JIS C 62932-2-1:2021 定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム―第2-1部:性能要求事項及び試験方法

JIS C 62932-2-1:2021 規格概要

この規格 C62932-2-1は、定置用フロー電池システム(FBS)及び定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム(FBES)の,性能要求事項及び試験方法について規定。

JISC62932-2-1 規格全文情報

規格番号
JIS C62932-2-1 
規格名称
定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム―第2-1部 : 性能要求事項及び試験方法
規格名称英語訳
Flow battery energy systems for stationary applications -- Part 2-1:Performance general requirements and test methods
制定年月日
2021年2月22日
最新改正日
2021年2月22日
JIS 閲覧
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対応国際規格

ISO

IEC 62932-2-1:2020(IDT)
国際規格分類

ICS

29.220.99
主務大臣
経済産業
JISハンドブック
‐ 
改訂:履歴
2021-02-22 制定
ページ
JIS C 62932-2-1:2021 PDF [11]
                                                            C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)

pdf 目 次

ページ

  •  序文・・・・[1]
  •  1 適用範囲・・・・[1]
  •  2 引用規格・・・・[2]
  •  3 用語,定義及び略語・・・・[2]
  •  3.1 用語及び定義・・・・[2]
  •  3.2 略語・・・・[2]
  •  4 一般要求事項・・・・[3]
  •  5 一般試験条件・・・・[3]
  •  5.1 測定機器の精度・・・・[3]
  •  5.2 周囲温度・・・・[3]
  •  5.3 接続点(POC)及び測定点(POM)・・・・[4]
  •  5.4 試験体・・・・[4]
  •  5.5 試験用ユニット(TOU)の選定・・・・[5]
  •  6 試験方法・・・・[5]
  •  6.1 定電力における電力量の決定・・・・[5]
  •  6.2 最大出力電力の決定・・・・[6]
  •  6.3 最大入力電力の決定・・・・[6]
  •  6.4 定電力値におけるエネルギー効率の決定・・・・[7]
  •  6.5 サイクル寿命の決定・・・・[8]
  •  附属書A(参考)放電電力に対する電力量又はエネルギー効率の試験・・・・[9]

(pdf 一覧ページ番号 1)

――――― [JIS C 62932-2-1 pdf 1] ―――――

           C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)

まえがき

  この規格は,産業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本電機工業会(JEMA),一
般社団法人電池工業会(BAJ)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産
業規格を制定すべきとの申出があり,日本産業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本産
業規格である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS C 62932の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 62932-1 第1部 : 用語及び一般事項
    JIS C 62932-2-1 第2-1部 : 性能要求事項及び試験方法
    JIS C 62932-2-2 第2-2部 : 安全性要求事項

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――――― [JIS C 62932-2-1 pdf 2] ―――――

                                      日本産業規格                            JIS
                                                                      C 62932-2-1 : 2021
                                                                       (IEC 62932-2-1 : 2020)

定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム−第2-1部 : 性能要求事項及び試験方法

Flow battery energy systems for stationary applications- Part 2-1: Performance general requirements and test methods

序文

 この規格は,2020年に第1版として発行されたIEC 62932-2-1を基に,技術的内容及び構成を変更する
ことなく作成した日本産業規格である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,定置用フロー電池システム(FBS)及び定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム(FBES)
の,性能要求事項及び試験方法について規定する。
  この規格には,電磁両立性(EMC)を含まない。
    注記1 FBSは,FBESの主要部として位置付けられる。FBESは,次から構成される。
            − FBS
            − 電力変換システム
            − 補機及び補機の周辺装置
              FBESは,接続点を介して外部の電力入力又は電力出力と接続される。
              図1にFBESの構成例を示す。バッテリーマネジメントシステム(BMS),バッテリー支援
            システム(BSS)及び電力変換システム(PCS)への補機エネルギーは,次のいずれかの方
            法で供給される。
            − 外部電源から直接供給
            − FBES又はFBSの内部電源から供給

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           2
C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
                          図1−フロー電池エネルギー貯蔵システム構成例
    注記2 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
            IEC 62932-2-1:2020,Flow battery energy systems for stationary applications−Part 2-1: Performance
                general requirements and test methods(IDT)
              なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”
            ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS C 62932-1 定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム−第1部 : 用語及び一般事項
      注記 対応国際規格 : IEC 62932-1,Flow battery energy systems for stationary applications−Part 1:
             Terminology and general aspects
    JIS C 62932-2-2 定置用フロー電池エネルギー貯蔵システム−第2-2部 : 安全性要求事項
      注記 対応国際規格 : IEC 62932-2-2,Flow battery energy systems for stationary applications−Part 2-2:
             Safety requirements
    IEC 61427-2,Secondary cells and batteries for renewable energy storage−General requirements and methods
        of test−Part 2: On-grid applications

