Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12503-3:2018 (ISO 12405-3:2014) về Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo loại lithi-ion -Phần 3: Yêu cầu đặc tính an toàn
Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems - Part 3: Safety performance requirements
Lời nói đầu
TCVN 12503-3:2018 hoàn tương đương với ISO 12405-3:2014.
TCVN 12503-3:2018 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.
Bộ tiêu chuẩn TCVN 12503 (ISO 12405), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo loại lithi-ion gồm các phần sau:
- TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), Phần 1: Ứng dụng/thiết bị công suất lớn;
- TCVN 12503-2:2018 (ISO 12405-2:2012), Phần 2: Ứng dụng/thiết bị năng lượng cao;
- TCVN 12503-3:2018 (ISO 12405-3:2014), Phần 3: Yêu cầu đặc tính an toàn.
PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THỬ NGHIỆM ĐỐI VỚI HỆ THỐNG VÀ BỘ ẮC QUY KÉO LOẠI LITHI-ION - PHẦN 3: YÊU CẦU ĐẶC TÍNH AN TOÀN
Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems - Part 3: Safety performance requirements
Tiêu chuẩn này quy định các quy trình thử và đưa ra các phép thử và đưa ra các yêu cầu an toàn có thể chấp nhận được cho hệ thống và bộ ắc quy lithi-ion điện áp cấp B được sử dụng làm ắc quy kéo trong các phương tiện giao thông đường bộ (‘phương tiện giao thông đường bộ’ sau đây được gọi là 'xe') làm ắc quy kéo. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy kéo sử dụng cho các xe hai bánh hoặc ba bánh. Tiêu chuẩn này có liên quan đến thử nghiệm tính năng an toàn của hệ thống và bộ ắc quy kéo được sử dụng cho một xe. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho đánh giá an toàn của hệ thống và bộ ắc quy trong quá trình vận chuyển, bảo quản, sản xuất xe, các dịch vụ sửa chữa và bảo dưỡng.
Các tài liệu viện dẫn sau 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 9053:2018 (ISO 871 3:2012), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Từ vựng.
TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo loại lithi-ion - Phần 1: Ứng dụng/thiết bị công suất lớn.
TCVN 12503-2:2018 (ISO 12405-2:2011), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo loại lithi-ion - Phần 2: Ứng dụng/thiết bị năng lượng cao.
ISO 6469-1:2009, Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part 1: On-board rechargeable energy storage system (RESS), (Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật an toàn - Phần 1: Hệ thống tích điện nạp lại được lắp trên xe).
ISO 6469-3:2011, Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part 3: Protection of persons against electric shock, (Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật an toàn - Phần 3, Bảo vệ người chống điện giật).
ISO 20653 Road vehicles -Degrees of protection (IP code) - Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access, (Phương tiện giao thông đường bộ - Cấp bảo vệ (mà IP) - Bảo vệ thiết bị điện chống các vật lạ, nước và sự tiếp cận).
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, và định nghĩa được cho trong TCVN 9053:2018 (ISO 8713:2012) và các thuật ngữ, định nghĩa sau:
3.1
Bộ điều khiển ắc quy (battery control unit)
BCU
Thiết bị điện tử điều khiển, kiểm soát, phát hiện hoặc tính toán các chức năng điện và nhiệt của hệ thống ắc quy và cung cấp sự kết nối thông tin giữa hệ thống ắc quy và các bộ điều khiển khác của xe.
CHÚ THÍCH: Để có giải thích rõ thêm, xem Phụ lục A.
3.2
Bộ ắc quy (battery pack)
Bộ phận tích điện gồm các ắc quy hoặc các cụm ắc quy thường được đấu nối với bộ phận điện tử của ăc quy, mạch điện điện áp cấp B và cơ cấu ngắt điện quá dòng, bao gồm cả các bộ phận liên kết mạng điện và các bộ ghép nối với các hệ thống bên ngoài.
CHÚ THÍCH 1. Để có thể giải thích rõ thêm, xem A.2.
CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ về các hệ thống ngoại vi là hệ thống làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và hệ giao tiếp.
3.3
Hệ thống con bộ ắc quy (battery pack subsystem)
Phần đại diện của bộ ắc quy.
3.4
Hệ thống ắc quy (battery system)
Thiết bị tích điện bao gồm các ắc quy hoặc các cụm ắc quy hoặc hộp ắc quy cũng như các mạch điện và bộ phận điện tử.
CHÚ THÍCH 1: Để có thể giải thích rõ thêm, xem A.3.1 và A.3.2. Các thành phần của hệ thống ắc quy cung có thể được phân bố vào các thiết bị khác nhau trong xe.
CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ về bộ phận điện tử là BCU và các công tăc tơ.
3.5
Xe khách (bus)
Xe được thiết kế và có kết cấu để chuyên chở hành khách, gồm có nhiều hơn tám chỗ ngồi ngoài chỗ ngồi của người lái và có khối lượng lớn nhất vượt quá 51.
3.6
Dung lượng (capacity)
Tổng số ampe giờ có thể có được từ một ắc quy đã được nạp điện đầy đủ trong các điều kiện quy định.
3.7
Bộ phận điện tử của pin (cell electronics)
Thiết bị điện tử thu thập và có thể giám sát các dữ liệu về nhiệt và điện của các pin hoặc các cụm pin và chứa các bộ phận điện tử để cân bằng pin, nếu cần thiết.
CHÚ THlCH: Bộ phận điện tử của pin có thể bao gồm một bộ phận điều khiển ắc quy. Chức năng cân bằng ắc quy có thể điều khiển được bằng bộ phận điện tử của pin hoặc có thể được điều khiển bằng BCU.
3.8
Khách hàng (customer)
Bên quan tâm đến sử dụng hệ thống hoặc bộ ắc quy và do đó, đặt hàng hoặc thực hiện thử nghiệm.
3.9
Thiết bị được thử (device under test)
Trong tiêu chuẩn này, một bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy.
3.10
Sự nổ (explosion)
Sự giải phóng năng lượng đột ngột đủ để gây ra các sóng nén và / hoặc các vật phóng ra có thể làm hư hỏng kết cấu và tạo ra hư hỏng về vật lý xung quanh DUT.
CHÚ THÍCH: Động năng của các các mảng vỡ bay ra từ hệ thống hoặc bộ ắc quy có thể đủ để gây ra hư hỏng về vật lý xung quanh DUT.
3.11
Cháy (fire)
Sự phát ra liên tục ngọn lửa từ một DUT (xấp xỉ hơn 1s).
CHÚ THÍCH: Các tia lửa và hồ quang không được xem là ngọn lửa.
3.12
Xe tải hạng nặng (heavy-duty truck)
Xe được thiết kế và có kết cấu để chở hàng, có khối lượng lớn nhất vượt quá 12 t.
3.13
Ứng dụng/thiết bị năng lượng cao (high-energy application)
Đặc tính của thiết bị hoặc ứng dụng mà tỷ số giữa công suất điện ra lớn nhất cho phép (công suất tính bằng W) và năng lượng đầu ra (năng lượng tính bằng W.h) ở cường độ phóng điện 1C tại RT đối với hệ thống và bộ ắc quy thường thấp hơn 10.
CHÚ THÍCH: Các hệ thống và bộ ắc quy có năng lượng cao thường được thiết kế cho các ứng dụng trong xe điện ắc quy (BEV).
3.14
Ứng dụng/thiết bị công suất lớn (high-power application)
Đặc tính của thiết bị hoặc ứng dụng mà tỷ số giữa công suất điện đầu ra lớn nhất cho phép (công suất tính bằng W) và năng lượng điện đầu ra (năng lượng tính bằng w.h) ở cường độ phóng điện 1 C tại RT đối với hệ thống và bộ ắc quy thường bằng hoặc lớn hơn 10.
