آزمون‌های ماژول چیست؟
تست‌های ماژول گروهی از آزمایش‌ها هستند که عملکرد الکتریکی، رفتار حرارتی و ویژگی‌های ایمنی گروهی از سلول‌های متصل به صورت سری و/یا موازی را ارزیابی می‌کنند. آنها سطح میانی بین سلول و بسته را نشان می دهند.
هدف آزمون‌های ماژول
هدف تعیین تفاوت دما، عدم تعادل و خطرات انتشار حرارتی است که هنگام کار سلول ها با هم ایجاد می شود.
آزمون‌های ماژول بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- ماژول های باتری خودروهای الکتریکی
- ماژول های ذخیره انرژی
- ماژول های باتری کششی صنعتی
آزمون‌های ماژول در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با آزمون‌های ماژول
- IEC 62619ایمنی باتری لیتیوم در کاربردهای صنعتی تست کنید
- UL 2580ایمنی در باتری خودروهای الکتریکی تست کنید
- ISO 12405شرایط تست بسته های باتری لیتیومی خودروهای الکتریکی تست کنید
- UNECE R100ایمنی خودروی برقی و باتری تست کنید
- IEC 62620سلول ها و باتری های لیتیوم صنعتی تست کنید
- UN 38.3تست های ایمنی حمل و نقل بر روی باتری های لیتیومی تست کنید
- IEC 62133ایمنی در سلول ها و باتری های قابل حمل تست کنید
- UL 1642ایمنی در سلول های لیتیومی تست کنید
- UL 2054ایمنی در باتری های خانگی و تجاری تست کنید
شرایط آزمون‌های ماژول
- شارژ/تخلیه
- محدودیت جریان و ولتاژ اعلام شده برای ماژول
- اندازه گیری دما
- اندازه گیری همزمان در چندین نقطه در ماژول
- تعادل سلولی
- اختلاف ولتاژ بین سلول ها قبل از آزمایش محدود است
- ایمنی
- محفظه محافظ در برابر انفجار و تهویه گاز الزامی است
تجهیزات آزمون‌های ماژول
- سیستم تست باتری با جریان بالا
- سیستم اندازه گیری دما چند کاناله
- محفظه دما (اندازه برای ماژول)
- اتاق آزمایش محافظت شده در برابر انفجار
الزامات نمونه برای آزمون‌های ماژول
- ماژول باید تولید سری را نشان دهد
- آرایش سلولی و راه حل خنک کننده باید مستند باشد
- محدوده عملیاتی اعلام شده باید به صورت کتبی ارائه شود
- تعداد نمونه ها در مشخصات مشخص شده است
مدت آزمون‌های ماژول
تست های عملکردی و حرارتی روزها طول می کشد. آزمایش های تکثیر، از جمله آماده سازی، چند روز طول می کشد.
روش اجرای آزمون‌های ماژول
- 1ماژول شناسایی شده و ولتاژ سلول ثبت می شود.
- 2ظرفیت اولیه و مقاومت داخلی اندازه گیری می شود.
- 3توزیع دما در طول شارژ-تخلیه نقشه برداری می شود.
- 4در صورت نیاز، آزمایش‌های انتشار حرارتی و سوء استفاده انجام می‌شود.
- 5سپس ولتاژ سلول و وضعیت فیزیکی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
معیارهای پذیرش آزمون‌های ماژول
معیارهای پذیرش در استاندارد اعمال شده تعریف شده است: محدودیت در اختلاف دما بین سلول ها، انتشار فراتر از ماژول و عدم وجود آتش و انفجار.
ارزیابی نتایج
همگنی دما و عدم تعادل سلولی با هم ارزیابی می شوند. کفایت محلول خنک کننده در این سطح آشکار می شود.
