BMS Functional – IEC 62133-2

Τι είναι η BMS Functional — IEC 62133-2;

Οι λειτουργικές δοκιμές BMS επαληθεύουν ότι οι λειτουργίες προστασίας και παρακολούθησης του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας λειτουργούν όπως έχουν σχεδιαστεί. Η τάση, το ρεύμα και η θερμοκρασία κυψέλης ωθούνται σκοπίμως εκτός ορίων και παρακολουθείται εάν το σύστημα ανταποκρίνεται στο σωστό κατώφλι, στον σωστό χρόνο και με τον σωστό τρόπο.

Σκοπός της BMS Functional — IEC 62133-2

Ο σκοπός είναι να δείξει ότι το προστατευτικό στρώμα της μπαταρίας λειτουργεί πραγματικά. Όσο ασφαλής κι αν είναι η χημεία των κυττάρων, ένα BMS που δεν αποκόπτει την υπερφόρτιση καθιστά το πακέτο επικίνδυνο.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η BMS Functional — IEC 62133-2;

Συστήματα διαχείρισης μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας BMS
Φορητές μπαταρίες
Μπαταρίες ελαφρών ηλεκτρικών οχημάτων
Βιομηχανικά συστήματα μπαταριών

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η BMS Functional — IEC 62133-2;

ΜπαταρίαΗλεκτρικό όχημαΑυτοκίνητοΕνέργεια

Πρότυπα σχετικά με τη BMS Functional — IEC 62133-2

IEC 62133-2Ασφάλεια σε φορητές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες δοκιμή

Συνθήκες της BMS Functional — IEC 62133-2

Οι ασφάλειες εξετάστηκαν: Υπερφόρτιση, υπερφόρτιση, υπερβολικό ρεύμα, βραχυκύκλωμα, υπερβολική και κάτω θερμοκρασία
κατώφλια: Από το φύλλο δεδομένων του κατασκευαστή κυψέλης και το έγγραφο σχεδίασης συστήματος
Σενάρια σφαλμάτων: Συμπεριλαμβανομένης της θραύσης του αισθητήρα, της απώλειας επικοινωνίας και της αστοχίας του επαφέα
Παρακολούθηση: Τα μηνύματα επικοινωνίας τάσης, ρεύματος, θερμοκρασίας και BMS καταγράφονται ταυτόχρονα

Εξοπλισμός για τη BMS Functional — IEC 62133-2

Σύστημα κυκλοποιητή μπαταρίας και προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό
Εξομοιωτής κυψέλης (για δοκιμή του BMS χωρίς κελιά)
Θάλαμος ελεγχόμενης θερμοκρασίας
Βλάβη εγκατάσταση ψεκασμού
CAN/σύστημα ανάλυσης επικοινωνίας
Ασφαλής δοκιμαστικός θάλαμος

Απαιτήσεις δείγματος για τη BMS Functional — IEC 62133-2

Το δείγμα πρέπει να λαμβάνεται έτσι ώστε να αντιπροσωπεύει την παρτίδα ή την παραγωγή.
Πρέπει να δηλώνεται η περιγραφή του δείγματος, ο τύπος υλικού και η κατεύθυνση παραγωγής εάν υπάρχουν.
Το πρότυπο που θα εφαρμοστεί και τυχόν προδιαγραφές του πελάτη πρέπει να παρέχονται μαζί με το δείγμα.
Η δοκιμή μπορεί να είναι καταστροφική. ο απαιτούμενος αριθμός δειγμάτων πρέπει να επιβεβαιωθεί εκ των προτέρων.
Οι επιφάνειες που θα ελεγχθούν πρέπει να προστατεύονται κατά τη μεταφορά.

Διάρκεια της BMS Functional — IEC 62133-2

Εξαρτάται από τον αριθμό των σεναρίων. Οι βασικές λειτουργίες προστασίας μπορούν να επαληθευτούν εντός ημερών. η μελέτη εκτείνεται σε εβδομάδες όταν προστίθεται η έγχυση σφάλματος στο πλαίσιο λειτουργικής ασφάλειας.

