ما هو اختبارات حزمة البطارية؟
اختبارات الحزمة هي مجموعة الاختبارات التي تقيم حزمة البطارية الكاملة، حيث يتم دمج الخلايا والوحدات مع نظام إدارة المباني والتبريد والموصلات والغلاف الميكانيكي. يتم التحقق من متطلبات مستوى السيارة والنظام على هذا المستوى.
الغرض من اختبارات حزمة البطارية
والغرض من ذلك هو التحقق من أن مجموعة البطارية تظل آمنة في ظل الاستخدام الحقيقي وظروف التصادم على السيارة أو النظام، وأن نظام إدارة المباني يؤدي وظائفه الوقائية.
على أي منتجات يُطبَّق اختبارات حزمة البطارية؟
- حزم بطارية السيارة الكهربائية
- بطاريات المركبات الهجينة
- أنظمة تخزين الطاقة
- بطاريات الجر للمركبات الصناعية
في أي قطاعات يُستخدم اختبارات حزمة البطارية؟
المواصفات المتعلقة بـ اختبارات حزمة البطارية
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100سلامة السيارة الكهربائية والبطارية امتحان
- ISO 6469-1
- يو ال 2580السلامة في بطاريات السيارات الكهربائية امتحان
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
- ISO 12405شروط الاختبار لحزم بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية امتحان
- الأمم المتحدة 38.3اختبارات سلامة النقل على بطاريات الليثيوم امتحان
- IEC 62133السلامة في الخلايا والبطاريات المحمولة امتحان
- IEC 62620خلايا وبطاريات الليثيوم الصناعية امتحان
- UL 1642السلامة في خلايا الليثيوم امتحان
- UL 2054السلامة في بطاريات الاستخدام المنزلي والتجاري امتحان
شروط اختبارات حزمة البطارية
- الاتصالات BMS
- الوصول إلى البيانات مطلوب عبر CAN أو واجهة مكافئة
- السلامة الكهربائية
- يتم قياس مقاومة العزل وحماية اللمس
- الاختبارات الميكانيكية
- الاهتزاز والصدمات والسحق ومقاومة الحريق إذا لزم الأمر
- بيئة
- نطاق درجة الحرارة المحدد في المواصفات
جهاز اختبارات حزمة البطارية
- البنية التحتية لاختبار الجهد العالي والتيار العالي
- نظام قياس مقاومة العزل
- جهاز اختبار الهزاز والصدمات (حجم العبوة)
- غرفة الاختبار المحمية من الانفجار وتحليل الغاز
- يمكن نظام تسجيل البيانات
متطلبات العينة لـ اختبارات حزمة البطارية
- يجب أن تمثل الحزمة تكوين الإنتاج المتسلسل
- يجب تسجيل إصدار برنامج BMS
- يجب أن تكون واجهات التوصيل ودائرة التبريد جاهزة
- يجب تطبيق إجراءات السلامة ذات الجهد العالي
مدة اختبارات حزمة البطارية
يمكن أن يستغرق برنامج الحزمة الشامل، بما في ذلك الإعداد والاختبارات الميكانيكية والتحقق الكهربائي، عدة أسابيع.
إجراء اختبارات حزمة البطارية
- 1يتم تحديد الحزمة، ويتم تسجيل بيانات BMS والحالة الأولية.
- 2يتم إجراء قياسات السلامة الكهربائية (العزل، حماية اللمس).
- 3يتم إجراء اختبارات الأداء والحرارة.
- 4يتم تطبيق الاختبارات الميكانيكية (الاهتزاز، الصدمة، السحق).
- 5يتم فحص العزل والوظيفة بعد كل مرحلة.
- 6يتم إجراء اختبارات مقاومة الحريق والانتشار إذا لزم الأمر.
معايير قبول اختبارات حزمة البطارية
تم تحديد معايير القبول في UNECE R100 والمعايير ذات الصلة: عدم تسرب الإلكتروليت، وعدم انخفاض مقاومة العزل عن القيمة الحدية، وعدم حدوث حريق أو انفجار، والحفاظ على سلامة العلبة.
تقييم النتائج
يتم إعادة قياس السلامة الكهربائية بعد كل اختبار ميكانيكي. يتم التحقق من الاستجابات الوقائية لـ BMS من السجلات.
تقرير اختبارات حزمة البطارية
- المعيار المطبق والتنظيم
- تكوين الحزمة وإصدار BMS
- تسلسل الاختبارات والمعلمات التطبيقية
- مقاومة العزل ونتائج السلامة الكهربائية
- ملاحظات الاختبار الميكانيكي والصور الفوتوغرافية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100 الجزء الثاني (REES)
- ISO 6469 (سلامة المركبات الكهربائية)
- تنظيم البطارية في الاتحاد الأوروبي
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار اختبارات حزمة البطارية؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول اختبارات حزمة البطارية
ما سبب أهمية نظام إدارة المباني (BMS) في اختبار العبوات؟
ينفذ نظام إدارة المباني وظائف الحماية على مستوى العبوة: فهو يدير حدود الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة. ولذلك يجب تسجيل بيانات BMS والتحقق من استجاباتها أثناء الاختبار.