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R136法規(guī)中規(guī)定的動(dòng)力電池測(cè)試方法(上)

2024-08-31 20:43:37·  來(lái)源:智駕小強(qiáng)  
 

1.標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)

2.振動(dòng)測(cè)試

3.熱沖擊和循環(huán)測(cè)試

4.跌落測(cè)試

5.沖擊測(cè)試

6.耐火性測(cè)試

7.短路保護(hù)測(cè)試

8.過(guò)充保護(hù)測(cè)試

9.過(guò)放保護(hù)測(cè)試

10.過(guò)溫保護(hù)測(cè)試

11.耐壓測(cè)試

12.防水測(cè)試


1.標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)


       一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)將從標(biāo)準(zhǔn)放電開(kāi)始,然后是標(biāo)準(zhǔn)充電。


1.1 標(biāo)準(zhǔn)放電

       放電速率:放電速率和終止放電的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由電池制造商確定,如果制造商沒(méi)有規(guī)定,則應(yīng)使用1C電流進(jìn)行放電。
       放電極限(端電壓):由電池制造商確定。
       放電后靜置時(shí)間:至少30分鐘。


1.2 標(biāo)準(zhǔn)充電

        充電速率:充電速率和終止充電的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由電池制造商確定,如果制造商沒(méi)有規(guī)定,則應(yīng)使用C/3電流進(jìn)行充電。

       

 充電極限(端電壓):由電池制造商確定。


圖片


1.3 1C電流

       

充放電速率描述了電池在特定時(shí)間內(nèi)能夠充入或放出多少電量的能力。而1C電流則是這個(gè)參數(shù)中的一個(gè)特定值,用于標(biāo)準(zhǔn)化和比較不同電池的充放電性能。

      

在電池術(shù)語(yǔ)中,“C”代表電池的額定容量(Capacity),通常以安時(shí)(Ah)為單位。例如,一個(gè)額定容量為10Ah的電池,其“C”值就是10Ah。

       

1C電流是指電池以1倍于其額定容量的電流進(jìn)行充放電時(shí)的電流值。換句話說(shuō),如果電池的額定容量是C安時(shí),那么1C電流就是C安培。以10Ah的電池為例,其1C電流就是10A。


圖片

     

  1C電流提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)來(lái)比較不同電池的充放電性能。由于不同電池的額定容量可能不同,直接使用電流值進(jìn)行比較不夠準(zhǔn)確。而使用1C電流作為基準(zhǔn),就可以更公平地評(píng)估電池的充放電速率和效率。

       

 需要注意的是,電池在實(shí)際使用中并不總是以1C電流進(jìn)行充放電。有時(shí)可能會(huì)使用更高的電流(如2C、3C、8C等)進(jìn)行快速充放電,但這也可能會(huì)犧牲電池的壽命和效率。因此,在選擇充放電電流時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行權(quán)衡。


2.振動(dòng)測(cè)試


2.1 測(cè)試目的

 

本測(cè)試的目的是驗(yàn)證可充電電能存儲(chǔ)系統(tǒng)REESS在車輛正常運(yùn)行期間可能經(jīng)歷的振動(dòng)環(huán)境下的安全性能。


2.2 樣件安裝

 

此測(cè)試應(yīng)使用完整的REESS或相關(guān)的REESS子系統(tǒng)(包括電池及其電氣連接)進(jìn)行。如果制造商選擇使用相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,則制造商應(yīng)證明測(cè)試結(jié)果可以合理地代表完整REESS在相同條件下的安全性能。

       

 如果REESS的電子管理單元(BMS)未集成在電池包中,在制造商要求的情況下,電子管理單元(BMS)可以不用安裝在被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)上。

 被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)牢固地固定在振動(dòng)機(jī)的平臺(tái)上,以確保振動(dòng)直接傳遞到被測(cè)系統(tǒng)。
圖片


2.3 測(cè)試流程


2.3.1 通用測(cè)試條件


以下條件應(yīng)適用于被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng):

(a)試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行;
(b)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),應(yīng)將儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)調(diào)整到正常工作SOC范圍的50%以上;
(c)在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),所有影響儲(chǔ)能系統(tǒng)功能、與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的保護(hù)裝置均應(yīng)可運(yùn)行。


 2.3.2 測(cè)試程序

 

被測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)受具有正弦波形的振動(dòng),其對(duì)數(shù)掃頻在7Hz~200Hz之間,并在15分鐘內(nèi)回到7Hz。此循環(huán)應(yīng)在制造商規(guī)定的REESS安裝方向的垂直方向上重復(fù)12次,總計(jì)3小時(shí)。

 

頻率和加速度之間的相關(guān)性應(yīng)如下表所示。


頻率和加速度要求(被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)總質(zhì)量小于12 kg)


頻率[Hz]
加速度[m/s2]
7~18
10
18~約50 *
逐漸從10增加到80
50~200
80


頻率和加速度要求(被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)總質(zhì)量在12 kg或以上)


頻率[Hz]
加速度[m/s2]
7~18
10
18~約25*
逐漸從10增加到20
25~200
20


*將振幅保持在0.8mm(1.6mm總偏移),并增加頻率,直到出現(xiàn)表中描述的最大加速度。


 根據(jù)制造商的要求,可以使用更高的加速度水平以及更高的最大頻率。

 