CHÚ THÍCH: Các hệ thống và bộ ắc quy có công suất lớn thường được thiết kế cho các ứng dụng trong xe hybrid - điện (HEV) và xe pin nhiêu liệu.
3.15
Điện trở cách điện (isolation resistance)
Điện trở giữa chi tiết có dòng điện chạy qua của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện cũng như hệ thống điện áp cấp A.
3.16
Rò rỉ (leakage)
Sự thoát ra của chất lỏng hoặc khí từ một DUT, trừ sự thông hơi.
3.17
Điện áp làm việc lớn nhất (maximum working voltage)
Giá trị lớn nhất của của điện áp xoay chiều (r.m.s - căn bậc hai của trung bình bình phương) hoặc điện áp một chiều có thể xảy ra trong một hệ thống điện trong bất cứ điều kiện vận hành bình thường nào theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất, bỏ qua các quá trình quá độ.
3.18
Xe tải hạng trung (medium - duty truck)
Xe được thiết kế và có kết cấu để chở hàng và có khối lượng lớn nhất vượt quá 3,5 t nhưng không vượt quá 12 t.
3.19
Xe khách hạng trung (midi bus)
Xe được thiết kế và có kết cấu để chuyên chở hành khách, gồm nhiều hơn tám chỗ ngồi ngoài chỗ ngồi của người lái và có khối lượng lớn nhất không vượt quá 51.
3.20
Dung lượng danh định (rated capacity)
Đặc tính kỹ thuật của nhà cung cấp có tổng số ampe giờ có thể lấy ra được từ hệ thống hoặc bộ ăc quy được nạp điện đầy đủ trong một tập hợp các điều kiện thử quy định như cường độ phóng điện, nhiệt độ, điện áp ngắt phóng điện v.v...
3.21
Nhiệt độ phòng (room temperature)
RT
Nhiệt độ (25 ± 2) °C.
3.22
Sự nứt gãy (rupture)
Mất tính toàn vẹn về cơ khí của lớp bao kín của DUT dẫn đến các lỗ hoặc khe hở không đáp ứng được cấp bảo vệ IPXXB theo ISO 20653.
CHÚ THÍCH: Động năng của vật liệu thoát ra không đủ để gây ra thiệt hại về kết cấu và/hoặc vật lý xung quanh DUT.
3.23
Trạng thái nạp (state of charge)
SOC
Dung lượng có thể dùng được trong một hệ thống hoặc bộ ắc quy được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm của dung lượng danh định.
3.24
Nhà cung cấp (supplier)
Bên cung cấp các hệ thống và bộ ắc quy
VÍ DỤ Nhà sản xuất ắc quy.
3.25
Thông khí (venting)
Sự xả áp suất quá mức ra khỏi DUT theo dự định của thiết bị để ngăn ngừa hư hỏng và nổ.
3.26
Điện áp cấp A (voltage class A)
Phân loại của một linh kiện điện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất 0 < U ≤ 30 V tính theo r.m.s (giá trị hiệu dụng) đối với dòng điện xoay chiều hoặc 0 < U ≤ 60 V đối với dòng điện một chiều.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 6469-3.
3.27
Điện áp cấp B (voltage class B)
Phân loại loại của một linh kiện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất 30 < U ≤ 1000 V tính theo r.m.s (giá trị hiệu dụng) đối với dòng điện xoay chiều hoặc 60 < U ≤ 1500 V đối với dòng điện một chiều.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 6469-3.
|
a.c |
Alternating current |
Dòng điện xoay chiều |
|
BCU |
Battery control unit |
Bộ điều khiển ắc quy |
|
BEV |
Battery electric vehicles |
Xe điện ắc quy |
|
d.c |
Direct current |
Dòng điện một chiều |
|
DUT |
Device under test |
Thiết bị được thử |
|
FCV |
Fuel cell vehicle |
Xe pin nhiên liệu |
|
HEV |
Hybrid electric vehicle |
Xe điện hybrid |
|
RESS |
Rechargeable energy storage system |
Hệ thống tích điện nạp lại được |
|
RT |
Room temperature (25 ± 2) °C |
Nhiệt độ phòng (25 ± 2) °C |
|
SOC |
State of charge |
Trạng thái nạp |
|
UNECE |
United nations Economic Commission for Europe |
Ủy ban kinh tế Liên hiệp quốc về Châu Âu |
5.1 Điều kiện chung
Một hệ thống và bộ ắc quy được thử theo tiêu chuẩn naày phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Thiết kế an toàn điện được phê duyệt theo các yêu cầu cho trong ISO 6469-1 và ISO 6469-3;
- Tài liệu cần thiết cho vận hành và các chi tiết ghép nối cần thiết để nối vào thiết bị thử (nghĩa là các đầu nối, các giắc cắm bao gồm cả làm mát) phải được cung cấp cùng với DUT.
- Hệ thống ắc quy phải có khả năng tiến hành các phép thử theo quy định, ví dụ, bằng các chế độ thử quy định được thực hiện trong BCU và phải có khả năng kết nối thông tin với băng thử thông qua các mạch kết nối thông tin chung:
- DUT cũng có thể được trang bị các bộ cảm biến bổ sung, các dây điện và gá đỡ cần thiết để tiến hành phép thử riêng hoặc để thu được các dữ liệu yêu cầu cho phép thử này. Các bộ phận bổ sung như vậy không được ảnh hưởng đến các kết quả có liên quan đến mục đích dự định của phép thử này. Nếu không có quy định khác, các phép thử được mô tả này áp dụng cho các hệ thống và bộ ắc quy.
Hệ thống con bộ ắc quy là một DUT phải gồm có tất cả các bộ phận do khách hàng quy định (ví dụ, bao gồm cả các điểm đấu nối và điện cho các thử nghiệm cơ học).
Tình trạng của DUT, ví dụ, sản phẩm mới, được thử hoặc được sử dụng, phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp trước khi thử. Lịch sử của DUT phải được lập thành tài liệu.
Khi viện dẫn TCVN 12503-1 (ISO 12405 -1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405 -2) thì chì phải áp dụng quy trình thử trong các điều tương ứng (ví dụ, nhiệt độ, SOC). Các qui trình thử và thuần hóa sơ bộ (ví dụ, nhiệt độ, SOC) phải được lựa chọn theo các bộ ắc quy hoặc theo ứng dụng của hệ thống. Đối với các ứng dụng/thiết bị có công suất lớn, dựa vào TCVN 12503-1 (ISO 12405 -1), và đối với các thiết bị/ứng dụng có năng lượng cao, dựa vào TCVN 12503-2 (ISO 12405 -2).
Nếu không có quy định khác, phải áp dụng các điều kiện sau.
- Nhiệt độ thử phải là RT.
- Trước mỗi phép thử, DUT phải được cân bằng ở nhiệt độ thử. Sự cân bằng nhiệt được coi là đạt nếu trong khoảng thời gian 1 h không có làm mát chủ động, sai lệch giữa nhiệt độ thử và nhiệt độ đo của tất cả các điểm đo nhiệt độ pin nhỏ hơn ± 2K.
- Trước mỗi phép thử, SOC của DUT phải được chỉnh đặt tới giá trị đã được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp nhưng ít nhất phải là 50 % SOC đối với các ứng dụng/thiết bị có công suất lớn. Đối với các ứng dụng/thiết bị có năng lượng cao, phải chỉnh đặt SOC tới SOC lớn nhất lúc vận hành bình thường.
- Mỗi lần nạp điện và mỗi thay đổi SOC phải có thời gian nghỉ 30 min kèm theo.
