Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12503-2:2018 về Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 2

• Số hiệu: TCVN12503-2:2018
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2018

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12503-2:2018

ISO 10405-2:2012

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

Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems - Part 2: High energy applications

Lời nói đầu

TCVN 12503-2:2018 hoàn toàn tương đương với ISO 12405-2:2012.

TCVN 12503-2:2018 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

...

...

...

- 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 2: ỨNG DỤNG/THIẾT BỊ NĂNG LƯỢNG CAO

Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems - Part 2: High energy applications

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các qui trình thử cho các hệ thống và bộ ắc quy kéo sử dụng trong các phương tiện giao thông đường bộ (‘phương tiện giao thông đường bộ’ sau đây được gọi là ‘xe’) chạy điện.

Các qui trình thử có thể giúp cho người sử dụng tiêu chuẩn này xác định các đặc tính cơ bản của chất lượng sử dụng, độ tin cậy và sự sử dụng quá mức hệ thống và bộ ắc quy loại lithi-ion. Các qui trình thử này cũng giúp cho người sử dụng so sánh các kết quả thử đạt được đối với hệ thống và bộ ắc quy khác nhau.

...

...

...

Tiêu chuẩn này có thể cho phép bố trí các sơ đồ thử chuyên dùng cho hệ thống và bộ ắc quy riêng biệt theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Nếu có yêu cầu, có thể lựa chọn các qui trình thử có liên quan và /hoặc các điều kiện thử của hệ thống và bộ ắc quy lithi-ion từ các phép thử tiêu chuẩn do tiêu chuẩn này cung cấp để xây dựng sơ đồ thử chuyên dùng.

Tiêu chuẩn này qui định các phép thử đối với hệ thống và bộ ắc quy năng lượng cao.

CHÚ THÍCH 1: Các ứng dụng điển hình cho hệ thống và bộ ắc quy có năng lượng cao là các xe điện (BEV) và các xe điện hybrid cắm phích (PHEV).

CHÚ THÍCH 2: Thử nghiệm về mức chất lượng của ắc quy được qui định trong IEC 62660-1 và IEC 62660-2.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì chỉ áp dụng phiên bản đã 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, nếu có.

TCVN 7699-2-30 (IEC 60068-2-30), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-30: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Db: Nóng ẩm, chu kỳ (chu kỳ 12h + 12h).

TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-47: Các thử nghiệm - Lắp đặt mẫu để thử nghiệm rung, va chạm và lực động tương tự.

TCVN 7699-2-64:2013 (IEC 60068-2-64:2008), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-64: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Fh: Rung, ngẫu nhiên băng tần rộng và hướng dẫn.

...

...

...

ISO 6969-3, 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 16750-1, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 1: General (Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử nghiệm cho thiết bị điện tử - Phần 1: Qui định chung).

ISO 16750-3, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - part 3: mechanical loads (Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử nghiệm cho thiết bị và điện tử - Phần 3: Tải trọng cơ học).

ISO 1675-4, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 4: Climatric loads (Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử nghiệm cho thiết bị điện và điện tử - Phần 4: Tải trọng khí hậu).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và 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 ăc quy và tạo ra sự kết nối thông tin giữa hệ thống ắc quy và các bộ điều khiển khác của xe.

...

...

...

3.2

Bộ ắc quy (battery pack)

Cụm cơ khí gồm các pin ắc quy và các khung hoặc khay giữ, và có thể bao gồm cả các bộ phận để kiểm soát ắc quy.

CHÚ THÍCH: Để có sự giải thích rõ thêm, xem 5.4 và A2.

3.3

Hệ thống ắc quy (battery system)

Thiết bị tích trữ năng lượng bao gồm các pin hoặc các cụm pin hoặc bộ ắc quy cùng với các mạch điện và bộ phận điện tử.

CHÚ THÍCH 1: Để có sự giải thích rõ thêm, xem 5.5.2, 5.5.3, A.3.1 và A.3.2. Các bộ phận của hệ thống ắc quy cũng có thể được phân bố vào các thiết bị khác trong xe.

CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ về bộ phận điện tử là BCU và các công tắc tơ.

...

...

...

Dung lượng (capacity)

Tổng số ampe giờ có thể có được từ ắc quy trong các điều kiện qui định.

3.5

Bộ phận điện tử của pin (cell electronics)

Thiết bị điện tử thu thập và có thể giám sát các dữ liệu về điện và nhiệt của pin hoặc các cụm pin và chứa các bộ phận điện tử để cân bằng pin (ắc qui), nếu cần thiết.

CHÚ THÍCH  Bộ phận điện tử của pin có thể bao gồm một bộ 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.

3.6

Khách hàng (customer)

Nên quan tâm đến sử dụng hệ thống hoặc bộ ắc quy và do đó đặt hàng hoặc thực hiện thử nghiệm.

...

...

...

3.7

Thiết bị được thử (device under test, DUT)

Bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy

3.8

Mật độ năng lượng (energy density)

Tổng số năng lượng tích lũy được chia cho thể tích của bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy.

CHÚ THÍCH 1  Bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy bao gồm cả hệ thống làm mát, nếu có, tính tới điểm gắn cơ cấu đảo chiều của đường ống dẫn chất làm mát hoặc đường ống dẫn không khí.

CHÚ THÍCH 2  Mật độ năng lượng được biểu thị bằng wat-giờ trên lít (Wh/l).

3.9

...

...

...

Tỉ số thực giữa năng lượng của nguồn điện một chiều do DUT cung cấp trong quá trình thử phóng điện và tổng năng lượng dòng điện một chiều để phục hồi trạng thái nạp (SOC) ban đầu bằng nạp điện tiêu chuẩn.

CHÚ THÍCH:  Năng lượng của lưới điện một chiều được tính bằng lượng phóng điện tính bằng watt giờ (Wh) và tổng năng lượng dòng điện một chiều được tính bằng lượng nạp điện tính bằng Watt giờ (Wh)

3.10

Ứng dụng/thiết bị có năng lượng cao (high energy application)

Đặc tính của thiết bị hoặc ứng dụng mà tỉ số giữa công suất điện ra lớn nhất cho phép và năng lượng điện ra ở cường độ phóng điện 1 C tại nhiệt độ phòng (RT) đối với 1 hệ thống hoặc bộ ắc quy thường thấp hơn 1.

CHÚ THÍCH 1  Hệ thống hoặc bộ ắc quy có năng lượng cao điển hình được thiết kế cho các ứng dụng trong các xe điện ắc quy (BEV)

CHÚ THÍCH 2  Công suất điện ra cho phép được tính là công suất tính bằng Watt (W) và năng lượng điện ra được tính bằng năng lượng tính bằng Watt.giờ (W.h)

3.11

Ứng dụng/thiết bị công suất lớn (high power application)

...

...

...

CHÚ THÍCH 1  Hệ thống và bộ ắc quy có công suất lớn được thiết kế cho các ứng dụng trong các xe điện hybrid (HEV) và xe điện pin nhiên liệu (FCV).

CHÚ THÍCH 2  Công suất điện ra được tính là năng lượng tính bằng Wat.giờ (Wh)

3.12

Điện áp làm việc lớn nhất (maximum working voltage)

Giá trị lớn nhất của giá trị hiệu dung (r.m.s) của điện áp xoay chiều hoặc điện áp một chiều có thể xảy ra trong hệ thống điện với bất cứ điều kiện vận hành nào theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất, bỏ qua quá trình quá độ.

3.13

Dung lượng danh định

Đặc tính kỹ thuật của nhà cung cấp về tổng số ampe giờ mà có thể lấy ra được từ bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy được nạp đầy trong các điều kiện thử quy định như ở cường độ phóng điện, nhiệt độ và điện áp ngừng phóng điện.

3.14

...

...

...

Nhiệt độ (25 ± 2) °C.

3.15

Dấu của dòng điện ắc quy (sign of battery current)

Dòng điện phóng được qui định là dương và dòng điện nạp được qui định là âm.

3.16

Năng lượng riêng (specific energy)

Tổng số năng lượng tích trữ được chia cho khối lượng của bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy.

CHÚ THÍCH 1: Bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy bao gồm cả hệ thống làm mát, nếu có, tính tới điểm gắn cơ cấu đảo chiều của đường ống dẫn chất làm mát hoặc đường ống dẫn không khí. Đối với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng phải bao gồm cả khối lượng chất làm mát bên trong bộ ắc quy hoặc hệ thống ắc quy.

CHÚ THÍCH 2: Năng lượng riêng được tính bằng wat giờ (W.h) trên kilôgam (W.h/kg).

...

...

...

Trạng thái nạp (state of charge SOC)

Dung lượng có thể dùng được trong hệ thống hoặc bộ ắc quy.

CHÚ THÍCH: Trạng thái nạp được tính bằng tỉ lệ phần trăm của dung lượng danh định.

3.18

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy (standard charge (SCH) for top off)

Nạp điện bổ sung để loại bỏ sự suy giảm có thể có của trạng thái nạp (SOC) sau nạp điện tiêu chuẩn (SCH) ở nhiệt độ phòng (RT), theo sau là sự cân bằng nhiệt ở một nhiệt độ khác.

3.19

Nhà cung cấp (supplier)

Bên cung cấp các hệ thống và bộ ắc quy

...

...

...

3.20

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 a.c tính theo r.m.s (giá trị hiệu dụng) đối với dòng điện xoay chiều hoặc 0 < U ≤ 60 V d.c đối với dòng điện một chiều.

CHÚ THÍCH  Để biết chi tiết hơn, xem ISO 6469-3.

3.21

Điện áp cấp B (voltage class B)

Phân loại của một linh kiện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất 30 < U ≤ 1000 V a.c tính theo r.m.s (giá trị hiệu dụng) đối với dòng điện xoay chiều hoặc 60 < U ≤ 1500 V d.c đối với dòng điện một chiều.

CHÚ THÍCH  Để biết chi tiết hơn, xem ISO 6469-3.

4  Ký hiệu và chữ viết tắt

...

...

...

Alternating current

Dòng điện xoay chiều

BCU

Battery control unit

Bộ điều khiển ắc quy

BEV

Battery electric vehicles

Xe điện ắc quy

BOL

...

...

...

Bắt đầu tính tuổi thọ

C

Capacity, expressed in ampere hours (A-h)

Dung lượng, tính bằng ampe giờ (Ah)

nC

Current rate equal to n times the one hour discharge capacity, expressed in ampere (e.g. 3C is equal to three times the 1 h current discharge rate, expressed in ampere)

Cường độ dòng điện bằng n lần dung lượng phóng điện một giờ được tính bằng ampe (ví …… (mất chữ trang 10)

d.c

Direct current

...

...

...

DUT

Device under test

Thiết bị được thử

EODV

End of discharge voltage

Điện áp kết thúc phóng điện

EUCAR

European Council for Automotive Research and Development

Hội đồng Châu Âu về nghiên cứu và phát triển ô tô

...

...

...

Electric vehicle

Xe điện

FCV

Fuel cell vehicle

Xe pin nhiên liệu

HEV

Hybrid electric vehicle

Xe điện hybrid

I_{c, max}

...

...

...

dòng điện nạp liên tục lớn nhất do nhà sản xuất qui định cho hiệu suất năng lượng ở thử nghiệm nạp điện nhanh

I_d,max

Maximum continuous discharge current specified by the manufacturer for energy and capacity testing

Dòng điện phóng liên tục lớn nhất do nhà sản xuất qui định cho thử nghiệm năng lượng và dung lượng

I_dp,max

Maximum discharge pulse current specified by the manufacturer for power, internal resistance and energy efficiency testing

Dòng điện phóng xung lớn nhất do nhà sản xuất qui định cho thử nghiệm công suất, điện trở trong và hiệu suất năng lượng.

IEC

International Electrotechnical Commission

...

...

...

ISO

International Organization for Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế

Li

Lithium

Lithi

li-ion

Lithium-ion

Lithi-ion

...

...

...

Open circuit voltage

Điện áp mạch hở

PHEV

Plug-in hybrid electric vehicle

Xe điện hybrid cắm phích

PNGV

Partneship for a New Generation of Vehicles

Hiệp hội về các xe thế hệ mới

PSD

...

...

...

Mật độ phổ công suất

RESS

Rechargeable energy storage system

Hệ thống tích điện nạp lại được

r.m.s

Root-mean-square

Giá trị hiệu dụng

RT

Room temperature (25 ± 2) °C

...

...

...

SC

Standard cycle

Chu trình tiêu chuẩn

SCH

Standard charge

Nạp điện tiêu chuẩn

SDCH

Standard discharge

Phóng điện tiêu chuẩn

...

...

...

State of charge

Trạng thái nạp

USABC

United States Advanced Battery Consortium

Tổ hợp ắc quy tiên tiến của Hoa Kỳ

η

Efficiency

Hiệu suất

5  Yêu cầu chung

...

...

...

Một hệ thống hoặc bộ ắc quy được thử theo tiêu chuẩn này phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- Thiết kế an toàn về điện phải được phê duyệt theo các yêu cầu 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 đầu ống bao gồm cả cá đầu ống cho làm mát, truyền thông tin) phải được cung cấp cùng với DUT.

