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评测报告如何查看 能源电板法式 | 国表里能源锂电板测试法式比较|金浪南京电板展
电板居品的法式,尤其是安全法式是不休质地的迫切依据,亦然范例市集纪律和激动工夫开端的迫切技巧。本文作家针对国表里现存的常见法式,进行先容和归纳分析,并对这些法式体系中存在的问题进行通俗的探讨。
一、外洋能源锂离子电板法式
表1列举了外洋常用的锂离子电板测试法式。法式颁发机构主要有国际电工委员会 ( IEC) 、国际法式化组织( ISO) 、好意思国保障商实验室 ( UL) 、好意思国汽车工程师学会( SAE) 以及欧盟关连机构等。
表 1 外洋常用的能源锂离子电板法式
1 国际法式
IEC发布的能源锂离子电板法式主要有IEC 62660-1∶2010《电动说念路车辆用锂离子能源蓄电板单体 第1部分: 性能测试》和IEC 62660-2∶2010《电动说念路车辆用锂离子能源蓄电板单体 第2部分: 可靠性和花费性测试》。合股国运载委员会颁布的UN 38. 3《合股国对于危急货色运载的建议书法式和现实手册》,对锂电板测试的要求是针对电板在运载进程中的安全性。
ISO在能源锂离子电板方面制定的法式有ISO 12405-1∶2011《电驱动车辆———锂离子能源电板包及系统测试规程 第1部分: 高功率运用》、ISO 12405-2∶2012《电驱动车辆——锂离子能源电板包及系统测试规程第2部分: 高能量运用》及ISO 12405-3∶2014《电驱动车辆——锂离子能源电板包及系统测试规程 第3部分: 安全性要求》,分别针对高功率型电板、高能量型电板以及安全性能要求,缠绵是为整车厂提供可选拔的测试项和测试要领。
2 好意思国法式
UL 2580∶2011《电动汽车用电板》主要评估电板的花费可靠性以及在花费产生危害时对东说念主员的保护智商,该法式于2013年进行立异。
SAE在汽车范围领有遍及、完善的法式体系。2009年颁布的SAE J2464: 2009《电动和搀杂能源电动汽车可再充能量储存系统的安全和花费性测试》是很早一批运用于北好意思和全球地区的车用电板花费测试手册,明确指出了每个测试项的适用范围及需要网罗的数据,也针对测试技俩所需样品数目给出建议。
2011年颁布的SAE J2929: 2011《电动和搀杂能源电板系统安全法式》是SAE在追忆之前颁布的各式能源电板关连法式上冷漠的安全性法式,包括两部分: 电动车在行驶进程中可能出现的成例情况测试和很是情况测试。
SAE J2380: 2013《电动车电板的振动测试》是电动车电板的振动测试较经典的法式,以本色车辆说念路行驶的振动载荷谱网罗统计恶果为基础依据,测试要领愈加合适本色车辆的振动情况,具有迫切的参考价值。
3 其他组织法式
好意思国能源部( DOE) 主要负责能源策略制定、能源行业处分及能源关连工夫研发等。2002年好意思国政府建造了“开脱车”( Freedom CAR) 技俩,先后颁发了Freedom CAR功率缓助型搀杂电动车电板测试手册与电动和搀杂能源汽车用储能系统花费性测试手册。
德国汽车工业协会( VDA) 是德国为斡旋国内汽车工业的各式法式而构成的协会,颁布的法式有VDA 2007《搀杂能源汽车用电板系统测试》,主淌若针对搀杂能源汽车的锂离子电板系统的性能及可靠性测试。
欧洲经济委员会( ECE) R100. 2《对于就电动车辆稀薄要求方面批准车辆的斡旋规章》是ECE针对电动车制定的具体要求,举座分为两部分: 第一部分对整车在电机驻防、可再充电储能系统、功能安全和氢气排放等4个方面进行了范例,第二部分为新增的对可再充电储能系统的安全可靠性作出的具体要求。
二、国内能源锂离子电板法式
2001年,汽车法式化委员会颁布了我国第一个电动汽车的锂离子电板测试指引性工夫文献GB/Z 18333. 1: 2011《电动说念路车辆用锂离子蓄电板》。该法式制定时参考了IEC 61960-2∶2000《便携式锂电板和蓄电板组 第2部分: 锂电板组》,用于便携式开垦的锂离子电板及电板组,测试内容包括性能和安全,但只适用于21.6V和14.4V的电 池。
2006年,工业和信息化部颁发了QC/T 743《电动汽车用锂离子能源蓄电板》,被行业内常常使用,并于2012年进行了立异。GB/Z 18333. 1: 2001 和 QC/T 743: 2006 齐是针对单体和模块级别的法式,运用范围较窄,且测试内容已不稳当快速发展的电动汽车行业的需求。