- Việc tiến hành thử nghiệm dựa trên cơ sở bộ phận hoặc dựa trên cơ sở xe là tùy chọn. Việc lựa chọn phương án nào trong hai phương án nêu trên phải theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà chung cấp.
Độ chính xác của thiết đo bên ngoài ít nhất phải ở trong phạm vi các dung sai sau:
- Điện áp: ± 0,5 %;
- Dòng điện: ± 0,5 %;
- Nhiệt độ: ± 1 K.
Độ chính xác toàn bộ của các giá trị đo hoặc kiểm tra ở bên ngoài so với các giá trị thực hoặc quy định ít nhất ở trong phạm vi các dung sai sau.
- Điện áp: ± 1 %;
- Dòng điện: ± 1 %;
- Nhiệt độ: ± 2 K;
- Thời gian: ± 0,1 %;
- Khối lượng: ± 0,1 %;
- Kích thước: ± 0,1 %;
Tất cả các giá trị (thời gian, nhiệt độ, dòng điện và điện áp) phải được ghi lại ít nhất khoảng mỗi 5% thời gian phóng điện và nạp điện trừ khi có quy định khác trong quy trình thử riêng.
Nếu bất cứ phép thử nào trong tiêu chuẩn này được thực hiện trên xe thì không cần thiết phải thực hiện phép thử tương tự này ở mức hệ thống hoặc bộ ắc quy.
5.2 Sơ đồ quy trình thử
5.2.1 Quy định chung
Quy trình thử cho hệ thống hoặc bộ ắc quy riêng biệt hoặc một hệ thống con của bộ ắc quy phải dựa trên thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Việc sử dụng lại hệ thống ắc quy/ hoặc các thành phần của hệ thống ắc quy trong nhiều phép thử có thể chấp nhận được dựa trên thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
5.3 Chuẩn bị DUT cho thử nghiệm
5.3.1 Chuẩn bị bộ ăc quy
Nếu không có quy định khác, bộ ắc quy phải được đấu nối với các đầu nối điện áp cấp B và điện áp cấp A vào thiết bị băng thử. Các dữ liệu của công tắc tơ (công tắc điều khiển), điện áp, dòng điện và nhiệt độ có thể có phải được điều chỉnh theo các yêu cầu của nhà cung cấp và theo thông số kỹ thuật cho thử nghiệm của thiết bị băng thử. Sự bảo vệ thụ động chống điện quá dòng phải được duy trì bởi thiết bị băng thử, nếu cần thiết thông qua việc ngắt các công tăc tơ chính của bộ ắc quy. Thiết bị làm mát có thể đấu nối với thiết bị băng thử và vận hành theo các yêu cầu của nhà cung cấp.
5.3.2 Chuẩn bị hệ thống ắc quy
Nếu không có quy định khác, hệ thống ắc quy phải được đấu nối với các điện áp cấp B, điện áp cấp A, còn hệ thống làm mát và BCU với thiết bị băng thử. Hệ thống ắc quy phải do BCU điều khiển. Thiết bị băng thử phải tuân theo các giới hạn vận hành do BCU cung cấp thông qua đường truyền dẫn thông tin. Thiết bị băng thử phải duy trì các yêu cầu bật/tắt (on/off) đối với các công tăc tơ chính và các prôfin điện áp, dòng điện, nhiệt độ, theo các yêu cầu đòi hỏi của quy trình thử đã cho. Thiết bị làm mát hệ thống ắc quy và vòng làm mát tương ứng ở thiết bị băng thử phải vận hành theo yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm đã cho và theo các lệnh điều khiển của BCU. BCU phải có khả năng làm cho thiết bị băng thử thực hiện được quy trình thử yêu cầu trong phạm vi các giới hạn vận hành của hệ thống ắc quy. Nếu cần thiết, nhà cung cấp phải hiệu chỉnh chương trình của BCU cho phù hợp với quy trình thử yêu cầu.
Thiết bị bảo vệ chống điện quá dòng chủ động và thụ động phải hoạt động bởi hệ thống ắc quy. Bảo vệ chống điện quá dòng chủ động cũng phải do thiết bị băng thử duy trì, nếu cần thiết phải ngắt các công tắc tơ (công tắc điều khiển) chỉnh của hệ thống ắc quy.
5.4 Chu trình thuần hóa sơ bộ
5.4.1 DUT
Nếu không có quy định khác, phép thử này áp dụng cho các thử nghiệm tiếp sau của hệ thống và bộ ắc quy.
5.4.2 Mục đích
DUT phải được thuần hóa bằng thực hiện một số chu trình điện trước khi bắt đầu quy trình thử thực để bảo đảm sự ổn định thích hợp về đặc tính của hệ thống hoặc bộ ắc quy.
5.4.3 Quy trình thử
Phải áp dụng quy trình thử cho các chu kỳ thuần hóa sơ bộ theo 6.1.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405- 1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT.
Hệ thống hoặc bộ ắc quy phải được xem là đã được thuần hóa nếu dung lượng phóng điện trong hai lần phóng điện liên tiếp không có sự thay đổi về giá trị lớn hơn 3 % dung lượng danh định. Các chu trình thuần hóa sơ bộ đó là không cần thiết nếu yêu cầu này được thỏa mãn bằng một phương pháp tương đương rồi.
5.5 Yêu cầu chung về an toàn
Phải áp dụng các yêu cầu tiêu chuẩn sau.
Trong quá trình thử và giai đoạn quan sát sau khi thử 1 h, không được phép có các bằng chứng của rò rỉ, hư hỏng, cháy hoặc nổ trên DUT. Bằng chứng của rò rỉ phải được kiểm tra bằng mắt mà không tháo ra bất cứ bộ phận nào của DUT.
DUT phải duy trì điện trở cách điện ít nhất là 100 Q/V, nếu không có dòng điện xoay chiều, hoặc 500 Q/V nếu có dòng điện xoay chiều. Khi DUT được tích hợp trong toàn bộ một mạch điện, thì có thể cần đến một giá trị điện trở lớn hơn cho DUT. Sau giai đoạn quan sát sau khi thử, phải đo điện trở cách điện phù hợp với ISO 6469-1 mà không có sự thuần hóa về khí hậu.
CHÚ THÍCH: DUT trong tiêu chuẩn này tương đương với RE3S trong ISO 6469-1.
6.1 Rung
6.1.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra đặc tính của DUT dưới tác dụng của một tải trọng cơ học do rung mà một hệ thống ắc quy sẽ phải trải qua trong quá trình vận hành bình thường của một xe.
6.1.2 Quy trình thử
Lựa chọn một trong hai phương án sau.
1) Rung theo 8.3.2.1 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT;
2) Profin rung mà khách hàng đã đưa ra, đặc biệt là áp dụng cho các xe sử dụng ăc quy.
CHÚ THÍCH 1: Prôfin rung do khách hàng xác định là một phương án đã mô tả trong TCVN 12503-1 (ISO
12405-1) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2).
CHÚ THÍCH 2: Prôfin rung được cho trong ECE R100-02.
Trong trường hợp các hệ thống ăc quy được làm mát bằng chất lỏng hoặc môi chất lạnh, DUT phải được nạp đầy chất làm mát đã quy định. Mối nối với mạch làm mát bên ngoài phải được bảo trì theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất ắc quy hoặc các miệng lỗ đấu nối phải được bít kín để giữ chất làm mát bên trong đường ống thuộc phạm vi của DUT.
CHÚ THÍCH 3: Có thể thực hiện phép thử này khi sử dụng một hệ thống con bộ ắc quy (xem 5.1).
