Serem sincers-aquest no és el tema més interessant de l'emmagatzematge d'energia. Ningú es desperta pensant: "No puc esperar per investigar les certificacions de seguretat de la bateria avui". Però després d'ajudar els clients a navegar per desenes d'instal·lacions de BESS nord-americans, hem vist com projectes per valor de milions s'aturaven durant mesos per la paperassa que s'hauria d'haver resolt des del primer dia.
Així doncs, aquí teniu el que hem après sobre UL 1973, UL 9540 i UL 9540A-què són realment les proves i com evitar que es converteixin en el coll d'ampolla del vostre projecte.
La versió ràpida: tres estàndards, una cadena de seguretat
Abans d'entrar a les males herbes, aquí teniu el full de trucs. Aquests tres estàndards no són alternatives-s'apilen uns sobre els altres com capes en una piràmide de seguretat.
UL 1973 - "La bateria és segura?"
Prova els mòduls i els paquets de bateries de manera aïllada-abús elèctric, impacte mecànic, exposició al foc i seguretat funcional del BMS. Obteniu una llista UL per al subsistema de bateries. Aquesta és la base sobre la qual es construeix tota la resta.
UL 9540 - "El sistema complet és segur?"
Avalua les bateries BESS-integrades completes, l'inversor, el BMS, el tancament, la gestió tèrmica, les obres. Obteniu una llista UL i un certificat de compliment. Això és el que realment fan referència els codis de construcció i els AHJ.
UL 9540A - "Si una cèl·lula s'encén, es propaga?"
Un mètode de prova (no una certificació) que mesura la propagació tèrmica descontrolada des de la cèl·lula → mòdul → unitat → instal·lació. Genera un informe de rendiment-les dades que necessiten el vostre AHJ i el cos de bombers abans de signar el permís.
UL 1973 s'alimenta a UL 9540. Les proves UL 9540A s'alimenten a UL 9540. No podeu drecera a la cadena i no voleu.
Les normes d'un cop d'ull
| UL 1973 | UL 9540 | UL 9540A | |
| Àmbit | Cèl·lules de bateries, mòduls, paquets | BESS complet (bateries + PCS + BMS + carcassa) | Comportament de propagació tèrmica del foc |
| El que obtens | Llistat UL per al subsistema de bateries | Llistat UL + Certificat de compliment | Informe de prova amb dades de rendiment (sense certificat autònom) |
| Proves clau | Abús elèctric, mecànic, incendi, BMS FMEA | Protecció elèctrica, estructural, tèrmica, contra incendis | Seqüència de 4 nivells: Cel·la → Mòdul → Unitat → Instal·lació |
| Referenciat per | UL 9540 (requisit previ) | NFPA 855, IFC, AHJs | NFPA 855 (només es cita el mètode de prova de foc a gran-escala) |
| Obligatori Quan | Sempre (fonament per a la llista de-sistema) | Qualsevol BESS de li-ió > 20 kWh a Amèrica del Nord | BESS > 50 kWh o espai entre unitats < 3 peus |
UL 1973: La vostra bateria funciona bé sota estrès?
UL 1973 (Bateries per a ús en aplicacions estacionàries, d'energia auxiliar de vehicles i ferrocarril elèctric lleuger) existeix des del 2013 i va passar per actualitzacions importants a2018 i de nou el 2022. Cada revisió va endurir els requisits per a les químiques d'ions de liti-i va ampliar la cobertura per incloure níquel-hidrur metàl·lic i sistemes VRLA.
Aquest estàndard es refereix a la bateria de manera aïllada-pot gestionar l'abús sense incendiar-se ni explotar?
Com són realment les proves
Ho dividim en cinc galledes i, sincerament, les proves de foc són les que criden l'atenció de tothom:
Abús elèctric.El laboratori sobrecarrega la bateria, la descarrega en excés, la fa curtcircuitar, l'alimenta amb un corrent desequilibrat i la colpeja amb una càrrega de -alta velocitat. Els criteris de superació? Cap d'ells hauria de produir incendi, explosió, gas perillós, descàrrega elèctrica ni provocar que els circuits de protecció fallin. Sembla obvi, però hem vist paquets de bateries de proveïdors sense nom-que no van poder sobreviure a la prova de sobrecàrrega sense ventilar-se.
