TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12774:2020 (ISO 18243:2017) VỀ XE MÁY VÀ MÔ TÔ ĐIỆN – ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THỬ NGHIỆM VÀ YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ẮC QUY LITHI-ION
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 12774:2020
ISO 18243:2017
XE MÁY VÀ MÔ TÔ ĐIỆN – ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THỬ NGHIỆM VÀ YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ẮC QUY LITHI-ION
Electrically propelled mopeds and motorcycles – Test specifications and safety requirements for lithium-ion battery systems
Lời nói đầu
TCVN 12774:2020 hoàn toàn tương đương với ISO 18243:2017.
TCVN 12774:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
XE MÁY VÀ MÔ TÔ ĐIỆN – ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THỬ NGHIỆM VÀ YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ẮC QUY LITHI-ION
Electrically propelled mopeds and motorcycles – Test specifications and safety requirements for lithium-ion battery systems
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các quy trình thử nghiệm cho các bộ và hệ thống ắc quy lithi-ion được sử dụng trong xe máy và mô tô điện.
Các quy trình thử được quy định cho phép người dùng tài liệu này xác định các đặc tính thiết yếu về hiệu năng, an toàn và độ tin cậy của các bộ và hệ thống ắc quy lithium-ion. Người dùng cũng được hỗ trợ để so sánh kết quả thử đã đạt được đối với các bộ hoặc hệ thống ắc quy khác nhau.
Tiêu chuẩn này cho phép thiết lập một kế hoạch thử chuyên dụng cho một bộ hoặc hệ thống ắc quy theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Nếu được yêu cầu, các quy trình thử có liên quan và/hoặc điều kiện thử của các bộ và hệ thống ắc quy lithium-ion được chọn từ các thử nghiệm chuẩn được đưa ra trong tiêu chuẩn này để lập nên một kế hoạch thử chuyên biệt.
CHÚ THÍCH 1: Các xe đạp có trợ điện (EPAC) không thể được coi là xe máy điện. Định nghĩa về xe đạp có trợ điện có thể khác nhau giữa các quốc gia. Một ví dụ về định nghĩa có thể được tìm thấy trong Chỉ dẫn EU 2002/24/EC.
CHÚ THÍCH 2: Thử nghiệm trên cơ sở cấp độ pin được quy định trong IEC 62660 (tất cả các phần).
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn, toàn bộ hoặc một phần, sau đây và rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 7699-2-30:2007 (IEC 60068-2-30), Thử nghiệm trong môi trường – Phần 2-30: Các thử nghiệm – Thử Db: Nhiệt ẩm, theo chu kỳ (12 h + chu kỳ 12 h).
TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47), Thử nghiệm trong môi trường – Phần 2-47: Các thử nghiệm – Gắn các mẫu thử để thử rung, va chạm và các thử nghiệm động lực học tương tự.
TCVN 7699-2-52 (IEC 60068-2-52), Thử nghiệm trong môi trường – Phần 2-52: Các thử nghiệm – Thử Kb: Sương muối, theo chu kỳ (dung dịch natri, clorua).
TCVN 12773 (ISO 13063), Mô tô và xe máy điện – Đặc tính kỹ thuật an toàn.
ISO 16750-1, Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 1: General (Phương tiện giao thông đường bộ – Điều kiện về môi trường và thử nghiệm cho thiết bị điện và điện tử – Phần 1: Yêu cầu chung).
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.
3.1
Bộ điều khiển ắc quy – BCU (battery control unit- BCU)
Thiết bị điện tử điều khiển, quản lý, phát hiện hoặc tính toán các chức năng điện và nhiệt của hệ thống ắc quy và cung cấp thông tin giữa hệ thống ắc quy và các bộ điều khiển mô tô và xe máy khác.
3.2
Bộ ắc quy (battery pack)
Thiết bị lưu trữ điện năng bao gồm các pin hoặc cụm pin thường được đấu nối với bộ phận điện tử của pin, mạch điện cao áp vá thiết bị ngắt dòng điện bao gồm cả liên kết mạng, giao diện cho các hệ thống bên ngoài (ví dụ: làm mát, điện áp cao, điện áp thấp phụ và thông tin).
CHÚ THÍCH: Xem giải thích tại A.2.
3.3
Hệ thống ắc quy (battery system)
Thiết bị tích điện năng bao gồm các pin hoặc cụm pin hoặc (các) bộ ắc quy cũng như các mạch điện và điện tử (ví dụ: BCU, công tắc tơ).
CHÚ THÍCH: Xem A.3.1 và A.3.2 để được giải thích thêm. Các thành phần của hệ thống ắc quy cũng có thể có mặt tại các thiết bị khác nhau ở trong xe.
3.4
Dung lượng (capacity)
Tổng số ampe-giờ có thể được lấy ra từ ắc quy được nạp đầy trong các điều kiện được quy định.
3.5
Bộ phận điện tử của pin (cell electronics)
Thiết bị điện tử thu thập và có thể giám sát dữ liệu nhiệt và điện của các pin hoặc cụm pin và chứa bộ phận điện tử để cân bằng pin, nếu cần thiết.
CHÚ THÍCH: Các bộ phận điện tử của pin có thể bao gồm bộ điều khiển pin. Chức năng cân bằng pin có thể bị điều khiển bởi bộ phận điện tử của pin hoặc BCU.
3.6
Hiệu suất chuyển năng lượng khứ hồi (energy round trip efficiency)
Tỷ lệ năng lượng ròng của dòng điện một chiều (Wh xả) được cấp bởi DUT trong quá trình thử xả so với tổng năng lượng điện một chiều (Wh nạp) cần để khôi phục SOC ban đầu bằng một nạp tiêu chuẩn.
3.7
Dung lượng danh định (rated capacity)
Thông số kỹ thuật của nhà cung cấp về tổng số ampe giờ có thể lấy ra từ bộ hoặc hệ thống ắc quy được nạp đầy cho một tập hợp các điều kiện thử cụ thể như cường độ xả, nhiệt độ, điện áp ngắt xả, v.v.
3.8
Nhiệt độ phòng – RT (room temperature – RT)
Nhiệt độ (25 ± 2) °C.
3.9
Thiết bị phải thử nghiệm (device under test – DUT)
Bộ hoặc hệ thống ắc quy.
3.10
Dấu của dòng điện ắc quy (sign of battery current)
Dòng điện xả được quy định là dương và dòng điện nạp là âm.
3.11
Trạng thái nạp (State of charge SOC)
Dung lượng khả dụng trong một bộ hoặc hệ thống ắc quy được tính bằng phần trăm dung lượng danh định.
3.12
Nạp chuẩn đầy đến mức không thể nạp thêm – SCH (standard charge for top off – SCH)
Nạp bổ sung để loại bỏ sự suy giảm SOC có thể xảy ra sau khi SCH và để ở nhiệt độ phòng (RT) và sau đó tiến hành cân bằng nhiệt ở nhiệt độ khác nhau.
3.13
Cấp điện áp A (voltage class A)
Sự xếp loại của một thành phần điện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất nhỏ hơn 30 V rms đối với dòng điện xoay chiều hoặc 60 V đối với dòng điện một chiều.
CHÚ THÍCH: Để biết thêm chi tiết, xem TCVN 12504-3 (ISO 6469-3).
3.14
Cấp điện áp B (voltage class B)
Sự xếp loại của một thành phần điện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất từ 30 V rms đến 1000 V rms đối với dòng điện xoay chiều hoặc từ 60 V đến 1500 V đối với dòng điện một chiều.
3.15
Điện áp làm việc lớn nhất (maximum working voltage)
Giá trị bình phương trung bình (rms) lớn nhất của trị số điện áp xoay chiều hoặc của điện áp một chiều có thể xảy ra trong hệ thống điện trong bất kỳ điều kiện hoạt động bình thường nào theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, bỏ qua quá trình quá độ.
3.16
Điện trở cách điện (isolation resistance)
Điện trở giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua của mạch điện có cấp điện áp B (2.72) và khung dẫn điện cũng như hệ thống có cấp điện áp A.
3.17
Vỡ (rupture)
mất tính toàn vẹn cơ học của vỏ bao kín DUT dẫn đến các khe hở không đáp ứng cấp bảo vệ IPXXB theo ISO 20653.
3.18
Nổ (explosion)
Sự giải phóng năng lượng đột ngột đủ để gây ra sóng xung kích vả/hoặc mảnh văng có thể gây ra thiệt hại về kết cấu và/hoặc vật lý cho môi trường xung quanh DUT.
CHÚ THÍCH: Động năng của các mảnh vụn bay từ bộ hoặc hệ thống ắc quy có thể đủ để gây ra thiệt hại.
3.19
Cháy (fire)
Sự phát ra ngọn lửa liên tục từ DUT (khoảng hơn 1 s)
CHÚ THÍCH: Tia lửa và hồ quang không được coi là ngọn lửa.
3.20
Thoát khí (venting)
Sự xả áp suất quá mức từ một DUT đã được thiết kế tính sẵn.
3.21
Rò rỉ (leakage)
Sự thoát chất lỏng hoặc khí từ DUT bất kể có thoát khí (thiết bị xả áp suất cho pin) hay không.
3.22
Khách hàng (customer)
Bên quan tâm đến việc sử dụng bộ hoặc hệ thống ắc quy và do đó, đặt hàng hoặc thực hiện thử nghiệm.
VÍ DỤ: Một nhà sản xuất xe máy/mô tô.
3.23
Nhà cung cấp (supplier)
Bên cung cấp các bộ hoặc hệ thống ắc quy.
VÍ DỤ: Một nhà sản xuất ắc quy.
3.24
Cân bằng nhiệt (thermal equilibration)
DUT đạt được mục tiêu nhiệt.
3.25
Cân bằng nhiệt (thermal equilibration)
Cân bằng nhiệt của pin bên trong DUT.
3.26
Hệ thống con của bộ ắc quy (battery pack subsystem)
Phần tiêu biểu của bộ ắc quy.
4 Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt
| BCU | Bộ điều khiển ắc quy |
| C | dung lượng, tính bằng Ah |
| nC | cường độ dòng bằng n lần dung lượng xả trong 1h được tính bằng ampe (ví dụ: 5C bằng năm lần cường độ dòng xả trong 1 h, được tính bằng A) |
| DUT | thiết bị phải thử nghiệm |
| EODV | điện áp khi xả kết thúc |
| Id max | dòng xả liên tục lớn nhất lớn nhất được quy định bởi nhà sản xuất để thử điện năng và dung lượng |
| Idp max | dòng xung xả lớn nhất do nhà sản xuất quy định để thử dung lượng, điện trở trong và hiệu suất năng lượng |
| r.m.s. | bình phương trung bình |
| RT | Nhiệt độ phòng (25 ± 2) °C |
| SC | chu kỳ tiêu chuẩn |
| SCH | nạp chuẩn |
| SDCH | xả tiêu chuẩn |
| SOC | trạng thái nạp |
5 Yêu cầu chung
5.1 Điều kiện chung
Một bộ hoặc hệ thống ắc quy được thử nghiệm theo tài liệu này phải đáp ứng các yêu cầu sau:
– Thiết kế an toàn điện phải được phê duyệt theo các yêu cầu được nêu trong TCVN 12773 (ISO 13063): và
– Tài liệu cần thiết cho hoạt động và các bộ phận giao diện cần thiết để đấu nối với thiết bị thử nghiệm (tức là các đầu nối, giắc cắm bao gồm cả làm mát) phải được gửi cùng với DUT.
