ما هو Battery Pack؟
يتم إجراء اختبارات حزمة البطارية على المنتج النهائي، حيث يتم دمج الخلايا في وحدات ودمجها مع العلبة ونظام التبريد ووحدة توزيع الطاقة ونظام إدارة البطارية. تتصرف العبوة بشكل مختلف عن مجموع الخلايا: يظهر توزيع الحرارة والضغط الميكانيكي والتوازن الكهربائي على مستوى العبوة.
الغرض من Battery Pack
والغرض من ذلك هو التحقق من أن نظام البطارية النهائي الذي سيتم استخدامه في السيارة يقدم أدائه المعلن ويلبي متطلبات السلامة.
على أي منتجات يُطبَّق Battery Pack؟
- حزم بطارية السيارة الكهربائية
- أنظمة تخزين الطاقة في المركبات الهجينة
- أنظمة بطاريات المركبات التجارية والحافلات
- وحدات تخزين الطاقة الثابتة
في أي قطاعات يُستخدم Battery Pack؟
المواصفات المتعلقة بـ Battery Pack
- ISO 12405-4شروط الاختبار لحزم بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية امتحان
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100سلامة السيارة الكهربائية والبطارية امتحان
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
- ISO 6469-1
- ISO 6469-3
شروط Battery Pack
- نطاق الاختبار
- ويتم التخطيط لاختبارات الأداء والسلامة والمتانة البيئية بشكل منفصل
- حالة النظام
- نظام إدارة البطارية ودائرة التبريد قيد التشغيل
- نطاق درجة الحرارة
- يتم تحديده وفقًا للاختبار ومواصفات العميل
جهاز Battery Pack
- نظام تدوير البطارية عالي الطاقة
- وحدة تكييف التبريد السائل
- غرفة مناخية كبيرة الحجم
- شاكر الاهتزاز (سعة تحميل عالية)
- معدات قياس العزل
- يمكن مسجل البيانات
متطلبات العينة لـ Battery Pack
- حزمة كاملة تمثل تكوين الإنتاج المتسلسل
- اتصالات التبريد وموصلات الطاقة كاملة
- يجب تسجيل إصدار برنامج نظام إدارة البطارية
- وبما أن اختبارات السلامة مدمرة، يلزم أخذ عينات منفصلة
مدة Battery Pack
يمكن أن تستغرق اختبارات الأداء أيامًا، وقد تستغرق اختبارات دورة الحياة شهورًا. يتم تحديد قائمة الاختبار ومدته معًا في مرحلة الاقتباس.
إجراء Battery Pack
- 1يتم تسجيل وصف الحزمة والتكوين وإصدار البرنامج.
- 2يتم أخذ السعة المرجعية وقياسات المقاومة الداخلية.
- 3نظام التبريد متصل ومكيف.
- 4يتم تطبيق ملف تعريف الاختبار المخطط له.
- 5يتم تسجيل البيانات الكهربائية والحرارية والاتصالات.
- 6يتم تكرار قياسات الأداء والعزل بعد الاختبار.
معايير قبول Battery Pack
يختلف معيار القبول حسب الاختبار: بالنسبة لاختبارات السلامة، وغياب الحريق والانفجار والتسرب الخطير، والحفاظ على مقاومة العزل؛ بالنسبة لاختبارات الأداء، تكون أهداف السعة والطاقة والكفاءة الواردة في مواصفات العميل هي الأساس.
تقييم النتائج
ويتم تقييم التغير في السعة والمقاومة الداخلية، وانتظام توزيع درجات الحرارة، وعدم التوازن بين الخلايا. يعد الفرق بين المناطق الأكثر سخونة وأبرد في العبوة مؤشرًا مهمًا لجودة التصميم.
تقرير Battery Pack
- تكوين الحزمة وإصدار البرنامج
- المعايير التطبيقية وقائمة الاختبارات
- بيانات القياس والرسوم البيانية
- خريطة درجة الحرارة وبيانات توازن الخلية
- حالة ما بعد الاختبار والصور
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100
- (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 تنظيم البطارية
Otomotiv Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Battery Pack؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر اختبارات السيارات استمرار عمل المكون في ظروف تمثل الأحمال التي سيواجهها طوال عمر المركبة. والمركبة ليست منتجًا واحدًا بل بيئة: إذ يتواجد الاهتزاز ودورات الحرارة والمياه المالحة واصطدام الحصى والعابرات الكهربائية والضجيج الكهرومغناطيسي في آن واحد ولسنوات.
ما يميّز هذه العائلة هو أن مواصفات الشركة المصنّعة للمركبة تعلو فوق المعايير. تُرسي منشورات ISO وSAE الأرضية المشتركة؛ لكن فولكس فاغن وبي إم دبليو وفورد وستيلانتيس وتويوتا ورينو تحدد في مواصفاتها الخاصة مستويات شدة مختلفة واختبارات إضافية ومعايير قبول مختلفة. بالنسبة لمكوّن ما، فإن عبارة "يمتثل للمعايير الخاصة بالسيارات" وحدها غير كافية؛ يجب الإجابة عن مواصفة أي مصنّع، وأي مراجعة منها.
