ما هو BMS Functional — IEC 62619؟
تتحقق الاختبارات الوظيفية لـ BMS من أن وظائف الحماية والمراقبة لنظام إدارة البطارية تعمل كما هو مصمم. يتم دفع جهد الخلية والتيار ودرجة الحرارة بشكل متعمد خارج الحدود، ويتم مراقبة ما إذا كان النظام يستجيب عند العتبة الصحيحة، في الوقت الصحيح، وبالطريقة الصحيحة.
الغرض من BMS Functional — IEC 62619
والغرض من ذلك هو إظهار أن طبقة حماية البطارية تعمل بالفعل. مهما كانت كيمياء الخلية آمنة، فإن نظام BMS الذي لا يقطع الشحن الزائد يجعل العبوة خطيرة.
على أي منتجات يُطبَّق BMS Functional — IEC 62619؟
- أنظمة إدارة بطاريات المركبات الكهربائية
- نظام تخزين الطاقة BMSs
- حزم البطاريات المحمولة
- بطاريات السيارات الكهربائية الخفيفة
- أنظمة البطاريات الصناعية
في أي قطاعات يُستخدم BMS Functional — IEC 62619؟
المواصفات المتعلقة بـ BMS Functional — IEC 62619
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
شروط BMS Functional — IEC 62619
- تمت مراجعة وسائل الحماية
- الشحن الزائد، التفريغ الزائد، التيار الزائد، ماس كهربائى، درجة الحرارة الزائدة أو المنخفضة
- العتبات
- من ورقة بيانات الشركة المصنعة للخلية ووثيقة تصميم النظام
- سيناريوهات الخطأ
- بما في ذلك كسر المستشعر وفقدان الاتصال وفشل الموصل
- يراقب
- يتم تسجيل رسائل اتصالات الجهد والتيار ودرجة الحرارة وBMS في وقت واحد
جهاز BMS Functional — IEC 62619
- نظام دورة البطارية وإمدادات الطاقة القابلة للبرمجة
- محاكي الخلية (لاختبار نظام إدارة المباني بدون خلايا)
- غرفة يمكن التحكم بدرجة حرارتها
- جهاز حقن خطأ
- CAN/نظام تحليل الاتصالات
- غرفة اختبار آمنة
متطلبات العينة لـ BMS Functional — IEC 62619
- ويجب أخذ العينة بحيث تمثل الدفعة أو عملية الإنتاج.
- يجب ذكر وصف العينة ونوع المادة واتجاه الإنتاج إن وجد.
- ويجب تقديم المعيار الذي سيتم تطبيقه وأي مواصفات خاصة بالعميل مع العينة.
- قد يكون الاختبار مدمرا؛ ويجب تأكيد العدد المطلوب من العينات مقدما.
- يجب حماية الأسطح التي سيتم اختبارها أثناء النقل.
مدة BMS Functional — IEC 62619
يعتمد على عدد السيناريوهات. يمكن التحقق من وظائف الحماية الأساسية خلال أيام؛ تمتد الدراسة إلى أسابيع عندما يتم إضافة حقن الخطأ ضمن نطاق السلامة الوظيفية.
إجراء BMS Functional — IEC 62619
- 1يتم أخذ عتبات الحماية والاستجابات المتوقعة من وثيقة التصميم.
- 2تم إعداد خطة الاختبار وقائمة السيناريوهات.
- 3النظام متصل بجهاز التدوير أو محاكي الخلية.
- 4وفي كل سيناريو، يتم دفع الكمية ذات الصلة خارج الحدود بطريقة خاضعة للرقابة.
- 5يتم تسجيل عتبة استجابة BMS ووقت الاستجابة ووضع الاستجابة.
- 6يتم تطبيق سيناريوهات حقن الخطأ.
- 7يتم الإبلاغ عن النتائج مقارنة بالسلوك المتوقع.
معايير قبول BMS Functional — IEC 62619
يحدد معيار الطريقة كيفية إجراء الاختبار، وليس ما يجب أن تكون عليه النتيجة. ويأتي حد القبول من معيار المادة أو المنتج، أو مواصفات العميل، أو اللوائح ذات الصلة؛ وبالتالي فإن هذه الصفحة لا تعطي حدًا رقميًا.
تقييم النتائج
يعتمد التقييم على وصول نظام إدارة المباني إلى الحالة الآمنة المتوقعة عند العتبات المحددة وفي الوقت المحدد. العتبات لا تأتي من المعيار ولكن من ورقة بيانات الخلية وتصميم النظام؛ وبالتالي لا يمكن إعداد خطة الاختبار بدون وثيقة التصميم.
تقرير BMS Functional — IEC 62619
- وصف العينة ومعلومات المادة/المنتج ورقم الدفعة إن وجدت
- طريقة تحضير العينة وشروط التكييف
- تطبق الشروط القياسية والاختبارية
- الأداة المستخدمة وحالة المعايرة
- نتائج القياس والوحدات
- عدم اليقين في القياس (إذا طلب ذلك)
- إقرار بأن النتيجة تنطبق فقط على العينة المقدمة للاختبار
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
- يتم تطبيق المعايير المنسقة وفقًا لعائلة المنتجات
- الاتحاد الأوروبي 765/2008 (إطار مراقبة السوق والاعتماد)
- لوائح المنتج ذات الصلة ومواصفات العملاء
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار BMS Functional؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول BMS Functional — IEC 62619
لماذا يتم استخدام محاكي الخلية؟
يعد اختبار السيناريوهات بشكل متكرر مثل الشحن الزائد بالخلايا الحقيقية أمرًا خطيرًا ومكلفًا. يقدم المحاكي الجهد إلى نظام إدارة المباني كما لو كانت هناك خلية، مما يسمح بتكرار السيناريوهات بأمان.
هل ISO 26262 مطلوب لكل BMS؟
وهو مطلوب في تطبيقات السيارات وفقًا لأهداف سلامة النظام. معايير IEC لها الأسبقية في التطبيقات الصناعية والمحمولة؛ يحدد مجال التطبيق ما ينطبق.