Một hệ thống ắc quy phải cho phép tiến hành các thử nghiệm đã quy định, tức là thông qua các chế độ thử quy định được triển khai trong BCU và có thể kết nối thông tin với băng thử thông qua các thanh truyền tín hiệu (sau đây gọi là bus).
Nếu không có quy định khác, thử nghiệm đã nêu phải được áp dụng cho các bộ/hệ thống ắc quy. Tình trạng của DUT, ví dụ: sản phẩm mới, đã thử nghiệm hoặc đã qua sử dụng, phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp trước khi thử nghiệm. Lý lịch của DUT phải được ghi lại vào hồ sơ.
Nếu không có quy định khác, trước mỗi lần thử nghiệm, DUT phải được thuần hóa ở nhiệt độ thử trong ít nhất 12 h và BCU phải bị ngắt kết nối, nếu có. Thời gian này có thể giảm bớt nếu đạt được sự cân bằng nhiệt của DUT. Cân bằng nhiệt được kết thúc khi, sau khoảng 1h, có sự thay đổi nhiệt độ thấp hơn 4 °C tại tất cả các điểm có thể đo nhiệt độ pin.
Nếu không có quy định khác, sau mỗi lần nạp điện và mỗi lần thay đổi SOC phải nghỉ trong 30 min. Độ chính xác của thiết bị đo ở bên ngoài ít nhất phải nằm trong khoảng dung sai sau:
– điện áp: ± 0,5 %;
– dòng điện: ± 0,5 %; và
– nhiệt độ: ± 1 K
Độ chính xác tổng thể của các giá trị được giám sát hoặc đo ở bên ngoài, liên quan đến các giá trị được quy định hoặc giá trị thực, ít nhất phải nằm trong khoảng dung sai sau:
– Điện áp : ± 1 %;
– Dòng điện: ±1 %;
– nhiệt độ: ± 2 K;
– thời gian: ± 0,1%;
– khối lượng: ± 0,1 %; và
– kích thước: ± 0,1%.
Tất cả các giá trị (thời gian, nhiệt độ, dòng điện và điện áp) phải được ghi lại sau mỗi lần ít nhất khoảng 1 % thời lượng ước tính cho xả và nạp, trừ khi có ghi chú khác trong quy trình thử riêng biệt.
5.2 Thử nghiệm
Tổng quan về thử nghiệm được được thể hiện trong Hình 1, trong đó có đưa ra các chỉ dẫn đến các điều khoản riêng biệt.
Hình 1 – Tổng quan về các thử nghiệm
5.3 Quy trình thử
Trình tự thử và số mẫu cần lấy cho một bộ hoặc hệ thống ắc quy riêng lẻ, hoặc một hệ thống con của bộ ắc quy, phải theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Gợi ý cơ bản của quy trình thử được liệt kê trong Bảng 1.
Bảng 1 – Quy trình thử
| Trình tự | Kiểu thử | Quy trình thử | Mẫu SN |
| 1 | Thử chung | Chu kỳ thuần hóa sơ bộ (6.1) | 1# – 20# |
| 2 | Chu kỳ chuẩn (6.2.) | 1# – 20# | |
| 3 | Xả chuẩn (6.2.2.2) | 1# – 20# | |
| 4 | Nạp chuẩn (6.2.2.3) | 1# – 20# | |
| 5 | Thử hiệu năng | Điện năng và dung lượng ở RT (7.1) | 1# – 20# |
| 6 | Điện năng và dung lượng ở nhiệt độ và cường độ xả khác nhau (7.2) | 1# | |
| 7 | Công suất và điện trở trong (7.3) | 2# | |
| 8 | mất SOC khi không tải (7.4) | 3# | |
| 9 | Mất SOC khi lưu kho (7.5) | 4# | |
| 10 | Tuổi thọ của chu kỳ (1..6.) | 5# | |
| 11 | An toàn và độ tin cậy | Rung (8.1) | 6# |
| 12 | Va chạm cơ học (8.2) | 7# | |
| 13 | Rơi (8.3) | 8# | |
| 14 | Sốc nhiệt (chu kỳ) (8.4) | 9# | |
| 15 | Ngâm nước (8.5) | 10# | |
| 16 | Cháy (8.6) | 11# | |
| 17 | Điều kiện nhiệt độ quá cao (8.7) | 12# | |
| 18 | Bảo vệ chống ngắn mạch (8.8) | 13# | |
| 19 | Bảo vệ nạp quá mức (8.9) | 14# | |
| 20 | Bảo vệ chống xả quá mức (8.10) | 15# | |
| 21 | Ngâm nước (8.11) | 16# | |
| 22 | Phun muối (8.12) | 17# |
5.4 Chuẩn bị DUT để thử nghiệm
5.4.1 Chuẩn bị bộ ắc quy
Nếu không có quy định khác, bộ ắc quy phải được đấu nối ở cấp điện áp B và cấp điện áp A với băng thử. Công tắc tơ, dữ liệu có sẵn về điện áp, dòng điện và nhiệt độ phải được kiểm soát theo yêu cầu của nhà cung cấp và theo thông số kỹ thuật thử nghiệm đã cho của băng thử. Việc bảo vệ quá dòng thụ động nếu cần phải được duy trì bởi băng thử bằng cách ngắt kết nối các công tắc tơ chính của bộ ắc quy. Thiết bị làm mát có thể được kết nối với băng thử và hoạt động theo các yêu cầu của nhà cung cấp.
5.4.2 Chuẩn bị hệ thống ắc quy
Nếu không có quy định khác, hệ thống ắc quy phải được đấu nối ở cấp điện áp B, cấp điện áp A và hệ thống làm mát và BCU với băng thử. Hệ thống ắc quy phải được kiểm soát bởi BCU. Băng thử phải phù hợp với các giới hạn làm việc do BCU cung cấp thông qua bus. Băng thử phải đảm bảo thực hiện được các yêu cầu bật/tắt của công tắc tơ chính và các số liệu về điện áp, dòng điện và nhiệt độ theo các yêu cầu của quy trình thử nghiệm đã cho đòi hỏi. Thiết bị làm mát hệ thống ắc quy và vòng lặp làm mát tương ứng tại băng thử phải được vận hành theo các thông số kỹ thuật thử nghiệm và các điều khiển do BCU đưa ra. BCU phải cho phép băng thử thực hiện quy trình thử được yêu cầu trong giới hạn làm việc của hệ thống ắc quy. Nếu cần, chương trình BCU phải được nhà cung cấp điều chỉnh cho quy trình thử theo yêu cầu. Thiết bị bảo vệ quá dòng chủ động và thụ động phải được nhà cung cấp điều chỉnh cho quy trình thử được yêu cầu. Thiết bị bảo vệ quá dòng chủ động và thụ động phải hoạt động khi lấy điện năng từ hệ thống ắc quy. Bảo vệ quá dòng chủ động cũng phải được duy trì bởi băng thử, nếu cần, thông qua yêu cầu ngắt kết nối của công tắc tơ chính của hệ thống ắc quy.
6 Phương pháp thử chung
6.1 Chu kỳ thuần hóa sơ bộ
6.1.1 Mục đích
DUT phải được thuần hóa bằng cách thực hiện một số chu kỳ điện, trước khi bắt đầu thử nghiệm các Điều 7 và để đảm bảo sự ổn định làm việc thích hợp của bộ hoặc hệ thống ắc quy.
Thử nghiệm này áp dụng cho các bộ và hệ thống ắc quy.
6.1.2 Quy trình thử
Quy trình thử phải như sau.
– Thử nghiệm phải được thực hiện ở RT.
– Việc xả điện phải được thực hiện với cường độ là C/3 hoặc với một cường độ khác nếu được nhà cung cấp đề xuất và/hoặc sử dụng khi thử trước khi giao hàng. Việc nạp điện phải được thực hiện theo khuyến nghị của nhà cung cấp.
– Ba chu kỳ thuần hoá sơ bộ liên tiếp phải được thực hiện. Nếu có thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp thì chỉ cần phải thực hiện hai chu kỳ.
– Khi kết thúc xả, điện áp của bộ hoặc hệ thống ắc quy không được xuống thấp hơn mức điện áp tối thiểu được nhà cung cấp khuyến nghị (điện áp tối thiểu là điện áp thấp nhất khi xả mà không để xảy ra hư hại không thể phục hồi).
6.2 Chu kỳ chuẩn-(SC)
6.2.1 Mục đích
Mục đích của SC là đảm bảo cùng một điều kiện ban đầu cho mỗi lần thử bộ hoặc hệ thống ắc quy. Một SC, như được mô tả dưới đây, phải được thực hiện trước mỗi lần thử.
6.2.2 Quy trình thử
6.2.2.1 Quy định chung
SC phải được thực hiện ở RT. SC phải bao gồm một mức xả chuẩn (SDCH; xem 6.2.2.2), tiếp theo sau là một nạp chuẩn (SCH; xem 6.2.2.3).
Nếu vì bất kỳ lý do nào mà khoảng thời gian giữa thời điểm kết thúc SC và thời điểm bắt đầu thử nghiệm mới dài hơn 3 h thì SC phải được lặp lại.
6.2.2.2 Xả chuẩn – (SDCH)
Cường độ xả: C/3 hoặc chế độ xả riêng khác theo các thông số kỹ thuật được công bố bởi nhà cung cấp.
Giới hạn điện áp xả: theo các thông số kỹ thuật được công bố bởi nhà cung cấp. Thời gian nghỉ sau khi xả hết để đạt điều kiện ổn định: 60 min.
6.2.2.3 Nạp chuẩn – (SCH)
Quy trình nạp và tiêu chí kết thúc nạp:
– Cường độ nạp C/3 hoặc một chế độ nạp riêng biệt khác theo các thông số kỹ thuật do nhà cung cấp đưa ra. Các thông số kỹ thuật phải bao gồm các tiêu chí kết thúc nạp và giới hạn thời gian cho quy trình nạp toàn bộ.
– Trong mọi trường hợp, quy trình nạp toàn bộ phải được hoàn thành trong ít nhất 8 h.
Thời gian nghỉ sau khi nạp để đạt được điều kiện ổn định:
– 60 min.
7 Thử hiệu năng
7.1 Điện năng và dung lượng ở RT
7.1.1 Mục đích
Thử nghiệm này đo dung lượng DUT tính theo Ah với cường độ xả không đổi tương ứng với dung lượng danh định C/3 của các nhà cung cấp tính theo Ah (ví dụ: nếu dung lượng xả danh định trong 3 h là 45 Ah thì cường độ xả là 15 A). Cường độ 3 h (C/3), 1C và 2C được sử dụng làm chuẩn để đo điện năng và dung lượng tĩnh và như là một cường độ chuẩn để thử trên cơ sở bộ và hệ thống. Ngoài ra, nếu có thể áp dụng, cường độ C lớn nhất cho phép phải được thực hiện để xác định dung lượng để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng hệ thống năng lượng cao. Xả được kết thúc ở các giới hạn điện áp xả quy định của nhà cung cấp tùy thuộc vào cường độ xả.
7.1.2 Quy trình thử
Thử nghiệm phải được thực hiện ở RT với cường độ xả C/3, 1C, 2C và, nếu có thể, cường độ C lớn nhất được nhà cung cấp cho phép (cường độ C lớn nhất tương ứng với Idmax). Trình tự thử nghiệm phải được thực hiện theo quy định trong Bảng 2.
