Электр батарейкалары өчен төп сынау принциплары һәм ысуллары нинди?
Электр батареясын сынауның төп принциплары һәм ысуллары
Химик энергия чыганакларының төп электрохимик үзлекләренә сыйдырышлык, көчәнеш, эчке каршылык, үз-үзеңне- җибәрү, саклау, югары һәм түбән температура җитештерү һ.б. керә. үз-үзеңне - агызу тесты, тормыш сынавы, эчке каршылык тесты, эчке басым тесты, куркынычсызлык тесты һ.б.
Автомобильне куллану күзлегеннән караганда, транспорт чараларын куллану өчен яраклы сынаулар сериясе электр объектларына сынау объекты буларак кулланыла, мәсәлән: статик сыйдырышлыкны ачыклау, динамик сыйдырышлыкны ачыклау, тынычландыру сынавы, электр сынавы, тиз корылма сәләтен сынау, цикл тормышын сынау, куркынычсызлык сынавы, батарея тибрәнү тесты, максималь градиент көче, җылылык җитештерү тесты һ.б.
(1) Статик потенциалны ачыклау Бу сынауның төп максаты - электр батареясы пакеты транспортта булганда җитәрлек корылма һәм энергиягә ия булуын, һәм алдан билгеләнгән агызу ставкалары һәм температуралары буенча гадәттә эшли алуын ачыклау. Төп сынау ысулы - даими температура шартларында әкрен агызуны сынау, һәм батарея пакетының көчәнеше билгеләнгән бәягә төшкәндә яки электр батарея пакеты эчендә бер күзәнәкнең эзлеклелеге (көчәнеш аермасы) билгеләнгән бәягә җиткәч туктатыла.
(2) Динамик потенциалны ачыклауЭлектр машинасы эшләгәндә, эш температурасы һәм батареяның агызу тизлеге динамик. Бу сынау, нигездә, динамик агызу шартларында, батарея пакетының мөмкинлеген ачыклый, бу төрле температурада һәм агызу темпларында энергиядә һәм куәттә чагыла. Төп сынау ысулы - алдан билгеләнгән агым профиле яки транспорт чарасы кушымтасыннан җыелган агымдагы профиль ярдәмендә электр батарея пакетының агызу эшләрен сынау. Тестның бетү торышы сынау шартларына һәм электр батареясы характеристикасына туры китереп көйләнә, ләкин нигездә көчәнешнең билгеле бер кыйммәткә төшү стандартына туры килә. Бу ысул электр машиналарының куллану ихтыяҗларын турыдан-туры һәм төгәл чагылдыра ала.
(3) Тынычлык тестыБу сынауның максаты - электр энергиясе берникадәр вакыт йөртелмәгән һәм батарея ачык - схемасы булган хәлне симуляцияләү өчен кулланыла торган электр батарея пакетының сыйдырышлыгын югалту. Тынычлану тесты шулай ук үз-үзен - агызу һәм саклауны сынау дип тә атала, бу ачык - схема булганда батареяның сакланган корылмасын билгеле экологик шартларда саклап калу мөмкинлеген күрсәтә.
(4) Көч сынавын башлау Машинаның башлангыч көче чагыштырмача зур булганлыктан, төрле температура шартларында машинаның стартына яраклашу өчен, электр энергиясе сынаулары түбән температурада ($ −18 \\ текст {градус} $) һәм югары температурада ($ 50 \\ текст {градус} $) үткәрелә. Бу сынау, бүлмә температурасында үлчәнгәнгә өстәп, гадәттә шулай ук төрле корылма шартларында батарейканың агызу мөмкинлеген билгеләү өчен SOC кыйммәте белән куела. Гомуми тестлар - $ 90 \\% $, $ 50 \\% $, һәм $ 20 \\% $ SOC.