Một hệ thống ắc quy phải có khả năng thử được theo qui định, nghĩa là qua các chế độ thử qui định được thực hiện trong BCU và phải có khả năng kết nối với băng thử qua thanh góp chung.

Hệ thống con của bộ ắc quy được xem là một DUT phải bao gồm tất cả các bộ phận do khách hàng qui định (ví dụ, bao gồm các điểm đầu nối cơ và điện cần cho phép thử cơ học).

Nếu không có qui định khác, trước mỗi phép thử, DUT phải được cân bằng ở nhiệt độ thử. Sự cân bằng nhiệt đạt được, nếu trong khoảng thời gian thử 1 h mà không làm mát chủ động các sai lệch giữa nhiệt độ thử và nhiệt độ của tất cả các điểm đo nhiệt độ ắc quy thấp hơn ± 2 K.

Nếu không có qui định khác, mỗi lần nạp điện và mỗi thay đổi của SOC phải được kèm theo một khoảng thời gian nghỉ 30 min.

Độ chính xác của thiết bị đo bên ngoài tối thiểu phải ở trong phạm vi cùng dung sai sau:

- điện áp ± 0,5 %

...

...

...

- nhiệt độ ± 1 k

Độ chính xác toàn bộ của các giá trị kiểm tra hoặc đo được bên ngoài so với các giá trị thực hoặc qui định tối thiểu phải 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 nạp điện) phải được ghi lại ít nhất là từng 5 % thời gian phóng điện và nạp điện được đánh giá trừ khi qui trình thử riêng biệt có qui định khác nhau.

...

...

...

5.2  Sơ đồ trình tự thử

Trình tự thử cho hệ thống hoặc bộ ắc quy riêng biệt hoặc một hệ thống con bộ ắc quy phải dựa trên thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp với sự xem xét các phép thử trong 5.3.

Bảng C.1 đưa ra ví dụ về danh mục các điều kiện thử được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.

5.3  Thử nghiệm

Hình 1 đưa ra khái quát các phép thử, trong đó cũng viện dẫn các điều riêng của tiêu chuẩn này.

Hình 1 - Sơ đồ thử - khái quát

5.4  Bộ ắc quy - cấu trúc điển hình

...

...

...

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 chống va đập trong sử dụng bình thường

5  bộ phận làm mát và các đầu nối

6  cụm ắc quy

7  ngắt phục vụ

8  bộ ắc quy

9  Bộ phận điện tử của pin

...

...

...

B  ra

Hình 2 - Cấu hình điển hình của bộ ắc quy

Một bộ ắc quy điển hình cho một bộ phận tích điện bao gồm các ắc quy hoặc cụm ắc quy, Bộ phận điện tử của pin, mạch điện điện áp cấp B và cơ cấu ngắt dòng điện quá mức bao gồm cả sự hợp mạng điện, 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 bộ ắc quy có thể bao gồm các công tắc tơ. Đối với một bộ ắc quy có điện áp một chiều 60 V 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.

5.5  Hệ thống ắc quy - cấu hình điển hình

5.5.1  Bộ điều khiển ắc quy (BCU)

BCU tính toán trạng thái nạp (SOC) và trạng thái hoạt động bình thường, và cung cấp các giới hạn vận hành của hệ thống ắc quy cho thiết bị điều khiển xe. BCU có thể cho phép tiếp cận các công tắc tơ chính của hệ thống ắc quy để ngắt mạch điện điện áp cấp B trong điều kiện qui định, ví dụ, dòng điện quá mức, điện áp quá mức, điện áp thấp, nhiệt độ cao. BCU có thể thay đổi trong thiết kế và chế tạo, thiết bị này có thể chỉ là một bộ phận đơn giản được tích hợp vào hệ thống ắc quy hoặc có thể được đặt bên ngoài bộ ắc quy và được kết nối thông qua một thanh dẫn giao tiếp hoặc các dây vào/ra của bộ ắc quy. Các chức năng của BCU có thể là các chức năng tích hợp của một hoặc nhiều thiết bị điều khiển xe.

5.5.2  Hệ thống ắc quy có BCU tích hợp

CHÚ DẪN

...

...

...

2  các đầu nối điện áp cấp B

3  các đầu nối điện áp cấp A

4  hộp chống va đập trong sử dụng bình thường

5  bộ phận làm mát và các đầu nối

6  cụm ắc quy

7  ngắt phục vụ

8  bộ ắc quy

9  Bộ phận điện tử của pin

10  bộ điều khiển ắc quy (BCU)

...

...

...

B  ra

Hình 3 - Cấu trúc điển hình của 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 các cụm ắc quy, Bộ phận điện tử của pin, bộ điều khiển ắc quy (BCU), mạch điện điện áp cấp B với các công tắc tơ và cơ cấu ngắt dòng điện quá mức bao gồm cả sự hợp mạng điện, các giao diện cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và sự giao tiếp. Đối với một hệ thống ắc quy có điện áp một chiều 60V 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 và các chức năng điều khiển của thiết bị này được kết nối với bộ ắc quy.

5.5.3  Hệ thống ắc quy có BCU bên ngoài

CHÚ DẪN:

1  mạch điện áp cấp B (các công tơ, cầu chay, sự đấu dây)

2  các đầu nối, điện áp cấp B

3  các đầu nối điện áp cấp A

...

...

...

5  bộ phận làm mát và các đầu nối

6  cụm ắc quy

7  ngắt phục vụ

8  bộ ắc quy

9  Bộ phận điện tử của pin

10  bộ điều khiển ắc quy (BCU)

11  hệ thống ắc quy

A  vào

B  ra

...

...

...

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 điện áp cấp B với các công tơ và cơ cấu ngắt dòng điện quá mức bao gồm cả sự hợp mạng điện, các giao diện cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và sự giao tiếp - Đối với một hệ thống ắc quy có điện áp một chiều 60 V 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. Trong ví dụ này, BCU được đặt bên ngoài hộp chống va đập trong sử dụng bình thường và các chức năng điều khiển của nó được kết nối với bộ ắc quy.

5.6  Chuẩn bị hệ thống và bộ ắc quy để thử trên băng thử

5.6.1  Chuẩn bị bộ ắc quy

Nếu không có qui định khác, bộ ắc quy phải được đấu nối với các đầu nối điện áp cấp B và điện áp cấp A đến thiết bị thử kiểu băng thử. Các công tắc tơ, các dữ liệu sẵn có về điện áp, dòng điện và nhiệt độ phải được điều chỉnh theo các yêu cầu của nhà cung cấp và theo yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm đã cho của các thiết bị thử kiểu băng thử. Cơ cấu bảo vệ thụ động chống dòng điện quá mức phải vận hành được trong bộ ắc quy. Bảo vệ chủ động chống dòng điện quá mức phải được duy trì bởi thiết bị thử kiểu băng thử, nếu cần thiết phải được duy trì thông qua sự hợp mạng của các công tắc tơ chính hộp ắc quy. Bộ phận làm mát có thể được đấu nối với thiết bị thử kiểu băng thử và được vận hành theo các yêu cầu của nhà cung cấp.

5.6.2  Chuẩn bị hệ thống ắc quy

Nếu không có qui định khác, hệ thống ắc quy phải được đấu nối với các đầu nối điện áp cấp B và điện áp cấp A và đầu nối làm mát đến thiết bị thử kiểu băng phải tuân theo các giới hạn vận hành do BCU cung cấp thông qua sự giao tiếp bằng thanh dẫn. Thiết bị thử kiểu băng thử phải duy trì các yếu tố bật tắt cho các công tắc tơ chính và các mofin điện áp, dòng điện và nhiệt độ theo các yêu cầu đòi hỏi của qui trình thử đã cho. Thiết bị làm mát của hệ thống ắc quy và vòng làm mát tương ứng ở thiết bị thử kiểu băng thử phải vận hành được theo yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm đã cho và sự điều khiển của BCU. BCU phải có khả năng làm cho thiết bị thử kiểu băng thử thực hiện được qui trình của BCU theo qui trình thử yêu cầu. Có cấu bảo vệ chủ động và thụ động chống dòng điện quá mức cũng phải do hệ thống ắc quy vận hành. Sự bảo vệ chủ động chống dòng điện quá mức cũng phải do thiết bị thử kiểu băng thử duy trì, nếu cần thiết, thông qua việc ngắt các công tắc tơ chính của hệ thống ắc quy.

6  Thử nghiệm chung

6.1  Chu trình thuần hóa trước

6.1.1  Mục đích

...

...

...

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

6.1.2  Qui trình thử

Qui trình thử phải như sau

- Phép thử phải được thực hiện ở RT.

- Phải thực hiện sự phóng điện ở C/3 hoặc ở một dòng điện khác nếu được nhà cung cấp đề nghị hoặc sử dụng trong thử nghiệm, trước khi cung cấp. Phải thực hiện nạp điện theo các khuyến nghị của nhà cung cấp.

- Phải thực hiện ba chu trình thuần hóa trước liên tiếp. Nếu có thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp thì chỉ cần thực hiện hai chu trình.

- Lúc kết thúc quá trình phóng điện, điện áp của hệ thống hoặc bộ ắc quy không được giảm xuống thấp hơn điện áp tối thiểu do nhà cung cấp khuyến nghị (được áp dụng tối thiểu là điện áp thấp nhất trong điều kiện phóng điện mà không xảy ra hư hỏng không thể khắc phục được).

- Bộ hoặc hệ thống ắc quy phải được xem là “đã được thuần hóa trước” nếu dung lượng phóng điện trong hai lần phóng điện liên tiếp không thay đổi đi một giá trị lớn hơn 3 % dung lượng danh định. Nếu chế độ phóng điện bằng chế độ phóng điện được nhà cung cấp sử dụng trên cùng một hệ thống hoặc bộ ắc quy trong quá trình thử ở nhà máy thì có thể so sánh trực tiếp các dữ liệu từ chu trình thử thứ hai với các dữ liệu từ nhà cung cấp.

- Nếu không thể đáp ứng được yêu cầu thuần hóa trước, khách hàng và nhà cung cấp phải thỏa thuận thêm về qui trình.

...

...

...

6.2.1  Mục đích

Mục đích của chu trình tiêu chuẩn (SC) là đảm bảo cùng một điều kiện ban đầu cho mỗi phép thử hệ thống hoặc bộ ắc quy. Phải thực hiện một SC như đã mô tả dưới đây trước mỗi phép thử.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

6.2.2  Qui trình thử

6.2.2.1  Qui định chung

Phải thực hiện SC ở nhiệt độ phòng (RT), SC phải gồm có một lần phóng điện tiêu chuẩn (SDCH), xem 6.2.2.2 theo sau là một lần nạp điện tiêu chuẩn (SCH), xem 6.2.2.3.

Nếu vì bất cứ lý do nào mà khoảng thời gian giữa lúc kết thúc SC và bắt đầu một phép thử mới dài hơn 3h thì sẽ lặp lại SC.

6.2.2.2  Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

Cường độ phóng điện:

...

...

...

Giới hạn phóng điện:

- Theo yêu cầu kỹ thuật mà nhà cung cấp đã cho.

Thời gian nghỉ sau phóng điện để đạt tới trạng thái ổn định:

- 30 min hoặc làm cân bằng nhiệt ở RT của DUT.

6.2.2.3  Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

Qui trình nạp điện và tiêu chí kết thúc nạp điện:

- Chế độ nạp điện C/3 hoặc chế độ nạp điện riêng khác theo yêu cầu kỹ thuật mà nhà cung cấp đã cho. Yêu cầu kỹ thuật phải bao hàm các tiêu chí kết thúc nạp điện và các giới hạn thời gian cho toàn bộ qui trình nạp điện.

- Trong bất cứ trường hợp nào, toàn bộ qui trình nạp điện phải hoàn thành trong thời gian 8h.

Thời gian nghỉ sau nạp điện để đạt tới trạng thái ổn định của điện áp:

...

...

...

7  Thử đặc tính

7.1  Năng lượng và dung lượng ở RT

7.1.1  Mục đích

Phép thử này đo dung lượng của DUT tính bằng Ah ở các cường độ phóng điện không đổi tương đương với dung lượng danh định C/3 tính bằng Ah của nhà cung cấp (nghĩa là, nếu dung lượng phóng điện danh định trong giờ là 45 Ah thì cường độ phóng điện là 15 A). Tốc độ ba giờ (C/3) được dùng làm chuẩn cho phép đo dung lượng và năng lượng tĩnh và là một tốc độ tiêu chuẩn cho thử nghiệm mức của hệ thống và bộ ắc quy. Ngoài ra, nếu có thể áp dụng được, cường độ 1C, 2C và cường độ lớn nhất cho phép C phải được thực hiện cho xác định dung lượng để đáp ứng cho các yêu cầu ứng dụng của hệ thống có năng lượng cao. Phóng điện được kết thúc ở các giới hạn điện áp phòng điện qui định của nhà cung cấp tùy thuộc vào các cường độ phóng điện.