Bảng 2 – Thử điện năng và thử dung lượng ở nhiệt độ phòng (RT)
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 1.2 | SCH | RT |
| 1.3 | SC | RT |
| 2.1 | Xả ở C/3 | RT |
| 2.2 | SCH | RT |
| 2.3 | Xả ở 1C | RT |
| 2.4 | SCH | RT |
| 2.5 | Xả ở 2C | RT |
| 2.6 | SCH | RT |
| 2.7 | Xã ở Idmax | RT |
| 2.8 | SCH | RT |
| 3.1 | SC | RT |
Quy trình SCH phải tuân theo 6.2.2.3.
Quy trình chu kỳ chuẩn phải tuân theo 6.2.
Tất cả các thử nghiệm xả phải được kết thúc ở giới hạn điện áp xả của nhà cung cấp.
Quy trình SCH phải tuân theo 6.2.2.3.
Sau khi xả, DUT phải được nghỉ ít nhất trong 30 min hoặc được cân bằng nhiệt ở nhiệt độ môi trường được yêu cầu hoặc phải chờ một khoảng thời gian cố định để cho phép cân bằng nhiệt trước khi bắt đầu bước tiếp theo trong trình tự thử.
7.1.3 Yêu cầu
Nếu dung lượng C/3 thu được trong quá trình thử theo 7.1.2. tại bước 2.1 có giá trị sai khác trên 5% so với thông số kỹ thuật C/3 của nhà cung cấp, dung lượng C/3 đo được này phải được sử dụng làm dung lượng danh định và phải là giá trị cơ bản cho tất cả các yêu cầu về dòng xả tiếp theo, tức là giá trị C trong mỗi phép tính dòng xả nC phải dựa trên dung lượng C/3 đo được.
Các dữ liệu sau đây phải được báo cáo:
– dòng điện, điện áp, nhiệt độ DUT và nhiệt độ môi trường xung quanh theo thời gian trong mỗi lần thử xả và nạp chuẩn kế tiếp;
– dung lượng xả tính theo Ah, điện năng tính theo Wh và công suất trung bình tính theo W ở mỗi lần thử xả;
– dung lượng nạp được tính theo Ah, điện năng tính theo Wh và công suất trung bình tính theo W sau mỗi lần thử xả;
– hiệu suất chuyển năng lượng khứ hồi trong mỗi lần thử xả;
– dung lượng xả tính theo Wh là một hàm của SOC tại mỗi lần thử xả (tính theo % dung lượng định mức);
– EODV của tất cả các điểm đo điện áp pin có thể có cho tất cả các thử nghiệm xả đã được thực hiện; và
– dung lượng danh định C/3 đã xác định được lấy làm giá trị cơ bản cho tất cả các yêu cầu về cường độ dòng xả tiếp sau đó.
7.2 Điện năng và dung lượng ở nhiệt độ và cường độ xả khác nhau
7.2.1 Mục đích
Thử nghiệm này đặc trưng cho dung lượng ở nhiệt độ khác nhau ứng với ba cường độ dòng xả không đổi khác nhau. Các cường độ xả khác nhau phải được thực hiện theo một trình tự trước khi nhiệt độ môi trường thay đổi và thử nghiệm phải được lặp lại sau khi đạt được nhiệt độ mới.
7.2.2 Quy trình thử
Thử nghiệm phải được thực hiện ít nhất ở ba nhiệt độ khác nhau (40 °C, 0 °C và Tmin ≤ -10 °C theo quy định của nhà sản xuất) với cường độ xả C/3, 1C, 2C và cường độ C lớn nhất được nhà cung cấp cho phép (cường độ C lớn nhất tương ứng với Idmax).
Trình tự thử phải được thực hiện theo quy định trong Bảng 3.
Bảng 3 – Trình tự thử điện năng và dung lượng ở nhiệt độ và cường độ xả khác nhau
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 1.2 | SCH | RT |
| 1.3 | SC | RT |
| 2.1 | Cân bằng nhiệt | 40 °C |
| 2.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 40 °C |
| 2.3 | Xả ở cường độ C/3 | 40 °C |
| 3.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 3.2 | SCH | RT |
| 3.3 | SC | RT |
| 4.1 | Cân bằng nhiệt | 40 °C |
| 4.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 40 °C |
| 4.3 | Xả ở 1C | 40 °C |
| 5.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 5.2 | SCH | RT |
| 5.3 | SC | RT |
| 6.1 | Cân bằng nhiệt | 40 °C |
| 6.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 40 °C |
| 6.3 | Xả ở 2C | 40 °C |
| 7.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 7.2 | SCH | RT |
| 7.3 | SC | RT |
| 8.1 | Cân bằng nhiệt | 40 °C |
| 8.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 40 °C |
| 8.3 | Xả ở Idmax | 40 °C |
| 9.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 9.2 | SCH | RT |
| 9.3 | SC | RT |
| 10.1 | Cân bằng nhiệt | 0 °C |
| 10.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 0 °C |
| 10.3 | Xả ở C/3 | 0 °C |
| 11.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 11.2 | SCH | RT |
| 11.3 | SC | RT |
| 12.1 | Cân bằng nhiệt | 0 °C |
| 12.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 0 °C |
| 12.3 | Xả ở 1C | 0°C |
| 13.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 13.2 | SCH | RT |
| 13.3 | SC | RT |
| 14.1 | Cân bằng nhiệt | 0°C |
| 14.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 0°C |
| 14.3 | Xả ở 2C | 0°C |
| 15.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 15.2 | SCH | RT |
| 15.3 | SC | RT |
| 16.1 | Cân bằng nhiệt | 0 °C |
| 16.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | 0 °C |
| 16.3 | Xả ở Idmax | 0 °C |
| 17.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 17.2 | SCH | RT |
| 17.3 | SC | RT |
| 18.1 | Cân bằng nhiệt | Tmin |
| 18.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | Tmin |
| 18.3 | Xả ở 3C | Tmin |
| 19.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 19.2 | SCH | RT |
| 19.3 | SC | RT |
| 20.1 | Cân bằng nhiệt | Tmin |
| 20.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | Tmin |
| 20.3 | Xả ở 1C | Tmin |
| 21.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 21.2 | SCH | RT |
| 21.3 | SC | RT |
| 22.1 | Cân bằng nhiệt | Tmin |
| 22.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | Tmin |
| 22.3 | Xả ở 2C | Tmin |
| 23.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 23.2 | SCH | RT |
| 23.3 | SC | RT |
| 24.1 | Cân bằng nhiệt | Tmin |
| 24.2 | SCH đến đầy đến mức không thể nạp thêm | Tmin |
| 24.3 | Xả ở Id max | Tmin |
| 25.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 25.2 | SCH | RT |
| 25.3 | SC | RT |
Quy trình SCH ở các nhiệt độ khác nhau phải theo 6.2.2.3.
Quy trình SC phải theo 6.2.
Trị số cường độ xả C phải dựa trên dung lượng danh định được công bố bởi nhà cung cấp ắc quy và theo kết quả thử C/3 được mô tả trong quy trình thử 7.1 tương ứng.
Tất cả các thử nghiệm xả phải được kết thúc tại giới hạn điện áp xả của nhà cung cấp.
Sau khi xả, DUT phải được nghỉ ít nhất trong 30 phút hoặc phải được cân bằng nhiệt ở nhiệt độ môi trường yêu cầu hoặc áp dụng một thời gian nghỉ cố định để thực hiện cân bằng nhiệt trước khi bắt đầu bước tiếp theo trong trình tự thử nghiệm.
Phải bỏ qua các bước thử nằm ngoài mức dòng lớn nhất ở một nhiệt độ nhất định do nhà sản xuất chỉ định.
CHÚ THÍCH: SCH đầy đến mức không thể nạp thêm cho phép DUT được nạp lại để bù cho tổn thất năng lượng có thể xảy ra trong quá trình cân bằng nhiệt.
7.2.3 Yêu cầu
Các dữ liệu sau đây phải được báo cáo:
– dòng điện, điện áp, nhiệt độ DUT và nhiệt độ môi trường xung quanh ứng với thời gian tại mỗi lần thử xả và nạp tiêu chuẩn theo sau;
– dung lượng xả tính theo Ah, điện năng tính theo Wh và công suất trung bình tính theo W ở mỗi lần thử xả; dung lượng nạp tính theo Ah, điện năng tính theo Wh và công suất trung bình tính theo W sau mỗi lần thử xả; hiệu suất chuyển năng lượng khứ hồi trong mỗi lần thử xả;
– điện năng xả tính theo Wh là một chức năng của SOC tại mỗi lần thử xả (tính theo % dung lượng danh định); và
– một biểu đồ liên quan đến sự khuếch tán EODV của các pin tại mỗi thử nghiệm xả.
7.3 Công suất và điện trở trong
7.3.1 Mục đích
Thử công sất và điện trở trong nhằm xác định khả năng công suất động lực học, điện trở thuần ôm-mic (ohmic) trong điều kiện xả và nạp, cũng như OCV của DUT như là một chức năng của SOC và nhiệt độ theo số liệu tải thực tế có được trong khi lái xe máy và mô tô.
7.3.2 Biên dạng đặc tính công suất xung
Mục đích của biên dạng này là thể hiện công suất xung xả (0,1 s, 2 s, 5 s, 10 s, 18 s, 18,1 s, 20 s, 30 s, 60 s, 90 s và 120 s) và công suất xung nạp tái sinh điện (0,1 s, 2 s, 10 s và 20 s) ở các SOC và nhiệt độ khác nhau. Giao thức thử nghiệm sử dụng dòng điện không đổi tại các mức có nguồn gốc từ dòng xả xung danh định lớn nhất của nhà cung cấp, Idp max. Theo thỏa thuận với khách hàng, giá trị này có thể giảm bớt. Chỉ trong trường hợp DUT đạt đến giới hạn điện áp xả trong quá trình xả, dòng điện phải được giảm sao cho điện áp tại đầu cực của ắc quy được duy trì ở giới hạn điện áp xả trong suốt 120 s xả xung. Dòng điện của xung nạp tái sinh điện phải giữ không đổi và được tính bằng 75 % dòng xung xả. Chỉ trong trường hợp DUT đạt đến giới hạn điện áp nạp trong khi nạp, dòng điện phải được giảm sao cho điện áp tại đầu cực của ắc quy được duy trì ở giới hạn điện áp nạp trong suốt 20 s xung nạp tái sinh.
Biên dạng thử phải bắt đầu bằng xung xả Idp max trong 18 s, sau đó là xung phóng 0,75 Idp max trong 102 s tiếp theo là thời gian nghỉ 40 s để cho phép đo Điện trở phân cực của pin. Sau khoảng thời gian nghỉ, một xung nạp điện trong 20 s với 75 % cường độ dòng của xung xả Idp max phải được thực hiện để xác định khả năng nạp tái sinh điện. Sau xung nạp, thời gian nghỉ 40 s phải kế tiếp theo (để biết về thời gian và dòng điện, xem thêm Bảng 4 và Hình 2).
CHÚ THÍCH: để thử nghiệm các hệ thống ắc quy, tùy thuộc vào nhiệt độ thực và SOC của DUT, thì BCU phải cho biết các giới hạn làm việc cho phép lớn nhất của DUT thông qua bus để cho băng thử luôn duy trì DUT trong điều kiện làm việc được quy định. Để thử nghiệm bộ ắc quy, nhà cung cấp phải cho biết tất cả các giới hạn làm việc cần thiết cho DUT để điều chỉnh băng thử sao cho luôn duy trì DUT trong các điều kiện làm việc đã quy định.