(5) Тиз зарядлау мөмкинлеген сынауБу сынауның максаты - электр батареясы пакетында югары - ставка зарядлау сынауларын үткәреп, батарейканың тиз зарядлау сәләтен сынау, һәм аның эффективлыгын, җылылык җитештерүне һәм башка үзлекләргә йогынтысын тикшерү. Тиз зарядлау өчен, USABC стандарты SOC батареясын $ 15 \\ текст {мин} $ эчендә 40 \\% $ - 80 \\% $ кадәр торгызуны максат итеп куя. Хәзерге вакытта Япониянең CHAdeMO ассоциациясе куйган стандарт электр машинасының электр батарея пакетын якынча 10 $ текст {мин} $ зарядлау машинаның $ 50 \\ текст {км} $ сәяхәтенә гарантия бирә ала. $ 30 тан артык зарядка \\ текст {мин} $ машинаның $ 100 \\ текст {км} $ сәяхәтенә гарантия бирә ала.
(6) Cyикл тормышы тестыБатарейканың цикл гомере батарея куллануның икътисади яшәешенә турыдан-туры тәэсир итә. Батарейканың реаль сыйдырышлыгы башлангыч сыйдырышлыкның яки бәяләнгән сыйдырышлыкның $ 80 \\% $ тан түбән булганда, электр батареясы гомеренең ахырына җиткән дип санала. Бу тестта кулланылган төп ысул - цикл санын аның тормыш индексы итеп кулланып, билгеле бер шартларда корылма һәм агызу циклын башкару. Электр батареясы өчен сынау вакыты чагыштырмача озын булганлыктан, сынау гадәттә берничә ай, хәтта бер ел дәвам итә. Шуңа күрә, практик операциядә сынау цикллары санын билгеләү, сыйдырышлыкның деградациясен үлчәү, аннары бу мәгълүматлар нигезендә сызыклы экстролапация ясау ысуллары еш кулланыла. Тикшеренү өлкәсендә, электр батареясы сынау вакытын кыскарту өчен, шулай ук сынау температурасын һәм электр батарейкаларының һәм батарея пакетларының гомерен сынап карау өчен батарея картлыгын тизләтү буенча тикшеренүләр үткәрелә.
(7) Куркынычсызлык тестыБатарея куркынычсызлыгы кешеләргә һәм җиһазларга булган зарарны бәяләүне аңлата, саклау батарейкаларын саклау һәм куллану аркасында булырга мөмкин. Бигрәк тә батарея кулланылганда, махсус энергия кертү батарейканың эчке состав материалларына физик яки химик реакцияләр кичерә, күп җылылык китерә. Әгәр дә җылылык вакытында таралмаса, бу батареяның җылылык бетүенә китерергә мөмкин. Rылылык качу батарейканың көчәюенә, янып торган газ барлыкка килүенә, ярылуына, ярылуына һәм янгын белән бергә куркынычсызлык аварияләренә китерергә мөмкин. Күпчелек химик энергия чыганаклары арасында литий {{4} ion ион батарейкаларының куркынычсызлыгы аеруча мөһим. Электр батарейкалары өчен гомуми куркынычсызлык сынаулары 6-1 таблицада күрсәтелгән.
Таблица 6-1 Электр батарейкалары өчен гомуми куркынычсызлыкны тикшерү әйберләре
| Төркем | Төп тест ысуллары |
| Электр күрсәткечләре тесты | Артык түләү, - агызу, тышкы кыска схема, кайнар агызу һ.б. |
| Механик тест | Ирекле төшү, тәэсир, экструзия, тибрәнү, экструзия һ.б. |
| Rылылык тесты | Яну, җылылык күзаллау, җылылык шокы, температураның үзгәрүе һ.б. |
| Экологик тест | Вакуум симуляциясе, суга чуму, дым һ.б. |
(8) Батарея тибрәнү тестыБу сынауның максаты - еш кына тибрәнүләрнең һәм тетрәүләрнең юл батарейкаларының һәм электр батарейкаларының эшенә һәм гомеренә тәэсирен ачыклау. Батарейканың тибрәнү тесты, нигездә, батареяның (пакетның) тибрәнү ныклыгын тикшерә һәм моны электр батареясын (пакет) структур конструкциясен яхшырту өчен нигез итеп куллана. Тибрәнү тестында тибрәнүнең ике төре бар: синусоидаль тибрәнү яки очраклы тибрәнү. Электр батарея пакетлары, нигездә, машиналарда кулланылганлыктан, батарейканың эш шартларын яхшырак охшату өчен очраклы тибрәнү кабул ителә.
