Quvvatli batareyalar uchun asosiy sinov tamoyillari va usullari qanday?
Quvvat batareyasini sinovdan o'tkazishning asosiy tamoyillari va usullari
Kimyoviy quvvat manbalarining asosiy elektrokimyoviy xususiyatlari sig'im, kuchlanish, ichki qarshilik, o'z{0}}zaryad qilish, saqlash ko'rsatkichlari, yuqori va past harorat ko'rsatkichlari va hokazolarni o'z ichiga oladi. Odatda ikkilamchi kimyoviy quvvat manbai sifatida quvvat akkumulyatorlari zaryadlash va tushirish ko'rsatkichlari, aylanish ko'rsatkichlari, ichki bosim va boshqalarni ham o'z ichiga oladi. Shu sababli, bitta quvvat batareyasi xujayrasi uchun asosiy ishlash sinovlari tarkibiga quyidagilar kiradi: zaryadlash va deşarj qilish qobiliyati, past harorat ishlashi sinovi, zaryadlash va deşarj qobiliyati, past harorat ko'rsatkichi va ishlash tezligi sinovi. sinov, energiya va maxsus energiya sinovi, quvvat va maxsus quvvat sinovi, saqlash unumdorligi va o'z{3}}zararsizligi sinovi, xizmat muddati sinovi, ichki qarshilik sinovi, ichki bosim sinovi va xavfsizlik sinovi va boshqalar.
Haqiqiy avtomobilni qo'llash nuqtai nazaridan, sinov ob'ekti sifatida elektr transport vositalariga qo'llaniladigan quvvat akkumulyatori bilan transport vositasidan foydalanish uchun mos bo'lgan bir qator sinovlar o'tkaziladi, masalan: statik quvvatni aniqlash, dinamik quvvatni aniqlash, tinch sinov, ishga tushirish quvvati sinovi, tez zaryadlash qobiliyati testi, aylanish muddati sinovi, xavfsizlik testi, batareyaning tebranish sinovi, eng yuqori quvvatni aniqlash, qisman quvvatni aniqlash testi, maksimal quvvatni aniqlash testi, qisman quvvatni aniqlash testi.
(1) Statik quvvatni aniqlash Ushbu testning asosiy maqsadi avtomobil haqiqiy foydalanishda quvvat akkumulyatori to'plamining etarli zaryad va energiyaga ega ekanligini va turli oldindan belgilangan zaryadsizlanish tezligi va haroratlarda normal ishlashi mumkinligini aniqlashdir. Asosiy sinov usuli - doimiy harorat sharoitida sekin zaryadsizlanish sinovi va quvvat batareyasi to'plamining kuchlanishi belgilangan qiymatga tushganda yoki quvvat akkumulyatori to'plamidagi yagona hujayralarning mustahkamligi (kuchlanish farqi) belgilangan qiymatga yetganda zaryadsizlanish to'xtatiladi.
(2) Dinamik imkoniyatlarni aniqlashElektr transport vositasining ishlashi paytida quvvat akkumulyatorining ish harorati va tushirish tezligi dinamikdir. Ushbu test, asosan, quvvat batareyasining dinamik zaryadsizlanish sharoitida qobiliyatini aniqlaydi, bu asosan turli haroratlarda va tushirish tezligida energiya va quvvatda aks etadi. Sinovning asosiy usuli - oldindan belgilangan oqim profili yoki avtomobil ilovasidan haqiqatda to'plangan oqim profilidan foydalangan holda quvvat akkumulyatorining zaryadsizlanish samaradorligini sinovdan o'tkazish. Sinovni tugatish sharti sinov shartlariga va quvvat akkumulyatorining xususiyatlariga qarab o'rnatiladi, lekin asosan kuchlanishning ma'lum bir qiymatga tushishi standartiga amal qiladi. Ushbu usul elektr transport vositalarining amaliy ehtiyojlarini to'g'ridan-to'g'ri va aniqroq aks ettirishi mumkin.