Bảng 4 – Biên dạng đặc tính công suất xung
| Gia tăng thời gian, (s) | Thời gian lũy kế, (s) | Dòng điện |
| 0 | 0 | 0 |
| 18 | 18 | Idpmax |
| 102 | 120 | 0,75 Idpmax |
| 40 | 160 | 0 |
| 20 | 180 | -0,75 Idpmax |
| 40 | 220 | 0 |
Hình 2 cho một ví dụ về dòng xung xả danh định lớn nhất, Imax. Dòng xả được xác định là dương và dòng nạp là âm. Dòng xung xả danh định lớn nhất, I, đối với biên dạng đặc tính công suất xung phải do nhà cung cấp quy định.
Hình 2 – Biên dạng đặc tính công suất xung – Dòng điện
Hình 3 – Biên dạng đặc tính công suất xung – Điện áp
CHÚ THÍCH: Các giá trị điện áp trong Hình 3 là một ví dụ và được biểu thị cho cấp độ bộ hoặc hệ thống. Giá trị có thể khác nhau tùy thuộc vào hóa chất của ắc quy, nhiệt độ, SOC, v.v.
Phải đo tại đầu cực ắc quy ở các thời điểm được nêu trong Bảng 5 để xác định công suất đỉnh (cực đại), công suất tái sinh điện, điện trở, điện áp và dòng điện.
Nếu thiết bị thử nghiệm không thể cung cấp giá trị cường độ dòng điện với độ chính xác yêu cầu tại thời điểm 100 ms sau khi có sự thay đổi biên dạng dòng điện, các giá trị không liên quan đến công suất và điện trở phải được tính cho bước thử nghiệm riêng biệt này.
Bảng 5 – Dòng diện và điện áp đo được
| Thời gian; (s) | Giá trị dòng điện | Điện áp | Dòng điện |
| 0 | 0 | Uo | I0 |
| 0,1 | Idpmax | U1 | I1 |
| 2 | Idpmax | U2 | I2 |
| 5 | Idpmax | U3 | I3 |
| 10 | Idpmax | U4 | I4 |
| 18 | Idpmax | U5 | I5 |
| 18,1 | 0,75 Idpmax | U6 | I6 |
| 20 | 0,75 Idpmax | U7 | I7 |
| 30 | 0,75 Idpmax | U8 | I8 |
| 60 | 0,75 Idpmax | U9 | 19 |
| 80 | 0,75 Idpmax | U10 | I10 |
| 120 | 0,75 Idpmax | U11 | I11 |
| 160 | 0 | U12 | I12 |
| 160,1 | – 0,75 Idpmax | U13 | I13 |
| 162 | – 0,75 Idpmax | U14 | I14 |
| 170 | – 0,75 Idpmax | U15 | I15 |
| 180 | – 0,75 Idpmax | U16 | I16 |
| 220 | 0 | U17 | I17 |
Các tính toán sau đây về điện trở và công suất phải được thực hiện theo Bảng 6.
Bảng 6 – Tính toán về điện trở và công suất
| Giá trị | Công thức | Dt. (s) |
| Điện trở xả 90 s | Ri 90s,dch = (U0-U10)/I11 | 90 |
| Điện trở xả 120 s | Ri 120s,dch = (U0-U11)/I11 | 120 |
| Điện trở xả toàn bộ | Ri dch = (U12-U11)/I11 | 40 |
| Điện trở nạp 0,1 s | Ri 0,1s,cha = (U12-U13)/I13 | 0,1 |
| Điện trở nạp 2 s | Ri 2s,cha = (U12-U14)/I14 | 2 |
| Điện trở nạp 10 s | Ri 10s,cha = (U12-U15)/I15 | 10 |
| Điện trở nạp 20 s | Ri 20s,cha = (U12-U16)/I16 | 20 |
| Điện trở nạp toàn bộ | Ri cha = (U16-U17)/I17 | 20 |
| công suất xả 0,1 s | P 0,1s,dch = U1 x l1 | 0,1 |
| công suất xả 2 s | P 2s,dch = U2 x l2 | 2 |
| công suất xả 5 s | P 5s,dch = U3 x l3 | 5 |
| công suất xả 10 s | P 10s,dch = U4 x l4 | 10 |
| Công suất xả 18 s | P 18s,dch = U5 x l5 | 18 |
| Công suất xả 18,1 s | P 18,1s,dch = U6 x l6 | 18,1 |
| Công suất xả 20 s | P 20s,dch = U7 x l7 | 20 |
| Công suất xả 30 s | P 30s,dch = U5 x l5 | 30 |
| Công suất xả 60 s | P 60s,dch = U9 x l9 | 60 |
| Công suất xả 90 s | P 70s,dch = U10 x l10 | 90 |
| Công suất xả 120 s | P 120s,dch = U11 x l11 | 120 |
| Công suất nạp 0,1 s | P 0,1s,dch = U13 x l13 | 0,1 |
| Công suất nạp 2 s | P 2s,dch = U14 x l14 | 2 |
| Công suất nạp 10 s | P 10s,cha = U15 x l15 | 10 |
| Công suất nạp 20 s | P 20s,cha = U16 x l16 | 20 |
| Điện áp mạch mở | U ocv = U17 | – |
7.3.3 Quy trình thử
Thử nghiệm phải được thực hiện ở bốn nhiệt độ khác nhau (40 °C, RT, 0 °C và -10 °C) và phải bao gồm một phạm vi SOC từ 90 % đến 20 % trong ba bước: 90 % (hoặc được cấp bởi nhà cung cấp), 50 % và 20 % (hoặc được cấp bởi nhà cung cấp).
– Cứ trước mỗi nhiệt độ thử, DUT phải được thuần hóa ở RT theo các yêu cầu về cân bằng nhiệt được quy định trong 5.1, tiếp theo là SCH như được quy định trong 6.2.2.3 để nạp đầy đến mức không thể nạp thêm và một SC như được quy định trong 6.2.
– Sau đó DUT phải được thuần hóa ở nhiệt độ thử quy định theo yêu cầu về cân bằng nhiệt được nêu trong 5.1, tiếp theo là SCH như được nêu trong 6.2.2.3.
– Trước số liệu thử đặc tính công suất xung để nạp chuẩn SCH phải thuần hóa DUT về trạng thái được nạp đầy ở nhiệt độ thử nghiệm quy định.
– Trong bước tiếp theo, DUT đã nạp đầy phải được xả ra với cường độ C/3 cho SOC ban đầu là 90 %, tiếp đó là thời gian nghỉ tối thiểu 30 min.
CHÚ THÍCH: Lần xả 108 s với cường độ C/3 phải làm giảm mức SOC xuống còn 1 %.
– Sau đó, biến dạng đặc tính công suất xung như mô tả trong 7.3.2 phải được thực hiện.
– Các bước SOC tiếp theo (50% và 20%) phải đạt được bằng mức xả C/3, tiếp đó là thời gian nghỉ 30 min.
– Sau đó biên dạng đặc tính công suất xung như mô tả trong 7.3.2 phải được thực hiện tại mỗi bước SOC được đề cập.
Lượng nạp điện (Ah) được lấy từ biên dạng đặc tính công suất trước đó phải được tính đến khi điều chỉnh mức SOC sang bước tiếp theo bằng cách xả C/3.
– Khi kết thúc biên dạng đặc tính công suất xung ở mức 20 % SOC, SCH phải được thực hiện.
– Lấy mẫu dữ liệu, đặc biệt là về điện áp và dòng điện của DUT phải được thực hiện với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ: 10 ms.
– Trình tự thử đầy đủ phải được thực hiện theo quy định trong Bảng 7.
Bảng 7 – Trình tự thử công suất và thử điện trở trong
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 1.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 1.3 | SC | RT |
| 2.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 2.3 | Đặc tính công suất xung | RT |
| 2.4 | SCH | RT |
| 3.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 3.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 3.3 | SC | RT |
| 4.1 | Cân bằng nhiệt | 40°C |
| 4.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | 40°C |
| 4.3 | Đặc tính công suất xung | 40°C |
| 4.4 | SCH | 40°C |
| 5.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 5.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 5.3 | SC | RT |
| 6.1 | Cân bằng nhiệt | 0 °C |
| 6.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | 0 °C |
| 6.3 | Đặc tính công suất xung | 0 °C |
| 6.4 | SCH | 0 °C |
| 7.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 7.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 7.3 | SC | RT |
| 8.1 | Cân bằng nhiệt | -10 °C |
| 8.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | -10 °C |
| 8.3 | Đặc tính công suất xung | -10 °C |
| 8.4 | SCH | -10 °C |
| 9.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 9.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 9.3 | SC | RT |
| 14.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 14.2 | Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm | RT |
| 14.3 | Đặc tính công suất xung | RT |
| 14.4 | SCH | RT |
Quy trình SCH ở các nhiệt độ khác nhau phải tuân theo 6.2.2.3.
Quy trình SC phải tuân theo 6.2.
Tất cả các thử xả phải được kết thúc ở giới hạn điện áp xả do nhà cung cấp quy định.
Nạp SCH đầy đến mức không thể nạp thêm cho phép nạp lại DUT để bù lại tổn thất điện năng có thể xảy ra trong quá trình cân bằng nhiệt. Phải bỏ qua các bước thử nằm ngoài cường độ dòng lớn nhất ở một nhiệt độ nhất định được quy định bởi nhà sản xuất.
7.3.4 Yêu cầu
Dữ liệu sau phải được tính toán bằng các công thức được mô tả trong 7.3.2.:
– công suất xả tính theo W trong các đỉnh 0,1 s, 2 s, 5 s, 10 s, 18 s, 18,1 s, 20 s, 30 s, 60 s, 90 s và 120 s là một hàm của SOC và nhiệt độ;
– công suất xả tính bằng W trong các đỉnh 0,1 s, 2 s, 10 s và 20 s là một hàm của SOC và nhiệt độ;
– Điện trở xả tính bằng mũ trong các đỉnh 0,1 s, 2 s, 5 s, 10 s, 18 s, 18,1 s, 20 s, 30 s, 60 s, 90 s và 120 s cũng như điện trở toàn bộ là một chức năng SOC và nhiệt độ;
– điện trở nạp tính bằng mΩ trong các đỉnh 0,1 s, 2 s, 10 s và 20 s cũng như tổng điện trở là một hàm của SOC và nhiệt độ;
– điện áp mạch mở tính bằng V là hàm của SOC và nhiệt độ;
– sai lệch so với thử nghiệm đầu tiên và cuối cùng ở RT, nếu có;
– nhiệt độ so với thời gian của DUT tại các thử nghiệm được chỉ định; và
– nếu phải giảm cường độ dòng điện hoặc dòng xả do giới hạn điện áp, các giá trị Điện trở trong được tính toán phải được ghi rõ trong biên bản và trong bảng kết quả.
7.4 Tổn thất SOC không tải
7.4.1 Mục đích
Mục đích của thử nghiệm này là để đo tổn thất SOC của hệ thống ắc quy nếu không được dùng trong một thời gian dài. Thử nghiệm này đề cập đến một giả thiết là xe máy hoặc mô tô không chạy trong một thời gian dài hơn và do đó hệ thống ắc quy không được nạp. Việc mất SOC không tải, nếu xảy ra, có thể là do tự xả, thường là tạm thời hoặc do các cơ chế khác có thể làm cho SOC tổn thất thường xuyên hoặc bán thường xuyên.
Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các hệ thống ắc quy.
7.4.2 Quy trình thử
Tổn thất của SOC không tải phải được đo với hệ thống ắc quy đồng bộ và hoạt động đầy đủ.
BCU phải được cấp nguồn điện năng phụ cần thiết (ví dụ: nguồn cấp điện năng một chiều 12 V) để có thể điều khiển các chức năng cần thiết của hệ thống ắc quy trong thời gian nghỉ, ví dụ:
– cân bằng pin của hệ thống ắc quy;
– và các hoạt động đánh thức BCU định kỳ.
Mức độ tổn thất SOC không tải phải bao gồm tổng các dòng xả ký sinh hoặc dòng xả khi làm việc có thể có của chính mạch cân bằng pin của hệ thống ắc quy vượt quá cường độ tự xả vốn có của bản thân các pin trong ắc quy.
Mức độ tổn thất SOC không tải của hệ thống ắc quy phải được đo trong ba khoảng thời gian nghỉ khác nhau và ở hai nhiệt độ khác nhau. Hệ thống ắc quy phải được thuần hóa ở trạng thái được nạp đầy bởi một SC và sau đó để ở mạch hở trong một thời gian nhất định. BCU phải có thể thực hiện các tác động điều khiển (ví dụ: cân bằng pin, tác động đánh thức đều đặn, v.v.). Sau khoảng thời gian nghỉ, SOC còn lại phải được xác định bằng một xả C/3 ở RT.
Các thử nghiệm phải được thực hiện trong buồng thử có điều khiển nhiệt độ ở một nhiệt độ xác định.
Trước mỗi chu kỳ thử ở một nhiệt độ nhất định, ắc quy phải được giữ ở nhiệt độ thử trong ít nhất 12 h. Khoảng thời gian này có thể giảm đi nếu đạt được sự cân bằng nhiệt, được quy định là chênh lệch dưới 4 °C giữa các nhiệt độ của pin riêng lẻ trong khoảng thời gian 1 h.
| Nhiệt độ: | RT và 40 °C. |
| Chu kỳ chuẩn: | Để đảm bảo rằng mỗi thử nghiệm được thực hiện với hệ thống ắc quy trong cùng điều kiện ban đầu, phải thực hiện một SC (xem 6.2) trước mỗi thử nghiệm. |
| Cường độ xả: | Không xả sau khi SC được yêu cầu, hệ thống ắc quy phải ở trạng thái được nạp đầy. Nếu nhà cung cấp và khách hàng đồng ý với SOC thấp hơn, hệ thống ắc quy phải được xả sau một SC ở cường độ C/3 để điều chỉnh SOC đã thỏa thuận trước thời gian nghỉ. |
| Thời gian nghỉ: | 168 h (7 ngày) và 720 h (30 ngày). |
| Điện năng phụ: | Mức tiêu thụ điện năng phụ (ví dụ: mức 12 V một chiều) cho BCU và, nếu cần, đối với các thiết bị điện tử của hệ thống ắc quy khác, phải được đo liên tục và được tính bằng Wh cho mỗi khoảng thời gian nghỉ. |
CHÚ THÍCH: Thử nghiệm có thể được thực hiện theo trình tự với một DUT duy nhất hoặc song song với nhiều DUT.
7.4.3 Trình tự thử
Trình tự thử đầu tiên: Thời gian nghỉ tại RT.
Bảng 8 – Trình tự thử tổn thất SOC không tải ở RT
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 1.2 | SCH | RT |
| 1.3 | SC | RT |
| 1.4 | Giai đoạn nghỉ trong 168 h tại mạch cấp điện áp B mở | RT |
| 1.5 | SC | RT |
| 1.6 | Giai đoạn nghỉ trong 720 h tại mạch cấp điện áp B mở | RT |
| 1.7 | SC | RT |
Tất cả các thử nghiệm xả phải được kết thúc nếu đạt đến giới hạn điện áp xả mà nhà cung cấp yêu cầu
Dung lượng còn lại phải được đo trong các bước 1.3, 1.5 và 1.7 trong thử nghiệm SDCH, đây là phần đầu tiên của thử nghiệm SC.
Trình tự thử nghiệm thứ hai: Thời gian nghỉ ngơi ở 40 °C (hoặc cao hơn theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng).
Bảng 9 – Trình tự thử tổn thất SOC không tải ở 40°C (hoặc cao hơn)
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 2.1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2.2 | SCH | RT |
| 2.3 | SC | RT |
| 2.4 | Giai đoạn nghỉ trong 168 h, mạch cấp điện áp B mở | 40 °C (hoặc cao hơn) |
| 2.5 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2.6 | SC | RT |
| 2.7 | Giai đoạn nghỉ trong 720 h, mạch cấp điện áp B mở | 40 °C (hoặc cao hơn) |
| 2.8 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2.9 | SC | RT |
Tất cả các thử nghiệm xả phải được kết thúc nếu đạt đến giới hạn điện áp xả mà nhà cung cấp yêu cầu
Dung lượng còn lại phải được đo trong các bước 2.3, 2.6 và 2.9 trong thử nghiệm SDCH, đây là phần đầu tiên của thử nghiệm SC.
7.4.4 Yêu cầu
Điện năng C/3 còn lại và SOC từ trạng thái ban đầu được nạp đầy phải được báo cáo.
Việc tổn thất năng lượng và SOC sau mỗi khoảng thời gian nghỉ phải được tính bằng phần trăm của trạng thái được nạp đầy lúc đầu.
Mức tiêu thụ điện năng phụ (mức 12 V một chiều) cho BCU và, nếu cần, đối với các thiết bị điện tử của hệ thống ắc quy khác phải được tính bằng Wh cho mỗi khoảng thời gian nghỉ.
Một biểu đồ, bao gồm dữ liệu cho ba giai đoạn nghỉ và hai nhiệt độ thử, thể hiện dung lượng dư so với thời gian nghỉ phải được trình bày.
7.5 Tổn thất SOC khi lưu kho
7.5.1 Mục đích
Mục đích của thử nghiệm này là để đo tổn thất SOC khi lưu kho hệ thống ắc quy nếu nó được lưu kho trong một thời gian dài. Thử nghiệm này đề cập đến một giả thiết khi hệ thống ắc quy được vận chuyển từ nhà cung cấp đến khách hàng. Tổn thất SOC này khi lưu kho, nếu xảy ra, có thể là do tự xả, thường là tạm thời hoặc do các cơ chế khác có thể tạo ra tổn thất thường xuyên hoặc bán thường xuyên của SOC.
7.5.2 Quy trình thử
Tổn thất SOC khi lưu kho phải được đo với một hệ thống ắc quy hoàn chỉnh và làm việc đầy đủ. Trong thời gian lưu kho, tất cả các thiết bị đầu cực của hệ thống ắc quy phải bị ngắt kết nối cũng như công tắc ngắt kết nối dịch vụ, nếu có.
Tổn thất SOC khi lưu kho hệ thống ắc quy phải được đo sau khoảng thời gian nghỉ 720 h (30 ngày) ở nhiệt độ môi trường 45 °C với SOC ban đầu là 50 % hoặc cao hơn, nếu có thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng, SOC còn lại sau thời gian lưu kho được xác định bằng một cường độ xả C/3.
Tổn thất SOC trong cách bảo quản phải được thực hiện trong buồng thử có điều khiển nhiệt độ.
| Nhiệt độ: | 45 °C. |
| Chu kỳ chuẩn: | Để đảm bảo rằng mỗi thử nghiệm được thực hiện với hệ thống ắc quy trong cùng điều kiện ban đầu, một SC (xem 6.2) phải được thực hiện trước khi tổn thất SOC khi thử lưu kho. |
| Cường độ xả: | Xả hệ thống ắc quy xuống còn 50 % SOC với cường độ C/3. Giá trị SOC cao hơn có thể được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. |
| Thời gian nghỉ: | 720 h (30 ngày). |
| Điện năng phụ: | Trong thời gian lưu kho, tất cả các đấu nối tại hệ thống ắc quy đều bị ngắt. |
| Ngắt kết nối dịch vụ: | Công tắc ngắt kết nối dịch vụ, nếu có, phải bị ngắt kết nối. |
7.5.3 Trình tự thử
Bảng 10 – Trình tự thử tổn thất dung lượng khi lưu kho
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2 | SCH | RT |
| 3 | SC | RT |
| 4 | Xả ở C/3 đến 50 % SOC | RT |
| 5 | Giai đoạn nghỉ 720 h, toàn bộ đầu cực cấp điện áp A và cấp điện áp B phải bị ngắt đấu nối, công tắc kết nối hoạt động cũng bị ngắt đấu nối | 45 °C |
| 6 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 7 | SC trong hai lần | RT |
Tất cả các thử xả phải được kết thúc nếu đạt đến giới hạn điện áp xà mà nhà cung cấp yêu cầu.
SOC còn lại phải được đo trong phạm vi bước 7 khi thử SDCH và đó là phần đầu tiên của thử SC.
7.5.4 Yêu cầu
Điện năng C/3 còn lại và SOC từ SOC ban đầu phải được báo cáo. Việc tổn thất điện năng và SOC sau thời gian nghỉ phải được biểu thị bằng phần trăm của SOC ban đầu.
7.6 Vòng đời
7.6.1 Mục đích
Ngoài các yếu tố lão hóa khác (ví dụ: thời gian, nhiệt độ), khả năng lưu thông điện năng có ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của ắc quy.
Để chọn một biên dạng lão hóa có liên quan liên quan đến khả năng lưu thông điện năng, các điều kiện thực tế trong khi lái xe phải được xem xét. Để có được dữ liệu đáng tin cậy và có ý nghĩa khi dự đoán tuổi thọ làm việc, điều quan trọng là nhà cung cấp và khách hàng phải đồng ý về dữ liệu cơ bản trong biên dạng thử nghiệm.
Mặt khác, hệ thống ắc quy không được làm việc quá tải. Do đó, việc giám sát hệ thống ắc quy là bắt buộc, cũng như một số giai đoạn nghỉ nhất định là cần thiết cho trạng thái cân bằng và cân bằng pin.
Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các hệ thống ắc quy.
7.6.2 Quy trình thử
Trình tự thử vòng đời được mô tả trong Bảng 11.
Bảng 11 – Trình tự thử vòng đời
| Bước | Quy trình | Nhiệt độ môi trường |
| 1 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 2 | SCH | RT |
| 3 | SC | RT |
| 4 | Xả ở cường độ 1C cho đến khi điện áp ắc quy đạt đến giới hạn điện áp xả do nhà cung cấp quy định | RT |
| 5 | Nạp ở cường độ 1C cho đến khi trạng thái nạp đầy | RT |
| 6 | Lặp lại các bước 4 đến 5 cho đến khi là dung lượng xả còn 80 % | RT |
| 7 | Cân bằng nhiệt | RT |
| 8 | SCH | RT |
| 9 | SC | RT |
7.6.3 Yêu cầu
Các dữ liệu sau đây phải được báo cáo:
– dung lượng C/3 ban đầu ở RT; và
– dung lượng 1C ứng với thời gian của chu kỳ
8 Thử an toàn và tin cậy
8.1 Thử rung
8.1.1 Mục đích
Mô phỏng tải trọng cơ học về rung bắt nguồn từ hoạt động của xe máy hoặc mô tô điện mà hệ thống ắc quy có thể sẽ gặp phải trong suốt vòng đời.