2015年,国度法式化处分委员会颁布了一系列法式,GB/T 31484-2015《电动汽车用能源蓄电板轮回寿命要求及现实要领》、GB/T 31485-2015《电动汽车用能源蓄电板安全要求及现实要领》、GB/T 31486-2015《电动汽车用能源蓄电板电性能要求及现实要领》及 GB/T 31467. 1-2015《电动汽车用锂离子能源蓄电板包和系统 第1部分 高功率运用测试规程、GB/T 31467. 2-2015《电动汽车用锂离子能源蓄电板包和系统 第2部分 高能量运用测试规程、GB/T 31467. 3《电动汽车用锂离子能源蓄电板系统测试规程 第3部分 安全性要求与测试要领。
GB/T 31485-2015及GB/T 31486-2015分别是针对单体/模块的安全及电性能测试,GB/T 31467-2015系列参照了ISO 12405系列,适用于电板包或电板系统的测试,而GB/T 31484-2015是有利针对轮回寿命的测试法式,对于单体和模块领受法式轮回寿命,对于电板包和系统领受工况轮回寿命。
2016年,工信部发布了《电动客车安全工夫条目》,从东说念主员触电、水尘驻防、失火驻防、充电安全、碰撞安全、而已监控等方面抽象研讨,充分模仿了现存的传统客车、电动汽车关连法式和上海、北京等所在法式,对能源电板冷漠更高的工夫要求,加多了热失控和热失控扩展两个测试项,已于2017年1月1日考究实施。
表 2 国内常用的能源锂离子电板法式
三、国表里能源锂离子电板法式分析
国表里能源锂离子电板法式分析国际上的大部分法式是在2010年前后颁布的,再行立异次数较多,且接续有新的法式出台。GB/Z 18333. 1: 2001是在2001年颁发的,由此可见,我国的电动汽车锂离子电板法式活着界上起步并不算晚,但发展相对安宁。自2006年QC/T 743法式发布后,我国有很长一段时辰里莫得法式更新,且在2015年新国标发布之前,没联系于电板包或系统的法式。上述国表里法式在适用范围、测试项内容、测试项严格进度及判定准则方面,齐有所隔离。
1 适用范围
IEC 62660 系列、QC/T 743、GB/T 31486和GB/T 31485是针对电板单体和模块级别的测试,UL2580、SAE J2929、 ISO12405和GB/T 31467 系列则适用于电板组和电板系统的测试。外洋除了IEC 62660,其他的法式基本齐触及电板组或系统级别的测试,SAE J2929及ECE R100. 2以致提到了整车级别的测试。这诠释外洋的法式制定更多地研讨到了电板在整车上的运用,更合适本色运用的需求。
2 测试项内容
系数的测试项从举座上来说,可分为电性能和安全可靠性两大类,而安全可靠性又可分为机械可靠性、环境可靠性、花费可靠性和电气可靠性。
机械可靠性,模拟了车辆在行驶进程中受到的机械应力,如振动模拟了车辆在路面上的触动; 环境可靠性,模拟了车辆在不同表象中的耐受力,如温度轮回模拟了车辆在日夜温差大大略在清凉和热暑地区走动行驶时的情况; 花费可靠性,如火烧,覆按电板在遭遇到不梗直使用时的安全性; 电气可靠性,如保护类测试项,主淌若覆按电板处分系统( BMS) 在关节时候能否起到保护作用。
在电板单体方面,IEC 62660分为两个寂寞的法式IEC 62660-1和IEC 62660-2,分别对应性能和可靠性测试。GB/T 31485和GB/T 31486是由QC/T 743演化而来,GB/T 31486中将耐振动包摄为性能测试,因为该测试项是覆按电板振动对电板性能的影响。比拟于IEC 62660-2,GB/T 31485的测试技俩更严苛,如加多了针刺和海水浸泡等。
在电板包和电板系统的测试方面,不论是电性能如故可靠性,好意思国法式涵盖的测试项最多。在性能测试方面,DOE/ ID-11069比其他法式多出的测试项有搀杂脉冲功率特色( HPPC) 、开动缔造点踏实性、日期寿命、参考性能、阻抗谱、模块实现教师测试、热处分载荷及结合寿命考证的系统水平测试等。
在法式的附录中详备先容了电性能测试恶果的分析要领,其中,HPPC 测试可用于检测能源电板的峰值功率,由此养殖的直流内阻测试要领,依然常用于电板的内阻特色征询。在可靠性方面,UL2580比其他法式多出的测试项有: 非均衡电板组充电、耐压、绝缘、勾搭性现实及冷却/加热踏实系统故障现实等,还包含了坐褥线上针对电板组零部件的基本安全测试,在 BMS、冷却系统及保护澄澈遐想方面,加强了安全性审查要求。SAE J2929冷漠要对电板系统的各个部分进行故障分析,并保存关连的文档材料,包括易识别故障的立异次第。
