《T-ZAS 2014-2022 儲能用車用動力電池梯次利用技術要求》貫標培訓資料

《T_ZAS2014-2022儲能用車用動力電池梯次利用技術要求》貫標培訓資料ICS

29.220.01CCST

47團體標準T/ZAS

2014—2022儲能用車用動力電池梯次利用技術要求Technicalrequirementsforechelonutilizationofvehiclepowerbatteriesforenergystorage2022

-

08

-

03

發(fā)布2022

-

09

-

03

實施浙江省標準化協(xié)會發(fā)

布T/ZAS

2014—2022II

目

次前言

...............................................................................

III1

范圍

...............................................................................

12

規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13

術語和定義

.........................................................................

14

基本要求

...........................................................................

35

梯次電池產(chǎn)品要求

...................................................................

35.1

梯次電池單體

...................................................................

35.2

梯次電池模板

...................................................................

45.3

梯次電池簇

.....................................................................

45.4

運輸與儲存

.....................................................................

56

電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品要求

...............................................................

56.1

基本要求

.......................................................................

56.2

測量功能

.......................................................................

5

6.3

計算功能

.......................................................................

5

6.4

故障診斷功能

...................................................................

66.5

電池的保護功能

.................................................................

6

6.6

數(shù)據(jù)存儲功能

...................................................................

67

運行維護要求

.......................................................................

67.1

遠程監(jiān)控

.......................................................................

67.2

現(xiàn)場巡視

.......................................................................

67.3

異常處理

.......................................................................

6

附錄

A（資料性）

梯次電池簇一致性安全評估表

...........................................7

附錄

B（資料性）

現(xiàn)場巡檢項目

.........................................................

91T/ZAS

2014—2022儲能用車用動力電池梯次利用技術要求范圍本文件規(guī)定了儲能用車用動力電池梯次利用的基本要求、梯次電池產(chǎn)品要求、電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品要求以及運行維護要求。

本文件適用于儲能用車用動力電池中磷酸鐵鋰離子電池的梯次利用。

規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T19596—2017

電動汽車術語

GB/T34015.3—2021

車用動力電池回收利用

梯次利用

第3部分：梯次利用要求GB/T34131—2017

電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術規(guī)范

GB/T36276—2018電力儲能用鋰離子電池

GB/T36558—2018電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術條件

術語和定義GB/T34015.3—2021、GB/T

36558—2018界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1梯次利用

echelon

use車用動力電池退役后，整體或經(jīng)過拆解、分類、檢測、重組與裝配等相關工藝，能夠以電池包或模塊或單體的形式再次應用到包括但不限于基站備電、儲能、低速動力等相關目標領域的過程。

[來源：GB∕T34015.3—2021,3.1]

3.2梯次電池單體

echelon

used

battery

cell車用動力電池退役后，拆解成的實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的基本單元，由正極、負極、隔膜、電解質、殼體和端子等組成。[來源：GB/T36276—2018,3.1.1，有修改]

3.3梯次電池模塊

echelon

used

batterymodule由梯次電池單體采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接方式，且只有一對正負極輸出端子的電池組合體。梯次電池模塊還宜包括外殼、管理與保護裝置等部件。[來源：GB/T36276—2018,3.1.2，有修改]

3.4梯次電池簇

echelon

usedbattery

cluster由梯次電池模塊采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接方式，且與儲能變流器及附屬設施連接后實現(xiàn)獨立運行的電池組合體。梯次電池簇還宜包括電池管理系統(tǒng)、監(jiān)測和保護電路、電氣和通訊接口等部件。

[來源：GB/T36276—2018,3.1.3，有修改]

3.5電池管理系統(tǒng)

battery

management

system2T/ZAS

2014—2022監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)信息，并對電池的狀態(tài)進行管理和控制的裝置。[來源：GB/T36276—2018,3.1.4]

3.6額定充電能量

ratedcharging

energy在規(guī)定試驗條件和試驗方法下，初始化放電的電池以額定充電功率充電至充電終止電壓時的充電容量。

[來源：GB/T36276—2018,

3.1.13]

3.7額定放電能量

rateddischarging

energy在規(guī)定試驗條件和試驗方法下，初始化充電的電池以額定放電功率放電至放電終止電壓時的放電容量。

[來源：GB/T36276—2018,

3.1.14]

