Etxean eta atzerrian litiozko bateriei buruzko proba estandarrak alderatzea

Etxean eta atzerrian litiozko bateriei buruzko proba estandarrak alderatzea

1、 Litio-ioizko bateriei buruzko atzerriko estandarrak

1. taulan atzerrian litio-ioizko bateriek erabili ohi diren proba estandarrak zerrendatzen dira. Arauak jaulkitzen dituzten erakundeak, batez ere, Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoa (IEC), Normalizaziorako Nazioarteko Erakundea (ISO), Estatu Batuetako Underwriters' Laboratories (UL), Estatu Batuetako Automozio Ingeniarien Elkartea (SAE) eta garrantzitsuak dira. Europar Batasuneko erakundeak.

1) Nazioarteko estandarrak

IEC-k kaleratutako litio-ioizko bateriaren estandarrak, batez ere, IEC 62660-1:2010 "Litio-ioizko bateria-unitateak errepide elektrikoetarako - 1. zatia: Errendimendu-probak" eta IEC 62660-2:2010 "Litio-ioizko bateria-unitateak elektrikoetarako". errepideko ibilgailuak - 2. zatia: fidagarritasuna eta gehiegikeria-probak". Nazio Batuen Garraio Batzordeak emandako UN 38 "Salgai arriskutsuak garraiatzeko Nazio Batuen gomendioak, estandarrak eta proba-eskuliburuak" litiozko baterien probak egiteko eskakizunak garraiatzen diren bitartean baterien segurtasuna du helburu.

Litio-ioizko baterien alorrean ISOk garatutako estandarren artean ISO 12405-1:2011 "Ibilgailu elektrikoak - Litio-ioizko bateria-paketeen eta sistemen proba-prozedurak - 1. zatia: Potentzia handiko aplikazioak" ISO 12405-2: 2012 "Energia elektrikoko ibilgailuak - Litio-ioizko bateria-paketeak eta sistemak probatzeko prozedurak - 2. zatia: energia handiko aplikazioak" eta ISO 12405-3:2014 "Energia elektrikoko ibilgailuak - Litio-ioietako bateria-paketeak eta sistemak probatzeko prozedurak - 3. zatia: Segurtasun-baldintzak ", hurrenez hurren, potentzia handiko bateriak, energia handiko bateriak eta segurtasun-errendimendu-baldintzak ditu helburu, ibilgailuen fabrikatzaileei aukerako proba-elementuak eta metodoak eskaintzeko helburuarekin.

2) Amerikako estandarrak

UL 2580:2011 "Ibilgailu elektrikoentzako bateriak" batez ere bateriaren erabileraren fidagarritasuna eta tratu txarrak eragindako kalteen kasuan langileak babesteko gaitasuna ebaluatzen ditu. Arau hau 2013an berrikusi zen.

SAE-k sistema estandar zabal eta integrala du automobilgintzan. SAE J2464: 2009 "Safety and Abuse Testing of Rechargeable Energy Storage Systems for Electric and Hybrid Electric Vehicles", 2009an argitaratua, Ipar Amerikan eta munduan aplikatutako ibilgailuen bateriaren gehiegikeria probatzeko eskuliburuen multzoa da. Argi eta garbi zehazten du aplikazio-esparrua eta proba-elementu bakoitzerako bildu behar diren datuak, eta proba-elementurako beharrezkoa den lagin kopuruari buruzko gomendioak ere ematen ditu.

SAE J2929: 2011 "Bateria Sistema Elektriko eta Hibridoetarako Segurtasun Arauak" SAE-k proposatutako segurtasun-arau bat da, aurrez jaulkitako potentzia-bateriekin lotutako hainbat estandar laburbilduz, bi zati barne: ohiko probak eta ibilgailu elektrikoaren funtzionamenduan zehar gerta daitezkeen proba anormalak.

SAE J2380: 2013 "Ibilgailu elektrikoen bateriaren bibrazio-probak" ibilgailu elektrikoen baterien bibrazio probak egiteko estandar klasikoa da. Errepidean benetako ibilgailuak gidatzen dituen bibrazio-kargaren espektroaren emaitz estatistikoetan oinarrituta, proba-metodoa benetako ibilgailuen bibrazio-egoerarekin bat dator eta erreferentzia-balio garrantzitsua du.