3 用語,定義及び略語

3.1 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 62932-1の箇条3(用語,定義及び略語)による。
  なお,ISO及びIECでは,次のサイトにおいて,規格で用いる用語のデータベースを維持している。
− IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
− ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp/ui

3.2 略語

  この規格で用いる主な略語は,次による。
  BMS バッテリーマネジメントシステム(battery management system)
  BSS   バッテリー支援システム(battery support system)
  FBES フロー電池エネルギー貯蔵システム(flow battery energy system)

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                                                                                             3
                                                            C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
  FBS   フロー電池システム(flow battery system)
  PCS   電力変換システム(power conversion system)
  POC   接続点(point of connection)
  POM 測定点(point of measurement)
  TOU 試験用ユニット(test object unit)

4 一般要求事項

  FBES又はFBSは,輸送,取扱い及び使用において,機械的ストレス,振動及び衝撃に耐えるような構
造でなければならない。
  製造業者は,FBES又はFBSの輸送,設置,試運転,運用,保守及び廃棄のための手順書を提供する。
  FBES又はFBSは,定格出力,定格放電容量,定格エネルギー効率,最大出力電力,最大入力電力など
の性能パラメータによって特徴付けられる。異なる出力レベルにおける容量,エネルギー効率などの更な
る情報をユーザに提供することは,FBES又はFBSをよりよく利用する上で有用である(附属書A参照)。
  安全性に関連する要求事項及び試験方法は,JIS C 62932-2-2による。

5 一般試験条件

5.1 測定機器の精度

5.1.1 電圧測定
  使用する測定機器の測定精度は,±1 %(フルスケール)又はこれと同等以上とする。使用する電圧計
の内部抵抗は,1 kΩ/V以上とする。
5.1.2 電流測定
  使用する測定機器の測定精度は,±1 %(フルスケール)又はこれと同等以上とする。
  測定精度が劣化している場合又は不安定な場合,放電容量及びエネルギー効率の測定精度に悪影響を与
えるため,特に電流測定器の精度について注意する。
5.1.3 電力量測定
  使用する測定機器の測定精度は,±1 %(フルスケール)又はこれと同等以上とする。
  測定精度が劣化している場合又は不安定な場合,放電容量及びエネルギー効率の測定精度に悪影響を与
えるため,特に電力及びエネルギーの測定器の精度について注意する。
5.1.4 温度測定
  使用する測定機器は,0.5 ℃の分解能をもち,±1 ℃の測定精度のもの,又はこれと同等以上のものとす
る。
5.1.5 時間測定
  使用する測定機器は,1秒の分解能をもち,測定した時間間隔の1 %の測定精度のもの,又はこれと同
等以上のものとする。

5.2 周囲温度

  FBES又はFBSは,別途規定があるか,又は受渡当事者間の合意がある場合を除き,全ての試験を周囲
温度25 ℃±5 ℃で実施する。周囲温度を測定し,報告する。測定機器及びプローブは,隙間風及び放射熱
から遮断する。
  FBES又はFBSは,試験中,エネルギー変換の損失,内部摩擦損失,内部抵抗損などによって,通常の
周囲温度とは異なる温度で運転される場合がある。

――――― [JIS C 62932-2-1 pdf 5] ―――――

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C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
  どのような場合でも,平均周囲温度及びセルスタックに入る電解液の温度を記録し,報告する。電解液
の温度プローブの位置を記録する。

5.3 接続点(POC)及び測定点(POM)

  POC及びPOMは,図2のうちの該当する構成及び条件のa),b)又はc)に基づいて選定する。電力及び
エネルギーの値は,POMで測定する。
   a) 補機消費電力は直流で,FBS  b) 補機消費電力は交流で, c) 補機消費電力は交流で,系統から
      が供給する場合                POC下流のFBES又は        補機用POCを介して供給する場合
                                     FBSが供給する場合
   記号説明
     PDC    FBSから出入りする直流電力(W)
     EDC    FBSから出入りする直流電力量(Wh)
     PAC    FBESから出入りする交流電力(W)
     EAC    FBESから出入りする交流電力量(Wh)
     Paux   補機消費電力(W)
     Eaux   補機消費エネルギー(Wh)
       桓 び        圧器の位置が異なる場合のそれぞれの変換効率。変圧器がない場合,変換効率は100 %である。
             図2 c)の破線枠内の変圧器全ての変換効率を乗じた変換効率。変圧器がない場合,変換効率は100 %
             である。
     ηPCS  PCSの変換効率
                                  図2−POM及びPOCの接続例