6.1.3 Yêu cầu
Phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
6.2 Va chạm cơ học
6.2.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra đặc tính an toàn của DUT dưới tác dụng của một tải trọng cơ học do va chạm cơ học mà một hệ thống ắc quy sẽ phải trải qua trong quá trình vận hành bình thường của một xe.
CHÚ THÍCH: Va chạm cơ học tính đến các hoạt động lái xe như giảm tốc trong các tình huống phanh đột ngột hoặc lái xe qua những chỗ gồ ghề hoặc hố lõm trên đường. Va chạm cơ học không bao gồm kịch bản đâm xe.
6.2.2 Quy trình thử
Lựa chọn một trong hai phương án sau.
1) Va chạm cơ học theo B.4.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT;
2) Prôfin va chạm cơ học mà khách hàng đã đưa ra, đặc biệt là áp dụng cho các xe sử dụng ăc quy.
CHÚ THÍCH 1: Prôfin va chạm cơ học do khách hàng xác định là một phương án đã mô tả trong TCVN 12503-1 (ISO 12405) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2).
CHÚ THÍCH 2: Nếu DUT được thử với một vật cố định trên xe theo ứng dụng của xe thì có thể áp dụng một gia tốc nhỏ hơn
CHÚ THÍCH 3: Có thể thực hiện phép thử này khi sử dụng một hệ thống con bộ ăc quy (xem 5.1).
CHÚ THÍCH 4. Prôfin va chạm cơ học được cho trong ECE R100-02
7.1 Sự đọng sương (thay đổi nhiệt độ)
7.1.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là mô phỏng tác động của khí hậu gây ra sự đọng sương sinh ra từ vận hành của xe mà hệ thống và bộ ắc quy sẽ phải trải qua trong quá trình tuổi thọ làm việc.
7.1.2 Quy trình thử
Theo 8.1.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2).
7.1.3 Yêu cầu
Phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
7.2 Chu trình sốc nhiệt
7.2.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra khả năng của DUT chịu được các thay đổi đột ngột của nhiệt độ môi trường xung quanh. Phép thử mô phỏng sự thay đổi nhiệt độ nhanh mà hệ thống và bộ ắc quy sẽ phải trải qua trong quá trình tuổi thọ làm việc.
7.2.2 Quy trình thử
DUT phải trải qua một số chu kỳ nhiệt độ quy định, bắt đầu từ nhiệt độ môi trường xung quanh rồi sau đó là các chu kỳ nhiệt độ cao và thấp phù hợp với 8.2.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) hoặc TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT.
Nếu DUT sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng thì phải có sự hiện diện của chất làm mát trong vận hành bình thường nhưng toàn bộ sự điều khiển nhiệt độ ngưng hoạt động.
CHÚ THÍCH: Có thể lựa chọn các thông số thử sau:
- Nhiệt độ lớn nhất của môi trường xung quanh: (60±2)°C;
- Thời gian ở các nhiệt độ cực hạn: 6 h
7.2.3 Yêu cầu
Phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
8.1 Tải trọng quán tính lúc đâm xe
8.1.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra đặc tính an toàn của DUT dưới tác dụng của các tải trọng quán tính gây ra bởi gia tốc có thể xảy ra lúc đâm xe.
Có thể bỏ qua các phép thử này nếu đối với thử nghiệm theo 8.2, đã tiến hành phép thử dựa trên cơ sở xe theo phương án 8.2.2 b).
8.1.2 Quy trình thử
Phải tiến hành thử, ít nhất là một lần theo cùng một chiều va chạm xẩy ra trong xe trong quá trình đâm xe như đã quy định trong các quy định của quốc gia hoặc trong vùng lãnh thổ, Đối với các xe tải trọng hạng trung, xe khách hạng trung, xe tải hạng nặng và xe khách, phải áp dụng chiều thử do nhà sản xuất xe xác định và được kiểm tra theo ứng dụng của xe. Đối với mỗi một trong các chiều này, phải tiến hành phép thử theo một trong các phương án lựa chọn mô tả dưới đây. Nếu không biết sự định hướng của DUT trong xe hoặc hướng của tải trọng quán tính thì phải thử DUT theo tất cả sáu hướng (phương và chiều) của không gian theo lựa chọn a).
a) Thử hệ thống hoặc bộ ắc quy bên ngoài xe DUT phải được lắp đặt trên thiết bị thử bằng vật cố định được cung cấp cho mục đích kẹp chặt bộ hoặc hệ thống ắc quy vào xe hoặc theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình thử phải là (20 ± 10)°C.
Trong trường hợp hệ thống ắc quy được làm mát bằng chất lỏng, DUT phải được nạp đầy chất làm mát và theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp, mạch làm mát của xe có thể được thay thế bằng một hệ thống làm mát đại diện bên ngoài hoặc các lỗ đấu nối phải được bít kín để giữ chất làm mát bên trong đường ống thuộc phạm vi DUT.
Các công tắc tơ (công tắc điều khiển) phải được đóng và các bộ điều khiển có liên quan, nếu là bộ phận của DUT, phải được vận hành.
Phải thực hiện phép thử khi sử dụng dạng xung và các giá trị cho thời gian và gia tốc trong phạm vi hành lang được tạo thành bởi các giá trị giới hạn trên và giới hạn dưới trên Hình 1, bằng cách áp dụng các giá trị thời gian - gia tốc từ các Bảng 1 đến Bảng 3 đối với khối lượng toàn bộ của xe sử dụng hệ thống và bộ ắc quy, hoặc theo một prôfin thử do khách hàng xác định và được kiểm tra theo ứng dụng của xe.
CHÚ DẪN
1 Đường cong lớn nhất
2 Đường cong nhỏ nhất
X Thời gian
γ Vận tốc của xe km/h
Hình 1 - Mô tả chung của các xung thử
Bảng 1 - Miền giá trị của các xung gia tốc cho các xe có khối lượng toàn bộ không vượt quá
|
|
Thời gian |
Gia tốc |
Gia tốc |
|
|
ms |
g |
g |
|
A |
20 |
0 |
0 |
|
B |
50 |
20 |
8 |
|
C |
65 |
20 |
8 |
|
D |
100 |
0 |
0 |
|
E |
0 |
10 |
4.5 |
|
F |
50 |
28 |
15 |
|
G |
80 |
28 |
15 |
|
H |
120 |
0 |
0 |
CHÚ THÍCH: Các giá trị trong Bảng 1 cho gia tốc theo chiều dọc được lấy từ UNECE R17 [5]. Tài liệu này cũng có thể áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.
Bảng 2 - Miền giá trị của các xung gia tốc cho các xe các xe tải hạng trung và xe khách hạng trung
|
|
Thời gian |
Gia tốc |
Gia tốc |
|
|
ms |
g |
g |
|
A |
20 |
0 |
0 |
|
B |
50 |
10 |
5 |
|
C |
65 |
10 |
5 |
|
D |
100 |
0 |
0 |
|
E |
0 |
5 |
2.5 |
|
F |
50 |
17 |
10 |
|
G |
80 |
17 |
10 |
|
H |
120 |
0 |
0 |
Bảng 3 - Miền giá trị của các xung gia tốc cho các xe các xe tải hạng nặng và xe khách
|
|
Thời gian |
Gia tốc |
Gia tốc |
|
|
ms |
g |
g |
|
A |
20 |
0 |
0 |
|
B |
50 |
6,6 |
5 |
|
C |
65 |
6,6 |
5 |
|
D |
100 |
0 |
0 |
|
E |
0 |
4 |
2,5 |
|
F |
50 |
12 |
10 |
|
G |
80 |
12 |
10 |
|
H |
120 |
0 |
0 |
b) Thử hệ thống và bộ ắc quy lắp đặt trên xe.