3.8初始充電能量

initial

chargingenergy電池在規(guī)定試驗條件和試驗方法下測得的充電能量。[來源：GB/T36276—2018,

3.1.17]

3.9初始放電能量

initial

discharging

energy電池在規(guī)定試驗條件和試驗方法下測得的放電能量。[來源：GB/T36276—2018,

3.1.18]

3.10能量效率

retention

rateofenergy在規(guī)定試驗條件和試驗方法下，電池的放電能量與充電能量的比值，用百分數(shù)表示。[來源：GB/T36276—2018,

3.1.21]

3.11能量保持率

retention

rateof

energy在規(guī)定試驗條件和試驗方法下，電池的充電能量、放電能量分別與初始充電能量、初始放電能量的比值，用百分數(shù)表示。

[來源：GB/T36276—2018,

3.1.23]

3.12能量恢復率

recovery

rateof

energy電池儲存后，在規(guī)定試驗條件和試驗方法下測得的充電能量、放電能量分別與初始充電能量、初始放電能量的比值，用百分數(shù)表示。

[來源：GB/T36276—2018,

3.1.24]

4

基本要求儲能用車用動力電池梯次利用應符合以下規(guī)定：

a)

符合

GB/T

34015.3—2021

中4.1、4.2

的要求，基本信息檢查與登記見

GB/T

34015.3—2021中

4.3；

配合電池管理系統(tǒng)，且電池管理系統(tǒng)應符合

GB/T

34131—2017

的要求；

具備遠程監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)應具備實時監(jiān)控、報警提示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；

同一儲能單元優(yōu)先選用同廠家、同類型、同容量、同批次的動力電池；

優(yōu)先應用于用戶側儲能；

優(yōu)先應用于額定功率不大于

5

MW

的小型電化學儲能系統(tǒng)；應用于額定功率大于

5

MW

的中大型電化學儲能系統(tǒng)時，應進行一致性篩選并結合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估。

3T/ZAS

2014—2022梯次電池產(chǎn)品要求梯次電池單體類型要求儲能用車用動力電池梯次利用應選用磷酸鐵鋰離子電池。

文件要求儲能用車用動力電池梯次利用的原電池單體型號應具有符合GB/T

36276—2018要求的型式試驗報告。

外觀要求電池單體正負極無銹蝕，極性正確、清晰，其外觀不應有泄漏、破損、腐蝕，表面應平整，無外傷、無污物。

能量保持與能量效率要求按GB/T

36276—2018中A.2.4試驗方法，電池單體的能量保持率不應小于70%，且能量效率不小于90%。

循環(huán)性能按GB/T36276—2018中A.2.11.1試驗方法，電池單體進行循環(huán)壽命試驗，循環(huán)次數(shù)達到500次時，電池單體的能量保持率不小于60%。