5.4 試験体

  試験体には,次を含める。
− FBSの場合は,BMS,BSS及びポンプ
− FBESの場合は,BMS,BSS,ポンプ及びPCS
− TOUの場合は,BMS,BSS及びポンプ。これらに加えて,PCSを含めてもよい。
  FBES,FBS及びTOUにおいては,補機消費エネルギーが直流か又は交流かを考慮する。

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                                                                                             5
                                                            C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
  データの健全性を確保するため,図2のa),b)又はc)で決定されるPOM及びPOCについて,関連する
適切なデータを記録し,報告する。
  試験体を構成するコンポーネントのレイアウト及びその内部接続点を示す図を記載した説明書を添付す
る。

5.5 試験用ユニット(TOU)の選定

  試験用ユニット(TOU)の選定は,次による。
− FBES又はFBSは,製造業者が指定した結線図で試験を行う。
− 試験施設,費用などの制約によって,試験が不可能であるか又は望ましくない場合,代表的な試験用
    ユニットを代わりに使用して試験する。
− TOUには,FBES又はFBSの試験に必要な全てのコンポーネントを含める。
− 必要がある場合又は可能な場合,これらのコンポーネントは,TOUに適したサイズにしてもよい。
− TOUを用いて,試験で得られたデータから外挿法によって,実サイズのFEBS又はFBSのデータを忠
    実に再現する。
− 試験を行ったFBES,FBS又はTOUは,関連する試験報告書に正確に記載する。
− 補機消費エネルギーのデータは,試験するTOUのサイズに合わせて調整する。
− 全ての試験は,同一のFBES,FBS又はTOUで実施する。

6 試験方法

6.1 定電力における電力量の決定

6.1.1 一般
  この試験は,定電力運転におけるFBES又はFBSの放電電力量を,FBES又はFBSからの総放電電力量
及び補機(例 BMS,BSS,ポンプなど)によって消費される補機消費エネルギーを測定することによっ
て決定する。
  5.4及び5.5に規定するFBES,FBS又はTOU(これらを総称して“試験体”という。)は,測定前に安
定した温度に維持する。セルスタックに入る電解液の温度及び活物質濃度を記録し,報告する。
6.1.2 試験手順及び判定
  試験手順及び判定は,次による。
a) 必要に応じて充電又は放電できるように負荷回路と試験体とを接続する。試験中に補機で消費するエ
    ネルギーを測定するために必要な機材を配置する。
b) 製造業者の指定する方法で,試験体を完全に充電する。
c) 試験体を,放電終了条件に到達するまで一定の電力で放電する。この電力は,±2 %で一定とする。
    放電終了条件が達成できるように試験回路を調整する。
      注記1 放電終了条件の基準は,一般的に,所定の放電持続時間の達成,カットオフ電圧,定格放
              電容量に対する残量電力量の比率(%)などがある。
d) 試験体からの総放電電力量及び放電中の補機消費エネルギーを測定し,記録する。総放電電力量は,
    放電持続時間と一定の放電電力との積算で求めるか,又は電力量測定機器によって直接測定してもよ
    い。
      注記2 [対応国際規格の注記の内容は,規定であることから,細別d)の最後に移した。]
e) 試験体の充電状態又は安定状態の変化,補機消費エネルギーの変化,設定する放電電力値の差異,周
    囲温度,電解液温度,放電終了条件などの変更があると電力量は異なってくる。そのため,電力量を

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C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
    決定したときの運転条件を記録する。
f) 定格放電容量を検証するには,定格出力で3回連続して電力量の測定を行う。
g) 連続して3回測定した電力量の平均値が,製造業者の指定する定格値以上でなければならない。

