Diretrizes de Certificação Norte-Americanas para Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias (BESS)

Com a aceleração da transição energética global, os Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias (BESS, na sigla em inglês) desempenham um papel cada vez mais importante na redução dos picos de demanda na rede elétrica, na integração de energias renováveis ​​e no fornecimento de energia de reserva para emergências. Como um importante destino de exportação para produtos de armazenamento de energia, o mercado norte-americano impõe requisitos particularmente rigorosos em relação à segurança do produto, à confiabilidade do sistema e à conformidade regulatória.

Para proporcionar uma compreensão clara e sistemática desses requisitos, este artigo adota uma abordagem típica.gabinete de armazenamento de energia de bateria como exemplo e resume os principais padrões de certificação, expectativas de teste e pontos de coordenação interfuncionais para a exportação de produtos BESS para a América do Norte.

I. Visão geral da estrutura de certificação: uma cadeia de segurança completa, da célula ao sistema

A certificação de armazenamento de energia na América do Norte segue um Filosofia de verificação de baixo para cima, passo a passo, formando uma cadeia de evidências de segurança completa e rastreável, desde as células e módulos da bateria até o sistema totalmente integrado:

• Certificação básica de segurança de baterias – UL 1973: Avalia a segurança elétrica, mecânica e ambiental das baterias nos níveis de célula, módulo e sistema.</p>
• Avaliação da fuga térmica e da propagação do fogo – UL 9540A: Avalia o comportamento de fuga térmica e os riscos de propagação por meio de testes representativos de incêndio e abuso.
• Certificação de integração de sistemas – UL 9540: Confirma que todo o sistema de armazenamento de energia está em conformidade com os requisitos de segurança norte-americanos para instalação e operação.</p>
• Documentação de conformidade regulamentar – NFPA 68 / 69 / 855: Códigos de proteção e instalação contra incêndio comumente usados ​​como base técnica para aprovação pela Autoridade Competente (AC).</p>

Juntos, esses elementos formam o indispensável “triângulo de segurança” para acesso ao mercado na América do Norte.

II. Visão geral dos padrões de certificação principais

A tabela abaixo resume as principais normas de certificação, seu escopo de aplicação, requisitos típicos de amostra e interpretação prática.

Padrão	Âmbito de aplicação	Requisitos típicos de amostra	Interpretação Prática
UL 1973:2022	Células de bateria	16 células (Anexo E E3–E9) ou 22 células (Anexo E E11)	A certificação de segurança em nível de célula serve como o "cartão de identidade" da bateria, comprovando que ela não irá inflamar ou explodir em condições de uso indevido.
	Módulos de bateria	4 módulos + 2 conjuntos de cabos de carga/descarga	Não obrigatório; exigido apenas quando os módulos são vendidos como produtos independentes.
	Sistemas de bateria	1 armário completo + 3 caixas de alta tensão + 4 módulos + 2 conjuntos de chicotes elétricos	Verifica o desempenho de segurança multidimensional do gabinete, incluindo aspectos elétricos, mecânicos e ambientais.
UL 9540A:2025	Célula → Módulo → Unidade / Rack	10 células + 1 módulo + 3 racks fictícios + 1 rack ativo	Simula cenários de propagação de fuga térmica e avalia o risco de incêndio, demonstrando que a falha de uma única célula não desencadeará riscos em cascata em todo o sistema.
FCC Parte 15B	Todos os produtos com circuitos eletrônicos	1 produto completo	Garante a compatibilidade eletromagnética (EMC) e evita interferências com equipamentos eletrônicos ou sem fio próximos.
UL 9540:2025	Sistemas de armazenamento de energia	1 gabinete ou rack + chicote de carga/descarga	Certificação de sistema que confirma a conformidade com as normas de segurança norte-americanas e a elegibilidade para a certificação UL.
NFPA 68	Projeto de alívio de explosão	Não é necessária amostra física	Analisa a racionalidade do projeto de alívio de explosão para evitar o acúmulo de pressão.</p>
NFPA 69	Sistemas de prevenção de explosões	Não é necessária amostra física	Analisa projetos de sistemas de detecção de gás e ventilação, frequentemente com base em análises de simulação.</p>
NFPA 855	Segurança contra incêndio e instalação	Não é necessária amostra física	Abrange distâncias de separação contra incêndio, sistemas de proteção contra incêndio e análise de mitigação de riscos (HMA); serve como base principal para a aprovação contra incêndio.</p>

