北美电池认证 二级保护

在北美市场，电池系统（特别是动力电池、储能电池、便携式电池）必须满足 UL / CSA / IEC 等认证要求。你提到的 “二级保护” 在电池认证中主要对应于 单体保护 + 系统级保护 的安全架构。下面我给你梳理一个完整思路：

一、北美电池认证框架

1. UL 1642 – 锂电池单体安全标准。

2. UL 2054 – 电池组安全标准。

3. UL 1973 – 储能系统电池（电动车外电池/固定储能）。

4. UL 2580 – 电动车动力电池系统。

5. UL 9540/9540A – 储能系统整体安全与热失控测试。

6. CSA C22.2 – 加拿大标准，与 UL 体系互认。

二、二级保护要求

在北美标准中，“二级保护”一般指 Primary Protection + Secondary Protection：

1. 一级保护（Cell/Module level, Primary Protection）

• 电芯内部：CID、PTC、隔膜关断等物理保护。

• 模组级：过压、欠压、过流、短路、过温保护。

2. 二级保护（System level, Secondary Protection）

• BMS 一级保护：实时监控电压、电流、温度。

• 独立二级保护电路：独立 MCU 或硬件熔断器（不可恢复型）。

• 熔断器 / 熔丝：当一级保护失效时，二级保护强制切断。

• 继电器/接触器：与 BMS 冗余联动，保证断电安全。

三、测试要求（举例 UL 2054 / UL 1973）

• 电气安全：过充、过放、短路、误用。

• 热安全：高温、热冲击、热失控扩散。

• 机械安全：振动、跌落、挤压、冲击。

• 环境安全：低压（模拟高空）、湿热循环、盐雾。

• 寿命与一致性：循环寿命、容量保持率。

四、设计要点

• 电芯选择：需满足 UL 1642 认证。

• BMS 架构：主保护 MCU + 独立二级保护芯片（Hardware OVP/OCP/OTP）。

• 冗余设计：软件保护与硬件保护互相独立。

• 认证流程：电芯 → 模组 → 电池包 → 系统 → UL NRTL（如 Intertek、TÜV、CSA）认证