7.1.2  Qui trình thử

Phải thực hiện phép thử ở RT với các cường độ phóng điện C/3, 1C, 2C (nếu 2C nhỏ hơn I_dmax) và cường độ lớn nhất C do nhà cung cấp cho phép.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

Phải thực hiện trình tự thử như đã qui định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Trình tự thử năng lượng và dung lượng ở RT

...

...

...

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1.1

Cân bằng nhiệt

RT

1.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

1.3

...

...

...

RT

2.1

Phóng điện ở C/3

RT

2.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

2.3

Phóng điện ở 1C

...

...

...

2.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

2.5

Phóng điện ở 2C

RT

2.6

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Phóng điện ở I_dmax

RT

2.8

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

3.1

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

Qui trình nạp điện tiêu chuẩn (SCH) phải tuân theo 6.2.2.3.

...

...

...

Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc ở các giới hạn điện áp phóng điện của nhà cung cấp.

Sau phóng điện, DUT phải được nghỉ ít nhất là trong 30 min hoặc phải được cân bằng nhiệt ở nhiệt độ môi trường xung quanh yêu cầu hoặc phải sử dụng một khoảng thời gian cố định để cho phép cân bằng nhiệt trước khi bắt đầu bước tiếp sau trong quá trình tự thử.

7.1.3  Yêu cầu

Nếu dung lượng C/3 thu được trong quá trình thử ở 7.1.2, bước 2.1 sai khác lớn hơn 5% so với thông số kỹ thuật C/3 của nhà cung cấp, dung lượng C/3 đo được này phải được sử dụng làm dung lượng danh định và phải là giá trị cơ sở cho tất cả các yêu cầu của cường điện phóng điện khác, nghĩa là giá trị đối với C trong mỗi tính toán dòng điện phóng, nC phải dựa trên cơ sở dung lượng đo được C/3.

Phải báo cáo các dữ liệu sau

- Dòng điện, điện áp, nhiệt độ của DUT và nhiệt độ môi trường xung quanh đối với thời gian tại mỗi phép thử phóng điện và nạp điện tiêu chuẩn theo sau;

- Dung lượng phóng điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng w tại mỗi phép thử phóng điện;

- Dung lượng dòng điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng W trong mỗi phép thử phóng điện theo sau;

- Hiệu suất vòng năng lượng tại mỗi phép thử phóng điện;

...

...

...

- EODV của tất cả các điểm đo điện áp ắc quy có thể dùng được cho tất cả các phép thử phóng điện đã thực hiện;

- Dung lượng danh định C/3 đã xác định được lấy làm giá trị cơ sở cho tất cả các yêu cầu bổ sung thêm của dòng điện phóng.

CHÚ THÍCH  Các dữ liệu dung lượng cũng được sử dụng cho tính tiếp sau về sự tổn thất dung lượng.

7.2  Năng lượng và dung lượng ở các nhiệt độ và cường độ phóng điện khác nhau

7.2.1  Mục đích

Phép thử này mô tả đặc điểm dung lượng ở các nhiệt độ khác nhau tại ba cường độ phóng điện không đổi khác nhau. Phải thực hiện các cường độ phóng điện khác nhau theo một trình tự trước khi nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi và phải lặp lại phép thử sau khi đạt được nhiệt độ mới.

7.2.2  Qui trình thử

Phải thực hiện phép thử ở ít nhất là bốn nhiệt độ khác nhau (40 °C, 0 °C, -10 °C, -18 °C, phép thử ở T_min phải là tùy chọn) với các cường độ phóng điện C/3, 1C, 2C và tốc độ lớn nhất C mà nhà cung cấp cho phép (tốc độ lớn nhất C tương đương với I_dmax)

Phải thực hiện trình tự thử như đã qui định trong Bảng 2.

...

...

...

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1.1

Cân bằng nhiệt

RT

1.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

2.1

Cân bằng nhiệt

40 ºC

2.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

40 ºC

2.3

...

...

...

40 ºC

3.1

Cân bằng nhiệt

RT

3.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

3.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

...

...

...

4.1

Cân bằng nhiệt

40 ºC

4.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

40 ºC

4.3

Phóng điện ở 1 C

40 ºC

...

...

...

Cân bằng nhiệt

RT

5.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

5.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

6.1

...

...

...

40 ºC

6.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

40 ºC

6.3

Phóng điện ở 2C

40 ºC

7.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

7.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

7.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

8.1

Cân bằng nhiệt

40 ºC

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

40 ºC

8.3

Phóng điện ở I_dmax

40 ºC

9.1

Cân bằng nhiệt

RT

9.2

...

...

...

RT

9.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

10.1

Cân bằng nhiệt

0 °C

10.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

10.3

Phóng điện ở C/3

0 °C

11.1

Cân bằng nhiệt

RT

11.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

12.1

Cân bằng nhiệt

0 °C

12.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

0°C

12.3

...

...

...

0 °C

13.1

Cân bằng nhiệt

RT

13.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

13.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

...

...

...

14.1

Cân bằng nhiệt

0 °C

14.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

0 °C

14.3

Phóng điện ở 2C

0 °C

...

...

...

Cân bằng nhiệt

RT

15.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

15.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

16.1

...

...

...

0 °C

16.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

0 °C

16.3

Phóng điện ở Idmax

0 °C

17.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

17.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

17.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

18.1

Cân bằng nhiệt

- 10 °C

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 10 °C

18.3

Phóng điện ở C/3

- 10 °C

19.1

Cân bằng nhiệt

RT

19.2

...

...

...

RT

19.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

20.1

Cân bằng nhiệt

- 10 °C

20.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

20.3

Phóng điện ở 1C

- 10 °C

21.1

Cân bằng nhiệt

RT

21.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Phóng điện ở 2C

- 10 °C

23.1

Cân bằng điện

RT

23.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

23.3

...

...

...

RT

24.1

Cân bằng nhiệt

- 10 °C

24.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 10 °C

24.3

Phóng điện ở I_dmax

...

...

...

25.1

Cân bằng nhiệt

RT

25.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

25.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

...

...

...

Cân bằng nhiệt

- 18 °C

26.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 18 °C

26.3

Phóng điện ở C/3

- 18 °C

27.1

...

...

...

RT

27.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

27.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

28.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

28.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 18 °C

28.3

Phóng điện ở 1C

- 18 °C

29.1

Cân bằng nhiệt

RT

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

29.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

30.1

Cân bằng nhiệt

- 18 °C

30.2

...

...

...

- 18 °C

30.3

Phóng điện ở 2C

- 18 °C

31.1

Cân bằng nhiệt

RT

31.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

...

...

...

31.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

32.1

Cân bằng nhiệt

- 18 °C

32.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 18 °C

...

...

...

Phóng điện ở I_dmax

- 18 °C

33.1

Cân bằng nhiệt

RT

33.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

33.3

...

...

...

RT

34.1

Cân bằng nhiệt

T_min

34.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

T_min

34.3

Phóng điện ở C/3

...

...

...

35.1

Cân bằng nhiệt

RT

35.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

35.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

...

...

...

Cân bằng nhiệt

T_min

36.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

T_min

36.3

Phóng điện ở 1C

T_min

37.1

...

...

...

RT

37.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

37.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

38.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

38.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

T_min

38.3

Phóng điện ở 2C

T_min

39.1

Cân bằng nhiệt

RT

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

39.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

40.1

Cân bằng nhiệt

T_min

40.2

...

...

...

T_min

40.3

Phóng điện ở I_dmax

T_min

41.1

Cân bằng nhiệt

RT

41.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

...

...

...

41.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

Qui trình nạp điện tiêu chuẩn (SCH) ở các nhiệt độ khác nhau phải tuân theo 6.2.2.3.

Qui trình cho chu trình tiêu chuẩn (SC) phải tuân theo 6.2.

Giá trị cho cường độ phóng điện C phải dựa trên dung lượng danh định do nhà cung cấp ắc quy cung cấp và theo các kết quả thử C/3 như đã mô tả trong qui trình thử 7.1 thử năng lượng và dung lượng ở RT.

Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc ở các giới hạn điện áp phóng điện của nhà cung cấp.

Sau khi phóng điện, DUT phải được nghỉ ít nhất là 30 min hoặc phải được cân bằng nhiệt ở nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc phải sử dụng một khoảng thời gian cố định cho cân bằng nhiệt trước khi bắt đầu bước thử tiếp sau trong trình tự thử.

Qui trình thử với nhiệt độ môi trường xung quanh T_min (-20 °C ≥ T_min ≥ -40 °C) trong phạm vi bước 34.1 đến 41.3 phải là tùy chọn.

...

...

...

7.2.3  Yêu cầu

Phải báo cáo các dữ liệu sau:

- Dòng điện, điện áp, nhiệt độ của DUT và nhiệt độ môi trường xung quanh đối với thời gian tại mỗi phép thử phóng điện và nạp điện tiêu chuẩn theo sau;

- Dung lượng phóng điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng W tại mỗi phép thử phóng điện;

- Dung lượng nạp điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng W theo sau mỗi phép thử phóng điện;

- Hiệu suất vòng năng lượng tại mỗi phép thử phóng điện;

- Năng lượng phóng điện tính bằng Wh là một hàm số của SOC tại mỗi phép thử phóng điện (tính bằng % của dung lượng danh định);

- Một biểu đồ về sự phân tán của EODV của các ắc quy tại mỗi phép thử phóng điện.

7.3  Công suất và điện trở trong

...

...

...

Phép thử công suất và điện trở trong dùng để xác định khả năng công suất động, điện trở thuần cho các điều kiện phóng điện và nạp điện cũng như OCV của DUT là một hàm số của SOC và nhiệt độ theo một profin tải trọng thực có được từ quá trình chạy của xe.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

7.3.2  Profin biểu thị đặc trưng của công suất xung

Mục tiêu của profin này là trình bày và giải thích các khả năng của công suất phóng điện xung (0.1s, 2s, 5s, 10s, 18s, 20s, 30s, 60s, 90s và 120s) và công suất nạp điện xung tái sinh (0.1s, 2s, 10s và 20s) ở các SOC và nhiệt độ khác nhau. Thủ tục thử sử dụng dòng điện không đổi ở các mức thu được từ dòng điện xung phóng điện danh định lớn nhất I_dpmax của nhà cung cấp. Trong thỏa thuận với khách hàng, giá trị này có thể được giảm đi. Chỉ trong trường hợp DUT đạt tới giới hạn điện áp phóng điện thì dòng điện phải được giảm đi sao cho điện áp ở cực của ắc quy được duy trì ở giới hạn điện áp phóng điện trong suốt thời gian xung phóng điện 120s. Dòng điện của xung nạp điện tái sinh phải được giữ không đổi và phải được tính toán là 75 % của dòng điện xung phóng điện. Chỉ trong trường hợp DUT đạt tới giới hạn điện áp ở cực của ắc quy điện duy trì ở giới hạn điện áp nạp điện trong suốt thời gian xung nạp điện tái sinh 20s. Profin thử phải bắt đầu với một xung điện I_dpmax trong 18 s, theo sau là một xung phóng điện 0,75 I_dpmax trong thời gian bổ sung 102s và kèm theo là khoảng thời gian nghỉ 40s để cho phép đo điện trở phân cực của ắc quy. Sau thời gian nghỉ, phải thực hiện một xung nạp điện 20s với cường độ dòng điện 75% của xung phóng điện I_dpmax để xác định các khả năng nạp điện tái sinh. Sau xung nạp điện, theo sau là một khoảng thời gian nghe 40s (về đo thời gian và dòng điện, xem Bảng 3 và Hình 5).

CHÚ THÍCH  Để thử nghiệm các hệ thống ắc quy, BCU cung cấp, ví dụ tùy theo nhiệt độ thực tế và SOC của DUT, các giới hạn vận hành lớn nhất cho phép của DUT thông qua giao tiếp thanh dẫn để thiết bị thử kiểu băng thử duy trì DUT luôn luôn ở các điều kiện vận hành qui định. Để thử các bộ ắc quy nhà cung cấp cần phải cung cấp tất cả các giới hạn vận hành cần thiết cho DUT để điều chỉnh thiết bị thử kiểu băng thử duy trì DUT luôn luôn ở các điều kiện vận hành qui định.

Bảng 3 - Profin biểu thị đặc trưng của công suất xung

Độ gia tăng thời gian

Thời gian tính lũy

Dòng điện

...

...

...

0

0

18

18

I_dpmax

102

120

0.75 I_dpmax

40

...

...

...

0

20

180

-0.75 I_dpmax

40

220

0

Hình 5 đưa ra ví dụ với dòng điện xung phóng điện danh định lớn nhất I_dpmax. Dòng điện phóng được qui định là dương và dòng điện nạp là âm. Dòng điện xung phóng điện danh định lớn nhất I_dpmax để biểu thị đặc trưng của công suất xung phải do nhà cung cấp qui định.

...

...

...

X  thời gian (s)

Y  dòng điện I_dpmax (%)

1  phóng điện

2  nạp điện

Hình 5 - Profin biểu thị đặc trưng của công suất xung - dòng điện

CHÚ DẪN

X  thời gian (s)

...