ISO 12405系列法式同期包含电板的性能和安全两方面,ISO 12405-1是针对高功率运用的电板性能测试法式,ISO 12405-2是针对高能量运用的电板性能测试法式,前者多了冷启动和热启动两项内容。GB/T 31467系列结合了我国能源电板发展景象,字据ISO 12405系列法式的内容修改而得。
与其他法式不同的是: SAE J 2929与 ECE R100. 2齐触及高压驻防的要求,属于电动汽车安全限度。我国的关连测试项在GB/T 18384中,GB/T 31467. 3中指出电板包和电板系统在进行安全测试之前要雕悍GB/T 18384. 1和GB/T 18384. 3的关连要求。
3 严格进度
对于交流的测试项,不同法式中规章的测试要领和判定准则也不尽交流。举例对于测试样品的荷电状态( SOC) ,GB/T 31467. 3中要求样品为满电态; ISO 12405中要求功率型电板SOC为50% ,能量型电板SOC为100% ; ECE R100. 2要求电板的SOC在50%以上; UN38. 3对于不同的测试项有不同的要求,某些测试项还需要轮回过的电板。
另外,还要求高度模拟、热现实、振动、冲击和外短路必须用吞并个样品进行测试,相对更严格。对于振动测试,ISO 12405要求样品在不同的环境温度下振动,建议的高情切低温温度分别为75℃和-40℃,其他的法式莫得此项要求。
对于火烧现实, GB/T 31467. 3中的实验要领和参数缔造与 ISO 12405. 3出入不大,齐是领受焚烧燃料的容颜进行预热、径直火烧和曲折火烧,但 GB/T 31467. 3要求样品若有火苗必须在2 min内灭火,ISO 12405则莫得要求火苗灭火的时辰,SAE J2929中的火烧现实与前两者不同,它要求将样品放手于热放射容器中,90s内马上升温至890℃ 并保抓10 min,况且不得有任何组件或物资穿过置于测试样品外部的金属网罩。
四、现存国内法式的不及
天然关连国看法制定和发布填补了我国在能源锂离子电板组合系统方面的空缺,并被常常领受,但仍有不及。
测试对象方面: 系数的法式齐只规章了新电板的测试,对使用过的电板莫得关连规章和要求,电板在出厂时莫得问题,不代表使用一段时辰后仍然安全,因此有必要对使用不同时期的电板进行一样的测试,至极于如期体检。
恶果判定方面: 当今的判定依据较平时和单一,惟有无泄漏、无外壳翻脸、不生气和不爆炸的规章,断绝可量化的评判体系。欧洲汽车征询与工夫发展委员会( EUCAR) 将电板的危害进度差别红8个等第,具有一定的模仿意旨。
测试项方面: GB/T31467. 3断绝电板包和电板系统在热处分和热失控方面的测试内容,而热安全性能对电板至关迫切,怎样实现单体电板的热失控,使热失控的情况不扩展,具有迫切意旨,《电动客车安全工夫条目》的强制实施也诠释了这少量。另外,从整车运用层面来说,对于非轻松性的可靠性测试,如环境可靠性,在现实实现之后有必要加多电性能测试,模拟车辆在履历了环境变化后,性能受到的影响。
测试要领方面: 电板包和电板系统的轮回寿命测试耗时太长,影响居品开发周期,难以很好地推论,怎样开发合理的加快轮回寿命测试是个难点。
五、追忆
频年来,我国在能源锂离子电板的法式制定和运用方面已获取了很大的开端,但与外洋的法式还存在一定的差距。除了检测法式除外,我国锂离子电板在其他方面的法式体系也在慢慢完善。2016年11月9日,工信部在发布了《锂离子电板抽象法式化工夫体系》,指出将来的法式体系包括基础通用、材料与部件、遐想与制造进程、制造与检测开垦、电板居品等5大部分,其中,安全法式关系首要,跟着能源电板居品的更新和发展,测试法式也需要普及相应的检测工夫,进而增强能源电板的安全性水平。
参考:陶文玉等《能源锂离子电板测试法式比较和分析》
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2025年4月21-23日,南京国际展览中心(龙蟠路88号)
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