Alors que de plus en plus de systèmes de stockage d’énergie par batterie (SSÉB) sont connectés au réseau, la sécurité est primordiale. C’est pourquoi des normes de sécurité existent dans l’industrie du stockage ; des protocoles tels que UL 9540, UL 9540A et NFPA 855 visent à évaluer la capacité des batteries à résister aux situations les plus défavorables. Tous les tests de sécurité des produits EVLO sont effectués par des organismes nord-américains indépendants afin d’assurer une évaluation objective. Voici notre guide des principales normes de sécurité pour les SSÉB et les raisons pour lesquelles elles sont importantes.
UL 9540 : la norme de sécurité
UL 9540 est une norme de sécurité pour la fabrication, les essais de performance et le marquage des SSÉB connectés au réseau et de ceux qui fonctionnent en mode autonome. En tant que principale référence en matière de sécurité pour les systèmes de stockage en réseau, UL 9540 constitue une feuille de route pour assurer la sécurité et la fiabilité globales des systèmes de batterie.
Cette norme couvre les aspects électriques, mécaniques, thermiques et environnementaux pour l’ensemble du fonctionnement d’une batterie et pour les scénarios de défaillance. Cela comprend l’évaluation de la stabilité du système en phase de chargement/déchargement, sa vulnérabilité aux défaillances thermiques, aux risques d’explosion, aux risques liés aux fluides, et plus encore.
La norme UL 9540 exige de faire la démonstration d’une solide gouvernance en matière de sécurité fonctionnelle, de prévention des incendies et de préparation à l’intervention, de dispositions relatives au confinement des explosions, à la sensibilité de la détection des dangers et à la résistance aux défaillances en cascade. Cette analyse globale atteste de la capacité à atténuer les conséquences des pires scénarios de manière responsable.
Pour EVLO, obtenir la certification UL 9540 témoigne de notre engagement à intégrer la sécurité et la résilience au cœur de nos solutions de stockage. UL 9540 est plus rigoureuse que la certification sur site et comprend des inspections continues jusqu’à quatre fois par an. Elle est aussi plus transparente, puisque tous les documents de certification sont publics. Enfin, et c’est le point le plus important, la certification UL 9540 renforce l’efficacité et permet d’éviter des retards coûteux dans les projets, du fait des modifications de produit sur site.
UL 9540A : évaluer la réponse à l’emballement thermique
Alors que UL 9540 établit des normes de sécurité globale, UL 9540A décrit une méthode d’essai pour évaluer plus particulièrement les risques d’incendie, en quantifiant la capacité des systèmes à contenir les menaces thermiques. Bien que n’étant pas une norme, les résultats des essais UL 9540A fournissent des données essentielles sur la sécurité d’un système en matière de protection incendie.
Ce test consiste à provoquer un emballement thermique dans des conditions contrôlées. Les ingénieurs évaluent ensuite les résultats à quatre niveaux successifs :
- Évaluation de la cellule en matière d’inflammabilité, de risque d’emballement thermique et de caractéristiques des gaz
- Test de module pour la propagation de cellule à cellule
- Test de l’unité pour la propagation de l’emballement thermique et les risques d’explosion
- Test de l’installation afin de valider les mesures intégrées d’atténuation des incendies
La stratégie d’atténuation des incendies d’un SSÉB devrait ralentir la propagation d’emballement thermique et le contenir dans un seul module, afin de protéger le reste du système. Fait unique dans l’industrie des batteries, tous les SSÉB d’EVLO comprennent des mécanismes efficaces de protection contre les incendies à chaque niveau, à partir de la cellule. Notre modèle a récemment obtenu la certification UL 9540 après avoir répondu aux exigences de performance UL 9540A pour sa capacité à contenir les emballements thermiques au niveau de la cellule, du module et de l’unité, soulignant ses caractéristiques de sécurité à la pointe de l’industrie. EVLO a également effectué de façon volontaire un test au niveau du système afin d’établir une meilleure pratique d’ingénierie pour valider la stratégie d’atténuation du système.
NFPA 855
En 2019, la National Fire Protection Association (NFPA) a publié la norme NFPA 855, dédiée à l’installation des systèmes de stockage d’énergie. Cette norme générale définit les exigences relatives aux essais d’incendie à grande échelle et à la détermination des stratégies d’atténuation appropriées pour les systèmes de stockage fixes. Selon NFPA 855, deux approches sont validées pour gérer les emballements thermiques dans les enceintes des SSÉB : NFPA 69, qui décrit les approches actives, et NFPA 68, qui décrit les approches passives. EVLO utilise la norme NFPA 69 comme ligne directrice principale en matière de philosophie de conception. Elle va toutefois une étape plus loin en s’assurant que les gaz peuvent être évacués, même lorsque les sources d’énergie auxiliaires sont interrompues afin d’assurer une sécurité maximale.