...

...

Hình 6 - Profin biểu thị đặc trưng của công suất xung - điện áp

CHÚ THÍCH  Các giá trị điện áp trên Hình 6 là một ví dụ và được biểu thị cho mức hệ thống hoặc bộ ắc quy, nhiệt độ, SOC v.v…

Đối với công suất đỉnh, việc xác định công suất tái sinh và điện trở, phải do điện áp và dòng điện ở cực ắc quy tại các thời gian cho trong Bảng 4.

Nếu thiết bị thử không thể cung cấp giá trị dòng điện có độ chính xác yêu cầu ở thời gian 10ms sau một thay đổi trong profin dòng điện, phải tính toán các giá trị không liên quan đối với công suất và điện trở cho bước thử riêng này.

Bảng 4 - Điện áp và dòng điện đo được

Thời gian

[s]

Giá trị dòng điện

Điện áp

...

...

...

0

0

U₀

I₀

0,1

I_dp,max

U₁

I₁

2

...

...

...

U₂

I₂

5

I_dp,max

U₃

I₃

10

I_dp,max

U₄

...

...

...

18

I_dp,max

U₅

I₅

18,1

0,75 I_dp,max

U₆

I₆

20

...

...

...

U₇

I₇

30

0,75 I_dp,max

U₈

I₈

60

0,75 I_dp,max

U₉

...

...

...

90

0,75 I_dp,max

U₁₀

I₁₀

120

0,75 I_dp,max

U₁₁

I₁₁

160

...

...

...

U₁₂

I₁₂

160,1

- 0,75 I_dp,max

U₁₃

I₁₃

162

- 0,75 I_dp,max

U₁₄

...

...

...

170

- 0,75 I_dp,max

U₁₅

I₁₅

180

- 0,75 I_dp,max

U₁₆

I₁₆

220

...

...

...

U₁₇

I₁₇

Các tính toán sau về điện trở và công suất phải được thực hiện theo Bảng 5.

Bảng 5 - Tính toán điện trở và công suất

Giá trị

Công thức

Δt

(s)

Điện trở phóng điện 0,1 s

...

...

...

0,1

Điện trở phóng điện 2 s

R_{i 2s, dch} = (U₀ - U₂)/I₂

2

Điện trở phóng điện 5 s

R_{i 5s, dch} = (U₀ - U₃)/I₃

5

Điện trở phóng điện 10 s

R_{i 10s, dch} = (U₀ - U₄)/I₄

...

...

...

Điện trở phóng điện 18 s

R_{i 18s, dch} = (U₀ - U₅)/I₅

18

Điện trở phóng điện 18,1 s

R_{i 18,1s, dch} = (U₀ - U₆)/I₆

18,1

Điện trở phóng điện 20 s

R_{i 20s, dch} = (U₀ - U₇)/I₇

20

...

...

...

R_{i 30s, dch} = (U₀ - U₈)/I₈

30

Điện trở phóng điện 60 s

R_{i 60s, dch} = (U₀ - U₉)/I₉

60

Điện trở phóng điện 90 s

R_{i 90s, dch} = (U₀ - U₁₀)/I₁₀

90

Điện trở phóng điện 120 s

...

...

...

120

Điện trở phóng điện toàn bộ

R_{i dch} = (U₁₂ - U₁₁)/I₁₁

40

Điện trở phóng điện 0,1 s

R_{i 0,1s,cha} = (U₁₂ - U₁₃)/I₁₃

0,1

Điện trở phóng điện 2 s

R_{i 2s,cha} = (U₁₂ - U₁₄)/I₁₄

...

...

...

Điện trở phóng điện 10 s

R_{i 10s,cha} = (U₁₂ - U₁₅)/I₁₅

10

Điện trở phóng điện 20 s

R_{i 20s,cha} = (U₁₂ - U₁₆)/I₁₆

20

Điện trở phóng điện toàn bộ

R_{i cha} = (U₁₆ - U₁₇)/I₁₇

20

...

...

...

P_0,1s,dch = U₁ × I₁

0,1

Điện trở phóng điện 2 s

P_2s,dch = U₂ × I₂

2

Điện trở phóng điện 5 s

P_5s,dch = U₃ × I₃

5

Điện trở phóng điện 10 s

...

...

...

10

Điện trở phóng điện 18 s

P_18s,dch = U₅ × I₅

18

Điện trở phóng điện 18,1 s

P_18,1s,dch = U₆ × I₆

18,1

Điện trở phóng điện 20 s

P_20s,dch = U₇ × I₇

...

...

...

Điện trở phóng điện 30 s

P_30s,dch = U₈ × I₈

30

Điện trở phóng điện 60 s

P_60s,dch = U₉ × I₉

60

Điện trở phóng điện 90 s

P_70s,dch = U₁₀ × I₁₀

90

...

...

...

P_120s,dch = U₁₁ × I₁₁

120

Điện trở phóng điện 0,1 s

P_0,1s,cha = U₁₃ × I₁₃

0,1

Điện trở phóng điện 2 s

P_2s,cha = U₁₄ × I₁₄

2

Điện trở phóng điện 10 s

...

...

...

10

Điện trở phóng điện 20 s

P_20s,cha = U₁₆ × I₁₆

20

Điện áp mạch hở

U_OCV = U₁₇

7.3.3  Qui trình thử

Phép thử phải được thực hiện ở sáu nhiệt độ khác nhau (40 °C, RT, 0 °C, -10 °C, - 18 °C và - 25 °C) và phải bao hàm một phạm vi SOC 90 % đến 20 % trong phạm vi năm bước (90 %, 70 %, 50 %, 35 %, 20 %), trong khi chỉ phải thực hiện bước cuối cùng ở SOC 20 % nếu Dòng điện phóng lớn nhất của DUT bằng hoặc nhỏ hơn cường độ dòng điện 5C để tránh sự phóng điện sâu của DUT.

...

...

...

- Sau đó DUT phải được thuần hóa ở nhiệt độ thử qui định theo các yêu cầu về cân bằng nhiệt cho trong 5.1, theo sau là nạp điện tiêu chuẩn (SCH) như đã cho trong 6.2.2.3. Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) được yêu cầu để thuần hóa DUT tới SOC 100 % ở nhiệt độ thử qui định trước khi profin thử biểu thị đặc trưng của công suất xung.

- Trong bước tiếp sau, DUT được nạp đầy phải được phóng điện với tốc độ C/3 tới SOC ban đầu 90 %, theo sau là một khoảng thời gian nghỉ 30 min.

- Sau đó phải thực hiện profin biểu thị đặc trưng của công suất xung như đã mô tả trong 7.3.2.

- Phải đạt được các bước SOC tiếp sau (70 %, 50 %, 25 % và 20 %) bằng phóng điện C/3, theo sau là một khoảng thời gian nghỉ 30 min. Sau đó, profin biểu thị đặc trưng của công suất xung như đã mô tả trong 7.3.2 phải được thực hiện tại mỗi bước SOC đã nêu trên.

CHÚ THÍCH  Lượng nạp điện (A.h) lấy ra được trong profin biểu thị đặc trưng của công suất xung trước đây cần được tính đến khi điều chỉnh mức SOC cho bước tiếp sau bằng phóng điện C/3.

- Lúc hoàn thành profin biểu thị đặc trưng của công suất xung ở mức SOC 20 %, phải thực hiện nạp điện tiêu chuẩn (SCH).

- Lấy mẫu các dữ liệu, đặc biệt là đối với dòng điện và điện áp của DUT phải được thực hiện với tốc độ lấy mẫu thích hợp cho profin đã mô tả trên Hình 6 và trong Bảng 4. Tối thiểu cần phải có 10 điểm đo cho mỗi bước.

- Phải thực hiện đầy đủ như đã qui định trong Bảng 6.

Bảng 6 - Trình tự thử công suất và điện trở trong

...

...

...

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1.1

Cân bằng nhiệt

RT

1.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

1.3

...

...

...

RT

2.1

Cân bằng nhiệt

RT

2.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

2.3

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

...

...

...

2.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

3.1

Cân bằng nhiệt

RT

3.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

...

...

...

Chu trình tiêu chuẩn

RT

4.1

Cân bằng nhiệt

40 ºC

4.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

40 ºC

4.3

...

...

...

40 ºC

4.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

40 ºC

5.1

Cân bằng nhiệt

RT

5.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

5.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

6.1

Cân bằng nhiệt

0 °C

6.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

0 °C

...

...

...

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

0 °C

6.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

0 °C

7.1

Cân bằng nhiệt

RT

7.2

...

...

...

RT

7.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

8.1

Cân bằng nhiệt

- 10 °C

8.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

8.3

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

- 10 °C

8.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

- 10 °C

9.1

Cân bằng nhiệt

RT

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

9.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

10.1

Cân bằng nhiệt

- 18 °C

10.2

...

...

...

- 18 °C

10.3

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

- 18 °C

10.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

- 18 °C

11.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

11.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

11.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

12.1

Cân bằng nhiệt

- 25 °C

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 25 °C

12.3

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

- 25 °C

12.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

- 25 °C

13.1

...

...

...

RT

13.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

13.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

14.1

Cân bằng nhiệt

...

...

...

14.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

14.3

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

RT

14.4

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

- Qui trình của chu kỳ tiêu chuẩn (SC) phải tuân theo 6.2.

- Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc ở các giới hạn điện áp phóng điện của nhà cung cấp.

CHÚ THÍCH  Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy có thể làm cho DUT được nạp điện lại để bù cho các tổn thất năng lượng có thể xảy ra trong quá trình cân bằng nhiệt.

7.3.4  Yêu cầu

Phải cung cấp các dữ liệu sau bằng sử dụng các phương trình đã mô tả trong 7.3.2:

- Công suất phóng điện trong 0,1s, 2s, 5s, 10s, 18s, 18.1s, 20s, 30s, 60s, 90s và các giá trị đỉnh 120s là một hàm số của SOC và nhiệt độ;

- Công suất tái sinh trong 0,1s, 2s, 10s và các giá trị đỉnh 20s là một hàm số của SOC và nhiệt độ;

- Điện trở phóng điện trong 0,1s, 2s, 5s, 10s, 18s, 18.1s, 20s, 30s, 60s, 90s và các giá trị đỉnh 120s cũng như điện trở toàn bộ là một hàm số của SOC và nhiệt độ;

- Điện trở nạp điện trong 0,1s, 2s, 10s và các giá trị đỉnh 20s cũng như điện trở toàn bộ là một hàm số của SOC và nhiệt độ;

...

...

...

- Sai lệch từ phép thử đầu tiên và phép thử cuối cùng ở RT, nếu có;

- Nhiệt độ đối với thời gian của DUT ở các phép thử qui định;

- Nếu dòng điện nạp hoặc phóng điện phải được giảm đi do các giới hạn điện áp thì các giá trị điện trở trong tính phải được đánh dấu rõ ràng trong báo cáo thử và trong bảng kết quả.

7.4  Hiệu suất năng lượng lúc nạp điện nhanh

7.4.1  Mục đích

Mục đích của phép thử hiệu suất năng lượng ở trạng thái nạp điện nhanh là xác định trạng thái của hệ thống ắc quy và hiệu suất năng lượng ở các mức nạp điện nhanh khác nhau. Đối với ứng dụng có năng lượng cao, hiệu suất năng lượng lúc nạp điện nhanh của hệ thống ắc quy được sử dụng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất toàn bộ của xe.

Phép thử này chỉ áp dụng cho các hệ thống ắc quy.

7.4.2  Qui trình thử

Phải thực hiện phép thử với các hệ thống ắc quy ở RT, 0 °C và T_min, và ba mức nạp điện nhanh khác nhau (1C, 2C và I_cmax). Sau khi cân bằng nhiệt và thuần hóa DUT bằng một chu trình tiêu chuẩn, trước tiên DUT phải được phóng điện thông qua phóng điện tiêu chuẩn, theo sau trong bước tiếp theo là nạp điện nhanh với dòng điện khởi động 1C, 2C và I_cmax. Chế độ nạp điện, dòng điện nạp lớn nhất I_cmax và nhiệt độ thử nhỏ nhất của môi trường xung quanh T_min phải tuân theo các yêu cầu do nhà cung cấp đưa ra.

...

...

...

Bảng 7 - Trình tự thử hiệu suất năng lượng ở phép thử nạp điện nhanh

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1.1

Cân bằng nhiệt

RT

1.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

...

...

...

1.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

2.1

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

RT

2.2

Nạp điện nhanh với 1C

RT

...

...

...

Thời gian nghỉ 60min ở mạch điện hở điện áp cấp B

RT

2.4

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

2.5

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

RT

2.6

...

...

...

RT

2.7

Thời gian nghỉ 60min ở mạch điện hở điện áp cấp B

RT

2.8

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

2.9

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

...

...

...

2.10

Nạp điện nhanh với I_cmax

RT

2.11

Thời gian nghỉ 60min ở mạch điện hở điện áp cấp B

RT

3.1

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

...

...

...

Cân bằng nhiệt

0°C

4.1

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

0°C

4.2

Nạp điện nhanh với 1C

0°C

5.1

...

