ANSI/CAN/UL 9540 储能系统和设备安全标准

法规更新：

• 对于“电池储能系统”BESS，外壳除了要符合UL 746C外，还要通过UL 9540A的单元级别测试。
• 对于垫圈和密封片可以符合UL 50E/CSA C22.2 No. 94.2的垫圈测试条款，或符合UL 157或ASTM D412的预期暴露。
• BESS若是金属外壳，则应该是不燃材料，或通过UL 9540A的单元级别测试。
• ESS的外壳应具有所需的强度和刚度，通过UL 50, UL 1741, IEC 62477-1, UL 2755, ISO 1496-1或同等标准中的外壳强度要求来证明合规性。但是对于容量≤50kWh的ESS，外壳强度可根据本标准的测试进行评估。
• 如果步入式单元有防爆通风系统，应满足NFPA 68和NFPA 69的要求。
• 可远程更新的软件可根据UL 1998的要求或UL 60730-1/ CSA E60730-1（B类软件专用）进行评估。
• 容量大于等于500kWh的锂电池储能系统，应配备外部警告通信系统（EWCS），提前通知操作人员ESS的潜在安全问题。
• 外部警告通信系统的安装需要参考NFPA 72；视觉报警器应符合UL 1638标准；声音报警器应符合UL 464/ULC 525标准，声音报警器的最大声级不超过110dBA。

• 含有液体冷却剂的带有冷却剂系统的ESS应有泄漏检测手段。当检测到冷却剂泄漏时，向ESS监控系统发出警告信号，启动警报。
• ESS在运行期间的噪音水平，应限制在8小时的时间加权平均值为85dBA范围内。可根据29 CFR 1910.95或等效方法测量声音。噪音水平超过此限制的系统应提供警告标签和说明。（欧盟机械指令要求为80dBA）。
• 针对集装箱式电化学ESS，如果可能出现可燃气体浓度过高的异常情况，如热失控和热蔓延，则也要按照NFPA 68或NFPA 69的要求提供爆燃或防爆保护。如果根据UL 9540A的爆燃危害分析的测试表明，可燃气体浓度保持在25% LFL以下，并且没有爆燃的可能性，则不需要保护。或根据UL 9540A的单元级别或安装级别测试，确定ESS机柜/外壳的设计有效地防止可燃浓度造成的危害，则可以使用其他保护措施。
• 含有有害固体(即焦性或水活性金属)的ESS应按照NFPA 484进行设计和安装

新增测试：

1. 泄漏测试

针对使用液体冷却剂或危险液体的储能系统，需对液体管道等压力部件，施加1.5倍的液体压力最大值或1.1倍气体压力最大值, 部件不得泄露。

2. 外壳冲击测试

(a) 用直径50.8mm，重量535g的钢球，从距离样品顶部表面1.29m处自由下落，撞击样品表面

(b) 将钢球悬挂，钢球从垂直高度为1.29m处开始摆动，撞击样品侧面

测试后，进行介电耐压试验，检查样品有无破裂或损坏。测试后，进行介电耐压试验。外壳不应损坏，不应有击穿。

3. 外壳稳定力试验

针对能量小于或等于50kWh的用于住宅或非住宅应用的电化学储能系统，用直径为30mm 的圆形平面对外壳施加250N±10N的力，保持5s。依次作用于外壳的顶部、底部和侧面。测试后，进行介电耐压试验。外壳不应损坏，不应有击穿。

4. 模压应力

针对聚合物外壳，将样品放置在温箱中，设置温箱温度为正常运行测试中测得的外壳最高温度至少高10℃(18℉)，但不低于70℃(158℉)，保持7小时。测试后，进行介电耐压试验。外壳不应损坏，不应有击穿。

5. 抗震

如果有些设备无法通过单独测试进行实际评估。可以将模拟分析与部分系统部件的测试结合起来评估的。可参考IEEE 344。

UL 9540A和UL 9540是与电池能量储存系统（BESS）相关的两个标准，它们在电池安全性方面有一些差别。下面是关于UL 9540A和UL 9540的主要区别：

电池能量储存系统（BESS）是一种将电能储存起来并在需要时释放的设备。它们被广泛应用于可再生能源系统、电网储能、应急电源和电动车辆等领域。为了确保BESS的安全性和可靠性，UL（美国安全实验室）制定了一系列标准，其中包括UL 9540A和UL 9540。

UL 9540A是“电池能量储存系统（BESS）和系统组件的安全标准”（Standard for Safety for Energy Storage Systems and Equipment）的标题。该标准主要关注储能系统的安全性，包括电池模块、电池组、电池能量储存系统和相关的控制、保护和安全设备等。

UL 9540A的重点是评估BESS在不同操作模式下的安全性能，包括正常操作、应急停机、故障情况和外部事件等。它要求对BESS进行全面的安全性能评估，包括电池和电池系统的热管理、电气安全、机械安全、化学安全等方面。此外，UL 9540A还要求对电池的热失控和火灾等事件进行测试和评估，以确保系统在故障情况下具有足够的安全性能。

另一方面，UL 9540是“能量储存系统（ESS）安全标准”的标题，是一个更广泛的标准，适用于各种类型的能量储存系统，包括电池能量储存系统、超级电容器、动能储存系统等。UL 9540主要关注储能系统的安装和操作安全，以及与建筑物和电力系统的接口。

UL 9540要求对储能系统进行安全评估，包括安全管理计划、电气安全、火灾安全、机械安全、环境安全等方面。它还要求对系统的耐力和可靠性进行评估，以确保在正常和应急操作条件下的安全性和可靠性。

综上所述，UL 9540A和UL 9540是两个关于电池能量储存系统安全性的标准，UL 9540A侧重于系统组件的安全性能评估和应对故障情况的要求，而UL 9540更广泛适用于各种类型的能量储存系统，并关注系统的安装和操作安全以及与建筑和电力系统的接口。这两个标准的制定旨在确保电池能量储存系统的安全性和可靠性，促进其在不同应用领域的可持续发展。