NFPA 68 : atténuation passive des risques d’explosion
La norme NFPA 68 décrit une méthode passive d’atténuation des risques d’explosion dans les enceintes des batteries. Cette méthode s’appuie sur des panneaux de déflagration, qui sont des feuilles de métal conçues pour se rompre lorsque la pression augmente. Les panneaux s’ouvrent pour relâcher la pression en cas d’explosion.
La méthodologie NFPA 68 présente des inconvénients considérables. Elle permet aux explosions de se produire, ce qui implique la destruction des unités individuelles. Par conséquent, les unités destinées à être utilisées dans un système de stockage ne peuvent être ni testées ni validées individuellement.
NFPA 69 : prévention active des risques d’explosion
Contrairement à la norme NFPA 68, NFPA 69 est axée sur la prévention des explosions. Les systèmes validés par NFPA 69 comprennent des ensembles complets de capteurs visant à détecter ces risques en amont. En cas de menace, le système ventile les gaz, de manière automatique et active, afin de contenir le potentiel d’allumage et d’éviter une explosion.
Les systèmes NFPA 69 permettent aux unités de batteries non touchées de rester intactes. Grâce à cela, les clients évitent les coûts de remplacement en cas d’emballement thermique. Cela permet également une évaluation et une validation rigoureuses de chaque unité individuelle, y compris l’entretien annuel.
La différence EVLO : aller au-delà de la protection incendie
Chez EVLO, nous nous imposons des normes plus élevées lorsqu’il s’agit de construire des systèmes de stockage par batterie fiables et sûrs.
La norme NFPA 69++ d’EVLO
Notre approche va bien au-delà des exigences de la norme NFPA 69 puisque nous ajoutons des éléments d’atténuation passive des incendies à nos stratégies actives. Plus précisément, nos panneaux de ventilation à sécurité intégrée s’ouvrent d’eux-mêmes pour évacuer la pression, même en cas de panne d’électricité. De plus, la taille des panneaux et l’architecture interne des SSÉB répondent aux exigences de performance de NFPA 69, grâce à la convection naturelle. Nous appelons cette approche : « NFPA 69++ ».
Essais dans des conditions météorologiques extrêmes
Certains environnements posent des problèmes particuliers pour la sécurité des batteries. Chez EVLO, nous veillons à ce que nos systèmes de batteries subissent et réussissent des tests supplémentaires pour toutes les conditions météorologiques possibles. Pour les projets se situant près de la mer ou dans des zones pluvieuses, les batteries EVLO sont testées et certifiées pour leur résistance à l’exposition à l’eau et leur sécurité en cas d’inondation. Les batteries devant être utilisées dans des zones propices aux tremblements de terre, telles que la Californie, sont soumises à une analyse de sécurité sismique pour confirmer qu’elles resteront stables — même lorsque le sol ne l’est pas.
Au fur et à mesure que les températures augmentent à travers le monde, le fonctionnement et la sécurité des batteries à des températures extrêmes sont primordiaux. Les batteries EVLO ont été évaluées en fonction d’une large gamme de températures de fonctionnement, allant de -40 °C à 55 °C, afin d’assurer une performance et une fiabilité optimales, même dans les conditions environnementales les plus difficiles.
Mesures de sécurité supplémentaires
Pour comprendre les phénomènes et maîtriser les aspects liés à la sécurité, EVLO a établi une méthodologie de caractérisation des cellules. Cette méthodologie permet de sélectionner les cellules de batterie les plus efficaces et les plus sûres, sans faire de compromis sur la sécurité. Cela comprend des essais de sécurité et d’utilisation abusive de la batterie au niveau de la cellule, ainsi que des essais de caractérisation des performances dans une variété de cas d’utilisation et de conditions. Pour cela, nous collaborons avec le Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie d’Hydro-Québec. Ces essais vont au-delà des exigences et des normes de l’industrie afin d’explorer différentes solutions. Cela nous permet d’intégrer des données de performance et de sécurité dans la conception de nos solutions SSÉB.
En prévenant les situations d’urgence et en contrôlant les dommages, notre engagement en matière de sécurité dépasse les normes de l’industrie. C’est pourquoi les collectivités peuvent faire confiance aux solutions EVLO pour alimenter leur avenir en énergie propre de manière sûre et durable.
