آزمون‌های پک باتری چیست؟
تست‌های پک گروهی از آزمایش‌ها هستند که بسته کامل باتری را ارزیابی می‌کنند که در آن سلول‌ها و ماژول‌ها با BMS، خنک‌کننده، کنتاکتورها و محفظه مکانیکی ترکیب می‌شوند. الزامات سطح خودرو و سیستم در این سطح تأیید می شود.
هدف آزمون‌های پک باتری
هدف بررسی این است که آیا بسته باتری در شرایط استفاده واقعی و تصادف روی خودرو یا سیستم ایمن باقی می‌ماند و اینکه BMS عملکردهای حفاظتی خود را انجام می‌دهد.
آزمون‌های پک باتری بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- بسته باتری خودروهای الکتریکی
- باتری خودروهای هیبریدی
- سیستم های ذخیره انرژی
- باتری کششی خودروهای صنعتی
آزمون‌های پک باتری در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با آزمون‌های پک باتری
- UNECE R100ایمنی خودروی برقی و باتری تست کنید
- ISO 6469-1
- UL 2580ایمنی در باتری خودروهای الکتریکی تست کنید
- IEC 62619ایمنی باتری لیتیوم در کاربردهای صنعتی تست کنید
- ISO 12405شرایط تست بسته های باتری لیتیومی خودروهای الکتریکی 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
- IEC 62620سلول ها و باتری های لیتیوم صنعتی تست کنید
- UL 1642ایمنی در سلول های لیتیومی تست کنید
- UL 2054ایمنی در باتری های خانگی و تجاری تست کنید
شرایط آزمون‌های پک باتری
- ارتباط BMS
- دسترسی به داده ها از طریق CAN یا یک رابط معادل مورد نیاز است
- ایمنی الکتریکی
- مقاومت عایق و محافظت از لمس اندازه گیری می شود
- تست های مکانیکی
- لرزش، ضربه، له شدن و در صورت نیاز مقاومت در برابر آتش
- محیط زیست
- محدوده دمایی که در مشخصات تعریف شده است
تجهیزات آزمون‌های پک باتری
- زیرساخت تست ولتاژ بالا و جریان بالا
- سیستم اندازه گیری مقاومت عایق
- شیکر و دکل تست شوک (اندازه برای بسته)
- اتاق آزمایش محافظت شده در برابر انفجار و تجزیه و تحلیل گاز
- سیستم ثبت اطلاعات CAN
الزامات نمونه برای آزمون‌های پک باتری
- بسته باید پیکربندی تولید سری را نشان دهد
- نسخه نرم افزار BMS باید ضبط شود
- رابط های اتصال و مدار خنک کننده باید آماده باشند
- روش ایمنی ولتاژ بالا باید اعمال شود
مدت آزمون‌های پک باتری
یک برنامه بسته جامع شامل آماده سازی، تست های مکانیکی و تایید الکتریکی می تواند چندین هفته طول بکشد.
روش اجرای آزمون‌های پک باتری
- 1بسته شناسایی می شود و داده های BMS و شرایط اولیه ثبت می شود.
- 2اندازه گیری های ایمنی الکتریکی (عایق، حفاظت لمسی) انجام می شود.
- 3تست های عملکردی و حرارتی انجام می شود.
- 4تست های مکانیکی (ارتعاش، شوک، خرد شدن) اعمال می شود.
- 5عایق و عملکرد پس از هر مرحله بررسی می شود.
- 6در صورت لزوم آزمایشات مقاومت در برابر آتش و انتشار انجام می شود.
معیارهای پذیرش آزمون‌های پک باتری
معیارهای پذیرش در UNECE R100 و استانداردهای مرتبط تعریف شده است: عدم نشتی الکترولیت، عدم کاهش مقاومت عایق کمتر از حد مجاز، عدم وجود آتش سوزی یا انفجار، و حفظ یکپارچگی محفظه.
ارزیابی نتایج
ایمنی الکتریکی پس از هر آزمایش مکانیکی مجدداً اندازه گیری می شود. پاسخ های حفاظتی BMS از روی سوابق تأیید می شود.
گزارش آزمون‌های پک باتری
- استاندارد و مقررات کاربردی
- پیکربندی بسته و نسخه BMS
- توالی تست ها و پارامترهای اعمال شده
- نتایج مقاومت عایق و ایمنی الکتریکی
- مشاهدات و عکس های تست مکانیکی
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 Part II (REESS)
- ISO 6469 (ایمنی خودروهای الکتریکی)
- مقررات باتری اتحادیه اروپا
Batarya Testleri — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون آزمون‌های پک باتری 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 پک باتری
چرا BMS در تست پک بسیار مهم است؟
BMS عملکردهای حفاظتی را در سطح بسته انجام می دهد: محدودیت های شارژ، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد و دما را مدیریت می کند. بنابراین داده‌های BMS باید ثبت شوند و پاسخ‌های آن در طول آزمایش تأیید شود.