Standarta ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023 izdevums, kas attiecas uz vieglo elektrisko transportlīdzekļu (LEV) akumulatoru drošības testiem, tika publicēts 2023. gada septembrī, lai aizstātu veco 2018. gada versijas standartu. Šajā jaunajā standarta versijā ir izmaiņas definīcijās. , strukturālās prasības un testēšanas prasības.

Izmaiņas definīcijās

• Akumulatora pārvaldības sistēmas (BMS) definīcijas pievienošana: akumulatora vadības ķēde ar aktīvām aizsardzības ierīcēm, kas uzrauga un uztur šūnas to norādītajā darbības reģionā: un kas novērš elementu pārlādēšanu, pārstrāvu, pārmērīgu temperatūru, zemas temperatūras un pārmērīgas izlādes apstākļus.
• Papildinājums par elektriskā motocikla definīciju: elektromotors transportlīdzeklis ar sēdekli vai sēdekli, kas paredzēts braucēja lietošanai un kas paredzēts braukšanai ne vairāk kā uz trim riteņiem, kas saskaras ar grunti, bet izņemot traktoru. Elektriskais motocikls ir paredzēts lietošanai uz koplietošanas ceļiem, tostarp uz lielceļiem.
• Elektriskā skrejriteņa definīcijas papildinājums: ierīce, kas sver mazāk par simts mārciņām un kas:

a) ir stūre, grīdas dēlis vai sēdeklis, uz kura operators var stāvēt vai apsēsties, un elektromotors;

b) var darbināt ar elektromotoru un/vai cilvēka spēku; un

c) Ja to darbina tikai elektromotors, uz bruģētas līdzenas virsmas maksimālais ātrums nepārsniedz 20 jūdzes stundā.

LEV piemēru modifikācijas: tiek noņemts elektriskais motocikls un pievienoti bezpilota lidaparāti (UAV).

• Personīgās e-mobilitātes ierīces definīcijas pievienošana: patērētāju mobilitātes ierīce, kas paredzēta vienam braucējam ar uzlādējamu elektrisko piedziņu, kas līdzsvaro un virza braucēju, un kuru var nodrošināt ar rokturi satveršanai braukšanas laikā. Šis sadalījums var būt vai nebūt pašlīdzsvarojošs.
• Primārās pārstrāvas aizsardzības, primārās drošības aizsardzības, aktīvo aizsargierīču un pasīvo aizsargierīču definīciju pievienošana.
• Nātrija jonu šūnu definīcijas pievienošana: šūnas, kas pēc uzbūves ir līdzīgas litija jonu šūnām, izņemot to, ka tās izmanto nātriju kā transportēšanas jonu ar pozitīvu elektrodu, kas sastāv no nātrija savienojuma, un oglekļa vai līdzīga tipa anodu ar ūdens vai neūdens šķīdumu. un ar nātrija savienojuma sāli, kas izšķīdināts elektrolītā. (Nātrija jonu šūnu piemēri ir Prūsijas zilās šūnas vai pārejas metālu slāņveida oksīda šūnas)

Izmaiņas struktūras prasībās

Metāla daļu izturība pret koroziju

1. Garīgās elektroenerģijas uzglabāšanas mezgla (EESA) korpusiem jābūt izturīgiem pret koroziju. Uzskata, ka metāla korpusi, kas izgatavoti no šādiem materiāliem, atbilst korozijas izturības prasībām:

Varš, alumīnijs vai nerūsējošais tērauds; un

b) bronza vai misiņš, no kuriem katrs satur vismaz 80 % vara.

2. Korozijas izturības prasību pievienošana dzelzs korpusiem:

Dzelzs korpusi, kas paredzēti lietošanai iekštelpās, ir jāaizsargā pret koroziju ar emaljēšanu, krāsošanu, cinkošanu vai citiem līdzvērtīgiem līdzekļiem. Dzelzs apvalki izmantošanai ārpus telpām atbilst 600 stundu sāls izsmidzināšanas testam CSA C22.2 Nr. 94.2 / UL 50E. Var pieņemt papildu metodes, lai panāktu aizsardzību pret koroziju saskaņā ar CSA C22.2 Nr. 94.2 / UL 50E.

Izolācijas līmeņi un aizsargājošs zemējums

Aizsardzības zemējuma sistēmas atbilstību var novērtēt pēc šī standarta jaunā viedā testa elementa – zemējuma nepārtrauktības pārbaudes.