根據(jù)制造商的要求,由車輛制造商確定的振動(dòng)測(cè)試輪廓,經(jīng)過(guò)車輛應(yīng)用驗(yàn)證并得到技術(shù)服務(wù)部門的同意,可用作上表的頻率-加速度相關(guān)性的替代。根據(jù)此條件測(cè)試的REESS的批準(zhǔn)應(yīng)限于特定車輛類型的批準(zhǔn)。

 

振動(dòng)測(cè)試后,如果受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作,則應(yīng)進(jìn)行第1章中描述的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)。

 

測(cè)試應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度條件下觀察1小時(shí)后結(jié)束。


2.4 測(cè)試通過(guò)條件


試驗(yàn)期間不得有以下證據(jù):

(a)電解液泄漏;
(b)斷裂(僅適用于高壓REESS);
(c)火災(zāi);
(d)爆炸。


 電解液泄漏的證據(jù)應(yīng)通過(guò)目視檢查驗(yàn)證,而無(wú)需拆卸被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的任何部分。對(duì)于高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS,測(cè)試后測(cè)量的隔離電阻不得小于100Ω/V。


3.熱沖擊和循環(huán)測(cè)試


3.1 測(cè)試目的


 該測(cè)試的目的是驗(yàn)證可充電電能存儲(chǔ)系統(tǒng)REESS對(duì)溫度突然變化的抵抗力。REESS應(yīng)經(jīng)歷指定數(shù)量的溫度循環(huán),從環(huán)境溫度開(kāi)始,然后進(jìn)行高溫和低溫循環(huán)。它模擬了REESS在其生命周期內(nèi)可能經(jīng)歷的快速環(huán)境溫度變化。


3.2 樣件安裝

 

此測(cè)試應(yīng)使用完整的REESS或相關(guān)的REESS子系統(tǒng)(包括電池及其電氣連接)進(jìn)行。如果制造商選擇使用相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,則制造商應(yīng)證明測(cè)試結(jié)果可以合理地代表完整REESS在相同條件下的安全性能。

       

 如果REESS的電子管理單元(BMS)未集成在電池包中,在制造商要求的情況下,電子管理單元(BMS)可以不用安裝在被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)上。

圖片


3.3 測(cè)試流程


3.3.1 通用測(cè)試條件


在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),以下條件應(yīng)適用于被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng):

(a)應(yīng)將儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)調(diào)整到正常工作SOC范圍的50%以上;
(b)所有影響儲(chǔ)能系統(tǒng)功能、與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的保護(hù)裝置均應(yīng)可運(yùn)行。

 

3.3.2 測(cè)試流程

 

受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)在60±2°C的測(cè)試溫度下儲(chǔ)存至少6小時(shí),如果制造商要求,可以選擇更高的溫度;然后受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)在-40±2°C的測(cè)試溫度下儲(chǔ)存至少6小時(shí),如果制造商要求,可以選擇更高的溫度。

        

測(cè)試溫度極值(最高溫度與最低溫度)之間的最大時(shí)間間隔不超過(guò)30分鐘,應(yīng)重復(fù)此過(guò)程,直到完成至少5個(gè)總循環(huán)。

       

循環(huán)之后,受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)在20°±10°C的環(huán)境溫度下儲(chǔ)存24小時(shí),如果受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作,則應(yīng)進(jìn)行第1章中描述的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)。

測(cè)試應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度條件下觀察1小時(shí)后結(jié)束。


3.4 測(cè)試通過(guò)條件

 

試驗(yàn)期間不得有以下證據(jù):

(a)電解液泄漏;
(b)斷裂(僅適用于高壓REESS);
(c)火災(zāi);
(d)爆炸。
 電解液泄漏的證據(jù)應(yīng)通過(guò)目視檢查驗(yàn)證,而無(wú)需拆卸被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的任何部分。對(duì)于高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS,測(cè)試后測(cè)量的隔離電阻不得小于100Ω/V。



4.跌落測(cè)試


4.1 測(cè)試目的

      

 該測(cè)試的目的是驗(yàn)證可拆卸的存儲(chǔ)系統(tǒng)REESS應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的意外跌落導(dǎo)致的機(jī)械沖擊的能力。


4.2 測(cè)試流程


4.2.1 通用測(cè)試條件


在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),以下條件應(yīng)適用于可拆卸的被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS:


(a)應(yīng)將儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)調(diào)整到正常工作SOC范圍的90%以上;

(b)試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行。


圖片

     

  4.2.2 測(cè)試流程


將受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS從1.0 m(REESS底部距離地面的高度)的高度自由下落到光滑的水平混凝土墊或其他具有同等硬度的地板上。

 

受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS應(yīng)從試驗(yàn)室決定的不同方向掉落六次。電池制造商可以決定為每次掉落使用不同的受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS。

 

跌落測(cè)試后,如果受測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作,則應(yīng)進(jìn)行第1章中描述的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)。

 

測(cè)試應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度條件下觀察1小時(shí)后結(jié)束。


4.3 測(cè)試通過(guò)條件

 

試驗(yàn)期間不得有以下證據(jù):

(a)電解液泄漏;
(b)斷裂(僅適用于高壓REESS);
(c)火災(zāi);
(d)爆炸。

 

電解液泄漏的證據(jù)應(yīng)通過(guò)目視檢查驗(yàn)證,而無(wú)需拆卸被測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的任何部分。對(duì)于高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)REESS,測(cè)試后測(cè)量的隔離電阻不得小于100Ω/V。


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