定期对电池系统进行安全检查。b）梯次利用电池企业应对梯次利用电池系统能量、功率、电压、温度及辅助设备等进行24h监控，监测和评估电池系统运行健康状况。c）梯次利用电池系统运行和保护参数应设置在制造商规定的合理范围内，当运行参数异常时，电池系统应立即自动停止运行。d）梯次利用电池系统出口应配置直流保护开关。e）梯次利用电池系统应满足GB/T36276和GB/T18384.1相关要求。f）梯次利用电池系统应满足《新能源动力蓄电池梯次利用管理办法》。5.6.2筛选要求a）梯次利用电池企业应对不同型号、不同类型梯次利用电池进行分类，同一梯次利用电池堆组合应使用同一型号、同一厂家、同一配方的电池。b）符合梯次利用要求的电池或电池模块应按照一定的规范进行分档。c）梯次利用电池或电池模块应保留原有电池的标签，且标签信息应至少包括容量、电压、能量、生产日期、生产厂家等信息。c）容量一致性按照厂家规定的配组要求，同一梯次利用电池堆不同电池单体容量最大值和最小值之差应不大于平均值的3%。d）电压一致性要求在规定的配组状态下，同一梯次利用电池堆不同电池单体开路电压的最大值和最小值之差应不大于50mV。5.6.3剩余能量a）在室温条件下，梯次利用电池单体应以新电池的出厂额定功率Prdn′按照GB/T36276-2018中全国团体标准信息平台T/DZJN61-20216A2.4试验方法进行充放电，钛酸锂电池单体放电能量应不低于该电池出厂时额定放电能量Erdn′的80%；磷酸铁锂电池单体放电能量应不低于该电池出厂时额定放电能量Erdn′的70%。b）在室温条件下，梯次利用电池模块应以新电池模块出厂额定功率Prdn′按照GB/T36276-2018中A3.4试验方法进行充放电，钛酸锂电池模块放电能量应不低于该电池出厂时额定放电能量Erdn′的80%；磷酸铁锂电池模块放电能量应不低于该电池出厂时额定放电能量Erdn′的70%。注1：以电池单体进行梯次利用时，应按照a）执行。注2：以电池模块进行梯次利用时，应按照b）执行。5.6.4额定功率a）梯次利用电池单体或电池模块当前额定充电功率为%100E′′rdnrdnrdnrdnEPP。b）梯次利用电池单体或电池模块当前额定放电功率为%100E′′′rdnrdnrdn′rdnEPP。5.6.5内阻要求梯次利用电池单体或电池模块，同等测试条件下，其内阻应不超过其出厂规格的1.5倍。5.6.6电池管理系统5.6.6.1梯次利用电池移动储能系统电池管理系统应采用主动均衡，拓扑配置应与功率转换设备拓扑、电池的成组方式相匹配，并应对电池运行状态进行管理，宜具备对电池安全状况进行综合评估的能力，可根据电池状态、内阻、一致性等情况对电池系统运行状态进行监测和预警，提高系统安全性。5.6.6.2梯次利用电池移动储能系统电池管理系统信息采集模块宜安装在电池模块外部，采用统一接口，便于梯次利用电池模块更换。5.6.6.3梯次利用电池移动储能系统电池管理系统应能够提供电池温度信息及控制信息，协助热管理系统控制不同电池单体间的温差。5.6.6.4两簇及以上电池簇直流侧并联的电池系统，电池管理系统宜具备簇间环流控制功能。5.6.6.5梯次利用电池移动储能系统电池管理系统应满足GB/T34131和T/CNESA1002的相关要求。5.7监控系统5.7.1通信梯次利用电池移动储能系统监控系统应具备RS485或RS232通信接口，还宜具备以太网通讯接口，宜采用MODBUS通信规约或TCP/IP通信协议等，宜具备协议转换功能，实现对储能系统运行状态的实时监控。5.7.2操作权限管理全国团体标准信息平台T/DZJN61-20217梯次利用电池移动储能系统监控系统应具有操作权限密码管理功能，任何改变运行方式和运行参数的调整均需要权限确认。5.7.3参数设置梯次利用电池移动储能系统监控系统应能对单体电压、总压、温度、电流等系统运行保护参数进行设置。5.7.4显示和存储梯次利用电池移动储能系统监控系统应能查询保护定值、开关量记录和告警记录，开关量记录和告警记录等信息存储能力均不小于2000条。5.7.5数据采集梯次利用电池移动储能系统监控系统应具备数据采集功能，采集数据包括但不限于：a）模拟量包括：交流输入线电压、相电压；交流频率；电池簇电压；电池系统温度；电池簇电流（充电∕放电）、可用电量等。b）开关量包括：变流器运行状态、电池簇运行状态等。5.7.6告警功能梯次利用电池储能系统运行告警或故障时，监控单元应能发出声光报警。6安全要求6.1电气安全6.1.1绝缘电阻梯次利用电池移动储能系统绝缘电阻应满足T/CSEE0036-2017中5.3.1的要求。