...

...

RT

5.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

5.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

5.4

Cân bằng nhiệt

...

...

...

6.1

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

0°C

6.2

Nạp điện nhanh với 2C

0°C

7.1

Cân bằng nhiệt

RT

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

7.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

7.4

Cân bằng nhiệt

0°C

8.1

...

...

...

0°C

8.2

Nạp điện nhanh với I_cmax

0°C

9.1

Cân bằng nhiệt

RT

9.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

9.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

9.4

Cân bằng nhiệt

T_min

10.1

Phóng điện tiêu chuẩn (SDCH)

T_min

...

...

...

Nạp điện nhanh với I_cmax

T_min

11.1

Cân bằng nhiệt

RT

11.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

11.3

...

...

...

RT

Qui trình nạp điện tiêu chuẩn (SCH) ở các nhiệt độ khác nhau phải tuân theo 6.2.2.3.

Qui trình của chu trình tiêu chuẩn (SC) phải tuân theo 6.2.

Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc ở các giới hạn điện áp phóng điện của nhà cung cấp.

Tốc độ lấy mẫu cho các dữ liệu thử phải ≤ 50 ms.

Tính toán hiệu suất năng lượng cho các ΔSOC như sau:

- Từ SOC tại lúc kết thúc phép thử phóng điện tới mười SOC tiếp sau và mỗi độ gia tăng SOC 10 % kèm theo tới mức SOC tại lúc kết thúc nạp điện nhanh,

- Từ mỗi mười SOC theo sau việc kết thúc phép thử phóng điện tới mỗi độ gia tăng SOC kèm theo tới mức SOC tại lúc kết thúc nạp điện nhanh, dựa trên các dữ liệu dòng điện và điện áp đo được cho mỗi phép thử phóng điện tiêu chuẩn và phép thử nạp điện nhanh theo sau.

Sử dụng công thức sau để tính toán các giá trị hiệu suất năng lượng yêu cầu:

...

...

...

7.4.3  Yêu cầu

Phải báo cáo các dữ liệu sau:

- Dòng điện, điện áp, nhiệt độ của DUT và nhiệt độ môi trường xung quanh đối với thời gian tại mỗi phép thử phóng điện và nạp điện nhanh theo sau;

- Dung lượng phóng điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng W tại mỗi phép thử phóng điện;

- Dung lượng nạp điện tính bằng Ah, năng lượng tính bằng Wh và công suất trung bình tính bằng W theo sau mỗi phép thử phóng điện đã thực hiện;

- Hiệu suất năng lượng cho các delta SOC tại mỗi phép thử phóng điện tiêu chuẩn-nạp điện nhanh.

7.5  Tổn thất không tải của SOC

7.5.1  Mục đích

Mục đích của phép thử này là đo tổn thất SOC của một hệ thống ắc quy nếu hệ thống này không được sử dụng trong một khoảng thời gian dài. Phép thử này liên quan đến một kịch bản là xe ở trạng thái đỗ xe mà không được nạp điện trong một khoảng thời gian dài và vì thế hệ thống ắc quy có thể không được đặt trong trạng thái nạp điện. Tổn thất không tải của SOC, nếu xảy ra, có thể là do tự phóng điện nhất thời thông thường hoặc do cơ chế khác có thể tạo ra tổn thất lâu dài hoặc bán lâu dài của SOC.

...

...

...

7.5.2  Qui trình thử

Phải đo tổn thất không tải của SOC cho một hệ thống ắc quy đầy đủ và sẵn sàng cho hoạt động. BCU phải được cung cấp có nguồn cấp điện phụ cấp cần thiết (ví dụ, nguồn cấp điện 12 V, một chiều) để điều khiển các chức năng của hệ thống ắc quy trong khoảng thời gian nghỉ, ví dụ:

- Làm cân bằng ắc quy của hệ thống ắc quy;

- Các hoạt động đánh thức có chu kỳ của ắc quy.

Tốc độ tổn thất không tải của SOC phải bao gồm bất cứ sự đóng góp nào của phóng điện kí sinh hoặc phóng điện vận hành có thể có của bản thân sơ đồ điện làm cân bằng ắc quy ngoài tốc độ từ phóng điện vốn có của bản thân các ắc quy.

Phải đo tổn thất không tải SOC của hệ thống ắc quy trong ba khoảng thời gian nghỉ khác nhau và ở hai nhiệt độ khác nhau. Hệ thống ắc quy phải được thuần hóa tới SOC 100 % bằng một chu trình tiêu chuẩn (SC) và sau đó để ở trạng thái mạch hở trong một thời gian. BCU phải có khả năng thực hiện các hoạt động điều khiển (ví dụ, làm cân bằng ắc quy, các hoạt động đánh thức thường xuyên). Sau khoảng thời gian nghỉ, phải xác định SOC còn lại bằng phóng điện C/3 ở RT.

Phải thực hiện các phép thử trong phòng thử kiểm soát được nhiệt độ ở các nhiệt độ đã cho. Trước mỗi chu trình thử ở một nhiệt độ đã cho, ắc quy phải được giữ ở nhiệt độ thử trong thời gian tối thiểu là 12h. Khoảng thời gian này có thể được giảm đi nếu đạt được sự cân bằng nhiệt độ riêng được qui định là thay đổi nhỏ hơn 4K giữa các nhiệt độ riêng của ắc quy trong khoảng thời gian 1 h.

Nhiệt độ: RT và 40 °C

Chu trình tiêu chuẩn: Đảm bảo cho mỗi phép thử được thực hiện với hệ thống ắc quy ở cùng một điều kiện ban đầu, phải thực hiện một SC trước mỗi phép thử.

...

...

...

Khoảng thời gian nghỉ: 48 h (1 ngày), 168 h (7 ngày) và 720 h (30 ngày).

Năng lượng phụ: tiêu thụ năng lượng phụ (ví dụ, mức 12 V một chiều) cho BCU và nếu có yêu cầu cho các bộ phận điện tử khác của hệ thống ắc quy phải được đo liên tục và được biểu thị bằng Wh cho mỗi khoảng thời gian nghỉ.

CHÚ THÍCH  Có thể thực hiện phép thử với chỉ một DUT hoặc với nhiều DUT mắc song song.

7.5.3  Trình tự thử

Trình tự thử đầu tiên: Khoảng thời gian nghỉ ở RT

Bảng 8 - Trình tự thử tổn thất không tải của SOC ở RT

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

...

...

...

Cân bằng nhiệt

RT

1.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

1.3

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

1.4

...

...

...

RT

1.5

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

1.6

Thời gian nghỉ ở mạch điện hở điện áp cấp B trong 48h

RT

1.7

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

...

...

...

1.8

Thời gian nghỉ ở mạch điện hở điện áp cấp B trong 48h

RT

1.9

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc nếu đạt tới các giá trị điện áp phóng điện yêu cầu của nhà cung cấp.

CHÚ THÍCH  Dung lượng còn lại sẽ được đo trong phạm vi các bước 1.5, 1.7 và 1.9 trong quá trình thử phóng điện tiêu chuẩn (SDCH), đây là phần đầu tiên của phép thử chu trình tiêu chuẩn (SC).

Trình tự thử thứ hai: khoảng thời gian nghỉ ở 40 °C (hoặc cao hơn theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng)

...

...

...

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

2.1

Cân bằng nhiệt

RT

2.2

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

2.4

Thời gian nghỉ ở mạch điện hở điện áp cấp B trong 48h

40 °C (hoặc cao hơn)

2.5

Cân bằng nhiệt

RT

2.6

...

...

...

RT

2.7

Thời gian nghỉ ở mạch điện hở điện áp cấp B trong 168h

40 °C (hoặc cao hơn)

2.8

Cân bằng nhiệt

RT

2.9

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

...

...

...

2.10

Thời gian nghỉ ở mạch điện hở điện áp cấp B trong 720 h

40 °C (hoặc cao hơn)

2.11

Cân bằng nhiệt

RT

2.12

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

...

...

...

CHÚ THÍCH  Dung lượng còn lại sẽ được đo trong phạm vi các bước 2.6, 2.9 và 2.12 trong quá trình thử phóng điện tiêu chuẩn (SDCH), đây là phần đầu tiên của phép thử chu trình tiêu chuẩn (SC).

7.5.4  Yêu cầu

Phải báo cáo năng lượng C/3 còn lại và SOC so với 100 % lúc ban đầu. Tổn thất năng lượng và SOC sau mỗi khoảng thời gian nghỉ phải được biểu thị bằng tỉ lệ phần trăm của SOC 100 % lúc ban đầu.

Tiêu thụ năng lượng phụ (mức 12 V một chiều) cho BCU và nếu có yêu cầu cho các bộ phận điện tử khác của hệ thống ắc quy phải được biểu thị bằng Wh cho mỗi khoảng thời gian nghỉ.

Phải đưa ra một biểu đồ bao gồm các dữ liệu cho ba khoảng thời gian nghỉ và hai nhiệt độ thử chỉ ra dung lượng còn lại đối với khoảng thời gian nghỉ.

7.6  Tổn thất của SOC lúc bảo quản

7.6.1  Mục đích

Mục đích của phép thử này là đo tổn thất của SOC lúc bảo quản của một hệ thống nếu được bảo quản trong một khoảng thời gian dài. Phép thử này liên quan đến một kịch bản khi hệ thống ắc quy được chuyên chở bằng đường thủy từ nhà cung cấp tới khách hàng. Tổn thất của SOC lúc bảo quản này, nếu xảy ra, có thể là do sự tự phóng điện nhất thời thông thường hoặc do cơ chế khác có thể tạo ra tổn thất lâu dài hoặc bán lâu dài của SOC.

Phép thử này chỉ áp dụng cho các hệ thống ắc quy.

...

...

...

Phải do tập tính tổn thất của SOC lúc bảo quản với một hệ thống ắc quy đầy đủ và sẵn sàng cho hoạt động. Trong thời gian bảo quản, tất cả các đầu dây của hệ thống ắc quy phải được ngắt (ví dụ các đầu nối cho điện áp cấp B, đầu nối cho điện áp cấp A và làm mát). Cơ cấu ngắt vận hành, nếu có, phải được ngắt.

Phải đo tổn thất của SOC lúc bảo quản của hệ thống ắc quy sau khoảng thời gian nghỉ 720 h (30 ngày) ở nhiệt độ môi trường xung quanh 45 °C với SOC ban đầu 50 % hoặc cao hơn, nếu có thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. SOC còn lại sau thời gian bảo quản phải được xác định bằng phóng điện C/3. Phép thử tổn thất của SOC lúc bảo quản phải được thực hiện trong một phòng thử có nhiệt độ kiểm soát được.

Nhiệt độ: 45 °C

Chu trình tiêu chuẩn: để bảo đảm cho mỗi phép thử được thực hiện với hệ thống ắc quy ở cùng một điều kiện ban đầu, phải thực hiện một SC (xem 6.2) trước khi thử tổn thất của SOC lúc bảo quản.

Cường độ phóng điện: phóng điện hệ thống ắc quy tới SOC 50 % ở cường độ C/3. Một giá trị SOC cao hơn có thể được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.

Khoảng thời gian nghỉ: 720 h (30 ngày).

Năng lượng phụ: trong khoảng thời gian bảo quản, tất cả các đầu nối ở hệ thống ắc quy phải được ngắt.

Ngắt vận hành: cơ cấu ngắt vận hành, nếu có, phải được ngắt.

7.6.3  Trình tự thử

...

...

...

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1

Cân bằng nhiệt

RT

2

Nạp điện chuẩn (SCH)

RT

...

...

...

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

4

Phóng điện C/3 tới SOC 50 %

RT

5

Thời gian nghỉ trong 720 h, tất cả các đầu dây của điện áp cấp B và điện áp cấp A được ngắt, cơ cấu ngắt vận hành được ngắt

45 °C

6

...

...

...

RT

7

Chu trình tiêu chuẩn

RT

Tất cả các phép thử phóng điện phải được kết thúc nếu đạt tới các giới hạn điện áp phóng điện yêu cầu của nhà cung cấp.

CHÚ THÍCH: SOC còn lại sẽ được đo theo bước 7 trong quá trình thử phóng điện tiêu chuẩn (SDCH), đây là phần đầu tiên của phép thử chu trình tiêu chuẩn (SC).

7.6.4  Yêu cầu

Phải báo cáo năng lượng C/3 còn lại và SOC so với SOC ban đầu. Tổn thất năng lượng và SOC sau khoảng thời gian nghỉ phải được tính bằng tỉ lệ phần trăm của SOC ban đầu.

7.7  Tuổi thọ theo chu trình

...

...

...

Ngoài các yếu tố lão hóa khác (nghĩa là thời gian, nhiệt độ), hiệu suất năng lượng có ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của một ắc quy.

