T∕CSAE 216-2021 动力锂离子电池梯次利用储能系统火灾防控装置性能要求与试验方法.pdf

ICS 43.040.60 CCS T 40 团 体 标 准 T/CSAE 2162021 动力锂离子电池梯次利用储能系统火灾防 控装置性能要求与试验方法 Requirements and test methods of the fire prevention and control equipment for the echelon used lithium ion traction battery energy storage system 2021-08-26 发布 2021-08-26 实施 中国汽车工程学会 中 国 消 防 协 会 发布 中国汽车工程学会标准（以下简称：CSAE 标准），是由中国汽车工程学会按照明确的程序、规则，遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的，供市场自由选择、自愿采用的规范性技术文件。CSAE 标准旨在发挥市场自主制定标准优势，着眼企业竞争力提升，推动汽车产业创新技术的加速发展和广泛应用。CSAE 标准版权归属中国汽车工程学会，除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会许可外，不得以任何形式复制该标准。在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，欢迎将意见反馈至中国汽车工程学会，以便修订时参考。中国汽车工程学会地址：北京市大兴亦庄开发区荣华南路13号院（中航国际广场H5座）；电话：010-50911954；邮编：100176；邮箱：wwqsae-china.org。T/CSAE 2162021 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 型号编制方法.2 5 要求.2 5.1 基本要求.2 5.2 外观与标志.3 5.3 启动运行.3 5.4 探测报警.3 5.5 供电.3 5.6 相容性.3 5.7 故障报警.3 5.8 喷射性能.3 5.9 惰化性能.3 5.10 灭火性能.3 6 试验方法.4 6.1 低温试验.4 6.2 高温试验.4 6.3 电磁兼容试验.4 6.4 启动运行试验.4 6.5 相容性试验.4 6.6 故障报警试验.4 6.7 喷射性能试验.4 6.8 惰化性能试验.4 6.9 灭火性能试验.5 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号T/CSAE 2162021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020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这些专利的责任。本文件由电动汽车产业技术创新战略联盟提出。本文件起草单位：杭州中传消防设备有限公司、应急管理部上海消防研究所、宁波市消防救援支队、徐汇区消防救援支队、智慧蓝谷（北京）能源科技有限公司、嘉定区消防救援支队、中国第一汽车集团有限公司、武汉蔚来能源有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、吉利汽车研究院（宁波）有限公司、浙江吉智新能源汽车科技有限公司、地上铁租车（深圳）有限公司、安徽世纪凯旋消防科技有限公司、湖北及安盾消防科技有限公司、航天康达（北京）科技发展有限公司。本文件主要起草人：张春颖、张磊、黄昊、曹丽英、张小芹、刘炳文、杨宇威、刘道坦、张雪琳、李伟江、杨君涛、韩金磊、俞锡联、刘波、高阳、束永俊、鲍龙宅、娄本杰、郝凤琴、来安东、包任烈、何其泽、王伟、李文普、李福敏、高昊、张楠。微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号T/CSAE 2162021 1 动力锂离子电池梯次利用储能系统火灾防控装置性能要求与试验方法 1 范围 本文件规定了动力锂离子电池梯次利用储能系统火灾防控装置的性能要求和试验方法。本文件适用于梯次利用动力锂离子电池储能系统火灾防控装置，非梯次利用动力锂离子电池储能系统可参照执行。本文件适用于电柜式、集装箱式储能系统，其他形式可参考执行。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/T 2423.12008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T 2423.22008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：高温 GB/T 17626.22018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.42018 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/T 17626.52019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.62017 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/T 17626.82006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.122013 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验 GB/T 19596 电动汽车术语 GB/T 19666 阻燃和耐火电线电缆或光缆通则 QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件 3 术语和定义 GB/T 19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 火灾防控装置 fire prevention and control device 动力锂离子电池梯次利用储能系统火灾防控装置（以下简称“火灾防控装置”）由抑制剂容器、管路管件、喷嘴、安全泄放部件、驱动部件、信号反馈部件、检漏装置、控制器、探测器等组成，能对储能系统内有可能引发火灾的危险源征兆进行探测，并发出报警信号，可自动/手动启动喷放抑制介质的装置。