(3) Sokin testUshbu testdan maqsad elektr transport vositasi ma'lum vaqt davomida boshqarilmagan va batareya zanjiri ochiq qolgan-vaziyatni taqlid qilish uchun foydalanilmayotganda quvvat akkumulyatori to'plamining sig'imini yo'qotishini aniqlashdan iborat. Sokin sinov, shuningdek, -o‘z-o‘zidan zaryadsizlanish va saqlash unumdorligi testi sifatida ham tanilgan bo‘lib, u ochiq kontaktlarning zanglashiga olib- holatida batareyaning ma’lum atrof-muhit sharoitida saqlangan zaryadini saqlab turish qobiliyatini bildiradi.
(4) Quvvat sinovini boshlash Avtomobilning ishga tushirish quvvati nisbatan katta boʻlganligi sababli, turli harorat sharoitlarida avtomobilni ishga tushirishga moslashish uchun ishga tushirish quvvati sinovlari quvvat akkumulyatorida past haroratda ($−18\\text{ daraja }$) va yuqori haroratda ($50\\text{ daraja }$) oʻtkaziladi. Ushbu sinov xona haroratida o'lchanishdan tashqari, odatda batareyaning turli zaryadlanish holatlarida zaryadsizlanish qobiliyatini aniqlash uchun SOC qiymati bilan o'rnatiladi. Umumiy sinovlar $90\\%$, $50\\%$ va $20\\%$ SOCda oʻtkaziladigan quvvat sinovlaridir.
(5) Tez zaryadlash qobiliyati testiUshbu sinovdan maqsad quvvatli batareyalar toʻplamida yuqori{0}}zaryadlash sinovlarini oʻtkazish orqali batareyaning tez zaryadlash qobiliyatini sinab koʻrish hamda uning samaradorligi, issiqlik hosil boʻlishi va boshqa xususiyatlariga taʼsirini tekshirishdan iborat. Tez zaryadlash uchun USABC standarti akkumulyator SOC ni $15\\text{min}$ ichida $40\\%$ dan $80\\%$ gacha tiklashga qaratilgan. Hozirda Yaponiyaning CHAdeMO assotsiatsiyasi tomonidan o‘rnatilgan standartga ko‘ra, elektr transport vositasining quvvat akkumulyatorini taxminan $10\\text{min}$ ga zaryadlash avtomobilning $50\\text{km}$ sayohat qilishini kafolatlashi mumkin; $30\\text{min}$ dan ortiq toʻlov olish avtomobilning $100\\text{km}$ yurishini kafolatlaydi.
(6) Cycle Life TestBatareyaning ishlash muddati batareyadan foydalanishning iqtisodiy samaradorligiga bevosita ta'sir qiladi. Batareyaning haqiqiy quvvati boshlang'ich sig'imi yoki nominal quvvatidan $80\\%$ dan past bo'lsa, quvvat batareyasi ishlash muddatini tugatgan deb hisoblanadi. Ushbu testda qo'llaniladigan asosiy usul - ma'lum sharoitlarda zaryadlash va tushirish davrlarini bajarish, uning ishlash muddati ko'rsatkichi sifatida tsikllar sonini qo'llash. Quvvat batareyasining ishlash muddati nisbatan uzoq bo'lgani uchun sinov odatda bir necha oy yoki hatto bir yil davom etadi. Shuning uchun, amaliy amaliyotda sinov uchun ko'pincha sinov davrlari sonini aniqlash, quvvatning pasayishini o'lchash va keyinchalik ushbu ma'lumotlarga asoslangan chiziqli ekstrapolyatsiyani amalga oshirish usullari qo'llaniladi. Tadqiqot sohasida, quvvat batareyasining ishlash muddatini sinovdan o'tkazish vaqtini qisqartirish maqsadida, quvvat batareyalari va quvvat batareya paketlarining ishlash muddatini sinab ko'rish uchun sinov harorati va zaryadlash / tushirish tezligini oshirish orqali batareyaning qarishini tezlashtirish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.