8.1.2 Quy trình thử
Các tham số thử nghiệm đã cho là hợp lệ đối với DUT được thiết kế để lắp trên các khối lò xo của xe máy hoặc mô tô điện. DUT phải được lắp trên băng thử lắc theo vị trí lắp xe được thiết kế và theo các yêu cầu nêu trong TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47).
Thử rung phải là dạng sóng hình sin với dải quét logarit giữa 7 Hz và 200 Hz và trở lại 7 Hz đi qua trong 15 min. Chu kỳ này phải được lặp lại 12 lần trong thời gian 3 h cho mỗi ba vị trí lắp vuông góc lẫn nhau của DUT. Một trong các hướng rung phải vuông góc với mặt đầu cực.
Quá trình quét tần số logarit đối với DUT, với tổng khối lượng không quá 12 kg, như sau: từ 7 Hz, gia tốc đỉnh 1gn được duy trì cho đến khi đạt được 18 Hz. Biên độ sau đó được duy trì ở mức 0,8 mm (tổng chuyển dịch 1,6 mm) và tần số được tăng lên cho đến khi gia tốc cực đại 8 gn xuất hiện (xấp xỉ 50 Hz). Gia tốc đỉnh 8 gn sau đó được duy trì cho đến khi tần số được tăng lên 200 Hz.
Quá trình quét tần số logarit đối với DUT, với tổng khối lượng hơn 12 kg, như sau: từ 7 Hz, gia tốc cực đại 1 gn được duy trì cho đến khi đạt được 18 Hz. Biên độ sau đó được duy trì ở mức 0,8 mm (tổng chuyển dịch 1,6 mm) và tần số được tăng lên cho đến khi gia tốc cực đại là 2 gn (khoảng 25 Hz). Gia tốc cực đại 2 gn sau đó được duy trì cho đến khi tần số được tăng lên 200 Hz.
Sau khi thử rung, dung lượng DUT phải được đánh giá bằng cách thực hiện hai SC theo 6.2.
8.1.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử nghiệm và trong khoảng thời gian quan sát sau thử nghiệm 1 h, hệ thống ắc quy không được có dấu vết rò rỉ hoặc vỡ vỏ bình ắc quy, cháy hoặc nổ và cấp điện áp B của DUT phải duy trì điện trở cách điện ít nhất 100 Ω/V.
8.2 Va chạm cơ học
8.2.1 Mục đích
Mô phỏng tải trọng về va chạm cơ học xuất phát từ hoạt động của xe máy hoặc mô tô mà hệ thống ắc quy có thể sẽ gặp phải trong suốt vòng đời của nó.
8.2.2 Quy trình thử
Điều chỉnh SOC về trạng thái được nạp đầy trước khi bắt đầu thử nghiệm va chạm cơ học.
DUT với tổng khối lượng không quá 12 kg phải được bảo vệ an toàn cho máy thử bằng gá lắp cứng đỡ tất cả các bề mặt lắp của mỗi ắc quy thử. DUT phải chịu một lần va chạm nửa hình sin về gia tốc cực đại 150 gn và thời gian phát xung là 6 ms. DUT phải chịu ba lần va chạm theo hướng dương, sau đó là ba lần va chạm theo hướng âm ở ba vị trí lắp vuông góc lẫn nhau của ắc quy với tổng số 18 lần va chạm.
DUT với tổng khối lượng lớn hơn 12 kg phải chịu một lần va chạm nửa hình sin về gia tốc cực đại là 50 gn và thời gian phát xung là 11 ms. Mỗi pin hoặc ắc quy phải chịu ba lần va chạm theo hướng dương, sau đó là ba lần va chạm theo hướng âm ở ba vị trí lắp vuông góc lẫn nhau của ắc quy với tổng số 18 lần va chạm.
8.2.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử và trong khoảng thời gian 1h quan sát sau thử nghiệm, hệ thống ắc quy không được có dấu vết rò rỉ hoặc vỡ vỏ hộp ắc quy, cháy hoặc nổ và cấp điện áp B của DUT phải duy trì Điện trở cách điện ít nhất 100 Ω/V.
8.3 Thử rơi
8.3.1 Mục đích
Mô phỏng tải trọng va đập cơ học có thể xảy ra khi đánh rơi ngoài ý muốn trong quá trình thay hoặc sửa chữa ắc quy.
8.3.2 Quy trình thử
Điều chỉnh SOC về trạng thái được nạp đầy trước khi bắt đầu thử rơi.
Thả rơi tự do DUT từ chiều cao 1m xuống sàn bê tông, một lần theo mỗi phía.
Hoặc, mỗi mẫu được thả rơi tự do từ độ cao 1 m trên bề mặt phẳng làm bằng bê tông ở vị trí có khả năng tạo ra kết quả bất lợi nhất. Mỗi mẫu phải được thả rơi ba lần
8.3.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử nghiệm và quan sát sau thử nghiệm trong thời gian 6 h, hệ thống ắc quy phải không được có dấu vết rò rỉ, cháy nổ.
8.4 Sốc nhiệt
8.4.1 Mục đích
Mô phỏng tải nhiệt có được từ hoạt động của mô tô và xe máy mà một hệ thống ắc quy có thể phải trải qua trong suốt vòng đời.
8.4.2 Quy trình thử
Điều chỉnh SOC với cường độ xả 1C đến 80 % trước khi bắt đầu số liệu về tác động chu kỳ sốc nhiệt. Với DUT ở 80 % SOC và ở RT, được chứa trong một khối kín và với tất cả các điều khiển nhiệt bị vô hiệu hóa, cho DUT thực hiện chu kỳ nhiệt với nhiệt độ môi trường trong khoảng 85 °C hoặc Tmax (Tmax ≥ 60 °C), như được quy định giữa nhà cung cấp và khách hàng, xuống -40 °C (nhiệt độ môi trường phải được đo gần với DUT). Thời gian để đạt được mỗi nhiệt độ cực trị là 30 min hoặc ít hơn. Nếu có thể về mặt logic và có tính đến các giới hạn của thiết bị đã cho và cân nhắc về an toàn, có thể cho di chuyển DUT giữa hai buồng thử, một buồng thử được chỉnh đặt ở nhiệt độ cao nhất và buồng thử còn lại được chỉnh đặt ở nhiệt độ thấp nhất của phạm vi nhiệt độ. DUT phải duy trì ở mỗi cực trị trong tối thiểu 1 h. Tổng cộng có năm chu kỳ nhiệt phải được thực hiện. Sau chu kỳ nhiệt, kiểm tra DUT xem có bất kỳ hư hại nào không, đặc biệt chú ý đến bất kỳ dấu vết nào có thể tồn tại. Xác minh rằng mạch điều khiển đang hoạt động.
8.4.3 Yêu cầu
Trong thời gian thử và thời gian 1 h quan sát sau thử nghiệm, hệ thống ắc quy phải không được có dấu vết rò rỉ hoặc vỡ vỏ hộp ắc quy, cháy nổ và cấp điện áp B của DUT phải duy trì điện trở cách điện ít nhất là 100 Ω/V.
8.5 Ngâm nước
8.5.1 Mục đích
Mô phỏng ngâm nước có thể xảy ra khi mô tô hoặc xe máy bị ngập nước.
8.5.2 Quy trình thử
Với DUT trong tình huống hoạt động bình thường và ở trạng thái nạp đầy, ngâm DUT vào nước muối ở nhiệt độ môi trường (5 % trọng, lượng NaCI trong H2O) trong ít nhất 2 h hoặc cho đến khi có thể thấy bất kỳ phản ứng nào dừng lại. Độ sâu của nước phải đủ để nhấn chìm hoàn toàn DUT. DUT có thể được đặt vào bể chứa đầy nước hoặc có thể được đặt vào bể trống và nước được bơm vào bể để nhấn DUT chìm hoàn toàn trong nước.
DUT có thể được thử theo điều kiện mô phỏng của xe (ví dụ: bộ ắc quy với bộ phận thực của xe).
8.5.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử nghiệm và thời gian 1 h quan sát sau thử nghiệm, hệ thống ắc quy phải không được có dấu vết cháy nổ.
CHÚ THÍCH: Nếu ắc quy được ngâm trong nước dẫn điện, các khí dễ cháy hoặc độc hại có thể được tạo ra. Hiệu ứng này không phải là chỉ xảy ra duy nhất với công nghệ ắc quy lithi-ion.
8.6 Cháy
8.6.1 Mục đích
Mô phỏng tải nhiệt có thể xảy ra ở đám cháy xe máy hoặc mô tô.
CHÚ THÍCH: Thử nghiệm này áp dụng cho các bộ và hệ thống ắc quy được sử dụng trên xe máy hoặc mô tô điện có khoang hành khách.
8.6.2 Quy trình thử
Ngọn lửa phơi trước DUT phải thu được bằng cách đốt nhiên liệu thương mại dùng cho động cơ đốt trong (sau đây gọi là “nhiên liệu”) đựng trong một cái khay. Lượng nhiên liệu đổ vào khay phải đủ để cho phép ngọn lửa, trong điều kiện cháy liên tục cháy tự do trong suốt quy trình thử, tức là ít nhất phải đạt 25 l/m2.
Nên đổ nước vào đáy khay để mặt đáy của khay đảm bảo phẳng. Kích thước khay phải được chọn để đảm bảo rằng các mặt bên của DUT được phơi trước ngọn lửa. Do vậy khay phải rộng hơn hình chiếu bằng của DUT ít nhất 20 cm, nhưng không quá 50 cm. Mặt bên của khay không được cao quá 8 cm so với mức nhiên liệu khi bắt đầu thử.
Khay chứa đầy nhiên liệu phải để bên dưới DUT theo cách sao cho khoảng cách giữa mức nhiên liệu trong khay và đáy DUT tương ứng với chiều cao thiết kế của DUT ở phía trên mặt đường trong trạng thái không tải của xe máy và mô tô điện hoặc nếu chiều cao không được quy định thì để cách khoảng 50 cm hoặc theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Trong pha C của thử nghiệm, phải phủ khay bằng một màn che. Màn che phải được đặt cao (30 ±10) mm trên mức nhiên liệu đo được trước khi châm lửa nhiên liệu. Màn che phải được làm bằng vật liệu chịu lửa như quy định trong Phụ lục B. Không được có khe hở giữa các viên gạch và chúng phải được đỡ trên khay nhiên liệu sao cho lỗ trên các viên gạch không bị che lại. Chiều dài và chiều rộng của khung phải nhỏ hơn 20 mm đến 40 mm so với kích thước bên trong của khay sao cho có một khoảng cách từ 10 mm đến 20 mm giữa khung và thành khay để cho thông gió. Trước khi thử, màn che ít nhất phải ở nhiệt độ môi trường. Các viên gạch chịu lửa có thể được làm ướt để đảm bảo các điều kiện thử nghiệm lặp lại
Pha A: Sấy nóng sơ bộ
Nhiên liệu trong khay phải được châm lửa ở khoảng cách xa ít nhất 3 m so với DUT đang được thử nghiệm. Sau 60 s làm nóng sơ bộ, khay phải được đặt bên dưới DUT bằng cách di chuyển đồ gá giữ DUT hoặc khay.