3 Beste antolaketa-arau batzuk

AEBetako Energia Saila (DOE) da energia-politikaren formulazioaz, energia-industriaren kudeaketaz eta energiarekin lotutako teknologia-ikerkuntzaz eta garapenaz arduratzen dena. 2002an, AEBetako gobernuak "Freedom CAR" proiektua ezarri zuen eta, segidan, Freedom CAR power lagundutako ibilgailu elektriko hibridoen bateria probatzeko eskuliburua eta energia biltegiratzeko sistemaren gehiegikeria probatzeko eskuliburua kaleratu zituen ibilgailu elektriko eta hibridoetarako.

Alemaniako Automobil Industriaren Elkartea (VDA) Alemanian sortutako elkarte bat da, automozio industriaren barneko hainbat estandar bateratzeko. Jaulkitako estandarrak VDA 2007 "Ibilgailu elektriko hibridoentzako bateria-sistemaren probak" dira, batez ere ibilgailu elektriko hibridoetarako litio-ioizko bateria-sistemen errendimendu eta fidagarritasun proban oinarritzen dena.

2、 Litio-ioizko bateriei buruzko etxeko estandarra

2001ean, Automobilgintzako Normalizazio Batzordeak Txinan ibilgailu elektrikoen litio-ioizko bateriak probatzeko lehen dokumentu teknikoa eman zuen, GB/Z 18333 1: 2011 "Litio-ioizko bateriak errepideko ibilgailu elektrikoetarako". Arau hau formulatzean, IEC 61960-2:2000 "Litiozko bateria eramangarriak eta bateria-paketeak - 2. zatia: Litio-bateria-paketeak" IEC 61960-2:2000 aipatzen zen, gailu eramangarrietako litio-ioizko bateriak eta bateria-paketeetarako erabiltzen dena. Probaren edukiak errendimendua eta segurtasuna barne hartzen ditu, baina 21,6 V eta 14,4 V-ko bateriei soilik aplikatzen zaie.

2006an, Industria eta Informazio Teknologia Ministerioak QC/T 743 "Litio-ioizko Power Batteries for Electric Vehicles" igorri zuen, industrian oso erabilia izan zena eta 2012an berrikusia. GB/Z 18333 1: 2001 eta QC/T 743: 2006 estandarrak dira banakako eta modulu mailetarako, aplikazio sorta estuarekin eta proba-edukiarekin jada garatzen ari diren ibilgailu elektrikoen industriaren beharrak asetzen ez dituena.

2015ean, Normalizaziorako Administrazio Nazionalak arau batzuk eman zituen, besteak beste, GB/T 31484-2015 "Ibilgailu elektrikoentzako potentzia-pilen zikloko bizitza-baldintzak eta proba-metodoak", GB/T 31485-2015 "Segurtasun-eskakizunak eta baterien proba-metodoak". Ibilgailu elektrikoetarako", GB/T 31486-2015 "Ibilgailu elektrikoentzako errendimendu elektrikoen errendimendu-baldintzak eta proba-metodoak" eta GB/T 31467 1-2015 "Ibilgailu elektrikoentzako litio-ioietako bateria-pakete eta sistemak - 1. zatia: altua potentzia-aplikazioen proba-prozedurak, GB/T 31467 2-2015 "Ibilgailu elektrikoetarako litio-ioietako bateria-pakete eta sistemak - 2. zatia: energia handiko aplikazioen proba-prozedurak, GB/T 31467 3 "Ibilgailu elektrikoetarako litio-ioietako bateria-sistemen proba-prozedurak - 3. zatia: Segurtasun-baldintzak eta proba-metodoak.

GB/T 31485-2015 eta GB/T 31486-2015 hurrenez hurren, unitate/modulu indibidualen segurtasun eta errendimendu elektrikoaren probak aipatzen dituzte. GB/T 31467-2015 serieak ISO 12405 serieari egiten dio erreferentzia eta bateria paketeak edo bateria sistemak probatzeko egokia da. GB/T 31484-2015 ziklo-bizitzarako bereziki diseinatutako proba estandarra da, unitate eta modulu indibidualetarako ziklo-bizitza estandarrarekin eta bateria-paketeetarako eta sistemetarako erabiltzen den funtzionamendu-ziklo-bizitzarekin.

Europako Ekonomia Batzordea (ECE) R100 "Ibilgailuen homologazioari buruzko xedapen uniformeak ibilgailu elektrikoen baldintza bereziei dagokienez" ECEk ibilgailu elektrikoetarako formulatutako eskakizun espezifikoa da, eta bi zatitan banatzen da: lehenengo zatiak motorra arautzen du. babesa, karga daitezkeen energia biltegiratzeko sistemak, segurtasun funtzionala eta ibilgailu osoaren hidrogeno-isuriak, eta bigarren zatiak energia kargagarrien biltegiratze-sistemen segurtasun eta fidagarritasunerako baldintza espezifikoak gehitzen ditu.