6.2 最大出力電力の決定

6.2.1 一般
  最大出力電力は,放電時間,充電状態及び周囲温度,並びにFBES,FBS又はTOUの運転のための補機
消費電力によって影響される。したがって,最大出力電力は,FBES,FBS又はTOUの所定の運転条件に
基づいている。
6.2.2 試験手順及び判定
  試験手順及び判定は,次による。
a) 試験に先立って,放電時間tdを決定する。定格放電容量を定格出力で除した値に1/50を乗じた値を放
    電時間tdとすることを推奨する。製造業者が放電時間tdを指定してもよい。
b) 試験体は,製造業者が指定する方法に従って,所定の充電状態に充電する。
c) 試験体は,放電終了条件に達するまで,選定した定電力値で放電し,放電の持続時間を記録する。放
    電電力は一定とし,±2 %に維持する。試験体に回復不能な損傷を与えるような放電電力を選定して
    はならない。
d) 測定した放電持続時間tが,放電時間tdよりも長い場合は,放電電力を上げてb)及びc)を繰り返し,
    放電時間tdを達成する。周囲温度,充電終了時間など全ての条件は同一とする。試験は,最初に放電
    電力を大きめに設定して試験することを推奨する。
e) 測定した放電持続時間tが,放電時間tdよりも短い場合は,放電電力を下げてb)及びc)を繰り返し,
    放電時間tdを達成する。周囲温度,充電終了時間など全ての条件を同一とする。
f) 最大出力電力及び補機消費電力を記録する。最大出力電力値の測定条件として,放電時間td,充電状
    態,周囲温度なども一緒に記録する。
g) 製造業者の指定する最大出力電力を確認するには,最大出力電力の公表値を選定してc)を実施する。
    測定した放電持続時間は,製造業者の指定する放電時間以上でなければならない。
    注記 PCSの最大電力の制約のため,この試験手順で試験できない場合がある。最大出力電力が,PCS
          の最大電力で制限される場合,PCSの最大電力が最大出力電力である。

6.3 最大入力電力の決定

6.3.1 一般
  最大入力電力は,充電時間,充電状態及び周囲温度,並びにFBES,FBS又はTOUの運転に必要な補機
消費電力によって影響される。したがって,最大入力電力は,FBES,FBS又はTOUの所定の運転条件に
基づいている。
6.3.2 試験手順及び判定
  試験手順及び判定は,次による。
a) 試験に先立って,充電時間tcを決定する。定格放電容量を定格出力で除した値に1/50を乗じた値を充
    電時間tcとすることを推奨する。製造業者が充電時間tcを指定してもよい。
b) 試験体は,製造業者が指定する方法に従って,所定の放電状態になるまで放電する。
c) 試験体は,充電終了条件に達するまで,選定した定電力値で充電し,充電の持続時間を記録する。充
    電電力は一定とし,±2 %に維持する。試験体に回復不能な損傷を与えるような充電電力を選定して
    はならない。

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                                                                                             7
                                                            C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
d) 測定した充電持続時間tが,充電時間tcよりも長い場合は,充電電力を上げてb)及びc)を繰り返し,
    充電時間tcを達成する。周囲温度,充電終了時間など全ての条件を一定とする。試験は,最初に充電
    電力を大きめに設定して試験することを推奨する。安全性から,試験で使用する電力の初期値は,製
    造業者が指定する最大入力電力以下であることが望ましい。
e) 測定した充電持続時間tが,充電時間tcよりも短い場合は,充電電力を下げてb)及びc)を繰り返し,
    充電時間tcを達成する。周囲温度,充電終了時間など全ての条件を一定とする。
f) 最大入力電力及び補機供給電力を記録する。最大入力電力の測定条件として,充電時間tc,充電状態,
    周囲温度なども一緒に記録する。
g) 製造業者の指定する最大入力電力値を確認するには,最大入力電力の公表値を選定してc)を実施する。
    測定した充電継続時間は,製造業者の指定する充電時間以上でなければならない。
    注記 PCSの最大電力の制約のため,この試験手順で試験できない場合がある。最大入力電力が,PCS
          の最大電力で制限される場合,PCSの最大電力が最大入力電力である。