安全要求過充電將電池單體充電池電壓達到充電終止電壓的1.5倍或時間達到1

h，不應起火、爆炸。

過放電將電池單體放電至時間達到90mins或任一電池單體電壓達到0

V,不應起火、爆炸。

短路將電池單體正、負極經(jīng)外部短路10mins，不應起火、爆炸。

擠壓將電池單體擠壓至變形量達到30%或擠壓力達到（13±0.78）kN，不應起火、爆炸。

梯次電池模塊外觀要求梯次電池模塊正負極無銹蝕，極性正確、清晰，外殼應完好,不應有開裂、漏液、火燒、水浸、腐蝕等痕跡，表面應平整、干燥、無外傷。

標識要求在梯次電池模塊的醒目部位應有下列標志：

制造廠名或商標；

產(chǎn)品名稱與型號；

標稱電壓與當前的額定容量；

正負極性標志；

制造日期及批號；

4T/ZAS

2014—2022最大工作電流；

梯次利用電池標志。

能量保持與能量效率要求按GB/T

36276—2018中A.3.4試驗方法，梯次電池模塊的能量保持率不應小于70%，且能量效率不小于93%。

循環(huán)性能按GB/T

36276—2018中A.3.12.1試驗方法，梯次電池模塊循環(huán)性能符合下列要求：

在

0.5

C

倍率的充電條件下，循環(huán)次數(shù)達到

500

次時，充電能量保持率不小于

60%；

在

0.5

C

倍率的放電條件下，循環(huán)次數(shù)達到

500

次時，放電能量保持率不小于

60%。

能量恢復要求按GB/T

36276—2018中A.3.8.1試驗方法，梯次電池模塊能量恢復能力符合下列要求：

充電能量恢復率不應小于

92%；放電能量恢復率不應小于

92%。

絕緣阻抗按照標稱電壓計算，梯次電池模塊正極與外部裸露可導電部分之間，梯次電池模塊負極與外部裸露可導電部分之間，絕緣電阻均不應小于1000

Ω/V。

安全要求跌落將梯次電池模塊的正極或負極端子朝下，從1.2

m高處自由跌落到水泥地面上1次,不應起火、爆炸。

鹽霧與高溫高濕在海洋性氣候條件下應用的梯次電池模塊應滿足鹽霧性能的要求，按

GB/T

36276—2018中

A.3.18.1

試驗方法，在噴霧-貯存循環(huán)條件下，不應起火、爆炸、漏液，外殼應無破裂現(xiàn)象。

在非海洋性氣候條件下應用的梯次電池模塊應滿足高溫高濕性能的要求，按GB/T

36276—2018

中

A.3.18.2

試驗方法，在高溫高濕貯存條件下，不應起火、爆炸、漏液，外殼應無破裂現(xiàn)象。

梯次電池簇單體電壓一致性要求梯次電池簇以額定功率充滿后靜置30

mins，簇內(nèi)單體靜態(tài)開路電壓最大值、最小值與平均值的差值應分別不超過300

mV。記錄最大值、最小值、平均值及計算差值（見附錄A）。

單體內(nèi)阻一致性要求梯次電池簇成組集成時，簇內(nèi)單體內(nèi)阻最大值與內(nèi)阻最小值的差與內(nèi)阻平均值的比值應不大于5%。記錄最大值、最小值、平均值及計算差值（見附錄A）。

單體能量一致性要求梯次電池簇成組集成時，簇內(nèi)單體能量最大值與能量最小值的差與能量平均值的比值應不大于10%。記錄最大值、最小值、平均值及計算差值（見附錄A）。

電壓要求梯次電池簇總電壓不宜超過1000V。

并聯(lián)要求5T/ZAS

2014—2022梯次電池簇電壓小于等于60

V時，單體并聯(lián)數(shù)量小于等于4；電壓大于60

V時，并聯(lián)數(shù)量小于等于2。

充放電要求梯次利用電池簇電壓小于等于60

V時，儲能系統(tǒng)最大充放電電流小于等于I4；電壓大于60

V時，并聯(lián)數(shù)量小于等于2,儲能系統(tǒng)最大充放電電流小于等于I2。

注：I4為4

h率放電電流，單位為安[培]（A）;

I2為2

h率放電電流，單位為安[培]（A）。

絕緣阻抗按照標稱電壓計算，梯次電池簇正極與外部裸露可導電部分之間，梯次電池簇負極與外部裸露可導電部分之間，絕緣電阻均不應小于1000

Ω/V。

5.4

運輸與儲存產(chǎn)品的運輸與儲存應按GB/T

36276中7.3與7.4中的規(guī)定進行。

電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品要求基本要求儲能用車用動力電池梯次利用應配置具備完備的測量、計算、故障診斷、保護、數(shù)據(jù)存儲功能的電池管理系統(tǒng)。

測量功能電池管理系統(tǒng)應能實時測量梯次電池簇的電和熱相關的數(shù)據(jù)，應包括梯次電池單體電壓、梯次電池模塊溫度、串聯(lián)回路電流、絕緣電阻等參數(shù)。各狀態(tài)參數(shù)測量精度符合下列規(guī)定：