Pha B: Phơi trực tiếp trước ngọn lửa
Trong 70 s, DUT phải được tiếp xúc với ngọn lửa sinh ra từ nhiên liệu cháy tự do.
Pha C: Phơi gián tiếp trước ngọn lửa
Ngay sau khi giai đoạn B kết thúc, phải để màn che giữa khay đang cháy và DUT. DUT phải được phơi trước ngọn lửa đang cháy tắt dần đi trong 60 s nữa.
Thay vì tiến hành Pha C của thử nghiệm có thể tiếp tục thực hiện Pha B trong 60 s nữa.
Pha D: Kết thúc thử nghiệm
Khay đang cháy được đậy bằng màn che phải được đưa về vị trí ban đầu (pha A). Không được dập lửa cho DUT. Phải quan sát DUT cho đến khi nhiệt độ bề mặt của DUT giảm xuống nhiệt độ môi trường hoặc để nguội dần xuống trong thời gian ít nhất là 3 h.
8.6.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử và thời gian quan sát sau thử nghiệm, không được có bằng chứng về vụ nổ trên DUT.
8.7 Điều kiện quá nhiệt
8.7.1 Mục đích
Các thử nghiệm về hành vi an toàn của hệ thống ắc quy trong điều kiện nhiệt độ quá cao. Xác nhận tính hợp lệ của chức năng của các biện pháp bảo vệ chống quá nhiệt bên trong, nếu có thể áp dụng.
8.7.2 Quy trình thử
DUT phải được đặt trong lò đối lưu hoặc buồng khí hậu. Nhiệt độ của DUT phải được chỉnh đặt ở 50°C, cao hơn 10 K so với nhiệt độ cao nhất để thử đặc tính (40 °C). Thời gian nghỉ là 2 h hoặc cho đến khi đạt được cân bằng nhiệt. Thiết bị làm mát chủ động, nếu có, phải bị vô hiệu hóa, nếu có thể.
Thực hiện một lần xả và sau đó là nạp với cường độ dòng lớn nhất theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Lặp lại chu kỳ xả và nạp cho đến khi có sự can thiệp của biện pháp bảo vệ quá nhiệt hoặc ở trạng thái cân bằng nhiệt của DUT. Nhiệt độ của DUT phải được theo dõi bằng các thiết bị đo được nhà sản xuất tích hợp trong DUT.
CHÚ THÍCH: Ngắt kết nối tải điện được coi là biện pháp bảo vệ hiệu quả
8.7.3 Yêu cầu
Không được có bất kỳ bằng chứng nào về rò rỉ, vỡ, cháy hoặc nổ trên DUT.
8.8 Bảo vệ chống ngắn mạch
8.8.1 Mục đích
Mục đích của thử nghiệm bảo vệ chống ngắn mạch là kiểm tra chức năng của thiết bị bảo vệ quá dòng.
Thiết bị này phải ngắt dòng ngắn mạch để ngăn cho DUT tránh khỏi các sự cố nghiêm trọng liên quan khác do dòng ngắn mạch gây ra.
8.8.2 Quy trình thử
DUT phải ở RT, được nạp đầy và trong điều kiện hoạt động bình thường (các công tắc tơ chính được đóng lại, hệ thống ắc quy được điều khiển bởi BCU). Một dây dẫn điện cỡ xấp xỉ 20+0-10 mΩ phải được sử dụng để tải “dòng đoản mạch cứng” trong ít hơn 1 s trong khoảng 10 min hoặc cho đến khi một điều kiện khác xảy ra ngăn cản việc hoàn thành thử nghiệm (ví dụ: một bộ phận bị nóng chảy). Thử nghiệm phải được thực hiện cùng với các thiết bị bảo vệ ngắn mạch tích hợp, thụ động và không thụ động.
Sau khi cho DUT chịu tải ngắn mạch như mô tả ở trên, việc quan sát DUT phải được tiếp tục trong 2 h.
Tất cả các chức năng của DUT phải được vận hành đầy đủ như đã thiết kế trong quá trình thử. Ở cấp độ bộ, thiết bị bảo vệ quá dòng (ví dụ: cầu chì) phải ngắt dòng điện ngắn mạch, ở cấp độ hệ thống, dòng điện ngắn mạch phải bị ngắt bởi thiết bị bảo vệ quá dòng (ví dụ: cầu chì) và/hoặc ngắt kết nối tự động bởi các công tắc tơ chính.
Lấy mẫu dữ liệu, đặc biệt đối với điện áp và dòng điện DUT, phải được thực hiện với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ: 0,1 ms để đánh giá được chức năng ngắt dòng và dòng ngắn mạch đỉnh thực tế.
8.8.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống ắc quy không được có dấu vết rò rỉ, vỡ, cháy hoặc nổ. DUT chịu cấp điện áp B phải duy trì được Điện trở cách điện ít nhất 100 Ω/V.
8.9 Bảo vệ chống quá nạp
8.9.1 Mục đích
Mục đích của thử nghiệm bảo vệ chống nạp quá mức là để thử chức năng của bảo vệ chống nạp quá mức. Chức năng này phải ngắt dòng nạp quá mức để ngăn DUT khỏi bất kỳ sự cố nghiêm trọng nào khác có liên quan do dòng nạp quá mức gây ra.
8.9.2 Quy trình thử
DUT phải ở RT, được nạp đầy và trong điều kiện hoạt động bình thường cùng với hoạt động của hệ thống làm mát (các công tắc tơ chỉnh được đóng lại, hệ thống ắc quy phải được điều khiển bởi BCU). Thử nghiệm phải được thực hiện cùng với các thiết bị bảo vệ mạch thụ động, tích hợp. Điều khiển nạp chủ động phải bị ngắt kết nối hoặc vô hiệu hóa.
– DUT phải được nạp với cường độ dòng không đổi theo thỏa thuận của nhà cung cấp và khách hàng. Tốc độ dòng nạp không đổi nên dùng là 2C.
– Giới hạn trên cho điện áp nguồn nên được chỉnh đặt không vượt quá 20 % điện áp lớn nhất của hệ thống ắc quy.
– Việc nạp phải được tiếp tục cho đến khi DUT ngắt quá trình nạp bằng cách ngắt tự động bởi công tắc tơ chính hoặc công tắc điện tử (ví dụ: transistor trong thiết bị điện tử công suất).
– Thử nghiệm nạp quá mức phải dừng nếu mức SOC trên 130 % hoặc nhiệt độ của pin cao hơn 55 °C. Giới hạn về nhiệt độ pin của SOC và DUT để dừng thử nghiệm bảo vệ chống nạp quá mức có thể được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.
Việc thu thập/giám sát dữ liệu phải được tiếp tục trong 1h sau khi dừng nạp. Tất cả các chức năng của DUT phải được vận hành đầy đủ như được thiết kế trong quá trình thử nghiệm.
Lấy mẫu dữ liệu, đặc biệt đối với điện áp và dòng điện DUT, phải được thực hiện với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ: 100 ms để đánh giá chức năng ngắt dòng điện.
Ngay sau khi kết thúc nạp, phải tiến hành SC, nếu không bị DUT ngăn cản.
8.9.3 Yêu cầu
BCU phải ngắt dòng nạp quá mức bằng cách ngắt tự động bởi các công tắc tơ chính hoặc công tắc điện từ để ngăn DUT tránh bị các tác động nghiêm trọng liên quan khác.
Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống ắc quy không được có dấu vết rò rỉ hoặc vỡ vỏ ắc quy, cháy nổ. DUT chịu cấp điện áp B phải duy trì được điện trở cách điện ít nhất 100 Ω/V.
8.10 Bảo vệ chống xả quá mức
8.10.1 Mục đích
Mục đích của thử nghiệm bảo vệ chống xả quá mức là để kiểm tra chất lượng của chức năng bảo vệ chống xả quá mức. Thiết bị này phải ngắt dòng xả quá mức để ngăn DUT khỏi bất kỳ sự cố nghiêm trọng nào khác có liên quan gây ra bởi dòng xả quá mức.
8.10.2 Quy trình thử
DUT phải ở RT, được nạp đầy và trong điều kiện hoạt động bình thường (các công tắc tơ chính được đóng lại, hệ thống ắc quy được điều khiển bởi BCU). Thử nghiệm phải được thực hiện cùng với các thiết bị bảo vệ mạch thụ động, tích hợp. Điều khiển xả chủ động phải bị ngắt kết nối hoặc vô hiệu hóa.
– Thực hiện SDCH. Nếu đạt đến giới hạn xả bình thường, việc xả với cường độ C/3 phải được tiếp tục.
– Việc xả phải được tiếp tục cho đến khi DUT ngắt quá trình xả bằng cách ngắt tự động bởi các công tắc tơ chính hoặc công tắc điện tử (ví dụ: transistor trong điện tử công suất).
– Thử nghiệm xả phải được dừng bằng tay nếu đã đạt được 25 % mức điện áp danh định hoặc giới hạn thời gian là 30 min sau khi vượt qua giới hạn xả bình thường của DUT. Các giá trị giới hạn về thời gian và điện áp để dừng thử nghiệm bảo vệ chống xả quá mức có thể được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.
CHÚ THÍCH: Điện áp danh định do nhà cung cấp công bố là điện áp làm việc được khuyên dùng của hệ thống ắc quy do họ sản xuất. Điện áp phụ thuộc vào hóa chất, số lượng pin và sự sắp xếp của các pin.
Việc thu thập/giám sát dữ liệu phải được tiếp tục trong 1 h sau khi ngừng xả. Tất cả các chức năng của DUT phải được vận hành đầy đủ như được thiết kế trong quá trình thử nghiệm.
Lấy mẫu dữ liệu, đặc biệt là ở giới hạn xả bình thường và xa hơn đối với điện áp và dòng điện của DUT, phải được thực hiện với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ: 100 ms để đánh giá chức năng ngắt dòng điện.
Ngay sau khi ngừng nạp, phải thực hiện SC nếu không bị DUT ngăn cản.
8.10.3 Yêu cầu
Thử nghiệm này mô phỏng việc sử dụng hệ thống/thành phần khi độ ẩm môi trường cao.
Các chế độ hư hỏng được nói đến là (các) sự cố điện gây ra bởi độ ẩm (ví dụ: dòng rò điện do bảng mạch in bị ướt).
Một chế độ hư hỏng nữa là có thể do hiệu ứng đối lưu mang theo độ ẩm vào bên trong vỏ hộp khi độ ẩm không khí bên trong hệ thống/bộ phận bị lạnh đi và không khí xung quanh có độ ẩm cao được hút vào hệ thống/bộ phận.
Thử nghiệm này áp dụng cho các bộ và hệ thống ắc quy.
8.11 Ngâm nước
8.11.1 Mục đích
Thử nghiệm này mô phỏng việc sử dụng hệ thống/thành phần khi độ ẩm môi trường cao.
Các chế độ hư hỏng được nói đến là (các) sự cố điện gây ra bởi độ ẩm (ví dụ: dòng rò điện do bảng mạch in bị ướt).
Một dạng hư hỏng nữa là có thể do hiệu ứng đối lưu mang độ ẩm vào bên trong vỏ hộp khi mà độ ẩm không khí bên trong hệ thống/bộ phận bị lạnh đi và không khí xung quanh có độ ẩm cao được hút vào hệ thống/thành phần.
Thử nghiệm này áp dụng cho các bộ và hệ thống ắc quy.