Διαδικασία της BMS Functional — IEC 62133-2

1Τα όρια προστασίας και οι αναμενόμενες αποκρίσεις λαμβάνονται από το έγγραφο σχεδιασμού.
2Ετοιμάζεται το σχέδιο δοκιμής και η λίστα σεναρίων.
3Το σύστημα είναι συνδεδεμένο με τον κυκλοποιητή ή τον εξομοιωτή κυψέλης.
4Σε κάθε σενάριο, η σχετική ποσότητα οδηγείται εκτός ορίων με ελεγχόμενο τρόπο.
5Το όριο απόκρισης του BMS, ο χρόνος απόκρισης και ο τρόπος απόκρισης καταγράφονται.
6Εφαρμόζονται σενάρια έγχυσης σφαλμάτων.
7Τα αποτελέσματα αναφέρονται σε σύγκριση με την αναμενόμενη συμπεριφορά.

Κριτήρια αποδοχής της BMS Functional — IEC 62133-2

Το πρότυπο της μεθόδου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο εκτελείται η δοκιμή και όχι το αποτέλεσμα που πρέπει να είναι. Το όριο αποδοχής προέρχεται από το πρότυπο υλικού ή προϊόντος, την προδιαγραφή πελάτη ή τον σχετικό κανονισμό. Αυτή η σελίδα επομένως δεν δίνει αριθμητικό όριο.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η αξιολόγηση βασίζεται στο ότι το BMS φτάσει στην αναμενόμενη ασφαλή κατάσταση στα καθορισμένα όρια και εντός του καθορισμένου χρόνου. Τα κατώφλια δεν προέρχονται από το πρότυπο, αλλά από το φύλλο δεδομένων κυψέλης και το σχεδιασμό του συστήματος. Επομένως, το σχέδιο δοκιμής δεν μπορεί να καταρτιστεί χωρίς το έγγραφο σχεδιασμού.

Έκθεση της BMS Functional — IEC 62133-2

Περιγραφή δείγματος, πληροφορίες υλικού/προϊόντος και αριθμός παρτίδας εάν υπάρχει
Μέθοδος προετοιμασίας δειγμάτων και συνθήκες προετοιμασίας
Εφαρμόστηκαν τυπικές και συνθήκες δοκιμής
Όργανο που χρησιμοποιείται και κατάσταση βαθμονόμησης
Αποτελέσματα μέτρησης και μονάδες
Αβεβαιότητα μέτρησης (εάν ζητηθεί)
Δήλωση ότι το αποτέλεσμα ισχύει μόνο για το δείγμα που υποβάλλεται για δοκιμή

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Εναρμονισμένα πρότυπα που εφαρμόζονται σύμφωνα με την οικογένεια προϊόντων
ΕΕ 765/2008 (πλαίσιο εποπτείας και διαπίστευσης της αγοράς)
Σχετικοί κανονισμοί προϊόντων και προδιαγραφές πελατών

Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή BMS Functional· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι δοκιμές μπαταριών απαντούν σε τρία ξεχωριστά ερωτήματα, το καθένα με το δικό του σώμα προτύπων: μπορεί η μπαταρία να μεταφερθεί, είναι ασφαλής στη χρήση, αποδίδει τη δηλωμένη απόδοση; Αυτά τα τρία ερωτήματα συγχέονται συχνά μεταξύ τους, και η σύγχυση έχει εμπορικές συνέπειες — δεν μπορεί κανείς να εισέλθει σε μια αγορά με αναφορά μεταφοράς, ούτε να πραγματοποιήσει αποστολή με αναφορά ασφάλειας προϊόντος.