تحمل هذه العائلة ثلاث عمليات منفصلة معًا وغالبًا ما تُخلط بينها. تشمل الموافقة على النوع (Homologation) اعتمادات النوع التي تحتاجها المركبة لدخول حركة المرور وتسير تحت سلطة الدولة. أما اعتماد المورد فيعني اجتياز متطلبات الجودة والاختبار الخاصة بمصنّع المركبة، وهو علاقة تجارية. والثالثة هي التحقق من التصميم: إثبات فريق الهندسة أن تصميمه الخاص يحقق أهدافه.
على مستوى المكون، تُبنى خطة الاختبار حول موقع الاستخدام. فوحدة في حجرة المحرك ووحدة في صندوق الأمتعة لا تمران بنفس ملف الحرارة والاهتزاز؛ ولا يواجه مكون داخل الباب ومكون في وحدة السقف نفس التعرض للماء والغبار. وتُعد سلسلة ISO 16750 الإطار المشترك لهذا النهج القائم على الموقع.
أعاد التحول إلى المركبات الكهربائية تشكيل هذا المجال. فقد أُضيفت سلامة الجهد العالي وتنسيق العزل وسلامة البطارية ومطابقة واجهة الشحن والسلوك الكهرومغناطيسي للمكونات عالية الجهد إلى مجموعة الاختبارات التقليدية للسيارات. وفي مركبة هادئة التشغيل، تغيّرت أيضًا توقعات الصوتيات والاهتزاز؛ إذ أصبحت أصوات كانت تُخفيها محركات الاحتراق الداخلي مسموعة الآن.
لا يمكن فصل جانب نظام الجودة عن الاختبار في هذا المجال. يُقدِّم المصنّع الخاضع لـ IATF 16949 نتائج الاختبار في ملف PPAP؛ ويحيط بتقرير الاختبار تحليل نظام القياس ودراسة قدرة العملية وخطة التحكم. ولا تكفي نتيجة جيدة واحدة - بل يجب إثبات قدرة العملية على تكرار تلك النتيجة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
بيئي ومناخي
دورات الحرارة والصدمة الحرارية والحرارة الرطبة ورذاذ الملح ودخول الغبار والماء (IP) والإشعاع الشمسي. وتختلف مستويات الشدة حسب موقع التركيب.
ميكانيكي
الاهتزاز الجيبي والعشوائي والصدمة والأحمال الميكانيكية وعزم عناصر التثبيت ودورات المتانة.
كهربائي
تغيرات جهد التغذية والعابرات (ISO 7637) وعكس القطبية والجهد الزائد والدائرة القصيرة وقياسات تيار السكون.
إي إم سي
انبعاث المكون (CISPR 25) والمناعة المشعة والموصلة (سلسلة ISO 11452) والتفريغ الكهروستاتيكي (ISO 10605).
المواد والانبعاثات
الرائحة والتضبب وانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من مواد المقصورة الداخلية؛ والقابلية للاشتعال؛ والشيخوخة بالأشعة فوق البنفسجية؛ ومتانة الطلاء واصطدام الحصى.
السلامة الوظيفية والأمن السيبراني
أدلة السلامة الوظيفية بموجب ISO 26262 وهندسة الأمن السيبراني بموجب ISO/SAE 21434؛ وترتبط بالتشريع عبر UNECE R155 وR156.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يُقبَل تقرير سيارات بلا مرجع مواصفة في سلسلة التوريد؛ ويجب بيان أي مواصفة ومراجعة لصانع المعدات الأصلية (OEM) طُبِّقت.
- الموافقة على النوع واعتماد المورد عمليتان مختلفتان. ولا يُعد المكون الحاصل على اعتماد E-Mark بذلك قد اجتاز اختبارات القبول الخاصة بصانع المعدات الأصلية (OEM).
- لا تُنقَل النتيجة المُستخلَصة من نموذج أولي إلى الإنتاج التسلسلي؛ ويُجرى PPAP بأجزاء الإنتاج التسلسلي.
- في جانب التوافق الكهرومغناطيسي، لا يكفي قياس الانبعاث وحده؛ فالمناعة مجال منفصل وأكثر أهمية في المركبة.
- في مكونات المركبات الكهربائية، تُعد سلامة الجهد العالي كفاءة منفصلة؛ ولا تكفي بنية الاختبار الكلاسيكية بجهد 12 فولت.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اعتماد مكون المورد وملف PPAP
- الموافقة على النوع وفق UNECE ووسم E-Mark
- التحقق من التصميم ودليل المتانة
- تحليل السبب الجذري لشكاوى الميدان ومرتجعات الضمان
- تقييم أثر تغيير التصميم أو المورد
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Battery Pack
لقد أجريت اختبارًا للوحدة، فهل يلزم إجراء اختبار الحزمة أيضًا؟
نعم. يتم تشغيل التبريد والعزل وتوزيع الطاقة ونظام إدارة البطارية على مستوى العبوة؛ لا يتم تمثيل هذه المكونات في اختبار الوحدة النمطية. تتطلب الموافقة على النوع أدلة على مستوى العبوة.
هل يؤدي تحديث البرنامج إلى إبطال الاختبارات؟
إذا كان التغيير في برنامج نظام إدارة البطارية يؤثر على وظائف الحماية، فيجب تجديد الاختبارات ذات الصلة. ولهذا السبب يتم تسجيل إصدار البرنامج في التقرير، ومن المهم إدارة التغيير.