Nota: As normas da NFPA não são certificações em si, mas documentos de avaliação da conformidadeNa maioria dos casos, eles devem ser revisados ​​e aprovados por um engenheiro de proteção contra incêndio licenciado nos EUA antes de serem submetidos para a obtenção da licença de instalação local.

III. Processo de Certificação e Considerações Práticas

1. Definição do Escopo da Certificação

• 1973:Concentra-se na segurança de um único gabinete ou rack.
• UL 9540A: Concentra-se em um grupo de gabinetes, enfatizando se a propagação descontrolada de calor pode afetar equipamentos adjacentes ou rotas de evacuação.

2. Análise do Produto Pré-Certificação

Antes de iniciar a certificação formal, as equipes de engenharia devem realizar uma autoavaliação interna:

• 1973: Projeto de gerenciamento térmico, número de módulos por gabinete, adequação para ambientes costeiros ou com alta salinidade, classificação IP, limites de altitude, esquema de aterramento e número de camadas de proteção BMS.
• FCC Parte 15B: Frequência máxima de operação; comprimento dos cabos de comunicação e de energia (especialmente aqueles com mais de 3 metros).
• UL 9540A: Cenário de instalação (interno/externo), espaçamento entre racks e entre racks e paredes, e configuração do sistema de supressão de incêndio.

3. Preparação da Amostra de Teste

• 1973:Um gabinete completo, módulos representativos e caixas de alta tensão, além de componentes sobressalentes críticos (por exemplo, BMS, fusíveis).
• UL 9540A:Um rack em funcionamento e três racks preenchidos com módulos fictícios, incluindo todos os chicotes de fiação. Os racks devem ser pré-perfurados para a instalação do sensor de fluxo de calor.

Lembrete importante: As amostras de teste devem representar integralmente a configuração final de produção em massa. Alterações de projeto após os testes podem invalidar os resultados da certificação.</p>

4. Preparação da Documentação

Para agilizar a revisão e os testes, os seguintes materiais devem ser preparados com antecedência:

• Fichas técnicas de células de bateria
• Relatórios e certificados de teste de células UL 1973 existentes
• Diagramas de blocos elétricos
• Diagramas de lógica de proteção e descrições funcionais
• Desenhos mecânicos, dimensões e vistas explodidas

5. Revisão de Projeto de Segurança

Durante a produção piloto, os engenheiros de segurança normalmente lideram as revisões de projeto com foco em:

• Adequação dos mecanismos de proteção
• Conformidade com as distâncias de fuga e isolamento
• Racionalidade do projeto mecânico e estrutural
• Status de certificação dos componentes principais
• Conformidade dos rótulos e marcações dos produtos

6. Recomendações para Testes de Linha de Base

As equipes de P&D e de segurança devem definir em conjunto os testes de validação de referência, que normalmente incluem:

• Teste de fuga térmica (célula única conforme UL 1973 e propagação em nível de sistema conforme UL 9540A)
• Teste de curto-circuito
• Testes de vibração

IV. Conclusão

A certificação norte-americana não se resume à obtenção de certificados — ela representa uma validação abrangente e sistemática da segurança do produto e do controle de riscos. Desde as células da bateria até a integração completa do sistema, o processo de certificação serve como um rigoroso exercício de aprimoramento da segurança.

Ao incorporar considerações de segurança desde o início do projeto do produto e alinhar o planejamento de certificação entre as equipes, os fabricantes podem alcançar processos de certificação mais ágeis, aprovações de projetos mais rápidas e sucesso sustentável no mercado de armazenamento de energia da América do Norte.