Powerгарыда әйтелгәннәр электр батарейкаларын (пакетлар) сынау өчен кайбер гомуми таләпләр. Тестның конкрет параметрлары һәм таләпләре электр батареясы төренә карап үзгәрәчәк. 6 - 2 таблицасында куркынычсызлык күрсәткечләре һәм литий-ион батарея пакетлары һәм электр машиналарында кулланылган системалар өчен сынау ысуллары күрсәтелгән.
Таблица 6 - 2 Литий-ионлы батарея пакетлары һәм электр машиналарында системалар өчен куркынычсызлык күрсәткечләре һәм сынау ысуллары.
| Предмет | Төркем | Тест ысулы | Куркынычсызлык таләпләре |
| Гомуми куркынычсызлыкны сынау (таблица 6-1) | Электр күрсәткечләре тесты | Артык түләү, - агызу, тышкы кыска схема, кайнар агызу һ.б. | N/A |
| Механик тест | Ирекле төшү, тәэсир, экструзия, тибрәнү, экструзия һ.б. | N/A | |
| Rылылык тесты | Яну, җылылык күзаллау, җылылык шокы, температураның үзгәрүе һ.б. | N/A | |
| Экологик тест | Вакуум симуляциясе, суга чуму, дым һ.б. | N/A | |
| EV Li {{0} ion ион батарея куркынычсызлыгы (таблица 6-2) | Тибрәнү | 1. 3 юнәлештә сынау ($ Y \\ X - Z $). Процедура GB / T {{6} lower түбән тән урнаштыру өчен, 7.1.1.2 буенча сынау параметрлары GB / T31467.3-2015. 3.} Сынау вакыты юнәлеш буенча $ 2 \\ текст {h} $ ($ 0,5 \\ текст {h} $ га кадәр киметелергә мөмкин). $ 2 \\ текст {h} $ күзәтү $ 30 вакытында яки аннан соң рөхсәт ителә \\ текст {мин} $ . 4. Минималь мониторинг берәмлеге торышын (көчәнеш, каршылык, температура) мониторинг {{16} test Тест вакытында $ 2 \\ текст {h} $ күзәтегез . 6.Электрон җайланмалар өчен:i. Фронт - монтажланган: 7.1.1.2.1 өчен ГБ / Т 31467.3 - 2015. Башка урыннар: ГБ / Т 28046.3-2011 өчен тест. $ 2 \\ текст {h} $ төрле $ Z $ -аксис юнәлешендә. Латаль әйберләр: дулкынлану режимы үткәрелә. ii. ГБ / Т 28046.1-2011 өчен $ 3,2 $ режимында эшләгез. | Батарея пакеты яки система булырга тиеш: минималь мониторинг берәмлегендә көчәнеш бозылмасын ($< 0.5\text{V}$), remain intact, structure sound, no leakage, no rupture, fire, or explosion. Insulation resistance $\ge 100\text{Ω}/\text{V}$ within $30\text{min}$ after test. Electronic devices: Reliable connection, structure sound, no disconnection. Post-test parameters meet Table 1 in GB/T 31467.3-2015. |
| Механик шок | 1. | Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. Изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Тамчы | 1. | Агымдагы йозак, көчәнеш көчәю яки агып чыгу, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Rollover | 1. $ 2 \\ текст {h} $ . 3. $ 360 \\ текст {градус} $ әйләнү $ X $ - күчәрен $ 6 \\ текст {градус} / \\ текст {s} $, аннары $ 90 \\ текст {градус} $ арту, $ 1 \\ текст {h} $ тоту, һәрберсе $ 360 \\ текст {градус} $ әйләнү туктады. $ 2 \\ текст {h} $ . 4. $ 360 \\ текст {градус} $ әйләнү $ Y $ -акси $ 6 \\ текст {градус} / \\ текст {s} $, аннары $ 90 \\ текст {градус} $ арту, һәрберсе $ 1 \\ текст {h} $ тоту, һәрберсе $ 360 \\ текст {градус} $ әйләнү туктады. $ 2 \\ текст {h} $ күзәтегез. | Ышанычлы бәйләнешне саклап калу, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Максималь градиент | 1. Тест объекты: Батарея пакеты яки система . 