8.11.2 Quy trình thử
Thực hiện thử nghiệm theo TCVN 7699-2-30 (IEC 60068-2-30), Db, nhưng:
– biên dạng độ ẩm và nhiệt độ theo Hình 4: và
– số chu kỳ: 5.
Sử dụng chế độ vận hành 2.1 theo ISO 16750-1 trong suốt trình tự thử toàn bộ.
Nếu nhiệt độ của DUT vượt quá giới hạn do nhà cung cấp đưa ra, DUT nên được vận hành ở chế độ làm việc theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
CHÚ THÍCH 1: Số liệu về nhiệt độ và độ ẩm được quy định để tạo ra sự ẩm ướt gây ra ảnh hưởng như trong môi trường làm việc của xe.
CHÚ THÍCH 2: Để biết mô tả chi tiết, xem ISO 16750-4.
8.11.3 Yêu cầu
Mọi chức năng của thiết bị/hệ thống phải thực hiện như được thiết kế trong và sau khi thử nghiệm.
Dữ liệu đo được bao gồm Điện trở cách điện giữa hộp DUT và các đầu cực dương và cực âm trước và sau khi thử.
CHÚ DẪN:
Y độ ẩm tương đối theo % RH
Y’ nhiệt độ theo °C
X thời gian
a Bắt đầu giảm nhiệt độ
b Kết thúc tăng nhiệt độ
c bộ các trị số độ ẩm/nhiệt độ khuyên dùng
d ngưng tụ
e sấy khô
f một chu kỳ
Hình 4 – Chu kỳ ngâm nước
8.12 Phun muối
8.12.1 Mục đích
Thử nghiệm này mô phỏng chức năng của DUT khi tiếp xúc với điều kiện sương muối do sử dụng xe máy hoặc mô tô gần môi trường biển hoặc dùng muối để làm tan băng được sử dụng trên mặt đường phủ băng tuyết trong những tháng mùa đông
8.12.2 Quy trình thử
Một DUT được nạp đầy phải tiến hành theo phương pháp thử phù hợp với TCVN 7699-2-52 (IEC 60068-2-52), ít nhất là với mức độ khắc nghiệt là 3.
8.12.3 Yêu cầu
Tất cả các chức năng của thiết bị/hệ thống phải thực hiện như được thiết kế trong và sau khi thử.
Dữ liệu đo được bao gồm Điện trở cách điện giữa hộp DUT và các đầu cực dương và cực âm trước và sau khi thử.
Phụ lục A
(tham khảo)
Bộ và hệ thống ắc quy
A.1 Quy định chung
Phụ lục này cung cấp thông tin về cách phân biệt giữa bộ ắc quy và hệ thống ắc quy. Trong phụ lục này có các khuyến nghị về phân định các thử nghiệm bộ ắc quy và hệ thống ắc quy.
A.2 Bộ ắc quy
Hình A.1 trình bày một cấu hình điển hình của một bộ ắc quy.
CHÚ DẪN:
1 mạch cấp điện áp A hoặc B (đầu nối, cầu chì, dây điện)
2 đấu nối cấp điện áp A hoặc B
3 đấu nối cấp điện áp A (tùy chọn cho hệ thống ắc quy cấp A)
4 Vỏ hộp
5 thiết bị làm mát và kết nối (tùy chọn)
6 cụm pin (pin, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 công tắc ngắt kết nối hoạt động (chỉ dành cho hệ thống ắc quy cấp B)
8 bộ ắc quy
9 bộ phận điện tử của pin (cảm biến nhiệt độ) (tùy chọn)
a Vào.
b Ra.
Hình A.1 – Cấu hình điển hình của bộ ắc quy
A.3 Hệ thống ắc quy
A.3.1 Hệ thống ắc quy có tích hợp bộ điều khiển ắc quy
Hình A.2 cho thấy một cấu hình điển hình của hệ thống ắc quy có tích hợp bộ điều khiển ắc quy.
CHÚ DẪN:
1 mạch cáp điện áp A hoặc B (đầu nối, cầu chì, dây điện)
2 đấu nối cấp điện áp A hoặc B
3 đấu nối cấp điện áp A (tùy chọn cho hệ thống ắc quy cấp A)
4 Vỏ hộp
5 thiết bị làm mát và kết nối (tùy chọn)
6 cụm pin (pin, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 công tắc ngắt kết nối hoạt động (chỉ dành cho hệ thống ắc quy cấp B)
8 bộ ắc quy
9 bộ phận điện tử của pin (cảm biến nhiệt độ) (tùy chọn)
10 Bộ điều khiển ắc quy
a Vào.
b Ra.
Hình A.2 – Cấu hình điển hình của hệ thống ắc quy có BCU tích hợp
Một hệ thống ắc quy đại diện cho một thiết bị tích điện năng bao gồm các pin hoặc cụm pin, bộ phận điện tử của pin, bộ điều khiển ắc quy, mạch cấp điện áp B với công tắc tơ và thiết bị ngắt quá dòng bao gồm liên kết điện, đầu đấu nối làm mát, cấp điện áp B, cấp điện áp A và thông tin. Đối với hệ thống ắc quy 60 V một chiều hoặc cao hơn, có thể bao gồm chức năng tắt thủ công (ngắt kết nối hoạt động). Tất cả các bộ phận thường được đặt trong một hộp bảo vệ chống va đập trong khi sử dụng bình thường. Trong ví dụ này, bộ điều khiển ắc quy được tích hợp bên trong vỏ hộp chống va đập sử dụng thông thường và được kết nối liên quan đến các chức năng điều khiển của nó với bộ ắc quy.
A.3.2 Hệ thống ắc quy với bộ điều khiển ắc quy bên ngoài
Hình A.3 cho thấy cấu hình tiêu biểu của một hệ thống ắc quy với bộ điều khiển ắc quy bên ngoài.
CHÚ DẪN:
1 mạch cấp điện áp A hoặc B (đầu nối, cầu chì, dây điện)
2 đấu nối cấp điện áp A hoặc B
3 đấu nối cấp điện áp A (tùy chọn cho hệ thống ắc quy cấp A)
4 Vỏ hộp
5 thiết bị làm mát và kết nối (tùy chọn)
6 cụm pin (pin, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 công tắc ngắt kết nối hoạt động (chỉ dành cho hệ thống ắc quy cấp B)
8 bộ ắc quy
9 bộ phận điện tử của pin (cảm biến nhiệt độ) (tùy chọn)
10 Bộ điều khiển ắc quy
11 Hệ thống ắc quy
a Vào.
b Ra.
Hình A.3 – Cấu hình điển hình của hệ thống ắc quy có BCU bên ngoài
Một hệ thống ắc quy đại diện cho một thiết bị tích điện năng bao gồm các pin hoặc cụm pin, bộ phận điện tử của pin, bộ điều khiển ắc quy, mạch cấp điện áp B với công tắc tơ và thiết bị ngắt quá dòng bao gồm liên kết điện, đầu đấu nối làm mát, cấp điện áp B, cấp điện áp A và thông tin. Đối với hệ thống ắc quy 60 V một chiều hoặc cao hơn, có thể bao gồm chức năng tắt thủ công (ngắt kết nối hoạt động). Tất cả các thành phần thường được đặt trong một hộp bảo vệ chống va đập khi sử dụng bình thường. Trong ví dụ này, bộ điều khiển ắc quy được đặt bên ngoài vỏ hộp bảo vệ chống va đập khi sử dụng thông thường và được kết nối liên quan đến các chức năng điều khiển của nó với bộ ắc quy.
Phụ lục B
(Tham khảo)
Mô tả màn che được tham chiếu trong 8.6
Kích thước bằng milimet
Hình B.1- Màn che để thử chống cháy
Màn che phải có các thông số sau:
– khả năng chống cháy (Seger-Kegel) SK 30;
– hàm lượng AI2O3: 30 % đến 33 %;
– độ xốp mở (Po): 20 % đến 22 % thể tích;
– mật độ: 1900 kg/m3 đến 2 000 kg/m3; và
– diện tích lỗ hiệu dụng: 44,18 %.
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 6440-1 (ISO 6460-1), Mô tô – Phương pháp đo lượng khí thải và mức tiêu thụ nhiên liệu – Phần 1: Yêu cầu thử nghiệm chung.
[2] TCVN 12504-1 (ISO 6469-1), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Đặc tính kỹ thuật an toàn – Phần 1: Hệ thống tích năng lượng có thể nạp trên xe (RESS).
[3] TCVN 12504-3 (ISO 6469-3), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Đặc tính kỹ thuật an toàn – Phần 3: An toàn về điện.
[4] TCVN 9053 (ISO/TR 8713), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Từ vựng.
[5] TCVN 12503-1 (ISO 12405-1), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo lithi-ion – Phần 1: Ứng dụng/thiết bị công công suất lớn.
[6] TCVN 12503-2 (ISO 12405-2), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo lithi-ion – Phần 2: Ứng dụng/Thiết bị năng lượng cao.
[7] TCVN 12503-3 (ISO 12405-3), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo lithi-ion – Phần 3: Yêu cầu đặc tính an toàn.
[8] ISO 16750-4, Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 4: Climatic loads (Phương tiện giao thông đường bộ – Điều kiện môi trường và thử nghiệm cho các thiết bị điện và điện tử – Phần 4: Tải trọng khí hậu).
[9] ISO 20653, Road vehicles – Degrees of protection (IPcode)-Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access (Phương tiện giao thông đường bộ – Cấp bảo vệ (Mã IP) – Bảo vệ thiết bị điện chống lại vật ngoại lai, nước và tiếp cận).
[10] TCVN 10469 (ISO 23274), Phương tiện giao thông đường bộ – Đo chất phát thải và tiêu thụ nhiên liệu của xe hybrid điện.
[11] TCVN 12508 (ISO 23828), Phương tiện giao thông đường bộ dùng pin nhiên liệu – Đo tiêu thụ năng lượng – Xe chạy bằng hydro nén.
[12] IEC 62660 (tất cả các phần), (all parts), Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles (Pin lithi-ion thứ cấp dùng cho động cơ đẩy của xe điện).
[13] UN 38.3, Manual of Tests and Criteria 4th Revised Edition Lithium Battery Testing Requirements (Hướng dẫn của Liên hợp quốc về thử nghiệm và phiên bản thứ 4 sửa đổi về Tiêu chí Yêu cầu thử nghiệm pin lithi).
| TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12774:2020 (ISO 18243:2017) VỀ XE MÁY VÀ MÔ TÔ ĐIỆN – ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THỬ NGHIỆM VÀ YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ẮC QUY LITHI-ION | |||
| Số, ký hiệu văn bản | TCVN12774:2020 | Ngày hiệu lực | |
| Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam | Ngày đăng công báo | |
| Lĩnh vực |
Giao thông - vận tải |
Ngày ban hành | 01/01/2020 |
| Cơ quan ban hành | Tình trạng | Còn hiệu lực | |
Các văn bản liên kết
| Văn bản được hướng dẫn | Văn bản hướng dẫn | ||
| Văn bản được hợp nhất | Văn bản hợp nhất | ||
| Văn bản bị sửa đổi, bổ sung | Văn bản sửa đổi, bổ sung | ||
| Văn bản bị đính chính | Văn bản đính chính | ||
| Văn bản bị thay thế | Văn bản thay thế | ||
| Văn bản được dẫn chiếu | Văn bản căn cứ |
