Τι είναι η Δοκιμές μονάδων;
Οι δοκιμές μονάδων είναι η ομάδα δοκιμών που αξιολογούν την ηλεκτρική απόδοση, τη θερμική συμπεριφορά και τα χαρακτηριστικά ασφαλείας μιας ομάδας κυψελών συνδεδεμένων σε σειρά ή/και παράλληλα. Αντιπροσωπεύουν το ενδιάμεσο επίπεδο μεταξύ κυττάρου και πακέτου.
Σκοπός της Δοκιμές μονάδων
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστούν οι διαφορές θερμοκρασίας, η ανισορροπία και οι κίνδυνοι θερμικής διάδοσης που προκύπτουν όταν τα κύτταρα λειτουργούν μαζί.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Δοκιμές μονάδων;
- Μονάδες μπαταρίας ηλεκτρικών οχημάτων
- Μονάδες αποθήκευσης ενέργειας
- Μονάδες μπαταρίας βιομηχανικής έλξης
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Δοκιμές μονάδων;
Πρότυπα σχετικά με τη Δοκιμές μονάδων
- IEC 62619Ασφάλεια μπαταρίας λιθίου σε βιομηχανικές εφαρμογές δοκιμή
- UL 2580Ασφάλεια σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
- ISO 12405Συνθήκες δοκιμής για πακέτα μπαταριών λιθίου ηλεκτρικών οχημάτων δοκιμή
- UNECE R100ασφάλεια ηλεκτρικού οχήματος και μπαταρίας δοκιμή
- IEC 62620βιομηχανικές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες δοκιμή
- ΟΗΕ 38.3Δοκιμές ασφάλειας μεταφοράς σε μπαταρίες λιθίου δοκιμή
- IEC 62133Ασφάλεια σε φορητές κυψέλες και μπαταρίες δοκιμή
- UL 1642ασφάλεια σε κύτταρα λιθίου δοκιμή
- UL 2054Ασφάλεια σε μπαταρίες οικιακής και εμπορικής χρήσης δοκιμή
Συνθήκες της Δοκιμές μονάδων
- Φόρτιση/εκφόρτιση
- Δηλωμένα όρια ρεύματος και τάσης για τη μονάδα
- Μέτρηση θερμοκρασίας
- Ταυτόχρονη μέτρηση σε πολλαπλά σημεία της μονάδας
- Ισορροπία κυττάρων
- Η διαφορά τάσης μεταξύ των στοιχείων είναι περιορισμένη πριν από τη δοκιμή
- Ασφάλεια
- Ο θάλαμος με προστασία από έκρηξη και ο εξαερισμός αερίου είναι υποχρεωτικοί
Εξοπλισμός για τη Δοκιμές μονάδων
- Σύστημα δοκιμής μπαταρίας υψηλού ρεύματος
- Σύστημα μέτρησης θερμοκρασίας πολλαπλών καναλιών
- Θάλαμος θερμοκρασίας (μέγεθος για τη μονάδα)
- Αίθουσα δοκιμών με προστασία από εκρήξεις
Απαιτήσεις δείγματος για τη Δοκιμές μονάδων
- Η ενότητα πρέπει να αντιπροσωπεύει τη σειρά παραγωγής
- Η διάταξη των κυψελών και το διάλυμα ψύξης πρέπει να τεκμηριώνονται
- Το δηλωμένο εύρος λειτουργίας πρέπει να παρέχεται γραπτώς
- Ο αριθμός των δειγμάτων καθορίζεται στην προδιαγραφή
Διάρκεια της Δοκιμές μονάδων
Οι επιδόσεις και οι θερμικές δοκιμές χρειάζονται μέρες. Οι δοκιμές πολλαπλασιασμού, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας, διαρκούν μερικές ημέρες.
Διαδικασία της Δοκιμές μονάδων
- 1Η μονάδα αναγνωρίζεται και καταγράφονται οι τάσεις της κυψέλης.
- 2Μετράται η αρχική χωρητικότητα και η εσωτερική αντίσταση.
- 3Η κατανομή θερμοκρασίας χαρτογραφείται κατά τη φόρτιση-εκφόρτιση.