گزارش آزمون‌های ماژول
- استاندارد اعمال شد
- راه حل پیکربندی و خنک کننده ماژول
- نقاط اندازه گیری دما و نقشه
- نتایج عملکرد الکتریکی
- مشاهدات تست ایمنی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- UNECE R100
- مقررات باتری اتحادیه اروپا
Batarya Testleri — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون آزمون‌های ماژول به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های باتری به سه پرسش جداگانه پاسخ می‌دهند که هر یک مجموعه استاندارد خاص خود را دارد: آیا باتری قابل حمل است، آیا در استفاده ایمن است، آیا عملکرد اعلام‌شده را ارائه می‌دهد؟ این سه پرسش اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند و این اشتباه پیامد تجاری دارد — با گزارش حمل‌ونقل نمی‌توان وارد بازار شد و با گزارش ایمنی محصول نمی‌توان محموله ارسال کرد.
در سمت حمل‌ونقل، UN 38.3 یک گذرگاه الزامی است؛ باتری بدون این مدرک قابل ارسال نیست. در سمت ایمنی، کاربرد تعیین‌کننده است: IEC 62133-2 برای محصولات قابل‌حمل، IEC 62619 و IEC 63056 برای کاربردهای صنعتی و ذخیره‌سازی انرژی، UNECE R100 و UL 2580 و ISO 6469 برای خودروهای برقی. در سمت عملکرد، ظرفیت، مقاومت داخلی، عمر چرخه، خودتخلیه، پذیرش شارژ و رفتار وابسته به دما اندازه‌گیری می‌شود.
تمایز سطح در این خانواده اساسی است و موضوعی است که بیشترین بحث را در زنجیره تأمین ایجاد می‌کند. سلول، ماژول و بسته به‌طور جداگانه ارزیابی می‌شوند؛ گواهی گرفته‌شده برای سلول انطباق بسته را نشان نمی‌دهد. در کنار سلول‌ها، رفتار بسته توسط سیستم مدیریت باتری، طراحی خنک‌سازی، ساختار مکانیکی، آرایش اتصالات و هماهنگی عایق‌بندی تعیین می‌شود. قرار دادن گزارش تأمین‌کننده سلول در پرونده بسته رویکردی رایج اما ناکافی است.
فرار حرارتی و گسترش آن حیاتی‌ترین موضوع این حوزه است. سلول لیتیومی هنگام آسیب‌دیدگی یا گرمای بیش‌ازحد ممکن است وارد واکنشی شیمیایی خودتقویت‌شونده شود؛ در این نقطه معمولاً گرفتن گرما از بیرون امکان‌پذیر نیست. استانداردهای مدرن بنابراین فرار حرارتی یک سلول را سناریوی خطای اجتناب‌ناپذیر می‌دانند و پرسش را تغییر می‌دهند: آیا رویداد به سلول‌های مجاور سرایت می‌کند، چه چیزی به بیرون از بسته آزاد می‌شود و چقدر زمان برای فرار کاربر باقی می‌ماند؟
در این حوزه سیستم مدیریت باتری نه به‌عنوان یک برد الکترونیکی بلکه به‌عنوان یک عملکرد ایمنی ارزیابی می‌شود. نشان داده می‌شود که محافظت‌های اضافه‌شارژ، تخلیه بیش‌ازحد، جریان اضافه و دمای اضافه واقعاً فعال می‌شوند، سیستم در صورت خطا به سمت ایمن می‌رود و نرم‌افزار آن تأیید شده است. در کاربردهای صنعتی و خودرویی این ارزیابی به چارچوب‌های ایمنی عملکردی مرتبط است.
جنبه مقرراتی به‌سرعت سخت‌گیرانه‌تر می‌شود. مقررات باتری اتحادیه اروپا (EU) 2023/1542 فراتر از ایمنی می‌رود و تعهداتی برای اعلام ردپای کربن، نسبت محتوای بازیافتی، اعلام دوام و ظرفیت، گذرنامه باتری و قابلیت جداسازی در باتری‌های قابل‌حمل معرفی می‌کند. این امر دامنه آزمون را فراتر از آزمون‌های ایمنی کلاسیک می‌برد.
گروه‌های روش در این حوزه
سوء استفاده از برق
اضافه‌شارژ، تخلیه بیش‌ازحد، اتصال کوتاه خارجی، تخلیه اجباری و شارژ نامتعادل. اینجاست که دیده می‌شود آیا مدارهای محافظ واقعاً کار می‌کنند.
