Directrices de certificación de América del Norte para sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)

A medida que se acelera la transición energética global, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) desempeñan un papel cada vez más importante en la reducción de picos de demanda de la red, la integración de energías renovables y la energía de respaldo en caso de emergencia. Como destino clave de exportación para productos de almacenamiento de energía, el mercado norteamericano impone requisitos especialmente estrictos en cuanto a seguridad de los productos, fiabilidad de los sistemas y cumplimiento normativo.

Para proporcionar una comprensión clara y sistemática de estos requisitos, este artículo toma un ejemplo típicoArmario de almacenamiento de energía de bateríacomo ejemplo y resume los estándares de certificación básicos, las expectativas de pruebas y los puntos de coordinación interfuncional para exportar productos BESS a América del Norte.

I. Descripción general del marco de certificación: una cadena de seguridad completa desde la célula hasta el sistema

La certificación de almacenamiento de energía en América del Norte sigue una Filosofía de verificación de abajo hacia arriba, paso a paso, formando una cadena de evidencia de seguridad completa y rastreable desde las celdas y módulos de la batería hasta el sistema totalmente integrado:

• Certificación básica de seguridad de baterías – UL 1973: Evalúa la seguridad eléctrica, mecánica y ambiental de las baterías a nivel de celda, módulo y sistema.
• Evaluación de la fuga térmica y la propagación del fuego – UL 9540A: Evalúa el comportamiento de fuga térmica y los riesgos de propagación a través de pruebas representativas de incendio y abuso.
• Certificación de integración de sistemas – UL 9540: Confirma que el sistema completo de almacenamiento de energía cumple con los requisitos de seguridad de América del Norte para su instalación y operación.
• Documentación de cumplimiento normativo – NFPA 68 / 69 / 855: Códigos de instalación y protección contra incendios comúnmente utilizados como base técnica para la aprobación por parte de la Autoridad competente (AHJ).

Juntos, estos elementos forman el conjunto indispensable “triángulo de seguridad”para el acceso al mercado en América del Norte.

II. Descripción general de los estándares básicos de certificación

La siguiente tabla resume las principales normas de certificación, su alcance aplicable, los requisitos de muestra típicos y su interpretación práctica.

Estándar	Ámbito de aplicación	Requisitos típicos de muestra	Interpretación práctica
UL 1973:2022	Celdas de batería	16 celdas (Anexo E E3–E9) o 22 celdas (Anexo E E11)	La certificación de seguridad a nivel de celda funciona como la “tarjeta de identidad” de la batería, verificando que no se encenderá ni explotará en condiciones de abuso.
	Módulos de batería	4 módulos + 2 juegos de arneses de carga/descarga	No obligatorio; requerido solo cuando los módulos se venden como productos independientes.
	Sistemas de batería	1 armario completo + 3 cajas HV + 4 módulos + 2 juegos de arneses	Verifica el desempeño de seguridad multidimensional del gabinete, incluidos los aspectos eléctricos, mecánicos y ambientales.
UL 9540A:2025	Celda → Módulo → Unidad/Rack	10 celdas + 1 módulo + 3 racks ficticios + 1 rack activo	Simula escenarios de propagación de fugas térmicas y evalúa el riesgo de incendio, demostrando que una falla de una sola celda no desencadenará peligros en cascada a nivel del sistema.
Parte 15B de la FCC	Todos los productos con circuitos electrónicos	1 producto completo	Garantiza la compatibilidad electromagnética (EMC) y evita interferencias con equipos inalámbricos o electrónicos cercanos.
UL 9540:2025	Sistemas de almacenamiento de energía	1 gabinete o rack + arnés de carga/descarga	Certificación a nivel de sistema que confirma el cumplimiento de las normas de seguridad de América del Norte y la elegibilidad para la lista UL.
NFPA 68	Diseño de alivio de explosión	No se requiere muestra física	Revisa la racionalidad del diseño de ventilación de explosiones para evitar la acumulación de presión.
NFPA 69	Sistemas de prevención de explosiones	No se requiere muestra física	Revisa diseños de sistemas de detección de gases y ventilación, a menudo respaldados por análisis de simulación.
NFPA 855	Seguridad e instalación contra incendios	No se requiere muestra física	Cubre distancias de separación contra incendios, sistemas de protección contra incendios y análisis de mitigación de riesgos (HMA); sirve como base fundamental para la aprobación de incendios.