Để thử nghiệm DUT khi được lắp đặt trên xe theo dự định cho vận hành bình thường, phải áp dụng các quy định có liên quan của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ cho các phép thử đâm xe.
Đối với các xe tải hạng trung, xe khách hạng trung, xe tải hạng nặng và xe buýt phải áp dụng prôfin thử do nhà sản xuất xe quy định và được kiểm tra theo ứng dụng của xe.
Nếu kết quả của xe hoặc cơ cấu bảo vệ hệ thống hoặc bộ ắc quy (ví dụ, khung bảo vệ) được sử dụng như một phần hoặc toàn bộ các rào chắn bảo vệ hoặc hệ thống ắc quy kết cấu của xe có thể được đưa vào phép thử.
8.1.3 Yêu cầu
Đối với phương án lựa chọn 8.1.2 a), phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
Đối với phương án lựa chọn 8.1.2 b) phải áp dụng các yêu cầu có liên quan của các quy định an toàn đâm xe của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ.
8.2.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra đặc tính an toàn của DUT dưới tác dụng của lực va chạm có thể xảy ra lúc đâm xe.
Có thể bỏ qua phép thử này nếu, đối với phép thử theo 8.1, đã tiến hành phép thử dựa trên cơ sở xe theo phương án lựa chọn 8.1.2 b).
8.2.2 Quy trình thử
Đối với các xe có khối lượng toàn bộ vượt quá 3,5 t, phép thử này chỉ áp dụng cho DUT nếu thiết bị này được dự định lắp đặt ở vị trí thấp hơn 700 mm tính từ mặt đất (được đo ở bề mặt đáy RESS), xem Hình 2.
Không áp dụng phép thử này nếu DUT được dự định lắp đặt trong phạm vi kết cấu khung xe theo chiều dọc trong các xe cỏ khối lượng cả bì vượt quá 7,5 t, xem Hình 2.
CHÚ DẪN
1 Khung xe
2 Giữa các khung xe
Hình 2 - Ứng dụng phép thử tính toàn vẹn cơ học đối với RESS liên quan đến vị trí của RESS
Phải tiến hành phép thử theo một trong các phương án lựa chọn mô tả dưới đây.
a) Thử hộp hoặc hệ thống ắc quy
DUT phải được lắp đặt trên thiết bị thử bằng đồ gá được cung cấp cho mục đích giữ chặt hệ thống và bộ ắc quy vào xe hoặc theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình thử phải là (20 ± 10) °C.
Trong trường hợp hệ thống ắc quy được làm mát bằng chất lỏng, DUT phải được nạp đầy chất làm mát, và theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp, mạch làm mát của xe có thể được thay thế bằng một hệ thống làm mát đại diện bên ngoài hoặc các lỗ đầu nối phải được bít kín để giữ chất làm mát bên trong đường ống thuộc phạm vi DUT.
DUT phải bị nghiền giữa một gối đỡ phẳng và một trong số mẫu nghiền được quy định dưới đây theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp:
- Một tấm ép như đã mô tả trên Hình 3;
- Một nửa khối hình trụ có đường kính 150 mm. Nửa khối hình trụ phải đủ dài để chườm qua các mép của DUT một đoạn tối thiểu bằng 50 mm tại mỗi đầu mút.
Phải thực hiện các phép thử trên tất cả trục thu được từ các phép thử đâm xe phù hợp với các quy định của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ và do khách hàng xác định. Nếu không có các quy định của quốc, gia hoặc vùng lãnh thổ, khách hàng có thể quy định các trục có liên quan.
Không có yêu cầu quy định rằng tất cả các điều kiện thử được thực hiện trên chỉ một DUT.
Mẫu ép phải được áp dụng theo một trong các phương án lựa chọn sau.
- Trục của khối hình trụ phải được định hướng thẳng đứng so với vị trí giả định của hệ thống hoặc bộ ắc quy trong xe. Tâm của mẫu ép phải được định vị tại tâm hình học của mặt phẳng chiếu của DUT, mặt phẳng này vuông góc với chiều ép.
- Mẫu ép phải được định hướng theo yêu cầu kỹ thuật của khách hàng. Phải xem xét đến chiều di chuyển của hệ thống hoặc bộ ắc quy so với vị trí lắp đặt của nó.
Lực tác dụng phải là (100 - 0/+5) kN hoặc một giá trị do khách hàng xác định tùy thuộc vào các lực được giám định trong các phép thử đâm xe. Các giá trị này phải dựa trên sự phân tích thích hợp, ví dụ, các phép thử đâm xe hoặc các mô phỏng về đâm xe.
Phải thực hiện phép thử với thời gian lên dốc không ít nhất hơn 3 min và thời gian duy trì ít nhất là 100 ms nhưng không vượt quá 10 s.
Nếu kết cấu của xe được sử dụng như một phần hoặc toàn bộ các rào chắn bao quanh ắc quy thì kết cấu của xe có thể đưa vào phép thử theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Hình 3 - Tấm ép có các kích thước 60 mm x 600 mm hoặc nhỏ hơn
b) Thử hệ thống hoặc bộ ắc quy khi được lắp trong xe.
Để thử nghiệm DUT khi được lắp trong một xe theo dự định cho vận hành bình thường, phải áp dụng các quy định của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ cho các phép thử đâm xe.
Đối với các xe tải hạng trung, xe khách hạng trung, xe tải hạng nặng và xe buýt, phải áp dụng prôfin thử do nhà sản xuất xe xác định và được kiểm tra theo ứng dụng của xe.
Nếu kết cấu của xe hoặc cơ cấu bảo vệ hệ thống hoặc bộ ắc quy (ví dụ, khung bảo vệ) được sử dụng như một phần hoặc toàn bộ các lớp bao kín hệ thống hoặc bộ ắc quy thì kết cấu này của xe có thể được đưa vào phép thử.
8.2.3 Yêu cầu
Đối với thử nghiệm hệ thống hoặc bộ ắc quy theo 8.2.2 a), trong quá trình thử và giai đoạn quan sát sau khi thử 1 h, không được phép có trên DUT các bằng chứng về rò rỉ, đứt gãy, cháy hoặc nổ.
Đối với thử nghiệm dựa trên cơ sở xe theo 8.2.2 b), phải áp dụng các yêu cầu có liên quan trong các quy định của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ cho sau đâm xe.
Phép thử này mô phỏng sự ngâm nước có thể xảy ra khi xe bị ngập nước.
Kịch bản xấu nhất của lithi-ion đối với hệ thống hoặc bộ ắc quy khi bị ngâm trong nước sạch hoặc nước muối là sự ngắn mạch (có liên quan tới phép thử trong 9.1).
CHÚ THÍCH: Nếu một hệ thống điện bị ngâm trong nước dẫn điện, các khi nguy hiểm có thể bị thoát ra. Điều này có thể gây ra tình trạng làm hỏng lớp cách điện. Những hệ quả này không đồng nhất trong công nghệ ắc quy lithi-ion.
8.4.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là để kiểm tra điện trở của DUT khi phơi nhiễm lửa từ phía bên ngoài của xe. Trong phép thử này đã mô phỏng một phụ tải nhiệt có thể xảy ra do nhiên liệu bị cháy dưới gầm xe. Phụ tải nhiệt này có thể xảy ra từ xe bị chảy ra dưới gầm xe hoặc từ xe ở gần đó bốc cháy bởi nhiên liệu chảy ra của bản thân xe hoặc của một xe ở gần bên bị bốc cháy. Ý định của phép thử này là dành thời gian cho người lái xe, hành khách và những người ở gần sơ tán ra xa.