سوءاستفاده مکانیکی
ارتعاش، ضربه، له‌شدگی، سوراخ‌شدگی، سقوط آزاد و واژگونی. بررسی می‌شود که آیا شرایط اتصال کوتاه داخلی رخ می‌دهد یا نه.
تست های حرارتی
چرخه دمایی، شوک حرارتی، نگهداری در دمای بالا، مواجهه با آتش و گسترش فرار حرارتی.
آزمون‌های محیطی
رطوبت، فشار پایین، مه‌نمک و در صورت نیاز غوطه‌وری؛ اینها در کاربردهای خودرویی و فضای باز اهمیت می‌یابند.
اندازه گیری عملکرد
ظرفیت، انرژی و توان، مقاومت داخلی، بازده، عمر چرخه، عمر تقویمی و رفتار وابسته به دما.
تایید BMS
راستی‌آزمایی آستانه‌های حفاظتی، عملکرد متعادل‌سازی سلول، ارتباطات و واکنش به خطا.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- UN 38.3 گواهی ایمنی محصول نیست؛ فقط انطباق حمل‌ونقل را نشان می‌دهد.
- گواهی سلول انطباق بسته را نشان نمی‌دهد. بسته با معماری خاص خودش به‌طور جداگانه ارزیابی می‌شود.
- دو بسته ساخته‌شده از یک سلول یکسان نتایج متفاوتی می‌دهند؛ خنک‌سازی، اتصال و ساختار مکانیکی تعیین‌کننده هستند.
- آزمون عملکرد آزمون ایمنی نیست. گزارش عمر چرخه الزامات ایمنی را برآورده نمی‌کند.
- برای باتری خودروی برقی، گزارش UL 2580 و تأیید UNECE R100 یک چیز نیستند؛ یکی ارزیابی استاندارد است و دیگری رژیم تأییدیه نوع.
- باتری خودرویی که به کاربرد عمر دوم منتقل می‌شود وارد نمایه مصرف جدیدی می‌شود؛ ارزیابی پیشین به‌طور مستقیم قابل انتقال نیست.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انطباق حمل‌ونقل و خلاصه آزمون برای ارسال
- اعلامیه ایمنی محصول و دسترسی به بازار
- اعلامیه‌های عملکرد، دوام و ردپای کربن تحت مقررات باتری
- ارزیابی تأثیر تغییر تأمین‌کننده سلول یا BMS
- فرآیندهای پذیرش سایت برای سیستم ذخیره‌سازی انرژی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره آزمون‌های ماژول
آزمون‌های ماژول بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
آزمون‌های ماژول در محدوده IEC 62619, UL 2580, ISO 12405, UNECE R100 و IEC 62620 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
آزمون‌های ماژول برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای ماژول های باتری خودروهای الکتریکی, ماژول های ذخیره انرژی و ماژول های باتری کششی صنعتی اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی آزمون‌های ماژول انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: شارژ/تخلیه — محدودیت جریان و ولتاژ اعلام شده برای ماژول, اندازه گیری دما — اندازه گیری همزمان در چندین نقطه در ماژول و تعادل سلولی — اختلاف ولتاژ بین سلول ها قبل از آزمایش محدود است. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای آزمون‌های ماژول مورد نیاز است؟
ماژول باید تولید سری را نشان دهد, آرایش سلولی و راه حل خنک کننده باید مستند باشد و محدوده عملیاتی اعلام شده باید به صورت کتبی ارائه شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان آزمون‌های ماژول چقدر است؟
تست های عملکردی و حرارتی روزها طول می کشد. آزمایش های تکثیر، از جمله آماده سازی، چند روز طول می کشد. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه آزمون‌های ماژول به نام "مناسب" چیست؟
معیارهای پذیرش در استاندارد اعمال شده تعریف شده است: محدودیت در اختلاف دما بین سلول ها، انتشار فراتر از ماژول و عدم وجود آتش و انفجار.