Ser copejat.Proves de vibració, xoc, impacte i caiguda-bàsicament simulen el que passa durant l'enviament des de Shenzhen a un lloc de treball a Texas. Aquest és el material que sacseja les juntes de soldadura malament soltes i revela les connexions de cel·les marginals-a-embarques. Si alguna vegada heu rebut un palet de bateries amb cantonades abollades, enteneu per què això és important.
Ambients durs.Cicle tèrmic entre temperatures extremes, cambres d'humitat, exposició a la boira salina, entrada de pols. Si el vostre BESS va a un terrat a Phoenix o a un lloc costaner de Florida, aquestes proves us indiquen si aguantarà. Per la nostrasistemes d'armaris exteriors, aquestes proves ambientals són especialment rigoroses perquè les unitats estan exposades a la intempèrie-tot l'any.
Exposició al foc-la que tothom pregunta.Aquí hi ha dues proves. La prova d'incendi externa posa una bateria completament carregada sobre el foc d'una piscina d'heptà durant 20 minuts i després la colpeja amb una mànega d'incendis-simulant una resposta real del departament de bombers. La prova d'incendi interna activa deliberadament la fuga tèrmica en una cel·la situada al centre per veure si la fallada cau en cascada. El sistema ha de demostrar que no hi ha perill d'explosió en cap dels dos escenaris. Podeu llegir la metodologia de prova completa aaquesta visió general de les proves de foc UL 1973.
Seguretat funcional BMS.El sistema de gestió de la bateria té la seva pròpia immersió profunda. UL 1973 requereix una anàlisi sistemàtica d'errors-normalment un FMEA-per al maquinari BMS (avaluat perUL 991) i programari (avaluat perUL 1998). El concepte clau aquí éstolerància a error única-: fins i tot si falla un mecanisme de protecció, el sistema ha de romandre segur. Cap punt de fallada no hauria de provocar un incendi o una explosió.
Conclusió per als compradors
UL 1973 és el requisit previ per a tota la resta. No UL 1973 a la bateria → no UL 9540 al sistema → no compleix NFPA 855 → no aprovació AHJ → no hi ha instal·lació. També està molt alineat ambIEC 62619, l'equivalent internacional, de manera que l'esforç de prova es continua si esteu implementant als mercats nord-americans i mundials.
UL 9540: tot el sistema es manté unit?
Aquí és on es fa real. UL 1973 prova la bateria en un laboratori. UL 9540 prova eltot el sistema integrat-bateries, inversor, BMS, gestió tèrmica, tancament, cablejat, controls, tot. És l'estàndard a què fan referència els codis de construcció i els codis d'incendis, i el que més li importa al vostre AHJ.
Eltítol completésNorma per a sistemes i equips d'emmagatzematge d'energia, i és obligatori segons el Codi Internacional de Bombers des de l'edició del 2018.
El que s'avalua
L'avaluació cobreix quatre àmbits, i volem parlar del que realment fa que la gent s'enganxi a la pràctica:
Seguretat elèctricasol ser senzill si els vostres certificats de nivell{0}}de component ja estan al seu lloc. Límits de corrent de falla, resistència dielèctrica, detecció d'errors a terra-, lògica d'apagada del BMS en condicions anormals. L'inversor necessita el seuUL 1741llistat i les bateries necessiten UL 1973. L'any passat vam tenir un client que va obtenir bateries d'un proveïdor i inversors d'un altre-ambdós certificats individualment-només per descobrir que la combinació específica no s'havia provat com a sistema integrat. Això els va costar quatre mesos.