Để lựa chọn một profin lão hóa có liên quan đến hiệu suất năng lượng, phải xem xét đến các điều kiện lái xe thực tế. Yêu cầu này có nghĩa là các profin công suất áp dụng cho các hệ thống ắc quy đối với các ứng dụng phóng điện động (lực học) và thêm vào đó biên độ dao động dự tính của SOC đối với các hệ thống ắc quy cho các ứng dụng nạp điện - phóng điện hết theo sau là nạp điện - duy trì dung lượng nạp phải bao hàm các yêu cầu của xe trong chừng mực có thể thực hiện được, để có được các dữ liệu quan trọng và đáng tin cậy cho dự đoán tuổi thọ, điều quan trọng là nhà cung cấp và khách hàng phải có thỏa thuận về các dữ liệu cơ bản của các profin thử.

Mặt khác, hệ thống ắc quy không được chịu tác dụng của ứng suất quá mức. Vì vậy quá trình kiểm soát nhiệt và kiểm soát hệ thống ắc quy là bắt buộc, và cần có một số pha nghỉ để cân bằng nhiệt và cân bằng ắc quy.

Phép thử này chỉ áp dụng cho các hệ thống ắc quy.

7.7.2  Qui trình thử

Thủ tục thử đưa ra hai bộ qui trình thử cho các hệ thống ắc quy sử dụng trong các ứng dụng phóng điện động (lực học) theo sau là một qui trình nạp điện đầy đủ, xem 7.7.2.1, và cho các hệ thống ắc quy sử dụng trong các ứng dụng phóng điện động (lực học) theo sau trước tiên là hoạt động duy trì dung lượng nạp trong phạm vi biên độ dao động vừa phải của SOC và sau đó theo sau là một qui trình nạp điện đầy đủ, xem 7.7.2.2. Nhà cung cấp và khách hàng phải thỏa thuận với nhau về qui trình thử có liên quan dựa trên các yêu cầu của ứng dụng cho hệ thống ắc quy.

7.7.2.1  Hệ thống ắc quy dùng cho các thiết bị phóng điện động lực học

7.7.2.1.1  Chuẩn bị

Trong quá trình thử cần phải duy trì nhiệt độ của DUT bằng thiết bị làm mát trong phạm vi nhiệt độ giữa RT và 40 C (nghĩa là RT trong các khoảng thời gian nghỉ và tất nhiên là nhiệt độ cao hơn trong quá trình vận hành). Nếu có yêu cầu của nhà cung cấp, có thể đặt ra khoảng thời gian nghỉ bổ sung giữa các chu trình để giữ DUT trong phạm vi nhiệt độ qui định.

...

...

...

Khách hàng phải qui định phạm vi SOC, nếu không, phép thử theo chu trình phải được thực hiện giữa SOC 100% và SOC 20%.

Thử tuổi thọ theo chu trình phải được bắt đầu từ giới hạn trên của SOC theo một trình tự bằng cách thực hiện profin công suất phóng điện động (lực học) A, theo sau là profin công suất phóng điện động (lực học) B và sau đó theo sau là profin công suất phóng điện động (lực học) A tới khi SOC đạt tới giới hạn dưới hoặc điện áp của ắc quy đạt tới giới hạn dưới của điện áp do nhà cung cấp qui định. Trong phạm vi của bước tiếp sau, hệ thống ắc quy phải được nạp theo khuyến nghị của nhà cung cấp tới giới hạn trên của SOC với yêu cầu là duy trì tổng thời gian cho chu trình phóng điện - nạp điện bao gồm cả một thời gian nghỉ tới 8h để cân bằng ắc quy. Trình tự này của các profin công suất phóng điện động (lực học) bao gồm cả nạp điện phải được lắp lại trong quá trình 28 ngày theo sau. Sau các hoạt động theo chu trình này, các phép thử biểu thị đặc trưng của dung lượng và công suất xung phải được thực hiện để xác định vai trò dòng điện của hệ thống ắc quy. Sau phép thử đặc tính này, phép thử tuổi thọ theo chu trình phải được tiếp tục tới khi phép thử được kết thúc theo các tiêu chí qui định; xem tiêu chí kết thúc phép thử trong 7.7.2.5.

Có thể phát hiện giới hạn của SOC bằng một trong các thông số sau:

- SOC được tính toán, nghĩa là bằng BCU cho một phép thử hệ thống ắc quy;

- Ah được xác định bằng phép đo bên ngoài;

- Các giới hạn trên và dưới của điện áp ắc quy do nhà cung cấp qui định.

7.7.2.1.2   Trình tự thử tuổi thọ theo chu trình của hệ thống ắc quy cho thiết bị phóng điện động (lực học)

Bảng 11 - Trình tự thử tuổi thọ theo chu trình của hệ thống ắc quy cho thiết bị phóng điện động lực học

Bước

...

...

...

Nhiệt độ xung quanh

1.

Cân bằng nhiệt

RT

2.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

3.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

...

...

...

4.

Cân bằng nhiệt

-10°C

5.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

-10°C

6.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

-10°C

...

...

...

Cân bằng nhiệt

RT

8.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

9.

Thực hiện theo chu trình bằng trình tự của mofin công suất phóng điện động (lực học) A, theo sau là profin công suất phóng điện động (lực học) X và sau đó tiếp theo là profin công suất phóng điện động (lực học) A tối khi:

- Đạt tới SOC 20 % hoặc SOC có giới hạn thấp hơn do khách hàng qui định

- Điện áp ắc quy đạt tới giới hạn dưới do nhà cung cấp qui định

...

...

...

10.

Nạp điện tới SOC 100% như đã qui định bởi nhà cung cấp với các yêu cầu sau:

- Nạp điện bao gồm cả các hoạt động cân bằng ắc quy và thời gian nghỉ phải được hoàn thành ít nhất là 8h sau khi bắt đầu profin phóng điện động (lực học) A.

RT

11.

Lặp lại các bước 9 đến 11 trong tổng số 28 ngày

RT

12.

Cân bằng nhiệt

...

...

...

13.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

14.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

RT

15.

Cân bằng nhiệt

RT

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

RT

17.

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

RT

18.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

19.

...

...

...

20.

Cân bằng nhiệt

-10°C

21.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

-10 °C

22.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng c/3

...

...

...

23.

Cân bằng nhiệt

RT

24.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

25.

Cân bằng nhiệt

-10 °C

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

-10 °C

27.

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

-10 °C

28.

Cân bằng nhiệt

RT

29.

...

...

...

RT

30.

Tiếp tục với bước 9

RT

7.7.2.1.3  Profin thử cho phép thử tuổi thọ theo chu trình

CHÚ DẪN

X  thời gian (s)

Y  phần nhỏ của Pmax (%)

...

...

...

2  nạp điện

Hình 7 - Profin cho phép thử tuổi thọ theo chu trình - Profin công suất phóng điện động (lực học) A

Bảng 12 - Dữ liệu thời gian và công suất - Profin công suất phóng điện động (lực học) B

Bước

Độ gia tăng thời gian

(s)

Thời gian tích lũy

(s)

Phần nhỏ của công suất max

...

...

...

1

16

16

0

2

28

44

+12,5

3

...

...

...

56

+25

4

8

64

-12,5

5

16

80

...

...

...

6

24

104

+12,5

7

12

116

+25

8

...

...

...

124

-12,5

9

16

140

0

10

24

164

...

...

...

11

12

176

+25

12

8

184

-12,5

13

...

...

...

200

0

14

36

236

+12,5

15

8

244

...

...

...

16

24

268

+62,5

17

8

276

-25

18

...

...

...

308

+25

19

8

316

-50

20

44

360

...

...

...

Trong profin này, công suất max phải là giá trị công suất P_10s,dch đo được trong phép thử công suất và điện trở trong như đã mô tả trong 7.3 ở RT, SOC 35 % và t = 10 s trừ khi khách hàng và nhà cung cấp đã thỏa thuận về giảm giá trị công suất này.

CHÚ DẪN

X  thời gian (s)

Y  phần nhỏ của P_max (%)

1  phóng điện

2  nạp điện

Hình 8 - Profin cho phép thử tuổi thọ theo chu trình - Profin công suất phóng điện động (lực học) A

...

...

...

Bước

Độ gia tăng thời gian

Thời gian tích lũy

Phần nhỏ của công suất max

(s)

(s)

(%)

1

...

...

...

16

0

2

28

44

+12,5

3

12

56

...

...

...

4

8

64

-12,5

5

16

80

0

6

...

...

...

104

+12,5

7

12

116

+25

8

8

124

...

...

...

9

16

140

0

10

24

164

+12,5

11

...

...

...

176

+25

12

8

184

-12,5

13

16

200

...

...

...

14

36

236

+12,5

15

8

244

+100

16

...

...

...

364

+62,5

17

8

372

-25

18

32

404

...

...

...

19

8

412

-50

20

44

456

0

Trong profin này, công suất max phải là giá trị công suất P_10s,dch đo được trong phép thử công suất và điện trở trong như đã mô tả trong 7.3 ở RT, SOC 35 % và t = 10 s trừ khi khách hàng và nhà cung cấp đã thỏa thuận về giảm giá trị công suất này.

...

...

...

- Nhiệt độ môi trường xung quanh: bắt đầu ở RT trong một phòng có nhiệt độ cùng với thiết bị an toàn thích hợp

- Hệ thống làm mát ắc quy được ấn định (hoặc so sánh được) phải vận hành.

- Trong quá trình thực hiện theo chu trình, bộ phận điện tử của DUT phải bảo đảm cho không có các giới hạn nào của ắc quy bị vượt qua và đạt được các giới hạn điện áp do nhà cung cấp qui định. Dòng điện phải tự động giảm đi để tránh bất cứ sự vận hành quá mức nào.

7.7.2.2  Hệ thống ắc quy cho ứng dụng nạp điện - phóng điện kết theo sau là nạp điện - duy trì dung lượng nạp

7.7.2.2.1  Chuẩn bị

Trong quá trình thử, cần thiết phải duy trì nhiệt độ của DUT bằng thiết bị làm mát trong phạm vi nhiệt độ giữa RT và 40 °C (nghĩa là RT trong các khoảng thời gian nghỉ và tất nhiên là ở nhiệt độ cao hơn trong quá trình vận hành). Nếu có yêu cầu của nhà cung cấp, có thể đặt ra các khoảng thời gian nghỉ bổ sung giữa các chu trình để giữ DUT trong phạm vi nhiệt độ đã qui định.

Thử tuổi thọ theo chu trình được thực hiện bằng cách kết hợp profin thử công suất theo chu trình cho các ứng dụng nạp điện - phóng điện hết như đã qui định trong 7.7.2.1 và một chu trình nạp điện - duy trì dung lượng nạp gồm có một “profin nạp điện mạnh cắm phích” trong đó lượng nạp điện lớn hơn một chút so với lượng phóng điện, và một “profin phóng điện mạnh cắm phích” trong đó lượng phóng điện lớn hơn một chút so với lượng nạp điện như đã chỉ ra trên Hình 9 và Hình 10.

Phép thử tuổi thọ theo chu trình phải được bắt đầu từ giới hạn trên của SOC bằng cách thực hiện profin thử công suất theo chu trình cho các ứng dụng nạp điện - phóng điện hết như đã mô tả trong 7.7.2.1 tới khi SOC đạt tới giới hạn dưới cho hoạt động nạp điện - phóng điện hết là SOC 30 % mà khách hàng đã qui định, theo sau là một trình tự profin dòng điện nạp mạnh cắm phích và profin dòng điện phóng mạnh cắm phích. Phạm vi biên độ dao động của SOC trong quá trình thực hiện theo chu trình nạp điện - duy trì dung lượng nạp phải do khách hàng qui định, nếu không, phải thực hiện phép thử theo chu trình giữa SOC 35 % và SOC 25 % trong 2 h theo sau. Trong phạm vi bước tiếp sau, hệ thống ắc quy phải được nạp điện theo khuyến nghị của nhà cung cấp tới giới hạn trên của SOC với yêu cầu là duy trì tổng thời gian nghỉ để cân bằng ắc quy tới 8h. Trình tự của các profin phóng điện động (lực học) này bao gồm cả nạp điện phải được lắp lại trong thời gian 28 ngày theo sau. Sau các hoạt động theo chu trình này, phải thực hiện các phép thử biểu thị đặc trưng của dung lượng và công suất xung để xác định vai trò dòng điện của hệ thống ắc quy. Sau phép thử đặc tính, phải tiếp tục thử tuổi thọ theo chu trình tới khi kết thúc phép thử trong 7.7.2.5.

Có thể phát hiện giới hạn của SOC cho thay đổi các profin thử bằng một trong các thông số sau:

...

...

...

- Ah được xác định bằng phép đo bên ngoài;

- Các giới hạn trên và dưới của điện áp ắc quy do nhà cung cấp qui định.

7.7.2.2.2  Trình tự thử tuổi thọ theo chu trình của hệ thống ắc quy cho thiết bị nạp điện - phóng điện hết theo sau là nạp điện - duy trì dung lượng nạp

Bảng 14 - Trình tự thử tuổi thọ theo chu trình của hệ thống ắc quy cho thiết bị nạp điện - phóng điện hết theo sau là nạp điện - duy trì dung lượng nạp

Bước

Qui trình

Nhiệt độ xung quanh

1.

Cân bằng nhiệt

...