Drošības analīze

1.Drošības analīzes piemēru pievienošana. Sistēmas drošības analīzei ir jāpierāda, ka šādi apstākļi nav bīstami. Jāņem vērā vismaz šādi nosacījumi, bet ne tikai:

a) akumulatora elementa pārspriegums un zemspriegums;

b) akumulatora pārmērīga un zema temperatūra; un

c) Akumulatora pārstrāva uzlādes un izlādes laikā.

2. Drošības aizsardzības ierīču (aparatūras) prasību izmaiņas:

a) Farilure-Mode and Effect Analysis (FMEA) prasības UL 991;

b) Aizsardzība pret iekšējiem defektiem, lai nodrošinātu funkcionālās drošības prasības UL 60730-1 vai CSA E60730-1 (H.27.1.2. punkts); vai

c) Aizsardzība pret defektiem, lai nodrošinātu funkcionālās drošības prasības (B klases prasības) CSA C22.2 Nr. 0.8 (5.5. sadaļa), lai noteiktu atbilstību un noteiktu testus, kas nepieciešami, lai pārbaudītu atsevišķas kļūdas pielaidi.

3. Drošības aizsardzības (programmatūras) prasību modifikācija:

a) UL 1998；

b) CSA C22.2 Nr.0.8 programmatūras B klases prasības; vai

c) Programmatūras izmantošanas prasības (B klases programmatūras prasības) UL 60730-1 (H.11.12. klauzula) vai CSA E60730-1.

4.BMS prasību pievienošana šūnu aizsardzībai.

Ja tiek paļauts uz elementu uzturēšanu to noteiktajās darbības robežās, akumulatora pārvaldības sistēmai (BMS) ir jāuztur elementi norādītajā elementa sprieguma un strāvas robežās, lai aizsargātu pret pārlādēšanu un pārmērīgu izlādi. BMS arī uztur šūnas norādītajās temperatūras robežās, nodrošinot aizsardzību pret pārkaršanu un zemas temperatūras darbību. Pārskatot drošības shēmas, lai noteiktu, vai šūnas darbības apgabala ierobežojumi tiek saglabāti, novērtējumā jāņem vērā aizsargķēdes/komponenta pielaides. Tādas sastāvdaļas kā drošinātāji, automātiskie slēdži vai citas ierīces un detaļas, kas noteiktas paredzētai akumulatora sistēmas darbībai un kuras ir jānodrošina gala lietošanas LEV, norāda uzstādīšanas instrukcijās.

Aizsardzības ķēdes prasību pievienošana.

Ja noteiktās darbības robežas tiek pārsniegtas, aizsargķēde ierobežo vai izslēdz uzlādi vai izlādi, lai novērstu novirzes ārpus darbības robežām. Kad notiek bīstams scenārijs, sistēma turpina nodrošināt drošības funkciju vai pāriet uz drošā stāvokļa (SS) vai riska novēršanas (RA) stāvokli. Ja drošības funkcija ir bojāta, sistēmai jāpaliek drošā vai riska stāvoklī, līdz drošības funkcija ir atjaunota un sistēma tiek uzskatīta par pieņemamu darbībai.

EMC prasību pievienošana.

Cietvielu ķēdes un programmatūras vadības ierīces, kas tiek izmantotas kā primārā drošības aizsardzība, ir jānovērtē un jātestē, lai pārbaudītu elektromagnētisko imunitāti saskaņā ar UL 1973 elektromagnētiskās imunitātes testiem, ja tās nav pārbaudītas kā daļa no funkcionālās drošības standarta novērtējuma.

Šūna

1. Prasību pievienošana nātrija jonu šūnām. Nātrija jonu elementiem jāatbilst nātrija jonu elementu prasībām, kas noteiktas UL/ULC 2580 (identiskas UL/ULC 2580 sekundāro litija elementu veiktspējas un marķējuma prasībām), tostarp atbilstība visiem elementu veiktspējas testiem.

2. Prasību pievienošana atkārtoti izmantotām šūnām. Baterijām un akumulatoru sistēmām, kurās izmanto atkārtoti izmantotas šūnas un akumulatorus, ir jānodrošina, ka atkārtoti izmantotās daļas ir izgājušas pieņemamu atkārtotas izmantošanas procesu saskaņā ar UL 1974.