Không yêu cầu phải có phép thử này khi DUT được lắp trong xe và được lắp sao cho bề mặt thấp nhất của vỏ của DUT cách mặt đất một khoảng lớn hơn 1,5 m.
8.4.2 Quy trình thử
8.4.2.1 Thiết bị thử
a) Lắp đặt
DUT phải được lắp đặt trong một đồ gá thử mô phỏng các điều kiện lắp đặt thực tế càng xa càng tốt; không được sử dụng vật liệu dễ cháy cho đồ gá thử ngoại trừ vật liệu là một phần của bộ ắc quy. Phương pháp cố định DUT trong đồ gá phải tương đương với yêu cầu kỹ thuật có liên quan cho lắp đặt DUT trong xe.
Trong trường hợp một hệ thống ắc quy được thiết kế cho sử dụng xe chuyên dùng, nếu các bộ phận của xe đó có ảnh hưởng đến quá trình cháy thì phải được xem xét. Vì mục đích này, có thể lắp đặt DUT trong khung xe có liên quan.
Trong trường hợp DUT không ở trong thân xe, phải để DUT trên một bàn dạng lưới bố trí bên trên một cái khay theo hướng phù hợp với thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Bàn dạng lưới phải được cấu tạo bởi các thanh thép có đường kính 6 mm đến 10 mm và khoảng cách giữa các thanh thép 40 mm đến 60 mm. Nếu cần thiết, các thanh thép có thể được đỡ bằng các chi tiết bằng thép dẹt.
Trong trường hợp hệ thống ắc quy được làm mát bằng chất lỏng, DUT phải được nạp đầy chất làm mát tiêu chuẩn theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Có thể mô phỏng hệ đấu nối với mạch làm mát bên ngoài theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp hoặc các lỗ đấu nối phải được bít kín để giữ chất làm mát bên trong đường ống thuộc phạm vi của DUT.
b) Nhiên liệu và khay nhiên liệu
Ngọn lửa mà DUT bị phơi nhiễm phải được tạo ra bằng đốt cháy nhiên liệu để trong một khay. Loại nhiên liệu này là loại bán trên thị trường dùng cho các động cơ cháy cưỡng bức (sau đây gọi là “nhiên liệu”). Lượng nhiên liệu phải đủ để cho phép ngọn lửa, trong điều kiện đốt cháy tự do, có thể cháy trong toàn bộ quy trình thử.
Đám cháy phải bao phủ toàn bộ bề mặt của khay nhiên liệu trong toàn bộ quá trình phơi nhiễm trước ngọn lửa. Phải lựa chọn các kích thước của khay sao cho đảm bảo các bề mặt của DUT được phơi ra trước ngọn lửa.
Vì thế khay phải rộng hơn hình chiếu bằng của DUT một khoảng ít nhất là 200 mm về mỗi phía nhưng không lớn hơn 500 mm.
Các thành bên của khay nhiên liệu không được nhô cao hơn mức nhiên liệu quá 80 mm lúc bắt đầu phép thử.
Khay chứa nhiên liệu phải được đặt bên dưới DUT sao cho khoảng cách giữa một nhiên liệu trong khay và đáy của DUT tương đương với chiều cao thiết kế của DUT so với bề mặt đường ở trạng thái không chất tải của xe hoặc nếu không quy định chiều cao thì phải áp dụng chiều cao xấp xỉ 500 mm hoặc chiều cao theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Nếu có ý định sử dụng các bộ phận của xe ảnh hưởng đến tiến trình của đám cháy thì các bộ phận này có thể được tích hợp vào DUT và xác định vị trí tương đối của DUT ở phía trên mức nhiên liệu.
Khay chứa nhiên liệu hoặc đồ gá thử hoặc cả hai phải di chuyển được dễ dàng theo phương nằm ngang.
c) Lưới chắn
Trong pha C của phép thử, khay nhiên liệu phải được bao phủ bằng một lưới chắn. Lưới chắn phải được đặt phía dưới các mức nhiên liệu (30 ± 10) mm được đo trước khi đốt cháy nhiên liệu. Lưới chắn phải được chế tạo từ vật liệu chịu lửa như đã mô tả trong Phụ lục B. Không được có khe hờ giữa các viên gạch và các viên gạch này phải được đỡ trên khay nhiên liệu sao cho các lỗ trong các viên gạch không bị tắc. Chiều dài và chiều rộng của khung lưới chắn phải nhỏ hơn các kích thước bên trong của khay 20 mm đến 40 mm sao cho khe hở 10 mm đến 20 mm giữa khung lưới chắn và thành của khay để cho phép thông gió. Trước khi thử, lưới chắn ít nhất phải ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Các viên gạch chịu lửa có thể được làm ướt để bảo đảm các điều kiện thử lắp lại được.
8.4.2.2 Điều kiện môi trường xung quanh
Nhiệt độ môi trường xung quanh của phép thử phải là 0 °C hoặc cao hơn. Nếu tiến hành phép thừ ở ngoài trời, phải có biện pháp bảo vệ chống gió thích hợp và tốc độ gió ở mức khay chứa nhiên liệu không được vượt quá 2,5 km/h.
8.4.2.3 Phơi nhiễm lửa
- Pha A: Nung nóng trước
- Nhiên liệu trong khay phải được đốt cháy ở khoảng cách ít nhất là 3 m tính từ DUT. Sau 60 s nung nóng trước, phải đặt khay bên dưới DUT bằng cách di chuyển đồ gá của DUT hoặc khay nhiên liệu. Có thể bỏ qua pha này nếu nhiệt độ của nhiên liệu trước khi thử là 20 °C hoặc cao hơn.
- Pha B: Phơi trực tiếp vào ngọn lửa:
- DUT phải được phơi vào ngọn lửa trong 70 s tính từ khi đốt cháy nhiên liệu một cách tự do.
- Pha C: Phơi gián tiếp vào ngọn lửa.
- Ngay sau khi hoàn thành pha B, phải đặt lưới chắn giữa khay nhiên liệu đang cháy và DUT. DUT phải được phơi vào ngọn lửa giảm đi này trong thời gian thêm 60 s.
- Thay cho việc tiến hành pha C của phép thử, theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp, có thể tiếp xúc thực hiện pha B trong thời gian bổ sung 60 s.
8.4.2.4 Kết thúc quá trình phơi nhiễm lửa và quan sát sau thử
Khi nhiên liệu đang cháy phải được di chuyển và đặt cách xa DUT một khoảng lớn hơn 3m. Đám cháy của khay nhiên liệu phải được dập tắt ngay lập tức trong khi không dập tắt DUT. Sau khi lấy khay nhiên liệu ra, phải quan sát DUT tới khi nhiệt độ bề mặt của DUT đã giảm tới nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc đã được giảm đi trong thời gian tối thiểu là 3 h.
8.4.3 Yêu cầu
Trong quá trình thử và tới khi kết thúc quan sát sau khi thừ theo 8.4.2.4, DUT không được có dấu vết về hiện tượng nổ.
9.1 Ngắn mạch
9.1.1 Mục đích
Mục đích của phép thử ngắn là kiểm tra khả năng và sự phù hợp của cơ cấu bảo vệ chống điện quá dòng. Cơ cấu này phải ngắt dòng điện ngắn mạch để ngăn DUT tránh khỏi các sự cố nghiêm trọng có liên quan xa hơn do sự ngắn mạch bên ngoài gây ra.
9.1.2 Quy trình thử
Tiến hành phép thử theo 9.2.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT.
Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy. Trong tất cả các trường hợp, cơ cấu bảo vệ chống điện quá dòng có liên quan mà nhà sản xuất ắc quy dự định sử dụng phải được đưa vào DUT.