2. Троллейбуска горизонталь рәвештә урнаштырылган. SAE J2380 яки GB / T 31467.3 - 2015 ($ X $ - күчәре $ 5 \\ текст {s} $, $ Y $ - күчәре $ 5 \\ текст {s} $) 7 нче таблицаның 3 нче рәсемендә күрсәтелгән импульсны горизонталь юнәлештә ($ Y $ -axis) кабатлагыз. | Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Usимерү | 1. Test Object: Battery Pack or System. 2. Crush conditions: ① Crushing surface: $12.5\text{mm}$ diameter semi-cylinder, length $>$ киңлек. ② ectionнәлеш: $ X $ - күчәре, $ Y $ - күчәре. ③ Көч: Башлангыч $ 200 \\ текст {kN} $ яки $ 30 \\% $ деформациядә туктагыз. $ $ 1 \\ текст {h} $ күзәтегез. 10 $ 10 \\ текст {мин} $ өчен тотыгыз. | Агып чыгу, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. Ут яки шартлау юк (таләпләрнең икенче җыелмасы өчен). | |
| Температура шокы | 1. $ 6 \\ текст {h} $, $ 5 $ цикллары өчен һәр экстремизмда саклагыз. Бүлмә температурасында $ 2 \\ текст {h} $ күзәтегез. | Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Дым җылылык циклы | 1. Тест объекты: Батарея пакеты яки система {{1} GB GB / T 2423.4-2018 карагыз $ Db $ дымлы җылылык цикллары. ГБ / Т 31467.3-2015-нче рәсем 4 ($ 80 \\ текст {градус} $ максимум температура), $ 5 $ цикл. Бүлмә температурасында $ 2 \\ текст {h} $ күзәтегез. | Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. Изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $ $ 30 эчендә \\ текст {мин} $ сынаудан соң. | |
| Диңгез суларына чуму | 1. Гидротехник клапан формасы аша туктатыгыз. | Ут яки шартлау юк. | |
| Тышкы ут | 1. Тест объекты: Батарейка пакеты яки система {{1} GB GB / T 31467.3-2015 7.10 Тышкы утка мөрәҗәгать итегез. | Ут яки шартлау юк. Ут килеп чыкса, янгын чыганагын бетергәннән соң $ 2 \\ текст {мин} $ эчендә сүндерергә тиеш. | |
| Тоз спирты | 1. Тест объекты: Батарейка пакеты яки система {{1} GB ГБ / Т 31467.3-2015-дә 7.11 тоз спиртына мөрәҗәгать итегез. | Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. | |
| Биек биеклек | 1. $ 2 \\ текст {h} $ күзәтегез. | Агымдагы йозак, көчәнеш көчәю яки агып чыгу, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| - температураны саклау | 1. Тест объекты: Батарейка системасы {{1} GB ГБ / Т 31467.3-2015 температурасын саклау. | BMS эшләргә тиеш. Газ агып чыкмый, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Кыска схеманы саклау | 1. Тест объекты: Батарея системасы {{1} GB ГБ / Т 31467.3-2015 кыска схеманы саклау. | Саклау җайланмасы эшләргә тиеш. Агып чыгу, тышкы корпус ярылу, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| Артык зарядны саклау | 1. Тест объекты: Батарея системасы {{1} GB ГБ / Т 31467.3-2015-дә 7.15 артык зарядкадан саклагыз. | BMS эшләргә тиеш. Газ агып чыкмый, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. | |
| {{0} over өстендә агызуны саклау | 1. | BMS эшләргә тиеш. Газ агып чыкмый, тышкы корпус ярылуы, ут, шартлау юк. Тесттан соң изоляциягә каршы тору $ \\ ge 100 \\ текст {Ω} / \\ текст {V} $. |
Искәрмә: 6-2 таблицада нигездә GB / T 31467.3-2015, GB / T 2423.43-2008, GB / T 2423.56-2018, һәм GB / T 28046.1-2011 сылтамалары бар.