Στην πλευρά της μεταφοράς, το UN 38.3 αποτελεί υποχρεωτική πύλη· μπαταρία χωρίς αυτό το τεκμήριο δεν μπορεί να αποσταλεί. Στην πλευρά της ασφάλειας η εφαρμογή καθορίζει τι ισχύει: IEC 62133-2 για φορητά προϊόντα, IEC 62619 και IEC 63056 για βιομηχανικές εφαρμογές και αποθήκευση ενέργειας, UNECE R100, UL 2580 και ISO 6469 για ηλεκτρικά οχήματα. Στην πλευρά της απόδοσης μετρώνται χωρητικότητα, εσωτερική αντίσταση, διάρκεια ζωής κύκλων, αυτοεκφόρτιση, αποδοχή φόρτισης και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.

Η διάκριση ΕΠΙΠΕΔΟΥ είναι θεμελιώδης σε αυτή την οικογένεια και το θέμα που προκαλεί τη μεγαλύτερη διαμάχη στην αλυσίδα εφοδιασμού. Το κελί, η μονάδα και το πακέτο αξιολογούνται ξεχωριστά· ένα πιστοποιητικό που αποκτήθηκε για κελί δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Πέρα από τα κελιά, η συμπεριφορά του πακέτου καθορίζεται από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας, τον σχεδιασμό ψύξης, τη μηχανική δομή, τη διάταξη διασυνδέσεων και τον συντονισμό μόνωσης. Η τοποθέτηση της αναφοράς του προμηθευτή κελιών στον φάκελο του πακέτου είναι συνηθισμένη αλλά ανεπαρκής πρακτική.

Η θερμική αστάθεια και η διάδοσή της είναι το πιο κρίσιμο θέμα του τομέα. Ένα κελί λιθίου μπορεί να εισέλθει σε αυτοσυντηρούμενη χημική αντίδραση όταν υποστεί ζημιά ή υπερθέρμανση· σε αυτό το σημείο η απομάκρυνση της θερμότητας από έξω συνήθως δεν είναι πλέον δυνατή. Τα σύγχρονα πρότυπα αντιμετωπίζουν επομένως τη θερμική αστάθεια ενός μεμονωμένου κελιού ως αναπόφευκτο σενάριο βλάβης και αλλάζουν το ερώτημα: διαδίδεται το συμβάν στα γειτονικά κελιά, τι απελευθερώνει έξω από το πακέτο, και πόσος χρόνος απομένει στον χρήστη για διαφυγή;

Σε αυτόν τον τομέα, το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας αξιολογείται όχι ως ηλεκτρονική πλακέτα αλλά ως ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ. Αποδεικνύεται ότι οι προστασίες υπερφόρτισης, υπερεκφόρτισης, υπερέντασης και υπερθέρμανσης λειτουργούν πράγματι, ότι το σύστημα μεταβαίνει στην ασφαλή πλευρά σε περίπτωση βλάβης, και ότι το λογισμικό του έχει επαληθευτεί. Σε βιομηχανικές και οχηματικές εφαρμογές, αυτή η αξιολόγηση συνδέεται με πλαίσια λειτουργικής ασφάλειας.