2016an, Industria eta Informazio Teknologia Ministerioak "Autobus Elektrikorako Segurtasun Baldintza Teknikoak" igorri zituen, langileen deskarga elektrikoa, ur hautsaren babesa, suteen babesa, karga-segurtasuna, talkaren segurtasuna, urruneko monitorizazioa eta beste hainbat alderdi kontuan hartuta. Lehendik zeuden autobus eta ibilgailu elektrikoen inguruko estandar tradizionalak eta Shanghai eta Pekin bezalako estandarrak eta tokiko estandarrak guztiz erabili zituen, eta potentziarako baterien eskakizun tekniko handiagoak jarri zituen, bi proba elementu gehituz: ihes termikoa eta ihes termikoaren hedapena. Ofizialki urtarrilaren 1ean ezarri zen. , 2017.

3、 Litio-ioi-ioizko bateriei buruzko nazio eta nazioarteko estandarren analisia

Litio-ioizko bateriei buruzko nazioarteko estandar gehienak 2010 inguruan eman ziren, berrikuspen eta estandar berri asko bata bestearen atzetik sartuz. GB/Z 18333 1: 2001 2001ean argitaratu zen, Txinako ibilgailu elektrikoentzako litio-ioizko bateriaren estandarrak munduan berandu ez zirela hasi, baina garapena nahiko motela izan zela adieraziz. 2006an QC/T 743 estandarra kaleratu zenetik, Txinan ez da eguneratze estandarrik egon denbora luzez, eta 2015ean estandar nazional berria kaleratu baino lehen, ez zegoen bateria pakete edo sistemetarako estandarrik. Aipatutako barne- eta atzerriko estandarrak desberdinak dira aplikazio-esparruari, proba-elementuen edukiari, proba-elementuen larritasunari eta epai-irizpideei dagokienez.

1) Aplikazio-esparrua

IEC 62660 serieak, QC/T 743, GB/T 31486 eta GB/T 31485 baterien maila indibidual eta moduluetarako probak dira, UL2580, SAE J2929, ISO12405 eta GB/T 31467 serieak bateria probatzeko aplikagarriak diren bitartean. paketeak eta bateria sistemak. IEC 62660az gain, atzerrian beste estandar batzuek bateria-pakete edo sistema-mailako probak izaten dituzte, hala nola SAE J2929 eta ECE R100 2-k ibilgailuen maila probak ere aipatu zituzten. Horrek adierazten du atzerriko estandarren formulazioak gehiago hartzen duela kontuan bateriak ibilgailu osoan aplikatzea, eta hori aplikazio praktikoen beharretara egokitzen da.

2） Probatu elementuaren edukia

Oro har, proba-elementu guztiak bi kategoriatan bana daitezke: errendimendu elektrikoa eta segurtasun-fidagarritasuna, eta segurtasun-fidagarritasuna fidagarritasun mekanikoa, ingurumen-fidagarritasuna, gehiegikeria-fidagarritasuna eta fidagarritasun elektrikoa bereiz daitezke.

Fidagarritasun mekanikoak ibilgailu batek gidatzen duen bitartean jasaten duen estres mekanikoa simulatzen du, hala nola bibrazioak errepidearen gainazalean ibilgailuaren kolpeak simulatzen dituena; Ingurumen fidagarritasunak klima ezberdinetako ibilgailuen erresistentzia simulatzen du, hala nola, tenperatura-ziklismoa, egunaren eta gauaren arteko tenperatura-desberdintasun handiak dituzten gune hotz eta beroetan hara eta hona dabiltzan ibilgailuen egoera simulatuz; Fidagarritasunaren gehiegikeria, sutea adibidez, baterien segurtasuna ebaluatzeko, erabilera desegokia izanez gero; Fidagarritasun elektrikoak, hala nola, babes-probak bezalako elementuak, batez ere bateriak kudeatzeko sistemak (BMS) une kritikoetan babes-eginkizuna izan dezakeen aztertzen du.

Baterien zelulei dagokienez, IEC 62660 bi estandar independentetan banatzen da, IEC 62660-1 eta IEC 62660-2, errendimendu eta fidagarritasun probei dagozkienak, hurrenez hurren. GB/T 31485 eta GB/T 31486 QC/T 743-tik garatu dira, eta bibrazio-erresistentzia GB/T 31486-n errendimendu-proba gisa sailkatzen da, proba-elementu honek bateriaren bibrazioak bateriaren errendimenduan duen eragina aztertzen baitu. IEC 62660-2-rekin alderatuta, GB/T 31485-ren proba-elementuak zorrotzagoak dira, esate baterako, akupuntura eta itsasoko ur-murgiltzea gehitzea.