6.4 定電力値におけるエネルギー効率の決定

6.4.1 一般
  エネルギー効率は,電力値及び充放電中のFBES,FBS又はTOUの運転のための補機消費エネルギーに
影響される。したがって,最大出力電力は,FBES,FBS又はTOUの所定の運転条件に基づいている。様々
なアプリケーションに関連するエネルギー効率の決定は,IEC 61427-2に規定されている試験による。
  5.4及び5.5に規定するFBES,FBS又はTOUは,測定前に安定した温度に維持する。
  セル又はセルスタックに入る電解液の温度及び活物質濃度を記録し,報告する。
6.4.2 試験手順及び判定
  試験手順及び判定は,次による。
a) 試験体を,必要に応じて充電及び放電できるように負荷回路に接続する。それぞれ充電中及び放電中
    に補機が消費するエネルギーを測定するために必要な機材を準備する。
b) 放電終了条件に達するまで一定の電力で,試験体を放電する。
c) 次に試験体を,定電力で充電終了条件に達するまで充電する。この充電電力は一定とし,±2 %で維
    持する。
      注記1 充電終了条件の基準は,FBES,FBS又はTOUによって決定されるが,所定の充電持続時
              間の達成,カットオフ電圧,定格放電容量に対する電力残量の比率(%)などがある。
d) 次に試験体を,充電と同じ定電力値で,放電終了条件が達成されるまで放電する。放電電力は一定と
    し,±2 %で維持する。これらのパラメータについては,受渡当事者間の合意によって決定してもよ
    い。
      注記2 放電終了条件は,FBES,FBS又はTOUごとに決定されるが,所定の放電時間達成,カッ
              トオフ電圧,定格放電容量に対する電力残量の比率(%)などがある。
      注記3 [対応国際規格の注記の内容は,規定であることから,細別d)の最後に移した。]
e)   )で試験体に充電された電力量をEcとして記録し,d)で試験体から放電された電力量をEdとして記録
    する。c)及びd)における補機消費エネルギーを記録する。電力量は,持続時間と定電力との積算とし
    て求めるか,又は電力量測定機器で直接決定してもよい。
      注記4 [対応国際規格の注記の内容は,規定であることから,細別e)の最後に移した。]
f) エネルギー効率ηは,d)において放電された電力量とc)において充電された電力量との比として定義
    する。

――――― [JIS C 62932-2-1 pdf 9] ―――――

           8
C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
                            Ed
                                100
                            Ec
                      ここに,         η :  充電·放電サイクルにおけるFBES,FBS又はTOUのエ
                                             ネルギー効率(%)
                                       Ed :  放電中にFBES,FBS又はTOUから放電された測定電力
                                             量(Wh)
                                       Ec :  充電中にFBES,FBS又はTOUに供給された測定電力量
                                             (Wh)
g) 試験ユニットの充電状態の変化,異なる放電電力の使用,周囲温度,電解液温度,カットオフの基準
    パラメータにおける変化などで,エネルギー効率値は変わってくる。そのため,エネルギー効率の公
    表値は,それを決定したときの運転条件を記録する。
h) 製造業者が公表するエネルギー効率の値を確認するには,エネルギー効率の測定を3回連続して行う。
    c)において充電するための定電力及びd)において放電するための定電力は,定格電力とする。これら
    の具体的なパラメータについての入力及び出力の電力は,受渡当事者間の合意によって決定してもよ
    い。
      注記5 [対応国際規格の注記の内容は,規定事項であることから,細別h)の最後に移した。]
i) 製造業者が指定する定格エネルギー効率への適合性を示すには,3回連続の測定によって決定した平
    均エネルギー効率が,製造業者の指定する定格エネルギー効率以上でなければならない。

6.5 サイクル寿命の決定

  系統非連系又は系統連系のサイクル耐久寿命の決定は,IEC 61427-2によって行うことを推奨する。

――――― [JIS C 62932-2-1 pdf 10] ―――――

                                                                                             9
                                                            C 62932-2-1 : 2021 (IEC 62932-2-1 : 2020)
                                          附属書A
                                          (参考)
               放電電力に対する電力量又はエネルギー効率の試験
  FBES又はFBSの特性をよりよく知るには,放電電力と放電可能な電力量との関係についての情報が必
要である。
  6.1及び6.4に規定されているように,異なる定電力値で複数の電力量及び効率の試験を実施することで,
電力値に対する電力量及びエネルギー効率の曲線を作成することが可能である。
  このデータによって,同一の構成及び運転のFBES又はFBSを用いて,最適な放電時間の設定をしたり,
いろいろな放電条件で自主的に運用できるようになる。
  電力対電力量,又は電力対エネルギー効率をグラフ化することによって,電力値の最適なポイントを決
定し,その動作ポイントを考慮することで,FBES又はFBSから最大電力量を,放電又は充電することが
可能である。

JIS C 62932-2-1:2021の引用国際規格 ISO 一覧

  • IEC 62932-2-1:2020(IDT)

JIS C 62932-2-1:2021の国際規格 ICS 分類一覧

JIS C 62932-2-1:2021の関連規格と引用規格一覧

ポンプ(用語/試験方法/製品/技術仕様),送風機・圧縮機(用語/試験方法/製品),真空機器(用語/試験方法),その他

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