電流采樣分辨率宜結合電池能量和充放電電流確定，測量誤差應不大于±0.2

%,采樣周期應不大于

50

ms；

單體電壓測量誤差應不大于±0.3%，采樣周期應不大于

200

ms；

溫度采樣分辨率應不大于

1℃，測量誤差不大于±2

℃，采樣周期不大于

5s。計算功能電池管理系統(tǒng)應能夠估算電池的荷電狀態(tài)（SOC），充電、放電能量值（Wh），最大充電電流，最大放電電流等狀態(tài)參數(shù)。荷電狀態(tài)的估算誤差應不大于±5%，電池電量狀態(tài)（SOE）估算精度應不大于±8%，更新周期不大于3

s；電能量計算誤差應不大于3%，計算更新周期不應大于3

s。

故障診斷功能電池管理系統(tǒng)應能夠監(jiān)測梯次電池的運行狀態(tài)，診斷梯次電池或電池管理系統(tǒng)本體的異常運行狀態(tài)，上送相關告警信號至監(jiān)控系統(tǒng)和儲能變流器。

電池的保護功能電池管理系統(tǒng)應能就地和遠程對梯次電池運行參數(shù)、報警、保護定值進行設置，并應具備梯次電池的保護功能，能發(fā)出告警信號或跳閘指令，實施就地故障隔離。

數(shù)據(jù)存儲功能存儲功能電池管理系統(tǒng)應能在線存儲不少于180天的信息，在充放電狀態(tài)下存儲周期不大于30

s，在靜置狀態(tài)下存儲周期不大于60s，宜采用隊列方式儲存。

事件記錄功能6T/ZAS

2014—2022電池管理系統(tǒng)應能存儲不少于5000條事件。記錄的數(shù)據(jù)信息包括但不限于運行參數(shù)的修改、告警信息、保護動作、充電和放電開始/結束時間等。

6.6.3

故障錄波功能電池管理系統(tǒng)宜有故障錄波功能，能夠對故障前后的狀態(tài)量有效記錄，電壓、電流量記錄周期不大于1s，溫度量記錄周期不大于5

s，記錄時間不宜少于3mins。

運行維護要求遠程監(jiān)控儲能用車用動力電池梯次利用的電池管理系統(tǒng)應接入監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)應能接收并顯示電池管理系統(tǒng)上傳的電壓、電流、荷電狀態(tài)、功率、溫度及異常告警等信息。

遠程監(jiān)視的數(shù)據(jù)至少包括電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)等。監(jiān)視重點是運行異常、故障報警數(shù)據(jù)和預警數(shù)據(jù)。

現(xiàn)場巡視巡視檢查分為日常巡視和特殊巡視。特殊日期（節(jié)假日前、后等）、特殊天氣（極寒、極熱等）、特殊工況（突發(fā)用戶停產(chǎn)、斷電等）及發(fā)生異?；蚬收掀陂g進行特殊巡視。

現(xiàn)場運行巡視應形成工作記錄歸檔保存，現(xiàn)場巡檢項目記錄內(nèi)容見附錄

B。

異常處理異常運行應及時對故障進行處理：

當運行人員發(fā)現(xiàn)設備異常運行時應及時上報運維管理方，聯(lián)系相關人員解決；當運行人員發(fā)現(xiàn)設備故障時，應立即停運故障設備并上報運維管理方，聯(lián)系相關人員解決；

當梯次電池簇發(fā)生冒煙、起火等嚴重故障時，運行人員應立即聯(lián)系消防部門，停機儲能系統(tǒng)，應立即切斷全部電氣連接，疏散周邊人員并啟動滅火系統(tǒng)。

7T/ZAS

2014—2022

附錄

A（資料性）梯次電池簇一致性安全評估表梯次電池簇一致性安全評估表見表

A.1。表

A.1

梯次電池簇一致性安全評估表原電池信息電池類型

原電池單體型號

原電池單體規(guī)格

標稱電壓(V)

額定充電功率(kW)

額定放電功率(kW)

額定充電能量(kWh)

額定放電能量(kWh)

梯次電池產(chǎn)品信息梯次電池單體規(guī)格

標稱電壓(V)

額定充電功率(W)

額定放電功率(W)

額定充電能量(Wh)

額定放電能量(Wh)

充電截止電壓(V)

放電截止電壓(V)

梯次電池模塊內(nèi)單體串并聯(lián)方式：

并

串

梯次電池模塊規(guī)格

標稱電壓(V)

額定充電功率(kW)

額定放電功率(kW)

額定充電能量(kWh)

額定放電能量(kWh)

梯次電池簇內(nèi)模塊串并聯(lián)方式：

并

串

梯次電池簇規(guī)格

標稱電壓(V)

額定充電功率(kW)