Bateriaren eta bateriaren sistemaren probei dagokienez, errendimendu elektrikoari eta fidagarritasunari dagokionez, AEBetako estandarrak proba gehien egiten dituen elementuak hartzen ditu. Errendimendu-probei dagokienez, DOE/ID-11069-k beste estandar batzuek baino proba-elementu gehiago ditu, hala nola, pultsu hibridoen potentzia-ezaugarriak (HPPC), funtzionamendu-puntuen egonkortasuna, egutegiaren bizitza, erreferentzia-errendimendua, inpedantzia-espektroa, moduluen kontroleko ikuskapen-probak, termikoak. kudeaketa-karga eta sistema-mailako probak bizitza egiaztatzearekin konbinatuta.

Errendimendu elektrikoaren proben emaitzen analisi-metodoak arauaren eranskinean zehazten dira. Horien artean, HPPC probak potentzia-baterien potentzia gailurra detektatzeko erabil daiteke, eta hortik eratorritako DC barne-erresistentzia probatzeko metodoa oso erabilia izan da bateriaren barne-erresistentzia-ezaugarrien azterketan. Fidagarritasunari dagokionez, UL2580-k beste estandar batzuek baino proba-elementu gehiago ditu, hala nola, bateria-pakete desorekatua kargatzea, tentsio-erresistentzia, isolamendua, jarraitasun-probak eta hozte/berokuntza-egonkortasun-sistemaren akatsen probak. Produkzio-lerroan bateria-paketearen osagaien oinarrizko segurtasun-probak ere barne hartzen ditu, eta segurtasun-berrikuspen-eskakizunak indartzen ditu BMS, hozte-sistema eta babes-zirkuituen diseinuan. SAE J2929-k proposatzen du bateria-sistemaren hainbat zatitan akatsen azterketa egitea eta dokumentazio garrantzitsua gordetzea, akatsak identifikatzeko errazak diren hobekuntza-neurriak barne.

ISO 12405 arauen serieak baterien errendimendu eta segurtasun alderdiak barne hartzen ditu. ISO 12405-1 bateriaren errendimendua probatzeko estandarra da potentzia handiko aplikazioetarako, eta ISO 12405-2, berriz, energia handiko aplikazioetarako bateriaren errendimenduaren proba estandarra da. Lehenengoak beste bi eduki biltzen ditu: hasiera hotza eta hasiera beroa. GB/T 31467 serieak Txinako potentzia-baterien garapen-egoera konbinatzen du eta ISO 12405 serieko arauaren edukiaren arabera aldatzen da.

Beste arau batzuetatik desberdinak dira SAE J 2929 eta ECE R100. Biak tentsio altuko babeserako eskakizunak dituzte eta ibilgailu elektrikoen segurtasun kategoriakoak dira. Txinan dauden proba-elementuak GB/T 18384 eta GB/T 31467 3-n zerrendatuta daude, bateria-paketeak eta bateria-sistemak GB/T 18384-ren baldintzak bete behar dituztela 1 eta GB/T 18384 3 segurtasun-probak egin aurretik. Garrantzitsua. eskakizunak.

3) Larritasuna

Proba-elementu berdinerako, estandar desberdinetan zehaztutako proba-metodoak eta epai-irizpideak ere desberdinak dira. Esate baterako, proba-laginen karga-egoerarako (SOC), GB/T 31467 3 lagina guztiz kargatu behar da; ISO 12405ek % 50eko potentzia motako bateria SOC eta % 100eko energia motako bateriaren SOC bat eskatzen du; ECE R100 2. Bateriaren SOC-a %50etik gorakoa izatea eskatzea; UN38. 3-k baldintza desberdinak ditu proba-elementu desberdinetarako, eta proba-elementu batzuek bateria birziklatuak ere behar dituzte.

Horrez gain, simulazio altuak, proba termikoak, bibrazioak, inpaktuak eta kanpoko zirkuitu laburrak probatu behar dira lagin bera erabiliz, nahiko zorrotzagoa dena. Bibrazio probak egiteko, ISO 12405 arauak laginek giro-tenperatura ezberdinetan dardara behar dute, 75 ℃ eta -40 ℃ gomendatutako tenperatura altuekin eta -40 ℃rekin, hurrenez hurren. Beste estandarrek ez dute baldintza hori.