6.1.2介质强度梯次利用电池移动储能系统介质强度应满足T/CSEE0036-2017中5.3.2的要求。6.1.3防雷梯次利用电池移动储能系统应具备防雷措施，保障人身、设备安全。6.1.4接地6.1.4.1梯次利用电池移动储能系统应配有专用的接地装置，接地装置标有规定的图形符号。接地装置包括长度不小于10m，截面积不小于25mm²的带绝缘护套接地线和长度不小于900mm，直径不小于16mm的接地棒。接地棒有效深度不小于600mm，接地线与接地棒的连接应可靠。全国团体标准信息平台T/DZJN61-202186.1.4.2梯次利用电池移动储能系统车辆底盘、电池系统、厢体、配电柜等应通过专用接地电缆进行可靠连接。6.1.4.3梯次利用电池移动储能系统交流侧端口相连的电网或负载侧有接地点时，应与电网或负载接地点可靠连接。6.1.4.4梯次利用电池移动储能系统内交流电气设备接地设计应符合GB50065的要求。6.2保护措施6.2.1过载保护梯次利用电池移动储能系统不宜过载运行，且储能系统应具备过载保护措施，当输入或输出超过功率保护值时，电池系统主回路应断开，设备停机并发出告警。6.2.2短路保护梯次利用电池移动储能系统供电系统应具备短路保护措施，当电源输出端发生短路时，电池系统主回路应断开，设备停机并发出告警。6.2.3电压保护梯次利用电池移动储能系统供电系统应具有过压和欠压保护措施，供电系统达到过压或欠压保护值时，电池系统主回路应断开，设备停机并发出告警。6.2.4超温保护梯次利用电池移动储能系统应具有超温保护措施，变流器或电池系统超过高温保护值时，电池系统主回路应断开，设备停机并发出告警。6.2.5相序错误保护梯次利用电池移动储能系统应输入相序错误时，应禁止启动。6.2.6急停梯次利用电池移动储能系统操作面板附近应配置急停开关，异常情况下，按下急停按钮，移动储能系统应停止运行，主回路应断开。6.3防护安全6.3.1梯次利用电池移动储能系统厢体防护等级应符合GB/T4208中的IP54的要求。6.3.2梯次利用电池移动储能系统在淋雨强度5-7mm/min，喷头方向铅锤成30-45°，淋雨时间不小于30min条件下，储能系统应无雨水及水雾渗入，设备可正常运行。全国团体标准信息平台T/DZJN61-202196.4机械安全梯次利用电池移动储能系统各部结构应具备减震措施，能承受按下列要求行驶或运输的振动和冲击：（1）里程：鉴定试验和型式试验行驶1500km，出厂试验行驶50km。（2）路面：不平整的土路及坎坷不平的碎石路面为试验里程的60%，柏油（或水泥）路面为试验里程的40%。（3）速度：不平整的土路及坎坷不平的碎石路面为20～30km/h，柏油（或水泥）路面为50～60km/h。6.5消防安全6.5.1梯次利用电池移动储能系统应至少配置一套独立的消防灭火系统，消防灭火系统应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光报警器及火警集中报警控制器等组成。6.5.2梯次利用电池移动储能系统消防灭火系统控制器应能按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号，并能接收相关设备的联动反馈信号。6.5.3梯次利用电池移动储能系统消防灭火系统应具有自动、手动、紧急启动三种控制方式。6.5.4梯次利用电池移动储能系统消防灭火系统同一防护区域内应至少有两种独立的火灾探测器的报警信号，探测器组合宜用烟感火灾探测器和温感火灾探测器，探测器保护面积应符合GB50016要求。6.5.5梯次利用电池移动储能系统消防灭火系统灭火剂配置量应符合GB50370规定的要求，消防药剂应在10s内喷满整个电池舱。6.5.6梯次利用电池移动储能系统消防灭火系统应配置独立的消防电源，消防电源应保证火灾自动报警及联动控制系统同时工作负荷条件下工作时间不应低于1h。6.5.7梯次利用电池移动储能系统行驶过程中，应够保证消防系统正常供电，消防系统处于自动运行状态。6.5.8梯次利用电池移动储能系统中的注塑件、连接线缆、线槽等非金属零部件阻燃能力应满足水平燃烧HB级和垂直燃烧V-0级的要求。6.6安全标识与安全设计6.6.1梯次利用电池移动储能系统应配置有接地标识、高压危险、当心触电等安全警示标识，标识应符合GB2894的要求。6.6.2梯次利用电池移动储能系统厢体应粘贴反光标识，反光标识应符合GA406的要求。6.6.3梯次利用电池移动储能系统厢体宜设计紧急逃生出口和逃生通道，并配置应急灯以及紧急逃生标识。全国团体标准信息平台T/DZJN61-202110附录A（资料性）梯次利用电池移动储能系统示意图图A梯次利用电池移动储能系统示意图厢体全国团体标准信息平台