Certificación de seguridad para sistemas de almacenamiento de energía: normas UL9540 y UL9540A
2025-04-25
UL 9540: Estándar de seguridad para sistemas y equipos de almacenamiento de energía
UL 9540 es un estándar de seguridad para sistemas de almacenamiento de energía (ESS) y equipos, desarrollado por Underwriters Laboratories (UL). Este estándar se enfoca principalmente en los requisitos de seguridad para el diseño, fabricación e instalación de sistemas de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio, sistemas de almacenamiento de energía con pilas de combustible y otras tecnologías de almacenamiento de energía. Garantiza la seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía tanto en condiciones normales como anormales, y se utiliza ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía residenciales, comerciales, industriales y a nivel de red.
1. Alcance de UL 9540
Este estándar se aplica a sistemas completos de almacenamiento de energía, que incluyen equipos de almacenamiento de energía, sistemas de control y gestión de energía, tales como:
• Sistema de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio
• Batería de sodio-azufre
• Batería de plomo-ácido
• Batería de estado sólido
• Almacenamiento de energía con volante de inercia
• Almacenamiento de energía con supercondensadores
• Almacenamiento de energía con pilas de combustible
UL 9540 se aplica principalmente a la certificación de seguridad de los siguientes sistemas de almacenamiento de energía:
• Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica + almacenamiento (Solar + Almacenamiento)
• Almacenamiento de energía a gran escala para uso industrial
• Almacenamiento de energía a nivel de red
• Almacenamiento de energía a nivel de red
2. Principales pruebas y requisitos
UL 9540 cubre varias pruebas clave de seguridad, que incluyen pruebas de fuga térmica, seguridad eléctrica, seguridad mecánica y pruebas de adaptabilidad ambiental. Los principales requisitos de prueba son los siguientes:
(1) Seguridad del sistema de baterías
• Protección contra fuga térmica: El sistema de baterías no experimentará fuga térmica, incendio ni explosión bajo condiciones extremas.
• Prueba de cortocircuito: Simula condiciones de cortocircuito interno para garantizar que el sistema no cause accidentes graves de seguridad.
• Prueba de sobrecarga/sobredescarga: Verifica que el sistema de baterías pueda operar de forma segura bajo condiciones de voltaje extremas.
• Prueba de ciclos de temperatura: Prueba la fiabilidad de la batería en un entorno de alta y baja temperatura a largo plazo.
(2) Seguridad eléctrica
• Prueba de resistencia al voltaje de aislamiento: Asegura la fiabilidad del aislamiento de los componentes de alto voltaje para prevenir choques eléctricos o cortocircuitos.
• Prueba de corriente de fuga: Garantiza que el sistema no genere corriente de fuga excesiva que pueda afectar la seguridad personal.
• Protección a tierra: Prueba si el equipo puede conducir eficazmente la corriente a tierra en caso de un fallo, para evitar el riesgo de descargas eléctricas.
(3) Seguridad mecánica
• Prueba de impacto y vibración: Asegura que el sistema de almacenamiento de energía no se dañe por vibraciones o impactos durante el transporte, instalación y operación.
• Prueba de protección de la carcasa (clasificación IP): Prueba la resistencia del sistema al polvo y al agua, para garantizar que pueda seguir funcionando normalmente en entornos hostiles.
(4) Adaptabilidad ambiental
• Prueba de temperatura y humedad: Simula entornos extremos de temperatura y humedad para verificar la resistencia climática del sistema de almacenamiento de energía.
• Prueba de corrosión por niebla salina: Para sistemas de almacenamiento de energía en áreas costeras, garantiza su resistencia a la corrosión.
• Prueba de fuego y humo: Verifica la seguridad del sistema bajo condiciones de incendio y reduce las emisiones de humo y gases tóxicos.
(5) Seguridad a nivel de sistema
• Verificación de funciones del BMS (sistema de gestión de baterías): Asegura que el BMS pueda monitorear el estado de la batería y proporcionar protección contra sobrecarga, sobredescarga, anomalías de temperatura, etc.
• Protección contra propagación de fuga térmica: Garantiza que la fuga térmica de una sola batería no cause la pérdida de control de todo el sistema de almacenamiento de energía.