(7) Xavfsizlik testiBatareya xavfsizligi ko'rsatkichi akkumulyator batareyalarini saqlash va ishlatish natijasida odamlar va jihozlarga etkazilishi mumkin bo'lgan zararni baholashni anglatadi. Ayniqsa, batareyani suiiste'mol qilganda, o'ziga xos energiya kiritish batareyaning ichki tarkibiy materiallarini katta miqdorda issiqlik hosil qiluvchi fizik yoki kimyoviy reaktsiyalarga olib keladi. Agar issiqlikni o'z vaqtida tarqatib bo'lmasa, bu batareyaning termal qochib ketishiga olib kelishi mumkin. Termal qochqin batareyaning bo'rtib ketishiga, yonuvchan gaz hosil bo'lishiga, yorilishi, yorilishi va yong'in bilan birga bo'lishi mumkin, bu esa xavfsizlik hodisalariga olib keladi. Ko'pgina kimyoviy quvvat manbalari orasida lityum{4}}ion batareyalarning xavfsizligi alohida ahamiyatga ega. Elektr batareyalari uchun umumiy xavfsizlik sinovlari 6-1-jadvalda ko'rsatilgan.
Jadval 6-1 Quvvatli batareyalar uchun umumiy xavfsizlik sinovi elementlari
| Turkum | Sinovning asosiy usullari |
| Elektr ishlashi testi | Haddan tashqari zaryad, haddan tashqari-zaryad, tashqi qisqa tutashuv, issiq razryad va h.k. |
| Mexanik sinov | Erkin tushish, zarba, ekstruziya, tebranish, ekstruziya va boshqalar. |
| Termal sinov | Yonish, termal tasvirlash, termal zarba, haroratning o'zgarishi va boshqalar. |
| Ekologik test | Vakuum simulyatsiyasi, suvga cho'mish, namlik va boshqalar. |
(8) Batareyaning tebranish sinoviUshbu testning maqsadi yo'llar tomonidan tez-tez sodir bo'ladigan tebranishlar va zarbalarning quvvat akkumulyatorlari va quvvat batareyalari paketlarining ishlashi va ishlash muddatiga ta'sirini aniqlashdir. Batareyaning tebranish testi asosan quvvat akkumulyatorining (to'plami) tebranish chidamliligini tekshiradi va undan quvvat akkumulyatorining (to'plami) strukturaviy dizaynini yaxshilash uchun asos sifatida foydalanadi. Vibratsiyani tekshirishda tebranishning ikki turi mavjud: sinusoidal tebranish yoki tasodifiy tebranish. Quvvatli batareya paketlari asosan transport vositalarida qo'llanilganligi sababli, batareyaning haqiqiy ish sharoitlarini yaxshiroq taqlid qilish uchun odatda tasodifiy tebranish qabul qilinadi.
Yuqoridagilar quvvatli batareyalarni (paketlarni) sinab ko'rish uchun umumiy talablardir. Sinovning o'ziga xos parametrlari va talablari quvvat batareyasining turiga qarab o'zgaradi. 6-2-jadvalda elektr transport vositalarida ishlatiladigan litiy-ionli batareyalar paketlari va tizimlari uchun xavfsizlik talablari va sinov usullari ko'rsatilgan.