Izmaiņu testēšana

Pārmaksas pārbaude

• Papildināta prasība, ka testa laikā jāmēra elementu spriegums.
• Papildināta prasība, ka, ja BMS samazina uzlādes strāvu līdz zemākam vārstam uzlādes fāzes beigās, paraugu nepārtraukti uzlādē ar samazinātu uzlādes strāvu, līdz tiek sasniegti galīgie rezultāti.
• Svītrota prasība, ka gadījumā, ja ķēdē aktivizējas aizsargierīce, tests jāatkārto vismaz 10 minūtes 90% no aizsargierīces izslēgšanas punkta vai noteiktā procentā no izslēgšanas punkta, kas pieļauj uzlādi.
• Papildināta prasība, ka pārlādes testa rezultātā maksimālais uzlādes spriegums, ko mēra uz elementiem, nedrīkst pārsniegt to parasto darbības reģionu.

augsta ātruma uzlāde

• Augstas likmes maksas testa pievienošana (tādas pašas testa prasības kā UL 1973);
• Testa rezultātos tiek ņemta vērā arī BMS aizkave: pārlādēšanas strāva uz īsu laiku (dažu sekunžu laikā) var pārsniegt maksimālo uzlādes strāvu, kas ir BMS noteikšanas aizkaves laikā.

Īssavienojums

• Likvidē prasību, ka, ja ķēdē darbojas aizsargierīce, tests tiek atkārtots 90% no aizsargierīces izslēgšanas punkta vai kādā procentos no izslēgšanas punkta, kas ļauj uzlādēt vismaz 10 minūtes.

OpārlādētZemIzlādeTest

• Pārslodzes pievienošana izlādes testā (testa prasības ir tādas pašas kā UL 1973)

Pārmērīga izlāde

• Pievienota prasība, ka testa laikā jāmēra elementu spriegums.
• Papildināta prasība, ka pārizlādes testa rezultātā minimālais izlādes spriegums, ko mēra uz elementiem, nedrīkst pārsniegt to parasto darbības diapazonu.

Temperatūras pārbaude (temperatūras paaugstināšanās)

• Papildināta prasība, ka, ja maksimālie uzlādes parametri mainās atkarībā no temperatūras, uzlādes parametru un temperatūras atbilstība ir skaidri norādīta uzlādes instrukcijās, un DUT jāmaksā saskaņā ar vissmagākajiem uzlādes parametriem.
• Mainīt priekšnosacījuma prasību. Uzlādes un izlādes cikli pēc tam tiek atkārtoti vismaz 2 pilnus uzlādes un izlādes ciklus, līdz secīgie uzlādes un izlādes cikli neturpina palielināt kameras maksimālo temperatūru vairāk nekā par 2 °C. (Ir nepieciešami 5 uzlādes un izlādes cikli. vecajā versijā)
• Papildināta prasība, ka termiskās aizsardzības un pārslodzes aizsardzības ierīces nedrīkst darboties.

Zemējuma nepārtrauktības pārbaude

Zemējuma nepārtrauktības pārbaudes pievienošana (testa prasības ir tādas pašas kā UL 2580)

Vienas šūnas atteices dizaina tolerances tests

Sekundārajām litija baterijām, kuru nominālā enerģija ir lielāka par 1 kWh, veic vienas šūnas atteices konstrukcijas tolerances testu saskaņā ar UL/ULC 2580).

Kopsavilkumsy

Jaunā UL 2271 versija atceļ elektriskos motociklus no produktu klāsta (elektriskie motocikli tiks iekļauti UL 2580 tvērumā) un pievieno dronus; līdz ar nātrija jonu akumulatoru attīstību arvien vairāk LEV tos izmanto kā barošanas avotu. Prasības nātrija jonu šūnām ir pievienotas jaunajā versijas standartā. Testēšanas ziņā ir uzlabotas arī testa detaļas, un lielāka uzmanība ir pievērsta šūnu drošībai. Lieliem akumulatoriem ir pievienota termiskā palaišana.

Iepriekš Ņujorka bija noteikusi, ka elektrisko velosipēdu, elektrisko skrejriteņu un vieglo elektrisko transportlīdzekļu (LEV) akumulatoriem jāatbilst UL 2271. Šī standarta pārskatīšana ir paredzēta arī, lai visaptveroši kontrolētu elektrisko velosipēdu un cita aprīkojuma akumulatoru drošību. Ja uzņēmumi vēlas veiksmīgi iekļūt Ziemeļamerikas tirgū, tiem ir jāsaprot un savlaicīgi jāizpilda jauno standartu prasības.