Seguretat mecànica i estructuralés on la segona edició de la UL 9540 (en vigor el juliol de 2022) va introduir un requisit que va agafar per sorpresa alguns fabricants:el tancament de l'ESS ha de ser metàl·lic. Si esteu construint un BESS en contenidors, el propi contenidor de 20-o 40 peus és apte. Però alguns sistemes d'estil d'armari més petits que utilitzaven tancaments compostos van haver de redissenyar. Confirmeu sempre quina edició de la UL 9540 cobreix la llista del vostre proveïdor.
Gestió tèrmicaes prova en tot el cicle de càrrega/descàrrega-de l'envelope operativa a velocitats màximes, temperatures ambientals extremes i escenaris d'error. Tant si el vostre sistema utilitza refrigeració forçada-aire com líquid, l'avaluació verifica que res es sobreescalfa amb una càrrega sostinguda o màxima. Això és especialment rellevant per a alta-densitatBESS en contenidorson esteu empaquetant la capacitat d'escala de MWh-en una empremta reduïda.
Protecció contra incendis i mitigació de riscosés el domini on es creuen UL 9540 i UL 9540A. Els sistemes que superin els llindars de capacitat o d'espaiat NFPA 855 han d'incloure els resultats de les proves de foc UL 9540A per qualificar per a la llista UL 9540. Més sobre aquest llindar en un moment.
⚠ CE ≠UL
Escoltem això almenys una vegada al mes: "El nostre sistema té el marcatge CE, així que també és bo per als EUA, oi?" - No. I ni tan sols està a prop. El marcatge CE és l'autodeclaració d'un fabricant per a l'accés al mercat de la UE. UL 9540 és una prova independent de tercers-necessàries per a la instal·lació nord-americana. Una marca CE no satisfà cap AHJ, departament de bombers o companyia d'assegurances als Estats Units o al Canadà.
Jensen Hughes va publicar una comparació detalladaaixò ho diu clarament: el marcatge CE és obligatorivendreun BESS a Europa, mentre que UL 9540 és necessariinstal·lar i operarun BESS a Amèrica del Nord. Si esteu desplegant-vos als dos mercats, planifiqueu i pressuposteu ambdós des del primer dia.
UL 9540A: què passa quan les coses van malament?
Aquest és el que la gent estàndard malenten més sovint, així que primer aclarim la idea errònia més gran:UL 9540A és un mètode de prova, no una certificació.No existeix el "certificat UL 9540A". Quan veieu aquesta frase en un full de dades, el que hauria de dir el fabricant és "el nostre sistema es va provar amb el mètode de prova UL 9540A i els resultats van complir els criteris de rendiment aplicables".
Aquesta distinció és important perquè la UL 9540A no té cap binari d'aprovació/falla. Es generadades de rendiment-concretament, dades sobre què passa quan una sola cel·la entra en fuga tèrmica i si aquesta fallada es propaga a les cèl·lules veïnes, als mòduls o al sistema complet. Aquestes dades són les que els departaments de bombers i els AHJ revisen per decidir si la vostra instal·lació és prou segura per aprovar-la.
ElUL Solutions UL 9540A pàginael descriu com l'únic estàndard de consens citat explícitamentNFPA 855per a proves d'incendis a gran-escala.
La seqüència de proves de quatre-nivells
UL 9540A utilitza un enfocament progressiu. Les proves s'inicien de manera petita i creixen-i, a cada nivell, els resultats determinen si cal fer més proves.
Cel·la de nivell 1 -
Una sola cèl·lula s'escalfa fins que entra en fuga tèrmica. El laboratori mesura l'alliberament d'energia total, la composició del gas i el volum del gas. Això caracteritza el pitjor-cas d'error d'una cel·la-la línia de base "fins de mal pot arribar a ser una sola cel·la?"
Mòdul de nivell 2 -
Activa la fuga tèrmica dins d'un mòdul completament muntat. Es propaga a les cèl·lules adjacents? Quina eficàcia són l'espaiat, els divisors i les barreres tèrmiques? Aquest nivell separa els mòduls-ben dissenyats dels que es fan en cascada a la pràctica.