Có thể tiến hành phép thử khi sử dụng điện trở thấp hơn so với quy định trong 9.2.2 của TCVN 12503- 1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Có thể tiến hành phép thử ở nhiệt độ cao hơn sd với quy định trong 9.2.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
9.1.3 Yêu cầu
Phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
Chức năng bảo vệ chống điện quá dòng, nếu có, phải ngắt dòng điện ngắn mạch.
10 Thử nghiệm chức năng của thiết bị thử
10.1 Bảo vệ chống nạp điện quá mức
10.1.1 Mục đích
Mục đích của phép thử nạp điện quá mức là kiểm tra khả năng của chức năng bảo vệ chống nạp điện quá mức. Chức năng này phải ngắt điện quá dòng để bảo vệ DUT các sự cố nghiêm trọng do sự vượt quá giới hạn trên của SOC gây ra.
10.1.2 Quy trình thử
Tiến hành thử theo 9.3.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT.
Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy. Trong tất cả các trường hợp, cơ cấu bảo vệ chống nạp điện quá mức mà nhà sản xuất ắc quy dự định sử dụng phải được dựa vào DUT.
Có thể tiến hành phép thử ở nhiệt độ cao hơn so với quy định trong 9.3.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Một chu kỳ tiêu chuẩn theo 6.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) thích hợp với DUT phải được thực hiện nếu không bị ngăn chặn bởi DUT sau khi nạp điện quá mức. Chức năng bảo vệ chống nạp điện quá mức, nếu có, phải ngắt dòng điện nạp điện quá mức.
10.2 Bảo vệ chống phóng điện quá mức
10.2.1 Mục đích
Mục đích của phép thử phóng điện quá mức là kiểm tra khả năng của chức năng bảo vệ chống phóng điện quá mức. Chức năng này phải ngắt dòng điện phóng điện quá mức để bảo vệ DUT tránh bất cứ sự cố nghiêm trọng nào có liên quan đến sự giảm soc xuống dưới giới hạn của SOC.
10.2.2 Quy trình thử
Tiến hành phép thử theo 9.4.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT.
Phép thử này áp dụng các hệ thống và bộ ắc quy. Trong tất cả các trường hợp cơ cấu bảo vệ chống phóng điện quá mức có liên quan mà nhà sản xuất ắc quy dự định sử dụng phải được dựa vào DUT.
Có thể tiến hành phép thử ở nhiệt độ cao hơn so với quy định trong 9.4.2 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) khi thích hợp cho DUT, theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
Một chu kỳ tiêu chuẩn theo 6.2 2.3 của TCVN 12503-1 (ISO 12405-1) và TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) thích hợp với DUT phải được thực hiện nếu không bị ngăn chặn bởi DUT sau khi nạp điện quá mức.
10.2.3 Yêu cầu
Áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
Chức năng bảo vệ chống phóng điện quá mức phải ngắt dòng điện phóng điện quá mức.
10.3 Mất điều khiển nhiệt/làm mát
10.3.1 Mục đích
Mục đích của phép thử này là kiểm tra, xác nhận khả năng DUT ngăn ngừa sự quá nhiệt bên trong.
Phép thử này cũng xem xét lỗi của chức năng điều khiển nhiệt hoặc làm mát, nếu có.
10.3.2 Quy trình thử
Phép thử này áp dụng cho các hệ thống và bộ ắc quy. Chức năng bảo vệ nhiệt có liên quan mà nhà sản xuất ắc quy dự định sử dụng trong bất cứ trường hợp nào cũng phải là một phần của DUT.
Trong bất cứ trạng thái nạp nào DUT phải cho phép vận hành bình thường bộ truyền công suất theo công bố của nhà sản xuất ắc quy. Nếu có thể thực hiện được phải ngắt khả năng hoạt động của thiết bị làm mát chủ động, nếu có.
Phải đặt DUT trong một lò sấy đối lưu hoặc buồng khí hậu. DUT phải được đấu nối với một tải trọng điện và phải được nạp điện và phóng điện liên tục với dòng điện lớn nhất có thể áp dụng được theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất ắc quy.
Nhiệt độ của lò đối lưu hoặc buồng khí hậu phải được tăng dần dần tới khi DUT đạt tới nhiệt độ lớn hơn đến 20 K so với nhiệt độ vận hành lớn nhất do nhà sản xuất ắc quy quy định, hoặc tới ngưỡng nhiệt độ danh định tại đó các biện pháp bảo vệ trở nên có hiệu lực, lấy giá trị nhỏ hơn.
Phải giám sát nhiệt độ của DUT bằng các dụng cụ đo được tích hợp trong DUT do nhà sản xuất ắc quy thực hiện. Nếu không trang bị được các dụng cụ đo nhiệt độ hoặc các dữ liệu của chúng không thể giám sát được từ bên ngoài thì DUT phải được trang bị các cặp nhiệt điện để cho phép giám sát được các nhiệt độ bên trong.
Phép thử phải được dừng nếu dòng điện nạp và phóng bị ngắt hoặc giảm đi do tác động của biện pháp bảo vệ hệ thống hoặc bộ ắc quy hoặc sự thay đổi nhiệt độ của DUT nhỏ hơn 4K trong phạm vi 2 h hoặc 2 h sau khi DUT đạt tới nhiệt độ vận hành lớn nhất do nhà cung cấp quy định.
CHÚ THÍCH: Phép thử quá nhiệt độ cũng được quy định trong ECE R100-02.
10.3.3 Yêu cầu
Phải áp dụng các yêu cầu cho trong 5.5.
Chức năng điều khiển nhiệt hoặc làm mát, nếu có, phải ngắt dòng điện nạp và phóng điện.
Hệ thống ắc quy và các bộ phận có liên quan
A.1 Quy định chung
Phụ lục này cung cấp thông tin và cách phân biệt giữa hệ thống và bộ ắc quy.
A.2 Bộ ắc quy
Hình A.1 giới thiệu cấu hình điển hình của một bộ ắc quy
CHÚ DẪN
1 Mạch điện điện áp cấp B (các đầu nối, cầu chảy, sự đấu dây)
2 Các đầu nối điện áp cấp B
3 Các đầu nối điện áp cấp A
4 Hộp vỏ
5 Bộ phận làm mát và các đầu nối (tùy chọn)
6 Cụm ắc quy (các ăc quy, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 Ngắt phục vụ
8 Bộ ắc quy
9 Bộ phận điện trở của ắc quy
a Vào
b Ra
Hình A.1 - Cấu hình điển hình của một bộ ắc quy
Một bộ ắc quy điển hình cho một bộ phận tích điện bao gồm các ắc quy hoặc cụm ăc quy, bộ phận điện tử của ắc quy, mạch điện điện áp cấp B và cơ cấu ngắt điện quá dòng bao gồm các bộ phận hợp mạng, các giao diện cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và sự giao tiếp. Mạch điện điện áp cấp B của ắc quy có thể bao gồm các công tăc tơ. Đối với một bộ ắc quy 60 V d.c hoặc cao hơn, có thể bao gồm chức năng ngắt bằng tay (ngắt phục vụ). Tất cả các bộ phận thường được đặt trong một hộp chống va đập trong sử dụng bình thường.
A.3 Hệ thống ắc quy
A.3.1 Hệ thống ắc quy có BCU tích hợp
Hình A.2 giới thiệu cấu hình điển hình của một hệ thống ắc quy có thiết bị điều khiển ắc quy (B.C.U) tích hợp.