• Función de corte de emergencia: En circunstancias anormales, el sistema puede cortar automáticamente el suministro de energía para reducir los riesgos.
3. UL 9540A: Prueba de fuga térmica
UL 9540A es un método de prueba especial para la fuga térmica de sistemas de almacenamiento de energía. UL 9540A no es un estándar de certificación independiente, sino que se utiliza para evaluar la propagación de la fuga térmica en sistemas de almacenamiento de energía. Esta prueba suele ser parte de la certificación UL 9540 y es particularmente adecuada para baterías de iones de litio.
Pruebas principales de UL 9540A:
• Fuga térmica de una celda individual (Prueba a nivel de celda)
• Fuga térmica de módulo de batería (Prueba a nivel de módulo
• Fuga térmica de paquete de batería/armario de batería (Prueba a nivel de paquete/sistema)
• Propagación térmica de todo el sistema de almacenamiento de energía (Prueba a nivel de ESS)
Muchos gobiernos locales (como la ciudad de Nueva York) requieren que los sistemas de almacenamiento de energía con baterías de litio pasen la prueba UL 9540A para demostrar que la fuga térmica no se propagará a lo largo del sistema.
4. Relación entre UL 9540 y otros estándares
La certificación UL 9540 generalmente requiere que se cumplan los siguientes sub-estándares:
• UL 1973: Estándar de seguridad para baterías de almacenamiento de energía (aplicable a módulos de baterías)
• UL 1741: Requisitos de seguridad para inversores y convertidores en sistemas de almacenamiento de energía
• UL 1998: Estándar de seguridad para sistemas de control por software
• UL 9540A: Prueba de propagación de fuga térmica (para sistemas con baterías de litio)
• NFPA 855: Requisitos de seguridad contra incendios para sistemas de almacenamiento de energía
UL 9540 puede utilizarse junto con estándares internacionales (como IEC 62619, IEC 62933) para cumplir con los requisitos de acceso de diferentes mercados.
5. ¿Por qué es importante la certificación UL 9540?
Los sistemas de almacenamiento de energía certificados por UL 9540 han sido sometidos a rigurosas pruebas y cumplen con los estándares de seguridad globales para sistemas de almacenamiento de energía, con las siguientes ventajas:
● Cumplen con los requisitos de acceso al mercado de América del Norte (Estados Unidos, Canadá, etc.)
● Reducen el riesgo de incendios y fuga térmica de las baterías, mejorando la seguridad
● Mejoran la competitividad en el mercado y refuerzan la reputación de la marca
● Cumplen con las regulaciones locales de seguridad contra incendios (como las de Nueva York, California, etc.)
● Mejoran la competitividad en el mercado y refuerzan la reputación de la marca
● Cumplen con las regulaciones locales de seguridad contra incendios (como las de Nueva York, California, etc.)
Para las empresas de almacenamiento de energía con baterías de litio, los fabricantes de equipos de almacenamiento de energía y los desarrolladores de proyectos de energía renovable, obtener la certificación UL 9540 es un umbral clave para ingresar al mercado de América del Norte.
6. Conclusión
UL 9540 es un estándar clave de seguridad para los sistemas de almacenamiento de energía, que cubre pruebas de seguridad a nivel de batería, eléctrico, ambiental, mecánico y de sistema. Especialmente para los sistemas de almacenamiento de energía con baterías de litio, la certificación UL 9540 no solo es un requisito previo para acceder al mercado, sino que también reduce el riesgo de fuga térmica e incendio, mejorando la seguridad y fiabilidad de los sistemas de almacenamiento de energía.
Si estás involucrado en el desarrollo o negocio de exportación de sistemas de almacenamiento de energía con baterías de litio, se recomienda planificar el proceso de certificación UL 9540 con antelación y asegurar el cumplimiento de estándares relevantes como UL 9540A, UL 1973, etc., para mejorar la competitividad del producto.
Si estás involucrado en el desarrollo o negocio de exportación de sistemas de almacenamiento de energía con baterías de litio, se recomienda planificar el proceso de certificación UL 9540 con antelación y asegurar el cumplimiento de estándares relevantes como UL 9540A, UL 1973, etc., para mejorar la competitividad del producto.
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