Τι είναι η Δοκιμές συστοιχίας;
Οι δοκιμές πακέτων είναι η ομάδα δοκιμών που αξιολογούν το πλήρες πακέτο μπαταριών, στο οποίο οι κυψέλες και οι μονάδες συνδυάζονται με το BMS, την ψύξη, τους επαφές και το μηχανικό περίβλημα. Οι απαιτήσεις σε επίπεδο οχήματος και συστήματος επαληθεύονται σε αυτό το επίπεδο.
Σκοπός της Δοκιμές συστοιχίας
Ο σκοπός είναι να επαληθευτεί ότι η μπαταρία παραμένει ασφαλής υπό πραγματικές συνθήκες χρήσης και σύγκρουσης στο όχημα ή το σύστημα και ότι το BMS εκτελεί τις προστατευτικές του λειτουργίες.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Δοκιμές συστοιχίας;
- Πακέτα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων
- Υβριδικές μπαταρίες οχημάτων
- Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας
- Μπαταρίες έλξης βιομηχανικών οχημάτων
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Δοκιμές συστοιχίας;
Πρότυπα σχετικά με τη Δοκιμές συστοιχίας
- UNECE R100ασφάλεια ηλεκτρικού οχήματος και μπαταρίας δοκιμή
- ISO 6469-1
- UL 2580Ασφάλεια σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
- IEC 62619Ασφάλεια μπαταρίας λιθίου σε βιομηχανικές εφαρμογές δοκιμή
- ISO 12405Συνθήκες δοκιμής για πακέτα μπαταριών λιθίου ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
- ΟΗΕ 38.3Δοκιμές ασφάλειας μεταφοράς σε μπαταρίες λιθίου δοκιμή
- IEC 62133Ασφάλεια σε φορητές κυψέλες και μπαταρίες δοκιμή
- IEC 62620βιομηχανικές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες δοκιμή
- UL 1642ασφάλεια σε κύτταρα λιθίου δοκιμή
- UL 2054Ασφάλεια σε μπαταρίες οικιακής και εμπορικής χρήσης δοκιμή
Συνθήκες της Δοκιμές συστοιχίας
- Επικοινωνία BMS
- Απαιτείται πρόσβαση στα δεδομένα μέσω CAN ή ισοδύναμης διεπαφής
- Ηλεκτρική ασφάλεια
- Μετράται η αντίσταση μόνωσης και η προστασία αφής
- Μηχανικές δοκιμές
- Δονήσεις, κραδασμούς, σύνθλιψη και, εάν απαιτείται, αντοχή στη φωτιά
- Περιβάλλο
- Εύρος θερμοκρασίας που ορίζεται στις προδιαγραφές
Εξοπλισμός για τη Δοκιμές συστοιχίας
- Υποδομή δοκιμής υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος
- Σύστημα μέτρησης αντίστασης μόνωσης
- Αναδευτήρας και εξέδρα δοκιμής κραδασμών (μέγεθος για τη συσκευασία)
- Αίθουσα δοκιμών με προστασία από εκρήξεις και ανάλυση αερίων
- Σύστημα καταγραφής δεδομένων CAN
Απαιτήσεις δείγματος για τη Δοκιμές συστοιχίας
- Το πακέτο πρέπει να αντιπροσωπεύει τη διαμόρφωση παραγωγής σειράς
- Η έκδοση λογισμικού BMS πρέπει να εγγραφεί
- Οι διεπαφές σύνδεσης και το κύκλωμα ψύξης πρέπει να είναι έτοιμα
- Πρέπει να εφαρμόζεται διαδικασία ασφαλείας υψηλής τάσης
Διάρκεια της Δοκιμές συστοιχίας
Ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα συσκευασίας, που περιλαμβάνει προετοιμασία, μηχανικές δοκιμές και ηλεκτρική επαλήθευση, μπορεί να διαρκέσει αρκετές εβδομάδες.
Διαδικασία της Δοκιμές συστοιχίας
- 1Το πακέτο αναγνωρίζεται και καταγράφονται τα δεδομένα BMS και η αρχική κατάσταση.
- 2Πραγματοποιούνται μετρήσεις ηλεκτρικής ασφάλειας (μόνωση, προστασία αφής).
- 3Πραγματοποιούνται δοκιμές απόδοσης και θερμότητας.
- 4Εφαρμόζονται μηχανικές δοκιμές (δόνηση, κρούση, σύνθλιψη).
- 5Η μόνωση και η λειτουργία ελέγχονται μετά από κάθε στάδιο.
- 6Εάν απαιτείται, πραγματοποιούνται δοκιμές πυραντίστασης και διάδοσης.
Κριτήρια αποδοχής της Δοκιμές συστοιχίας
Τα κριτήρια αποδοχής ορίζονται στο UNECE R100 και τα σχετικά πρότυπα: μη διαρροή ηλεκτρολύτη, αντίσταση μόνωσης που δεν πέφτει κάτω από την οριακή τιμή, καμία φωτιά ή έκρηξη και διατήρηση της ακεραιότητας του περιβλήματος.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Η ηλεκτρική ασφάλεια μετράται εκ νέου μετά από κάθε μηχανική δοκιμή. Οι προστατευτικές αποκρίσεις του BMS επαληθεύονται από τα αρχεία.
Έκθεση της Δοκιμές συστοιχίας
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και κανονισμός
- Διαμόρφωση πακέτου και έκδοση BMS
- Ακολουθία εφαρμοζόμενων δοκιμών και παραμέτρων
- Αντοχή μόνωσης και αποτελέσματα ηλεκτρικής ασφάλειας
- Παρατηρήσεις μηχανικών δοκιμών και φωτογραφίες
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 εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- UNECE R100 Part II (REESS)
- ISO 6469 (ασφάλεια ηλεκτρικών οχημάτων)
- Κανονισμός της ΕΕ για τις μπαταρίες
Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Δοκιμές συστοιχίας· 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 Δοκιμές συστοιχίας
Γιατί το BMS είναι τόσο σημαντικό στη δοκιμή πακέτων;
Το BMS εκτελεί τις προστατευτικές λειτουργίες σε επίπεδο πακέτου: διαχειρίζεται τα όρια υπερφόρτισης, υπερφόρτισης, υπερέντασης και θερμοκρασίας. Επομένως, τα δεδομένα BMS πρέπει να καταγράφονται και οι αποκρίσεις τους να επαληθεύονται κατά τη διάρκεια της δοκιμής.