- 4Εφόσον απαιτείται, εφαρμόζονται δοκιμές θερμικής διάδοσης και κατάχρησης.
- 5Στη συνέχεια αξιολογούνται οι τάσεις της κυψέλης και η φυσική κατάσταση.
Κριτήρια αποδοχής της Δοκιμές μονάδων
Τα κριτήρια αποδοχής ορίζονται στο εφαρμοζόμενο πρότυπο: όριο στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των κυψελών, διάδοση που δεν εκτείνεται πέρα από τη μονάδα και απουσία πυρκαγιάς και έκρηξης.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Η ομοιογένεια της θερμοκρασίας και η κυτταρική ανισορροπία αξιολογούνται μαζί. Η επάρκεια του ψυκτικού διαλύματος γίνεται εμφανής σε αυτό το επίπεδο.
Έκθεση της Δοκιμές μονάδων
- Εφαρμόστηκε πρότυπο
- Λύση διαμόρφωσης μονάδας και ψύξης
- Σημεία μέτρησης θερμοκρασίας και χάρτης
- Αποτελέσματα ηλεκτρικής απόδοσης
- Παρατηρήσεις δοκιμών ασφαλείας
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- UNECE R100
- Κανονισμός της ΕΕ για τις μπαταρίες
Batarya Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Δοκιμές μονάδων· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές μπαταριών απαντούν σε τρία ξεχωριστά ερωτήματα, το καθένα με το δικό του σώμα προτύπων: μπορεί η μπαταρία να μεταφερθεί, είναι ασφαλής στη χρήση, αποδίδει τη δηλωμένη απόδοση; Αυτά τα τρία ερωτήματα συγχέονται συχνά μεταξύ τους, και η σύγχυση έχει εμπορικές συνέπειες — δεν μπορεί κανείς να εισέλθει σε μια αγορά με αναφορά μεταφοράς, ούτε να πραγματοποιήσει αποστολή με αναφορά ασφάλειας προϊόντος.
Στην πλευρά της μεταφοράς, το UN 38.3 αποτελεί υποχρεωτική πύλη· μπαταρία χωρίς αυτό το τεκμήριο δεν μπορεί να αποσταλεί. Στην πλευρά της ασφάλειας η εφαρμογή καθορίζει τι ισχύει: IEC 62133-2 για φορητά προϊόντα, IEC 62619 και IEC 63056 για βιομηχανικές εφαρμογές και αποθήκευση ενέργειας, UNECE R100, UL 2580 και ISO 6469 για ηλεκτρικά οχήματα. Στην πλευρά της απόδοσης μετρώνται χωρητικότητα, εσωτερική αντίσταση, διάρκεια ζωής κύκλων, αυτοεκφόρτιση, αποδοχή φόρτισης και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Η διάκριση ΕΠΙΠΕΔΟΥ είναι θεμελιώδης σε αυτή την οικογένεια και το θέμα που προκαλεί τη μεγαλύτερη διαμάχη στην αλυσίδα εφοδιασμού. Το κελί, η μονάδα και το πακέτο αξιολογούνται ξεχωριστά· ένα πιστοποιητικό που αποκτήθηκε για κελί δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Πέρα από τα κελιά, η συμπεριφορά του πακέτου καθορίζεται από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας, τον σχεδιασμό ψύξης, τη μηχανική δομή, τη διάταξη διασυνδέσεων και τον συντονισμό μόνωσης. Η τοποθέτηση της αναφοράς του προμηθευτή κελιών στον φάκελο του πακέτου είναι συνηθισμένη αλλά ανεπαρκής πρακτική.