Nota: Las normas NFPA no son certificaciones en sí mismas, sino documentos de evaluación de la conformidadEn la mayoría de los casos, deben ser revisados ​​y aprobados por un ingeniero de protección contra incendios con licencia en EE. UU. antes de solicitar el permiso de instalación local.

III. Proceso de certificación y consideraciones prácticas

1. Definición del alcance de la certificación

• 1973:Se centra en la seguridad de un solo gabinete o rack.
• UL 9540A:Se centra en un grupo de gabinetes, haciendo hincapié en si la propagación de fugas térmicas puede afectar a los equipos adyacentes o las rutas de evacuación.

2. Revisión del producto antes de la certificación

Antes de iniciar la certificación formal, los equipos de ingeniería deben realizar una autoevaluación interna:

• 1973:Diseño de gestión térmica, número de módulos por gabinete, idoneidad para entornos costeros o con alto contenido de sal, clasificación IP, límites de altitud, esquema de conexión a tierra y número de capas de protección BMS.
• Parte 15B de la FCC:Frecuencia máxima de operación; longitud de los cables de comunicación y alimentación (especialmente aquellos superiores a 3 metros).
• UL 9540A:Escenario de instalación (interior/exterior), espaciado entre racks y entre racks y paredes, y configuración del sistema de extinción de incendios.

3. Preparación de la muestra de prueba

• 1973:Un gabinete completo, módulos representativos y cajas de alto voltaje, además de componentes de repuesto críticos (por ejemplo, BMS, fusibles).
• UL 9540A:Un rack activo y tres racks con módulos ficticios, incluyendo todos los arneses de cableado. Los racks deben estar pretaladrados para la instalación del sensor de flujo de calor.

Recordatorio clave:Las muestras de prueba deben representar fielmente la configuración final de producción en masa. Los cambios de diseño posteriores a las pruebas pueden invalidar los resultados de la certificación.

4. Preparación de la documentación

Para agilizar la revisión y las pruebas, se deben preparar con antelación los siguientes materiales:

• Hojas de especificaciones de celdas de batería
• Informes y certificados de pruebas de celdas UL 1973 existentes
• Diagramas de bloques eléctricos
• Diagramas lógicos de protección y descripciones funcionales
• Dibujos mecánicos, dimensiones y vistas explosionadas

5. Revisión del diseño de seguridad

Durante la producción piloto, los ingenieros de seguridad generalmente dirigen revisiones de diseño centrándose en:

• Adecuación de los mecanismos de protección
• Cumplimiento de las distancias de fuga y de espacio libre
• Racionalidad del diseño mecánico y estructural
• Estado de la certificación de los componentes clave
• Cumplimiento de las etiquetas y marcados de los productos

6. Recomendaciones para las pruebas de referencia

Los equipos de I+D y de seguridad deben definir conjuntamente pruebas de validación de referencia, que normalmente incluyen:

• Prueba de fuga térmica (de celda única según UL 1973 y propagación a nivel de sistema según UL 9540A)
• Prueba de cortocircuito
• Pruebas de vibración

IV. Conclusión

La certificación norteamericana no se limita a obtener certificados, sino que representa una validación integral y sistemática de la seguridad del producto y la capacidad de control de riesgos. Desde las celdas de batería hasta la integración completa del sistema, el proceso de certificación constituye un riguroso ejercicio de perfeccionamiento de la seguridad.

Al incorporar consideraciones de seguridad en las primeras etapas del diseño del producto y alinear la planificación de la certificación entre los equipos, los fabricantes pueden lograr procesos de certificación más fluidos, aprobaciones de proyectos más rápidas y un éxito sostenible en el mercado de almacenamiento de energía de América del Norte.