3.2 动力锂离子电池梯次利用储能系统 echelon utilization power battery energy storage system 以电动汽车退役电池为储能载体，可进行电能存储、释放的系统，以下简称“储能系统”。微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号T/CSAE 2162021 2 3.3 电柜式储能系统 electric cabinet energy storage system 安装有动力锂离子电池模组，由柜体、电池支架和热管理系统等辅助设施组成的储能系统，以下简称“储能电柜”。3.4 集装箱式储能系统 containerized energy storage system 安装有动力锂离子电池模组，由集装箱舱体、电池支架和热管理系统等辅助设施组成的储能系统。3.5 启动时间 starting time 火灾防控装置从接收到报警信号，至灭火剂从喷嘴喷出的时间。3.6 喷射时间 discharging time 火灾防控装置启动后，灭火剂从喷嘴喷出到停止喷出或达到灭火设计浓度的时间。3.7 灭火时间 extinguishing time 火灾防控装置启动后，灭火剂从喷嘴喷出到明火熄灭的时间。4 型号编制方法 示例：贮存压力为 1.6 MPa，灭火剂质量为 20 kg 的七氟丙烷火灾防控装置的型号表示为 SESSQ20/1.6。5 要求 5.1 基本要求 5.1.1 气体火灾防控装置在 0 50 的环境中，细水雾火灾防控装置在 4 50 的环境中，应能正常工作。5.1.2 火灾防控装置的电磁兼容性能应符合 GB/T 17626.2 规定严酷等级为三级静电放电抗扰度、GB/T 17626.4 规定严酷等级为三级电快速瞬变脉冲群抗扰度、GB/T 17626.5 规定严酷等级为三级浪涌（冲击）抗扰度、GB/T 17626.8 规定严酷等级为四级工频磁场抗扰度、GB/T 17626.12 规定严酷等级为三级振荡波抗扰度试验的要求。5.1.3 火灾防控装置使用的灭火剂应为国家允许使用或获得市场准入的合格产品。5.1.4 火灾防控装置使用的电线电缆应为耐火电线电缆，且符合 GB/T 19666 的规定。SESS /-XXX 自定义 贮存压力，单位为兆帕（MPa）灭火剂质量，单位为千克（kg）灭火系统类型（Q 代表七氟丙烷，F 代表全氟己酮，S 代表其他）动力电池梯次利用储能系统火灾防控装置 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号T/CSAE 2162021 3 5.2 外观与标志 5.2.1 火灾防控装置各构成部件应无明显加工缺陷或机械损伤，部件外表面应进行防腐处理，防腐涂层、镀层应完整、均匀。5.2.2 火灾防控装置铭牌应牢固地设置在装置明显部位，注明：装置名称、型号规格、执行标准代号、工作温度范围、生产单位、设备编号、生产日期等内容。5.3 启动运行 5.3.1 火灾防控装置应具有自动启动和手动启动功能。5.3.2 火灾防控装置的启动时间不应超过 3 s。5.3.3 手动启动应具有防止误动作的有效措施，并用文字或图形符号标明操作方法。5.3.4 火灾防控装置应具有启动反馈功能，且启动反馈时间不超过 10 s。5.4 探测报警 5.4.1 火灾防控装置探测器应符合相应国家标准或行业标准的规定。5.4.2 火灾防控装置应能接收火灾探测器的火警信号，并发出声光报警。5.5 供电 5.5.1 火灾防控装置工作标称电压范围应为 DC12 V36 V。5.5.2 火灾防控装置应具有备用电源，备用电源容量应满足正常监视状态下连续工作 24 h，期间应保证系统可靠启动。5.5.3 火灾防控装置主、备用电源均应有工作指示。5.6 相容性 灭火剂喷洒到动力锂离子电池单体后保持24h，电池表面无腐蚀现象，期间电池应能正常充放电。5.7 故障报警 5.7.1 火灾防控装置的容器应具有压力泄漏故障报警功能，当压力损失达到报警阙值时，应能发出故障报警信号，压力损失报警阙值不应超过储存压力的 10%。5.7.2 火灾防控装置应具有线路连接故障、探测器故障报警功能。5.8 喷射性能 5.8.1 细水雾火灾防控装置的喷射时间不应少于 30 min。5.8.2 细水雾火灾防控装置的喷雾强度不应低于 2.0 L/min m2。5.8.3 气体火灾防控装置达到灭火设计浓度的喷射时间不应大于 10 s。5.9 惰化性能 气体型火灾防控装置按6.8所述的方法进行试验，期间动力锂离子电池不应出现明火，且试验箱内动力锂离子电池燃压不应超过20 kPa。5.10 灭火性能 5.10.1 火灾防控装置启动时，若有明火出现，装置从接收到施放信号至明火扑灭不应超过 30 s，之后30 min 内不复燃，且电池试验箱测温点温度不应大于 150。微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号 微信关注电力图书馆微信公众号T/CSAE 2162021 4 5.10.2 火灾防控装置启动时，若无明火出现，装置从接收到施放信号 30 min 内应无明火，且电池试验箱测温点温度不应大于 150。5.10.3 电池试验箱外应无明火出现。5.10.4 电池试验箱不应出现明显变形。6 试验方法 6.1 低温试验 火灾防控装置按GB/T 2423.1规定的方法进行低温试验，结果应符合5.1.1的要求。6.2 高温试验 火灾防控装置按GB/T 2423.2规定的方法进行高温试验，结果应符合5.1.1的要求。6.3 电磁兼容试验 火灾防控装置按GB/T 17626.2、GB/T 17626.4、GB/T 17626.5、GB/T 17626.8、GB/T 17626.12规定的方法进行电磁兼容试验，结果应符合5.1.2的要求。6.4 启动运行试验 启动火灾防控装置，通过秒表记录喷射时间，结果应符合5.3.2和5.3.4的要求。6.5 相容性试验 将火灾防控装置布置在动力锂离子电池单体正上方0.5米处，以1C的恒定电流对动力锂离子电池单体进行循环充放电，启动火灾防控装置，向正下方喷射灭火剂，观察24小时，然后停止充放电，结果应符合5.6的要求。6.6 故障报警试验 6.6.1 将火灾防控装置的压力显示器与气压供给系统连接，输出端与报警器连接，将气压调至贮存压力后