Unitat de nivell 3 -
El tancament complet de la unitat-BESS, bastidors, gestió tèrmica, tot plegat. El foc, l'explosió o el gas inflamable per sobre del 25% del límit inferior d'inflamabilitat es propaguen més enllà del límit de la unitat?
Instal·lació de nivell 4 -
Sistema complet en configuració d'instal·lació real-espai entre unitats, parets, ventilació. Això genera les dades que l'AHJ i l'enginyer de registre revisen abans d'aprovar el permís.
El principi clau: si els resultats d'un nivell compleixen els criteris de rendiment, potser no haureu de passar al següent nivell. Però si es detecta gas inflamable per sobre de les concentracions del llindar, cal fer més proves a la cadena.Mayfield Renewables va publicar una guia tècnica sòlidade com interactuen aquests nivells amb els requisits del codi NFPA 855.
Els números que importen
PerNFPA 855i els requisits actuals de la UL 9540: qualsevol BESS d'ions de liti de més de 20 kWh ha de tenir la llista UL 9540. Els sistemes de més de 50 kWh, o amb un espai d'unitat inferior a 3 peus, també han d'incloure dades de prova UL 9540A amb resultats que compleixin els criteris de rendiment aplicables.
Per a implementacions a-utilitat a escala-multi-MWhBESS en contenidorsen subestacions o emplaçaments industrials-no és opcional. És la capa de dades que converteix la seguretat de l'enginyeria en un permís signat.
Com encaixen junts (i per què no podeu saltar cap capa)
UL 1973 (Bateria) ──► UL 9540 (Sistema) ──► NFPA 855 (Codi d'instal·lació) ──► Aprovació AHJ ──► Instal·lació
UL 9540A (dades de prova de foc) ──► s'alimenta a UL 9540
Cada estàndard fa una pregunta diferent. UL 1973:La bateria és segura per si sola?UL 9540:Tot és segur treballant junts?UL 9540A:Si passa el pitjor, quines són les conseqüències del foc?
Quan demaneu a un proveïdor "mostra'm el teu certificat de compliment UL 9540 i l'informe de prova UL 9540A" i poden produir tots dos per a la configuració específica del teu sistema-, tens un camí clar cap a l'aprovació de l'AHJ. Això és tot el joc.
On del món importa això?
Rellevància UL global
| Obligatori | Molt recomanable | Avantatge competitiu | |
| Regions | Estats Units, Canadà | Mèxic, Amèrica Llatina, Orient Mitjà (Aràbia Saudita, Emirats Àrabs Units, Qatar) | Europa, Austràlia, Sud-est asiàtic, Àfrica |
| Força motriu | NFPA 855, IFC - requerit per llei per a ions de li-BESS > 20 kWh | Licitacions de serveis públics i especificacions EPC, especialment amb finançament dels EUA | Les multinacionals EPC i els financers prefereixen UL com a referència de qualitat |
| Normes locals | UL/CSA (reconeixement mútuament) | Adopció dels estàndards dels EUA en les especificacions d'adquisició | CE/IEC (UE), AS/NZS (Austràlia) - UL reconegut al costat |
| Detall clau | Alguns estats afegeixen més: CA requereix UL 9540B per a ESS residencial | Les especificacions de contractació pública fan referència cada cop més a UL 9540 | Abreviatura UL=per "aquest producte s'ha provat correctament" |
Què costa realment ometre UL
Hem vist que tot això passa. No en hipotètics-en projectes reals, amb diners reals en joc.
Permet limbo.Un integrador de Texas va obtenir un BESS en contenidors que no figurava en -UL-per estalviar aproximadament 40.000 dòlars en compres. L'AHJ local va rebutjar el permís. Una avaluació de camp-una avaluació de la-seguretat del lloc per part d'un NRTL-era tècnicament possible, però va costar més que l'estalvi original, va trigar 14 setmanes i només va cobrir una instal·lació específica. El següent projecte havia de començar el procés des de zero.