6-jadval-2-jadval elektr transport vositalarida lityum-ion batareyalar toʻplami va tizimlari uchun xavfsizlik talablari va sinov usullari
| Element | Turkum | Sinov usuli | Xavfsizlik talablari |
| Umumiy xavfsizlik sinovlari (6-1-jadval) | Elektr ishlashi testi | Haddan tashqari zaryad, haddan tashqari-zaryad, tashqi qisqa tutashuv, issiq razryad va h.k. | N/A |
| Mexanik sinov | Erkin tushish, zarba, ekstruziya, tebranish, ekstruziya va boshqalar. | N/A | |
| Termal sinov | Yonish, termal tasvirlash, termal zarba, haroratning o'zgarishi va boshqalar. | N/A | |
| Ekologik test | Vakuum simulyatsiyasi, suvga cho'mish, namlik va boshqalar. | N/A | |
| EV Li{0}}ion batareyasi xavfsizligi (6-2-jadval) | Tebranish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 1. Avtomobilni o'rnatish talablari va GB/T 2423.43-2008, tebranish stoliga o'rnating. 3 yo'nalishda test qiling ($Y \\to X \\to Z$). Protsedura GB/T ga tegishli 2423.56-2018. 2. Pastki korpusli oʻrnatishlar uchun 7.1.1.2 ga muvofiq GB/T 31467.3-2015. 3. sinov parametrlari har bir yoʻnalish uchun $2\\text{h}$ ($0.5\\text{h}$ ga qisqartirilishi mumkin). $2\\text{h}$ kuzatish vaqtida yoki undan keyin ruxsat etilgan $30\\text{min}$. 4. Minimal monitoring birligi holatini (kuchlanish, qarshilik, harorat) kuzatib boring. 5. Sinov paytida $2\\text{h}$ ga rioya qiling. 6.Elektron qurilmalar uchun:i. Oldindan-oʻrnatilgan: 7.1.1.2.1 boʻyicha sinov GB/T 31467.3-2015. Boshqa joylar: GB/T 28046.3-2011 uchun sinov. $2\\text{h}$ har xil $Z$ oʻqi yoʻnalishlarida. Yanal ob'ektlar: qo'zg'alish rejimi o'tkazildi. ii. GB/T 28046.1-2011 uchun $3,2$ rejimida ishlash. | Batareya to'plami yoki tizim quyidagilarni bajarishi kerak: Minimal kuzatuv blokida kuchlanish pasaymasligi kerak ($< 0.5\text{V}$), 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. |
| Mexanik zarba | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. 7.2 Shock ga qarang: $25\\text{g}\\text{-}15\\text{ms}$ half-sinus puls GB/T 31467.3-2015, $3$ zarba, $Y$-ax yo'nalishi bo'yicha $2\\matn{h}$. | Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Qoldirish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. $1\\text{m}$ dan qattiq erga tushish yo'nalishi bo'yicha (aks holda eng barqaror tushish yo'nalishi, $X$-eksa testi), $2\\text{h}$ ga rioya qiling. | Chiqarish oqimining blokirovkasi, kuchlanishning ko'tarilishi yoki oqish, tashqi korpusning yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Yangi mahsulot sotuvga chiqarish; muddatini uzaytirish; ishga tushirish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. 7.3.2 GB/T 31467.3-2015 ga qarang: $90\\text{grade }$ tilt for $6\\text{h}$, so'ngra $90\\text{ daraja }$ o'sish, $1\\text {3 darajali aylanishni ushlab turing} to'xtadi. $2\\text{h}$. 3. $360\\text{ daraja }$ $X$-eksa atrofida $6\\text{gradus }/\\text{s}$, soʻngra $90\\text{gradus }$ oshib buriling, $1\\text{h}$$ har birini ushlab turing, ${360\\text\\t to'xtadi. $2\\text{h}$. 4. $360\\text{gradus }$ qiymatini $Y$-eksa atrofida $6\\text{gradus }/\\text{s}$, soʻngra $90\\text{ daraja }$ ortib, $1\\text{h}$ ni ushlab turing, $360\\matnni {darajada aylantiring. $2\\text{h}$ ga e'tibor bering. | Hech qanday oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q, ishonchli ulanishni saqlang. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Maksimal gradient | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. aravachaga gorizontal o'rnatilgan. SAE J2380 yoki GB/T 31467.3-2015 ($X$-eksa $5\\text{s}$, $Y$-oʻqi $5\\text{s}$) boʻylab gorizontal) $Y yoʻnalishi boʻyicha SAE J2380 yoki GB/T 31467.3-} 7-jadvalning 3-rasmida koʻrsatilgan pulsni takrorlang. $2\\matn{h}$. | Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Ezmoq | 1. Test Object: Battery Pack or System. 