...

...

2.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

3.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

RT

4.

Cân bằng nhiệt

- 10 °C

...

...

...

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

- 10 °C

6.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

- 10 °C

7.

Cân bằng nhiệt

RT

8.

...

...

...

RT

9.

Chu trình theo chu trình profin công suất cho các ứng dụng nạp điện - phóng điện hết như đã quy định trong 7.7.2.1 tới

- SOC 35 % hoặc đạt tới SOC có giới hạn trên khác do khách hàng qui định

RT

10.

Chu trình theo chu trình Profin chương trình nhúng với dòng điện nạp mạnh cho tới khi:

- SOC 35 % hoặc SOC có giới hạn trên khác do khách hàng qui định.

- Điện áp ắc qui đạt tới giới hạn trên do nhà cung cấp qui định

...

...

...

11.

Chu trình theo chu trình Profin chương trình nhúng với dòng điện nạp mạnh cho tới khi:

- SOC 25 % hoặc SOC có giới hạn dưới khác do khách hàng qui định

- Điện áp ắc quy đạt tới giới hạn dưới do nhà cung cấp qui định

RT

12.

Lặp lại các bước 10 tới 11 trong 2 h

RT

13.

...

...

...

- Nạp điện bao gồm cả các hoạt động cân bằng ắc quy và thời gian nghỉ phải được hoàn thành ít nhất là trong 8 h sau khi bắt đầu thực hiện theo chu trình với bước 9.

RT

14.

Lặp lại các bước 9 đến 14 trong tổng số thời gian 28 ngày

RT

15.

Cân bằng nhiệt

RT

16.

...

...

...

RT

17.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

RT

18.

Cân bằng nhiệt

RT

19.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

20.

Biểu thị đặc trưng cho công suất xung

RT

21.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH)

RT

22.

Mỗi 8 tuần lễ tiếp tục với bước 23, nếu không với bước 9

-10°C

...

...

...

Cân bằng nhiệt

-10°C

24.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

-10°C

25.

Chu trình tiêu chuẩn (SC) để xác định dung lượng C/3

-10°C

26.

...

...

...

RT

27.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

28.

Cân bằng nhiệt

-10°C

29.

Nạp điện tiêu chuẩn (SCH) để nạp đầy

...

...

...

30.

Biểu thị đặc trưng của công suất xung

-10°C

31.

Cân bằng nhiệt

RT

32.

Chu trình tiêu chuẩn (SC)

RT

...

...

...

Tiếp tục với bước 9

RT

CHÚ DẪN

X  thời gian (s)

Y  phần nhỏ của Pmax (%)

1  phóng điện

2  nạp điện

...

...

...

Bảng 15 - Dữ liệu thời gian và dòng điện - profin dòng điện nạp giàu cắm phích

Bước

Độ gia tăng thời gian

(s)

Thời gian tích lũy

(s)

Phần nhỏ của công suất max

(%)

...

...

...

16

16

0

2

28

44

-25

3

12

...

...

...

-12,5

4

8

64

-25

5

16

80

0

...

...

...

24

104

+12,5

7

12

116

+25

8

8

...

...

...

-25

9

16

140

0

10

24

164

+12,5

...

...

...

12

176

+25

12

8

184

-12,5

13

16

...

...

...

0

14

32

232

-12,5

15

12

244

-25

...

...

...

24

268

0

17

8

276

-12,5

18

32

...

...

...

0

19

8

316

-50

20

44

360

0

...

...

...

CHÚ DẪN

X  thời gian (s)

Y  phần nhỏ của P_max (%)

1  phóng điện

2  nạp điện

Hình 10 - Profin thử tuổi thọ theo chu trình - Profin dòng điện phóng mạnh cắm phích

...

...

...

Bước

Độ gia tăng thời gian

(s)

Thời gian tích lũy

(s)

Phần nhỏ của công suất max

(%)

1

16

...

...

...

0

2

28

44

+12,5

3

12

56

+25

...

...

...

8

64

-12,5

5

16

80

0

6

24

...

...

...

+12,5

7

12

116

0

8

8

124

-12,5

...

...

...

16

140

0

10

24

164

+12,5

11

12

...

...

...

+25

12

8

184

-12,5

13

16

200

0

...

...

...

32

232

+12,5

15

12

244

+25

16

24

...

...

...

0

17

8

276

-25

18

32

308

0

...

...

...

8

316

-50

20

44

360

0

CHÚ THÍCH  Vì các thời gian trễ và tốc độ xoay quanh khác nhau của các thiết bị thử ắc quy khác nhau sẽ được sử dụng cho nên không qui định các xung ngắn hơn 5 s. trong profin này, I_max phải là dòng điện phóng xung danh định lớn nhất I_dpmax ở RT như đã qui định bởi nhà sản xuất, xem 7.3.2.

7.7.2.2.3  Điều kiện

...

...

...

- Phạm vi biên độ dao động của SOC do khách hàng hoặc nhà cung cấp qui định, nếu không, biên độ phải là SOC 25 % đến SOC 35 %.

- Hệ thống làm mát ắc quy được ấn định (hoặc so sánh được) phải vận hành.

- Trong quá trình thực hiện theo chu trình, bộ phận điện tử của DUT phải bảo đảm cho các giới hạn của ắc quy sẽ không bị vượt quá và đạt được các giới hạn điện áp do nhà cung cấp qui định. Dòng điện phải tự động giảm đi để tránh bất cứ sự vận hành quá mức nào.

7.7.2.3  Giám sát và ghi chép dữ liệu

Tất cả các dữ liệu của cảm biến điện áp và nhiệt độ có thể dùng được phải được giám sát và ghi chép lại. Số lượng các dữ liệu lưu trữ có thể được giảm đi bằng cách chỉ ghi chép các phần được lựa chọn của các trình tự thử.

Phải ghi lại dung lượng tích lũy tương đương với delta SOC để so sánh với giá trị SOC do BCU đưa ra.

7.7.2.4  Xác định SOC

Do sự lão hóa trong quá trình thử theo chu trình cho nên có tổn thất dung lượng. Vì thế, điều rất quan trọng là phải cung cấp một qui trình rõ ràng để xác định SOC trong toàn bộ khoảng thời gian thử. Dung lượng danh định, được xác định trong 7.1, qui định phạm vi giữa SOC 100 % (nạp đầy hoàn toàn) và SOC 0 % (phóng điện hoàn toàn). Để điều chỉnh các giá trị SOC, phải lấy giá trị SOC 100 % làm cơ sở.

7.7.2.5  Tiêu chí kết thúc phép thử

...

...

...

- Phép thử tuổi thọ theo chu trình cho các ứng dụng phóng điện động (lực học) không thể thực hiện được lâu hơn, ví dụ đó đã đạt tới các giới hạn;

- Các yêu cầu của phép kiểm thông số giữa các trình tự thử công suất theo chu trình theo Bảng 11, bước 13 đến 29 hoặc bảng 14, bước 16 đến 32 không để đáp ứng được nữa;

- Thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.

7.7.2.6  Sự tổn thất dung lượng

Sự thay đổi của dung lượng có thể phóng điện được so với giá trị bắt đầu tuổi thọ (BOL) (được đo theo phép thử năng lượng và dung lượng ở RT, 7.1) đối với một điểm nào đó sớm hay muộn phải được báo cáo định kỳ là sự mất dần dung lượng. Sự tổn thất dung lượng C_fade phải được tính bằng tỷ lệ phần trăm của dung lượng BOL ban đầu (C/3 ở RT) như đã chỉ ra trong phương trình sau:

Trong đó

 là dung lượng C/3 ở phép thử dòng điện;

 là dung lượng danh định C/3 ở BOL;

...

...

...

T_o là thời gian có dung lượng C/3 ở BOL lúc ban đầu

7.7.3  Yêu cầu

Phải báo cáo các dữ liệu sau:

- Dung lượng C/3 lúc ban đầu;

- Điện trở trong, công suất đỉnh và OCV đối với thời gian từ các điều khiển điện áp bốn tuần lễ ở RT;

- Áp dụng C/3 đối với thời gian thực hiện theo chu trình ở RT từ xác định dung lượng C/3 hàng bốn tuần và ở -10 °C từ xác định dung lượng C/3 tám tuần;

- Sự tổn thất dung lượng đối với thời gian thực hiện theo chu trình.

8  Thử độ đáng tin cậy

8.1  Sự đọng sương - Thay đổi nhiệt độ

...

...

...

Phép thử này mô phỏng việc sử dụng hệ thống ắc quy/ ắc quy ở độ ẩm cao của môi trường xung quanh. Các dạng hư hỏng là sự trục trặc về điện do hơi ẩm gây ra (ví dụ, dòng điện rò rỉ gây ra bởi một bảng mạch in được ngâm trong hơi ẩm). Một dạng hư hỏng bổ sung có thể là hiệu ứng thông gió vận chuyển hơi ẩm trong nhà khi không khí bên trong hệ thống ắc quy/ ắc quy nguội đi và không khí xung quanh có độ ẩm cao bị hút vào hệ thống ắc quy/ắc quy. Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

8.1.2  Qui trình thử

Thực hiện phép thử phù hợp với TCVN 7699-2-30 (IEC 60068-2-30), Db, nhưng:

- Các profin độ ẩm và nhiệt độ theo Hình 11;

- Số lượng các chu trình là 5.

Sử dụng chế độ vận hành 2.1 theo ISO 16750-1 trong toàn bộ trình tự thử. Nếu nhiệt độ của DUT vượt quá giới hạn do nhà cung cấp đưa ra, DUT nên được vận hành ở một chế độ vận hành như đã thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.

CHÚ THÍCH  Profin nhiệt độ và độ ẩm được qui định để tạo ra các hiệu ứng đọng sương gần đúng với môi trường của xe.

CHÚ DẪN

...

...

...

Y1  độ ẩm tương đối (%)

Y2  nhiệt độ [°C]

a  bắt đầu giảm nhiệt độ

b  kết thúc tăng nhiệt độ

c  giá trị đặt được khuyến nghị của độ ẩm/nhiệt độ

d  ngưng tụ

e  làm khô

f  một chu trình

Hình 11 - Chu trình đọng sương

...

...

...

8.1.3  Yêu cầu

Trạng thái chức năng phải là cấp A như đã qui định trong ISO 16750-1.

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Điện trở cách điện giữa hộp DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau phép thử.

8.2  Thực hiện theo chu trình sự thay đổi nhiệt đột ngột

8.2.1  Mục đích

Thực hiện theo chu trình sự thay đổi nhiệt độ đột ngột được thực hiện để xác định điện trở của DUT đối với các thay đổi đột ngột của nhiệt độ. DUT chịu tác động của một số chu trình nhiệt độ qui định, bắt đầu ở RT, theo sau là các chu trình nhiệt độ cao và thấp. Các dạng hư hỏng nhận được là các trục trặc về điện và có gây ra bởi chu trình nhiệt độ được tăng tốc.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

8.2.2  Thử nghiệm

...

...

...

Với DUT ở SOC 80 % và ở RT, được chứa trong thể tích kín và với tất cả các cơ cấu điều khiển nhiệt mất khả năng hoạt động, thực hiện chu trình nhiệt cho DUT với nhiệt độ môi trường xung quanh ở giữa 85 ºC hoặc T_max như đã được qui định giữa nhà cung cấp và khách hàng tới - 40 °C (nên đo nhiệt độ môi trường xung quanh trong vùng lân cận gần DUT. Thời gian để đạt tới mỗi nhiệt độ cực hạn đã cho của thiết bị và các xem xét về an toàn thì có thể di chuyển DUT giữa hai phòng thử nghiệm với mỗi chỉnh đặt ở các giới hạn đối nhau của phạm vi nhiệt độ. DUT phải được giữ ở mỗi nhiệt độ cực hạn trong khoảng thời gian tối thiểu là 1h. Phải thực hiện tổng số năm chu trình nhiệt. Sau khi thực hiện chu trình nhiệt, kiểm tra DUT về bất cứ hư hỏng nào, đặc biệt chú ý tới các mối hàn kín có thể có. Kiểm tra đảm bảo rằng sơ đồ điện điều khiển hoạt động được bình thường. Chế độ vận hành phải là giám sát liên tục các nhiệt độ và điện áp của tất cả các điểm đo được sử dụng của DUT.

Sau khi thử theo chu trình sự thay đổi nhiệt đột ngột, phải ước lượng dung lượng của DUT bằng cách thực hiện hai chu trình tiêu chuẩn (SC) theo 6.2.

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Các nhiệt độ và điện áp của tất cả các điểm đo có thể có của DUT trong quá trình thử;

- Điện trở cách điện giữa vỏ của DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử;

- Dung lượng C/3 ở RT trước và sau thử nghiệm theo chu trình sự thay đổi nhiệt độ đột ngột (trong mỗi trường hợp, dung lượng của chu trình tiêu chuẩn thứ hai).

8.2.3  Yêu cầu

Trạng thái chức năng phải là cấp A như đã qui định trong 16750-1.

8.3  Rung

...

...

...