Η θερμική αστάθεια και η διάδοσή της είναι το πιο κρίσιμο θέμα του τομέα. Ένα κελί λιθίου μπορεί να εισέλθει σε αυτοσυντηρούμενη χημική αντίδραση όταν υποστεί ζημιά ή υπερθέρμανση· σε αυτό το σημείο η απομάκρυνση της θερμότητας από έξω συνήθως δεν είναι πλέον δυνατή. Τα σύγχρονα πρότυπα αντιμετωπίζουν επομένως τη θερμική αστάθεια ενός μεμονωμένου κελιού ως αναπόφευκτο σενάριο βλάβης και αλλάζουν το ερώτημα: διαδίδεται το συμβάν στα γειτονικά κελιά, τι απελευθερώνει έξω από το πακέτο, και πόσος χρόνος απομένει στον χρήστη για διαφυγή;
Σε αυτόν τον τομέα, το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας αξιολογείται όχι ως ηλεκτρονική πλακέτα αλλά ως ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ. Αποδεικνύεται ότι οι προστασίες υπερφόρτισης, υπερεκφόρτισης, υπερέντασης και υπερθέρμανσης λειτουργούν πράγματι, ότι το σύστημα μεταβαίνει στην ασφαλή πλευρά σε περίπτωση βλάβης, και ότι το λογισμικό του έχει επαληθευτεί. Σε βιομηχανικές και οχηματικές εφαρμογές, αυτή η αξιολόγηση συνδέεται με πλαίσια λειτουργικής ασφάλειας.
Η ρυθμιστική πλευρά γίνεται ταχέως πιο απαιτητική. Ο Κανονισμός Μπαταριών (ΕΕ) 2023/1542 υπερβαίνει την ασφάλεια και εισάγει υποχρεώσεις δήλωσης αποτυπώματος άνθρακα, ποσοστού ανακυκλωμένου περιεχομένου, δήλωσης ανθεκτικότητας και χωρητικότητας, διαβατηρίου μπαταρίας και αφαιρεσιμότητας για φορητές μπαταρίες. Αυτό επεκτείνει το πεδίο των δοκιμών πέρα από τις κλασικές δοκιμές ασφάλειας.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Ηλεκτρική κατάχρηση
Υπερφόρτιση, υπερεκφόρτιση, εξωτερικό βραχυκύκλωμα, εξαναγκασμένη εκφόρτιση και μη ισορροπημένη φόρτιση. Εδώ φαίνεται αν τα κυκλώματα προστασίας λειτουργούν πράγματι.
Μηχανική κακομεταχείριση
Δόνηση, κρούση, σύνθλιψη, διάτρηση, ελεύθερη πτώση και ανατροπή. Παρακολουθείται αν προκύπτουν συνθήκες εσωτερικού βραχυκυκλώματος.
Θερμικές δοκιμές
Θερμικός κύκλος, θερμικό σοκ, αποθήκευση σε υψηλή θερμοκρασία, έκθεση σε φωτιά και διάδοση θερμικής αστάθειας.
Περιβαλλοντικές δοκιμές
Υγρασία, χαμηλή πίεση, αλατονέφωση και, όπου απαιτείται, εμβάπτιση· αυτά προέχουν σε εφαρμογές οχημάτων και υπαίθρου.
Μετρήσεις απόδοσης
Χωρητικότητα, ενέργεια και ισχύς, εσωτερική αντίσταση, απόδοση, διάρκεια ζωής κύκλων, ημερολογιακή διάρκεια ζωής και συμπεριφορά ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Επαλήθευση BMS
Επαλήθευση των ορίων προστασίας, της λειτουργίας εξισορρόπησης κελιών, της επικοινωνίας και της απόκρισης σε βλάβη.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Το UN 38.3 δεν είναι πιστοποιητικό ασφάλειας προϊόντος· αποδεικνύει μόνο τη συμμόρφωση μεταφοράς.
- Ένα πιστοποιητικό κελιού δεν αποδεικνύει τη συμμόρφωση του πακέτου. Το πακέτο αξιολογείται ξεχωριστά με τη δική του αρχιτεκτονική.
- Δύο πακέτα κατασκευασμένα από το ίδιο κελί δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα· η ψύξη, η διασύνδεση και η μηχανική δομή είναι καθοριστικές.
- Μια δοκιμή απόδοσης δεν είναι δοκιμή ασφάλειας. Μια αναφορά διάρκειας ζωής κύκλων δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις ασφάλειας.
- Για μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος, μια αναφορά UL 2580 και μια έγκριση UNECE R100 δεν είναι το ίδιο πράγμα· η μία είναι αξιολόγηση προτύπου, η άλλη καθεστώς έγκρισης τύπου.