Η ρυθμιστική πλευρά γίνεται ταχέως πιο απαιτητική. Ο Κανονισμός Μπαταριών (ΕΕ) 2023/1542 υπερβαίνει την ασφάλεια και εισάγει υποχρεώσεις δήλωσης αποτυπώματος άνθρακα, ποσοστού ανακυκλωμένου περιεχομένου, δήλωσης ανθεκτικότητας και χωρητικότητας, διαβατηρίου μπαταρίας και αφαιρεσιμότητας για φορητές μπαταρίες. Αυτό επεκτείνει το πεδίο των δοκιμών πέρα από τις κλασικές δοκιμές ασφάλειας.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Ηλεκτρική κατάχρηση
Υπερφόρτιση, υπερεκφόρτιση, εξωτερικό βραχυκύκλωμα, εξαναγκασμένη εκφόρτιση και μη ισορροπημένη φόρτιση. Εδώ φαίνεται αν τα κυκλώματα προστασίας λειτουργούν πράγματι.
Μηχανική κακομεταχείριση
Δόνηση, κρούση, σύνθλιψη, διάτρηση, ελεύθερη πτώση και ανατροπή. Παρακολουθείται αν προκύπτουν συνθήκες εσωτερικού βραχυκυκλώματος.
Θερμικές δοκιμές
Θερμικός κύκλος, θερμικό σοκ, αποθήκευση σε υψηλή θερμοκρασία, έκθεση σε φωτιά και διάδοση θερμικής αστάθειας.
Περιβαλλοντικές δοκιμές
Υγρασία, χαμηλή πίεση, αλατονέφωση και, όπου απαιτείται, εμβάπτιση· αυτά προέχουν σε εφαρμογές οχημάτων και υπαίθρου.
Μετρήσεις απόδοσης
Χωρητικότητα, ενέργεια και ισχύς, εσωτερική αντίσταση, απόδοση, διάρκεια ζωής κύκλων, ημερολογιακή διάρκεια ζωής και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Επαλήθευση BMS
Επαλήθευση των ορίων προστασίας, της λειτουργίας εξισορρόπησης κελιών, της επικοινωνίας και της απόκρισης σε βλάβη.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Το UN 38.3 δεν είναι πιστοποιητικό ασφάλειας προϊόντος· αποδεικνύει μόνο τη συμμόρφωση μεταφοράς.
Ένα πιστοποιητικό κελιού δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Το πακέτο αξιολογείται ξεχωριστά με τη δική του αρχιτεκτονική.
Δύο πακέτα κατασκευασμένα από το ίδιο κελί δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα· η ψύξη, η διασύνδεση και η μηχανική δομή είναι καθοριστικές.
Μια δοκιμή απόδοσης δεν είναι δοκιμή ασφάλειας. Μια αναφορά διάρκειας ζωής κύκλων δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις ασφάλειας.
Για μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος, μια αναφορά UL 2580 και μια έγκριση UNECE R100 δεν είναι το ίδιο πράγμα· η μία είναι αξιολόγηση προτύπου, η άλλη καθεστώς έγκρισης τύπου.
Μια μπαταρία οχήματος που μεταφέρεται σε εφαρμογή δεύτερης ζωής εισέρχεται σε νέο προφίλ χρήσης· η προηγούμενη αξιολόγηση δεν μεταφέρεται άμεσα.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Συμμόρφωση μεταφοράς και σύνοψη δοκιμών για την αποστολή
Δήλωση ασφάλειας προϊόντος και πρόσβαση στην αγορά
Δηλώσεις απόδοσης, ανθεκτικότητας και αποτυπώματος άνθρακα βάσει του Κανονισμού Μπαταριών
Αξιολόγηση της επίδρασης αλλαγής προμηθευτή κελιών ή BMS
Διαδικασίες αποδοχής χώρου εγκατάστασης για σύστημα αποθήκευσης ενέργειας

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη BMS Functional — IEC 62133-2

Γιατί χρησιμοποιείται ένας εξομοιωτής κυψέλης;

Η επανειλημμένη δοκιμή σεναρίων όπως η υπερφόρτιση με πραγματικές κυψέλες είναι επικίνδυνη και δαπανηρή. Ο εξομοιωτής παρουσιάζει τάση στο BMS σαν να υπήρχε κυψέλη, επιτρέποντας την ασφαλή επανάληψη των σεναρίων.

Απαιτείται το ISO 26262 για κάθε BMS;

Απαιτείται σε εφαρμογές αυτοκινήτων σύμφωνα με τους στόχους ασφάλειας του συστήματος. Τα πρότυπα IEC έχουν προτεραιότητα σε βιομηχανικές και φορητές εφαρμογές. το πεδίο εφαρμογής καθορίζει ποιο ισχύει.