2. Crush conditions: ① Crushing surface: $12.5\text{mm}$ diameter semi-cylinder, length $>$ kengligi. ② Yoʻnalish: $X$-oʻq, $Y$-oʻq. ③ Majburlash: Dastlabki $200\\text{kN}$ yoki $30\\%$ deformatsiyada toʻxtaydi. ④ $1\\text{h}$ ga e'tibor bering. ⑤ $10\\text{min}$ uchun ushlab turing. | Oqish, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. Yong'in yoki portlash yo'q (ikkinchi talablar uchun). | |
| Harorat zarbasi | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. O'zgaruvchan harorat $(-40\\pm2)\\text{ daraja }$, maksimal muddatda $30\\text{min}$. $6\\text{h}$, $5$ tsikllari uchun har bir ekstremalda turing. Xona haroratida $2\\text{h}$ ga rioya qiling. | Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Nam issiqlik aylanishi | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. GB/T 2423.4-2018 sinov $Db$ nam issiqlik davrlariga qarang. 4-rasm GB/T 31467.3-2015 ($80\\text{gradus }$ maks temp), $5$ sikllar. Xona haroratida $2\\text{h}$ ga rioya qiling. | Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Izolyatsiya qarshiligi sinovdan keyin $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$ $30\\text{min}$ ichida. | |
| Dengiz suviga botirish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. jabduqlar bilan mahkam bog'langan, haqiqiy tashish masofasidan $2\\text{h}$ evaziga $3,5\\%$ NaCl eritmasiga (dengiz suvi) botiring. Shlangi klapan shakli orqali to'xtatib turing. | Yong'in yoki portlash yo'q. | |
| Tashqi olov | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. GB/T 31467.3-2015 da 7.10 Tashqi yong'inga qarang. | Yong'in yoki portlash yo'q. Agar alanga paydo bo'lsa, yong'in manbai olib tashlanganidan keyin $2\\text{min}$ ichida o'chirish kerak. | |
| Tuz spreyi | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. GB/T 31467.3-2015 da 7.11 Tuz Spreyiga qarang. | Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. | |
| Yuqori balandlik | 1. Sinov ob'ekti: Batareya to'plami yoki tizim. 2. Batareya to'plami yoki tizim . 2. Balandlik $4000\\text{m}$ yoki ekvivalent bosim, xona harorati. 3. 7.12.2 GB/T 31467.3-2015 uchun sinov muhitida $5\\text{h}$ evaziga saqlanadi, keyin $1\\text{1$}da zaryadsizlanadi $400\\text{A}$) yoki tugatish uchun. $2\\text{h}$ ga e'tibor bering. | Chiqarish oqimining blokirovkasi, kuchlanishning ko'tarilishi yoki oqish, tashqi korpusning yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Yuqori haroratdan-himoya | 1. Sinov ob'ekti: Batareya tizimi. 2. GB/T 31467.3-2015 standartidagi 7.13 -haddan tashqari haroratdan himoyalanishga qarang. | BMS ishlaydi. Gaz oqishi, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Qisqa tutashuvdan himoya qilish | 1. Sinov obyekti: Batareya tizimi. 2. GB/T 31467.3-2015 da 7.14 Qisqa tutashuvdan himoyalanishga qarang. | Himoya moslamasi ishlashi kerak. Oqish, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya tizimi. 2. GB/T 31467.3-2015 da 7.15 Haddan tashqari zaryaddan himoyalanishga qarang. | BMS ishlaydi. Gaz oqishi, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. | |
| Haddan tashqari-zaryaddan himoya qilish | 1. Sinov ob'ekti: Batareya tizimi. 2. GB/T 31467.3-2015 standartidagi 7.16 Ortiqcha zaryadsizlanishdan-himoyaga qarang. | BMS ishlaydi. Gaz oqishi, tashqi korpus yorilishi, yong'in yoki portlash yo'q. Sinovdan keyin izolyatsiya qarshiligi $\\ge 100\\text{ũ}/\\text{V}$. |
Eslatma: 6-2-jadvalda asosan GB/T 31467.3-2015, GB/T 2423.43-2008, GB/T 2423.56-2018 va GB/T 28046.1-2011 koʻrsatilgan.