- Μια μπαταρία οχήματος που μεταφέρεται σε εφαρμογή δεύτερης ζωής εισέρχεται σε νέο προφίλ χρήσης· η προηγούμενη αξιολόγηση δεν μεταφέρεται άμεσα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Συμμόρφωση μεταφοράς και σύνοψη δοκιμών για την αποστολή
- Δήλωση ασφάλειας προϊόντος και πρόσβαση στην αγορά
- Δηλώσεις απόδοσης, ανθεκτικότητας και αποτυπώματος άνθρακα βάσει του Κανονισμού Μπαταριών
- Αξιολόγηση της επίδρασης αλλαγής προμηθευτή κελιών ή BMS
- Διαδικασίες αποδοχής χώρου εγκατάστασης για σύστημα αποθήκευσης ενέργειας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Δοκιμές μονάδων
Σύμφωνα με ποιο πρότυπο κατασκευάζεται το Δοκιμές μονάδων;
Το Δοκιμές μονάδων εκτελείται στο πεδίο IEC 62619, UL 2580, ISO 12405, UNECE R100 και IEC 62620. Οι οριακές τιμές και τα κριτήρια αποδοχής που πρέπει να εφαρμόζονται ορίζονται στο πρότυπο προϊόντος. Η έκδοση που ισχύει για το προϊόν σας επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Σε ποια προϊόντα ισχύει το Δοκιμές μονάδων;
Εφαρμόζεται κυρίως στο Μονάδες μπαταρίας ηλεκτρικών οχημάτων, Μονάδες αποθήκευσης ενέργειας και Μονάδες μπαταρίας βιομηχανικής έλξης. Το εάν το προϊόν σας περιλαμβάνεται στο πεδίο εφαρμογής καθορίζεται εξετάζοντας τις τεχνικές προδιαγραφές και την προβλεπόμενη χρήση του.
Υπό ποιες συνθήκες γίνεται το Δοκιμές μονάδων;
Οι καθοριστικές παράμετροι είναι: Φόρτιση/εκφόρτιση — Δηλωμένα όρια ρεύματος και τάσης για τη μονάδα, Μέτρηση θερμοκρασίας — Ταυτόχρονη μέτρηση σε πολλαπλά σημεία της μονάδας και Ισορροπία κυττάρων — Η διαφορά τάσης μεταξύ των στοιχείων είναι περιορισμένη πριν από τη δοκιμή. Οι πλήρεις όροι βρίσκονται στην ενότητα "Προϋποθέσεις δοκιμής" στη σελίδα και διαφέρουν ανάλογα με το πρότυπο του προϊόντος.
Τι είδους δείγμα χρειάζεται για το Δοκιμές μονάδων;
Η ενότητα πρέπει να αντιπροσωπεύει τη σειρά παραγωγής, Η διάταξη των κυψελών και το διάλυμα ψύξης πρέπει να τεκμηριώνονται και Το δηλωμένο εύρος λειτουργίας πρέπει να παρέχεται γραπτώς. Ο αριθμός των δειγμάτων προσδιορίζεται σύμφωνα με το πρότυπο προϊόντος και το πεδίο που πρέπει να αναφερθεί.
Πόσος χρόνος διαρκεί το Δοκιμές μονάδων;
Οι επιδόσεις και οι θερμικές δοκιμές χρειάζονται μέρες. Οι δοκιμές πολλαπλασιασμού, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας, διαρκούν μερικές ημέρες. Αυτή η διάρκεια ανήκει στο ίδιο το πείραμα. Η προετοιμασία του δείγματος, η ουρά και η αναφορά αξιολογούνται επίσης. Ένα ρεαλιστικό χρονοδιάγραμμα για το προϊόν σας δίνεται στην προσφορά.
Ποιο είναι το αποτέλεσμα του Δοκιμές μονάδων που ονομάζεται "κατάλληλο";
Τα κριτήρια αποδοχής ορίζονται στο εφαρμοζόμενο πρότυπο: όριο στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των κυψελών, διάδοση που δεν εκτείνεται πέρα από τη μονάδα και απουσία πυρκαγιάς και έκρηξης.