Viatges sense sortida d'assegurances.Les asseguradores de propietats comercials requereixen habitualment la llista UL 9540 i les dades de prova UL 9540A com a condicions prèvies per a la cobertura de les instal·lacions amb BESS. Sense ells, no sou assegurables o s'enfronten a primes que destrueixen el model financer del projecte. Hem vist que un projecte de C&I de 500 kWh a Califòrnia es retardava sis mesos perquè l'assegurador no vincularia la cobertura fins que el proveïdor produís l'informe 9540A.
Desqualificació d'incentius.El crèdit fiscal federal per a la inversió (ITC), el programa d'incentius per a la generació d'auto{0}}de Califòrnia (SGIP) i el de ConnecticutPrograma de solucions d'emmagatzematge d'energiatots requereixen equips homologats UL-. El formulari de sol·licitud de nova tecnologia de Connecticut demana explícitament el número de llista UL 9540. Sense llistat, sense incentius, sense cap cas econòmic.
Exposició de responsabilitat.Això és senzill: si alguna cosa va malament amb un sistema no-certificat, la responsabilitat legal recau sobre qui va decidir instal·lar-lo. Aquest és un risc que la majoria de propietaris i desenvolupadors d'instal·lacions no estan disposats a assumir-ni haurien de ser-ho.
Sis preguntes per fer abans de signar un PO
Els hem recopilat a partir de converses de compres reals. No són teòriques-aquestes són les preguntes que han estalviat els nostres clients d'errors costosos:
1. "Certificat de conformitat UL 9540 per a la configuració exacta?"
No-negociable. Les llistes UL 9540 són específiques de configuració--un certificat d'1 MWh no cobreix una variant de 2 MWh. Fixeu la capacitat exacta, el model d'inversor i la configuració de la bateria. Verifiqueu a UL Product iQ.
2. "On és l'informe de prova UL 9540A?"
Un proveïdor creïble ho compartirà-o, com a mínim, un resum. El vostre enginyer de registre i l'AHJ local necessitaran aquest document. Si el proveïdor es posa cautelós per compartir-lo, això és una bandera vermella.
3. "La bateria té UL 1973 per separat?"
Hauria de ser la seva pròpia llista, no només integrada en una reclamació-a nivell de sistema. Sol·liciteu el número de llista del producte UL iQ i verifiqueu-lo vosaltres mateixos.
4. "Quin NRTL va realitzar les proves?"
UL Solutions és la més reconeguda, però Intertek (ETL), TÜV SÜD i CSA també són NRTL reconeguts per OSHA-. Verificar l'acreditació.
5. "L'inversor UL 1741 està a la llista?"
La UL 9540 ho requereix. Aquest és el nivell de-component que la gent passa per alt-especialment quan les bateries i els inversors provenen de diferents proveïdors.
6. "Com manteniu el llistat al llarg del temps?"
UL requereix inspeccions contínues de fàbrica i proves de la línia de producció-. Un proveïdor madur tindrà una resposta clara i avorrida sobre el seu calendari d'auditoria. Si no ho fan, és preocupant.
Com ho gestionem a Polinovel
Mantendrem aquesta secció senzilla perquè no heu vingut a aquest article per fer una presentació de vendes.
Fabriquem BESS en quatre factors de forma:sistemes en contenidorsper a projectes de serveis públics i grans C&I,armaris exteriorsper a desplegaments comercials distribuïts,mòbil BESSper a aplicacions d'energia temporal i d'emergència, isistemes de bateries d'alta tensió{0}per a la integració industrial. Tots utilitzen la química LiFePO4.
Per als projectes nord-americans, oferim el paquet de documentació complet-informes de proves, certificats i registres de conformitat UL-que necessitaran el vostre proveïdor d'assegurances, EPC i AHJ. Hem passat prou vegades pel procés per saber que posar aquesta documentació a les mans adequades abans d'hora (idealment durant la fase de revisió del disseny, no després de la construcció) estalvia a tothom setmanes d'anada i tornada--.