CHÚ DẪN
1 Mạch điện điện áp cấp B (các đầu nối, cầu chảy, sự đấu dây)
2 Các đầu nối điện áp cấp B
3 Các đầu nối điện áp cấp A
4 Hộp vỏ
5 Bộ phận làm mát và các đầu nối (tùy chọn)
6 Cụm ăc quy (các ăc quy, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 Ngắt phục vụ
8 Bộ ắc quy
9 Bộ phận điện trở của ắc quy
10 Bộ điều khiển ắc quy (BCU)
a Vào
b Ra
Hình A.2 - Cấu hình điển hình của một hệ thống ắc quy có BCU tích hợp
Một hệ thống ắc quy điển hình cho một thiết bị tích điện bao gồm các ắc quy hoặc cụm ắc quy, Bộ phận điện tử của pin, bộ điều khiển ắc quy (BCU), mạch điện áp cấp B với các công tắc tơ (công tắc điều khiển), và cơ cấu ngắt điện quá dòng bao gồm cả các kết nối điên, các đầu kết nối cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và truyền dẫn thông tin. Đối với một hệ thống ắc quy 60 V một chiều hoặc cao hơn có thể có thêm chức năng ngắt bằng tay (ngắt để sửa chữa). Tất cả các bộ phận hay dùng thường được sắp xếp trong một hộp chống va đập và được kết nối với các chức năng điều khiển có liên quan tới bộ ắc quy.
A.3.2 Hệ thống ắc quy có BCU bên ngoài
Hình A.3 giới thiệu cấu hình điển hình của một hệ thống ắc quy có bộ điều khiển ắc quy (BCU) ở bên ngoài.
CHÚ DẪN
1 Mạch điện điện áp cấp B (các đầu nối, cầu chảy, sự đấu dây)
2 Các đầu nối điện áp cấp B
3 Các đầu nối điện áp cấp A
4 Hộp vỏ
5 Bộ phận làm mát và các đầu nối (tùy chọn)
6 Cụm ắc quy (các ăc quy, cảm biến, thiết bị làm mát)
7 Ngắt phục vụ
8 Bộ ắc quy
9 Bộ phận điện trở của ắc quy
10 Bộ điều khiển ắc quy (BCU)
11 Hệ thống ắc quy
a Vào
b Ra
Hình A.3 - Cấu hình điển hình của một hệ thống ắc quy có BCU bên ngoài
Một hệ thống ắc quy điển hình cho một thiết bị tích điện bao gồm các ắc quy hoặc cụm ắc quy, bộ phận điện tử của pin, mạch điện áp cấp B với các công tắc tơ (công tắc điều khiển) và cơ cấu ngắt điện quá dòng bao gồm cả các kết nối điên, các đầu kết nối cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và sự truyền dẫn thông tin. Đối với một hệ thống ắc quy 60 V một chiều hoặc cao hơn có thể có thêm chức năng ngắt bằng tay (ngắt để sửa chữa). Tất cả các bộ phận hay dùng thường được sắp xếp trong một hộp chống va đập và được kết nối với các chức năng điều khiển có liên quan tới bộ ắc quy.
Mô tả lưới chắn đã viện dẫn trong 8.4 phơi nhiễm lửa
Kích thước tính bằng milimét
Hình B.1 - Lưới chắn dùng cho phép thử chống cháy
Lưới chắn nên có các thông số sau
- Độ bền chịu lửa (seger-Kegel) SK30;
- Hàm lượng Al2O3: 30 % đến 33 %;
- Độ xốp hở (Po): 20 % đến 22 % thể tích:
- Khối lượng riêng: 1900 kg/m3 đến 2000 kg/m3;
- Điện tích khoét lỗ thực: 44,18 %.
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] ISO 32, Gas cylinders for- Colour coding,(Chai chứa khí - Mã mẫu).
[2] ISO 7225, Gas cylinders - Precautionary labels (Chai chúa khí - Nhãn phòng ngừa).
[3] ISO 9303.Seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for pressure purposes - Full peripheral ultrasonic testing for the detection of longitudinal imperfections (Ống không hàn và hàn (trừ các ống hàn hồ quang dưới lớp thuốc hàn) dùng cho mục đích chịu áp lực - Thử siêu âm cho toàn bộ chu vi để phát hiện các khuyết tật dọc).
[4] ISO 9305,Seamless Steel tubes for pressure purposes- Full peripheral ultrasonic testing for the detection of transverse imperfections (Ống thép không hàn dùng cho mục đích chịu áp lực - Thử bằng siêu âm theo toàn bộ chu vi để phát hiện các khuyết tật ngang).
[5] ISO 9764, Electric resistance and induction welded Steel tubes for pressure purposes- Ultrasonic testing of the weld seam for the detection of longitudinal imperfections (Ống thép hàn điện trở và hàn cảm ứng dùng cho mục đích chịu áp lực - Thử bằng siêu âm đường hàn để phát hiện các khuyết tật dọc).
[6] ISO 10297, Gas cylinders- Refillable gas cylinder valves - Specification and type testing (Chai chứa khí- Van chai chứa khí nạp lại được - Yêu cầu kỹ thuật và thử kiểu).
[7] ISO 10298, Determination of toxicity of a gas or gas mixture (Xác định độ độc hại của khí hoặc hỗn hợp khí).
[8] ISO 10543, Seamless and hot-stretch-reduced welded Steel tubes for pressure purposes - Full peripheral ultrasonic thickness testing (Ống bằng thép không hàn và hàn được kéo nóng thu nhỏ dùng cho mục đích chịu áp lực - Thử chiều dày bằng siêu âm theo toàn bộ chu vi).
[9] ISO 11191, Gas cylinders - 25E taper thread for connection of valves to gas cylinders - Inspection gauges(Chai chứa khí - Ren côn 25E để nối van với chai chưa khí - Calip kiểm tra).
[10] ISO 12710 ,Non-destructive testing - Ultrasonic inspection - Evaluating electronic characteristics of ultrasonic test instruments (Thử không phá hủy- Kiểm tra bằng siêu âm - Đánh giá đặc tính điện từ của các dụng cụ thử bằng siêu âm).
[11] ISO 13338, Determination of tissue corrosiveness of a gas or gas mixture (Xác định tính ăn mòn vải của khí hoặc hỗn hợp khí).
[12] ISO 14246, Transportable gas cylinders - Gas cylinder valves - Manufacturing tests and inspections (Chai chứa khí di động - Van chai chứa khí - Kiểm tra và thử trong sản xuất).
[13] ISO 15996, Gas cylinders - Residual pressure valves - General requirements and type testing (Chai chứa khí- Van áp suất dư- Yêu cầu chung và thử kiểu).
[14] EN 583-1, Non-destructive testing - Ultrasonic examination - Part 1: General principles (Thử không phá hủy- Kiểm tra bằng siêu âm - Phần 1: Nguyên tắc chung).
[15] EN 837-1, Pressure gauges - Part 1: Bourdon tube pressurre gauges - Dimensions, metrology, requirements and testing (Áp kế - Phần 1: Các áp kế ống Bourdon - Kích thước, đo lường học. Yêu cầu và thử nghiệm).
[16] EN 837-3, Pressure gauges - Part 3: Diaphragm and capsule pressure gauges - Dimensions, metrology, requirements and testing (Áp kế - Phần 3 - Áp kế màng và áp kế nang - Kích thước, đo lường học. Yêu cầu và thử nghiệm).
[17] EN 14189, Transportable gas cylinders - Inspection and maintenance of cylinder valers at time of periodic inspection of gas cylinders (Chai chứa khí di động - Kiểm tra và bảo dưỡng van chai lúc kiểm tra định kỳ các chai chứa khí).
[18] Recommendations for the Transport of Dangerous Goods - Model Regulations 13th edition, United Nations (Khuyến nghị về vận chuyển các hàng hóa nguy hiểm - Quy định mẫu, ấn phẩm lần thứ 13- Liên hiệp quốc).
Ý kiến bạn đọc