Suaren probarako, GB/T 31467 3. metodo esperimentala eta parametroen ezarpenak bat datoz ISO 12405arekin. Aldea ez da esanguratsua, biak aldez aurretik berotuta, zuzenean erre eta zeharka erregaia piztuz erretzen dira, baina GB/T 31467 3 Laginean garra badago, 2 minutuko epean itzali behar da. ISO 12405 arauak ez du denborarik behar sugarra itzaltzeko. SAE J2929-n su-proba aurreko bietatik ezberdina da. Lagina erradiazio termikoko ontzi batean jarri behar da, 90 segundotan 890 ℃-ra azkar berotu eta 10 minutuz mantendu behar da, eta ez da osagai edo substantziarik igaro behar proba laginaren kanpoaldean jarritako sare metalikoko estalkitik.

4、 Etxeko estandarren gabeziak

Estatuko estandar garrantzitsuak formulatu eta askatzeak Txinako litio-ioizko bateria konbinazio sistemen hutsunea bete eta oso zabaldua izan bada ere, oraindik gabeziak daude.

Proba-objektuei dagokienez: estandar guztiek bateria berrien probak baino ez dituzte zehazten, eta ez dago erabilitako pilen araudi edo eskakizun garrantzitsurik. Bateriek ez dute arazorik fabrikatik irtetean, eta horrek ez du esan nahi denbora tarte batez erabili ondoren oraindik seguru daudenik. Hori dela eta, beharrezkoa da proba bera egitea garai ezberdinetarako erabiltzen diren baterietan, ohiko azterketa fisikoen baliokidea dena.

Emaitza-judizioari dagokionez: egungo epai-oinarria nahiko zabala eta bakarra da, isurketarik, obus-hausturarik, surik eta leherketarik ez izateko xedapen bakarrarekin, ebaluazio-sistema kuantifikagarririk gabe. Automobilgintzako Ikerketa eta Teknologia Garapenerako Europako Batzordeak (EUCAR) baterien kalte-maila 8 mailatan banatu du, eta horrek erreferentziazko garrantzia du.

Proba-elementuei dagokienez: GB/T31467 3. Baterien eta bateria-sistemen proba-edukia falta da kudeaketa termikoari eta ihes termikoari dagokionez, eta segurtasun termikoaren errendimendua funtsezkoa da baterientzat. Baterien ihes termikoa kontrolatu eta ihes termikoaren hedapena ekiditeko moduak garrantzi handia du, "Autobus Elektrikoaren Segurtasun Baldintza Teknikoak" derrigorrezko ezarpenak frogatzen duenez. Horrez gain, ibilgailuen aplikazioaren ikuspegitik, suntsitzaileak ez diren fidagarritasun-probak egiteko, hala nola ingurumen-fidagarritasuna, beharrezkoa da errendimendu elektrikoaren probak gehitzea proba amaitu ondoren ibilgailuen errendimenduaren eragina simulatzeko ingurumen-aldaketak jasan ondoren.

Proba metodoei dagokienez: bateria-paketeen eta bateria-sistemen zikloaren iraupenaren probak luzeegia hartzen du, eta horrek produktuaren garapen-zikloan eragiten du eta zaila da ondo exekutatzen. Nola garatu zentzuzko ziklo azeleratuko bizitzako probak erronka bat da.

5, Laburpena

Azken urteotan, Txinak aurrerapen handia egin du litio-ioi-ioizko pilen estandarrak formulatzen eta aplikatzen, baina oraindik hutsune bat dago atzerriko estandarrekin alderatuta. Estandar probak egiteaz gain, Txinan litio-ioizko baterien sistema estandarra ere hobetzen ari da pixkanaka beste alderdi batzuetan. 2016ko azaroaren 9an, Industria eta Informazio Teknologia Ministerioak "Litio Ioi Baterien Estandarizazio Sistema Tekniko Integrala" kaleratu zuen, zeinak adierazi zuen etorkizuneko sistema estandarrak bost zati nagusi dituela: oinarrizko erabilera orokorra, materialak eta osagaiak, diseinua eta fabrikazioa. prozesuak, fabrikazio- eta proba-ekipoak eta bateria-produktuak. Horien artean, segurtasun-arauek garrantzi handia dute. Baterien produktuen eguneratze eta garapenarekin, proba estandarrak dagozkion proba-teknologiak ere hobetu behar ditu. Gainera, potentzia-baterien segurtasun-maila hobetzen du.