També admetem la personalització OEM/ODM. El detall important aquí: les configuracions personalitzades han de ser cobertes per la llista. Treballem amb el nostre NRTL per garantir que els sistemes personalitzats mantenen una cobertura vàlida, de manera que no descobriu un buit en el pitjor moment possible.
Voleu un projecte per al mercat nord-americà o canadenc?
Posa't en contacte amb nosaltres- t'enviarem la documentació UL rellevant fins i tot abans que sol·licitis un pressupost. Perquè aquest és l'ordre en què haurien de passar les coses.
Preguntes freqüents
P: La UL 9540A és una certificació independent de la UL 9540?
A: No. UL 9540A és un mètode de prova-que produeix un informe amb dades de rendiment, no un certificat. No hi ha una "certificació UL 9540A" autònoma, malgrat el que veureu en algunes fitxes.Mayfield Renewables explica bé la distinció: la certificació UL 9540 requereix proves UL 9540A si ho indiquen els codis que segueix el vostre AHJ, però no hi ha cap certificació 9540A separada.
P: Quant de temps triga la certificació UL 9540?
R: Normalment de 3 a 12 mesos. Les variables més importants: si els vostres certificats de nivell-de component (UL 1973, UL 1741) ja estan al seu lloc, com de complet està el vostre paquet de documentació i quina còpia de seguretat té el laboratori de proves. Hem vist fabricants amb experiència prèvia aconseguir-ho en menys de quatre mesos. Els primers-temporitzadors amb enviaments incomplets? Més a prop d'un any.
P: El meu sistema té el marcatge CE. Puc instal·lar-lo als EUA?
R: No. CE és una declaració pròpia-per a l'accés al mercat de la UE. UL 9540 està provat-per tercers i és necessari per a la instal·lació a Amèrica del Nord. Són certificacions diferents per a diferents mercats-Jensen Hughes desglossa la comparació aquí. Si esteu desplegant-vos a nivell mundial, pressuposteu tots dos.
P: Això només s'aplica a les bateries d'ions de liti-?
R: UL 9540 és química-agnòstica-que cobreix l'emmagatzematge electroquímic, mecànic, tèrmic, fins i tot basat en hidrogen-. Dit això, els procediments de prova de la UL 9540A es basen en gran part al comportament de fuga tèrmica d'ions de liti-(LFP i NMC en particular). Si esteu treballant amb una química que no-liti, el marc encara s'aplica, però algunes proves específiques poden diferir.
P: Què passa si el meu BESS supera els 50 kWh?
R: Aleshores, necessiteu dades de prova UL 9540A a més de la llista UL 9540. El mateix passa amb les instal·lacions amb menys de 3 peus d'espai entre unitats. Sense aquestes dades, l'AHJ pot requerir un espai més ampli (que us costarà la terra), exigir una supressió addicional d'incendis (que us costarà diners) o simplement dir que no.
P: Puc ometre la UL 9540 i fer una avaluació de camp?
R: Tècnicament, sí-un NRTL pot dur a terme una avaluació de camp-del lloc per a una instal·lació específica. Però les avaluacions de camp són específiques del projecte-(no es transfereixen al lloc següent), normalment són més cares per unitat i no són pràctiques per als productes comercials de BESS que s'estan desplegant a escala. Hem tingut clients que han provat aquesta ruta i han tornat preguntant sobre els sistemes llistats correctament després que la segona avaluació costés més que la primera.
P: UL garanteix que el meu projecte sigui aprovat?
R: Et porta la major part del camí. La trucada final encara recau en l'AHJ local, i algunes jurisdiccions apleguen requisits addicionals. de CalifòrniaUL 9540Bper a sistemes residencials és l'exemple més destacat. Comproveu sempre els requisits del codi local-abans d'haver compromès amb un sistema específic.
Aquesta guia està gestionada per l'equip tècnic de Polinovel. Per a preguntes específiques del projecte-, us recomanem que treballeu amb el vostre enginyer de registre, l'AHJ corresponent i un NRTL qualificat. Si voleu consultar la nostra documentació per a un sistema concret,contacta amb nosaltres aquí.