UL9540：2023版，能量存储系统安全测试新动向 UL9540：2023版本，探索能量存储系统测试的新领域

本文旨在对UL9540测试以及其2023版本新增的测试项目进行详细解读，让读者深入了解这个与能量存储系统安全性密切相关的标准。

UL9540测试是什么呢？UL9540是美国安全实验室（Underwriters Laboratories）推出的一项名为“UL 9540: Energy Storage Systems and Equipment”（中文为“能量存储系统和设备”）的标准。该标准着重于对能量存储系统（像电池储能系统）展开安全性评估以及认证要求方面的工作。

其目的十分明确，那就是要保证能量存储系统在设计、制造、安装、操作以及维护等各个环节的安全性，从而有助于降低潜在的火灾风险。当能量存储系统满足UL9540标准时，就能够获取UL认证，这就意味着该系统符合相关的安全标准了，这对于电动汽车、可再生能源系统以及其他能量存储应用而言，意义非凡。

在2023年6月28日，储能系统标准ANSI/CAN/UL 9540:2023（储能系统和设备安全标准）正式发布了第三版。这一版有不少新的内容。

在软件评估方面，可远程更新的软件可按照UL 1998的要求或者UL 60730 - 1/CSA E60730 - 1（B类软件专用）进行评估。

对于容量大于等于500kWh的锂电池储能系统而言，必须配备外部警告通信系统（EWCS），这样就能提前告知操作人员ESS（能量存储系统）的潜在安全问题。在安装外部警告通信系统时，需要参考NFPA 72；视觉报警器要符合UL 1638标准；声音报警器则要符合UL 464/ULC 525标准，并且声音报警器的最大声级不能超过110dBA。

如果ESS含有液体冷却剂并且带有冷却剂系统，那么就应该具备泄漏检测手段。一旦检测到冷却剂泄漏，就要向ESS监控系统发出警告信号并且启动警报。

ESS在运行期间的噪音水平，要限制在8小时的时间加权平均值为85dBA的范围内。可以依据29 CFR 1910.95或者等效方法来测量声音。对于噪音水平超过这个限制的系统，应该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，如果有可能出现可燃气体浓度过高的异常情况，例如热失控和热蔓延，那么就要按照NFPA 68或者NFPA 69的要求提供爆燃或者防爆保护。不过，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，那就不需要保护。或者根据UL 9540A的单元级别或安装级别测试，确定ESS机柜/外壳的设计能够有效防止可燃浓度造成的危害，那么就可以采用其他保护措施。

如果ESS含有有害固体（比如焦性或水活性金属），就应当按照NFPA 484进行设计和安装。

在测试项目的新增内容方面：

首先是泄漏测试，针对使用液体冷却剂或者危险液体的储能系统，要对液体管道等压力部件施加1.5倍的液体压力最大值或者1.1倍气体压力最大值，并且部件不得泄露。

其次是外壳冲击测试，它分为两种情况：(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。测试之后，要进行介电耐压试验，检查样品有无破裂或者损坏。并且测试后进行介电耐压试验时，外壳不应损坏，不应有击穿现象。

然后是外壳稳定力试验，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。

接着是模压应力测试，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。

最后是抗震测试，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，可参考IEEE 344。

在附录方面，新增了附录G——清洗剂直喷蓄电池架冷却剂系统单元章节。这里的清洁剂是指不导电的、易挥发的或气态的，在蒸发时不会留下残留物的灭火剂。直喷式电池架冷却剂系统单元是指这些部件组装成一个系统，通过固定管道和喷嘴排出清洗剂，用于冷却电池模块，以限制固定电池架/电池储能系统内的热失控传播，也可以将其看作是储能系统中的灭火/消防系统。

本文详细介绍了UL9540标准及其2023版新增的测试项目和附录内容，包括软件评估、不同类型储能系统的相关要求以及多种新的测试项目等，有助于读者全面了解UL9540:2023版本在能量存储系统安全方面的要求。