Phép thử này kiểm tra DUT về các trục trặc và sự gây vỡ do rung gây ra. Rung của khung xe và rung ngẫu nhiên do lái xe, trên đường gồ ghề cũng như rung bên trong bộ truyền động điện cơ. Các hư hỏng chính có thể xác định được bằng phép thử này là sự gãy vỡ và mất tiếp xúc điện.

Phép thử rung gồm có hai phần:

- Phần 1 của qui trình thử rung là thử trạng thái của toàn bộ hệ thống hoặc bộ ắc quy. Do khối lượng lớn của DUT này, tần số thử lớn nhất được giới hạn tới 200 Hz, nhưng phép thử rung phải được thực hiện theo trình tự trong tất cả ba chiều của không gian.

- Phần 2 của qui trình thử rung này là thử tách biệt trạng thái của các bộ phận điện và điện tử có khối lượng nhỏ (so sánh với các thiết bị điện/ điện tử trong các ứng dụng thông thường của xe) bao gồm cả các khung, giá sử dụng trong hệ thống hoặc bộ ắc quy. Phép thử này tuân theo ISO 16750-3 về các khu vực lắp trên khung xe.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống hoặc bộ ắc quy.

CHÚ THÍCH  Có thể thực hiện phép thử này khi sử dụng một hệ thống con (cụm) bộ ắc quy.

8.3.2  Phần 1: Hệ thống hoặc bộ ắc quy

8.3.2.1  Qui trình thử

Phải thực hiện phép thử theo TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64), xem các Bảng 17 đến 20, hoặc theo một profin thử do khách hàng xác định và được kiểm tra theo ứng dụng của xe. Các thông số thử đã cho có hiệu lực đối với DUT được thiết kế cho các khối lượng đặt trên lò xo (khung xe) của một xe; DUT phải được lắp trên một băng thử rung theo vị trí lắp đặt được thiết kế trên xe và theo các yêu cầu là trong TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47).

...

...

...

Các ứng dụng cơ học tác dụng trên DUT được qui định bởi gia tốc ngẫu nhiên - hàm số của thời gian với khoảng thời gian thử cho mỗi chiều không gian 21 h. Khoảng thời gian thử cho mỗi chiều không gian có thể được giảm tới 15 h nếu qui trình thử được thực hiện với hai DUT giống hệt nhau. Vì thế, một quang phổ thử nghiệm giữa 5 Hz và 200 Hz được qui định cho mỗi chiều không gian là PSD mong muốn cho bộ điều khiển rung (PSD_thẳng đứng_z, PSD_nằm ngang_ngang_Y, PSD_nằm ngang_dọc_X). Nếu DUT được thiết kế cho một vị trí lắp trên xe bên dưới khoang hành khách thì phải sử dụng quang phổ thử nghiệm giảm PSD_nằm ngang ngang_Y hành khách_khoang_đáy theo Bảng 19. Trong trường hợp có bất cứ nghi ngờ nào, nhà cung cấp và hành khách phải thỏa thuận về profin Y ngang nào cần áp dụng.

Bảng 17 - Các giá trị cho PSD-nằm ngang_dọc_X

Tần số [Hz]

PSD [g^2/Hz]

PSD [(m/s^2)^2/Hz]

5

0,0125

1,20

10

...

...

...

2,89

20

0,03

2,89

200

0,00025

0,02

r.ms

0,96g

...

...

...

Bảng 18 - Các giá trị cho PSD_nằm ngang_ngang_Y

Tần số [Hz]

PSD [g^2/Hz]

PSD [(m/s^2)^2/Hz]

5

0,04

3,85

20

0,04

...

...

...

200

0,0008

0,08

r.m.s

1,23 g

12,07 m/s^2

Bảng 19 - Các giá trị PSD_nằm ngang_ngang_Y hành khách_khoang_đáy

Tần số [Hz]

PSD [g^2/Hz]

...

...

...

5

0,01

0,96

10

0,015

1,44

20

0,015

1,44

...

...

...

0,01

0,96

200

0,0004

0,04

r.m.s

0,95 g

9,32 m/s^2

Bảng 20 - Các giá trị cho PSD_thẳng đứng_Z

...

...

...

PSD [g^2/Hz]

PSD [(m/s^2)^2/Hz]

5

0,05

4,81

10

0,06

5,77

20

...

...

...

5,77

200

0,0008

0,08

r.m.s

1,44 g

14,13 m/s^2

...

...

...

X  tần số [Hz]

Y1  mật độ công suất [g^2/Hz]

Y2  PSD [(m/s^2)^2/Hz]

1  PSD_nằm ngang_dọc_X

2  PSD_nằm ngang_ngang_Y hành khách_ khoang_đáy

3  PSD nằm ngang ngang Y

4  PSD thẳng đứng Z

Hình 12 - Quang phổ PSD cho các khối lượng đặt trên lò xo (các khối lượng lắp trên khung xe)

Phải đảm bảo các thông số điều khiển sau

...

...

...

- Dải trong của dung sai (mức cảnh báo) ± 3 dB

- Dải ngoài của dung sai (mức ngắt) ± 6 dB

Phải thừa nhận rằng tuổi thọ thiết kế của hệ thống hoặc bộ ắc quy chịu ảnh hưởng đặc biệt của các nhiệt độ, vì thế phép thử rung (thời gian thử cho mỗi chiều không gian) của hệ thống hoặc bộ ắc quy phải được một profin nhiệt độ theo Bảng 21 đặt chồng lên.

Bảng 21 - Các giá trị cho khoảng thời gian thử và nhiệt độ xung quanh

Thời gian

[min]

Nhiệt độ xung quanh

...

...

...

2 mẫu thử

3 mẫu thử

0

0

0

RT

105

75

60

...

...

...

420

300

240

T_min

525

375

300

RT

700

...

...

...

400

T_max

1085

775

620

T_max

1260

900

720

...

...

...

Ʃ = 21 h

Ʃ = 15 h

Ʃ = 12 h

T_min và T_max phải được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. Nếu không được qui định, phải sử dụng các giá trị sau: T_min = - 40 °C; T_max = 75 °C.

Trước khi thử rung, phải ước lượng dung lượng của DUT bằng cách thực hiện hai chu trình tiêu chuẩn (SC) theo 6.2. Điều chỉnh SOC với sự phóng điện C/3 tới 50 % trước khi bắt đầu profin thử rung.

Sau khi thử rung, phải ước lượng dung lượng của DUT bằng cách thực hiện hai chu trình tiêu chuẩn (SC) theo 6.2.

8.3.2.2  Yêu cầu

Không được xảy ra gãy, vỡ và mất tiếp xúc điện theo các yêu cầu của qui trình thử rung.

...

...

...

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Điện áp giữa các đầu dây dương và âm của DUT trong quá trình thử,

- Điện trở cách điện giữa hộp DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử;

- Dung lượng C/3 ở RT trước và sau khi thử (trong mỗi trường hợp, dung lượng C/3 của chu trình tiêu chuẩn thứ hai).

8.3.3  Phần 2: Các thiết bị điện/ điện tử hệ thống hoặc bộ ắc quy

8.3.3.1  Qui trình thử

Các thông số thử đã cho có hiệu lực đối với DUT được thiết kế cho lắp đặt trên các khối lượng đặt trên lò xo (khung xe) của xe. Nếu yêu cầu riêng của xe và/hoặc khu vực lắp đặt khác so với yêu cầu cho trong qui trình thử sau thì phép thử phải được thực hiện theo ISO 16750-3 cho các khu vực lắp đặt khác hoặc theo các dữ liệu từ các phép đo tải trọng vận hành riêng trên xe.

Thực hiện phép thử rung ngẫu nhiên theo TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64). Sử dụng khoảng thời gian thử 8 h cho mỗi mặt phẳng của DUT.

Giá trị hiệu dụng (r.m.s) của gia tốc phải là 27,8 m/s^2.

...

...

...

CHÚ DẪN

X  tần số [Hz]

Y1  PSD [(m/s^2)^2/Hz]

1  phóng điện

2  nạp điện

Hình 13 - PSD của gia tốc đối với tần số

Bảng 22 - Các giá trị cho PSD và tần số

Tần số [Hf]

...

...

...

10

20

6,5

180

0,25

300

0,25

360

...

...

...

1000

0,14

2000

0,14

8.3.3.2  Yêu cầu

Không được xảy ra gãy, vỡ và mất tiếp xúc điện theo các yêu cầu của cả hai phần qui trình thử rung.

Trạng thái chức năng phải là cấp A (xem ISO 16750-1) trong chế độ vận hành 3.2 như đã qui định trong ISO 16750-1, và cấp C trong các khoảng thời gian nghỉ có các chế độ vận hành khác.

8.4  Va chạm cơ học

8.4.1  Mục đích

...

...

...

Tải trọng xảy ra, ví dụ như khi lái xe qua một viên đá lề đường với vận tốc cao. Dạng hư hỏng là hư hỏng về cơ khí của các chi tiết, bộ phận do các gia tốc cao gây ra.

Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

CHÚ THÍCH  Có thể thực hiện phép thử này khi sử dụng một hệ thống con bộ ắc quy.

8.4.2  Thử nghiệm

Phải thực hiện phép thử theo ISO 16750-3, xem Bảng 3, hoặc theo một profin thử do khách hàng xác định và được kiểm tra theo ứng dụng trên xe.

Gia tốc do va chạm trong phép thử phải được tác động theo cùng một chiều như gia tốc va chạm xảy ra trong xe. Nếu không biết chiều tác động, DUT phải được thử theo tất cả sáu chiều của không gian.

Bảng 23 - Thử va chạm cơ học - thông số

Qui trình

Yêu cầu

...

...

...

3.2

Dạng dung

Nửa hình sin

Gia tốc

500 m/s^2

Khoảng thời gian

6 ms

Nhiệt độ

RT

...

...

...

10 trên mỗi chiều thử

Trước khi thử va chạm cơ học, phải ước lượng dung lượng của DUT bằng cách thực hiện hai chu trình tiêu chuẩn (SC) theo 6.2. Điều chỉnh SOC với sự phóng điện C/3 tới 50 % trước khi bắt đầu profin va chạm cơ học.

Chế độ vận hành phải là giám sát liên tục các nhiệt độ và điện áp của tất cả các điểm đo có thể sử dụng được của DUT.

Sau khi thử va chạm cơ học, phải ước lượng dung lượng của DUT bằng cách thực hiện hai chu trình tiêu chuẩn (SC) theo 6.2.

8.4.3  Yêu cầu

Trạng thái chức năng phải là cấp A như đã qui định trong ISO 16750-1.

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Các nhiệt độ và điện áp của tất cả các điểm đo có thể sử dụng được của DUT trong quá trình thử;

- Điện trở cách điện giữa vỏ của DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử.

...

...

...

9  Thử sử dụng quá mức

9.1  Thông tin

9.1.1  Trạng thái nạp

Mặc dù hệ thống hoặc bộ ắc quy có năng lượng cao có thể được xem là đã được nạp đầy ở các mức dưới SOC 100 % nhưng vẫn phải tiến hành các phép thử sử dụng quá mức ở SOC 100 %, trừ khi có qui định khác.  

9.1.2  Thuần hóa

Trừ khi có qui định khác:

- Nên tiến hành phép thử ở nhiệt độ phòng (RT);

- DUT nên ở nhiệt độ vận hành bình thường của thiết bị này;

- Nếu hệ thống ắc quy bao gồm cả các thiết bị điều khiển nhiệt thì chúng nên được vận hành;

...

...

...

9.1.3  Khoảng thời gian thử

Sau mỗi phép thử, phải quan sát DUT trong một khoảng thời gian ít nhất là 1 h và tới khi nhiệt độ của DUT giảm xuống dưới 50 °C, hoặc tới thời gian mà DUT được xem là an toàn cho tiếp xúc bằng tay.

9.2  Bảo vệ chống ngắn mạch

9.2.1  Mục đích

Mục đích của phép thử bảo vệ chống ngắn mạch là kiểm tra chức năng của cơ cấu bảo vệ chống dòng điện quá mức. Cơ cấu này phải ngắt dòng điện ngắn mạch để bảo vệ DUT tránh các sự cố nghiêm trọng có liên quan do dòng điện ngắn mạch gây ra. Phép thử này áp dụng cho hệ thống và bộ ắc quy.

9.2.2  Qui trình thử

DUT phải ở RT, được nạp điện hoàn toàn và ở trong điều kiện vận hành bình thường (các công tắc tơ chính được đóng, các hệ thống ắc quy được điều khiển bằng BCU). Phải sử dụng một dây dẫn có cỡ kích thước thích hợp (20 + 0/-10) mΩ để tác động một “ngắn mạch cứng” ít hơn 1s trong thời gian 10min, hoặc tới khi xảy ra điều kiện khác nữa ngăn cản sự hoàn thành phép thử (ví dụ, nung cháy chi tiết). Phép thử phải được thực hiện với sự vận hành của các cơ cấu bảo vệ chống ngắn mạch tích hợp thụ động và không thụ động.

Sau khi DUT đã bị ngắn mạch như đã mô tả ở trên, phải tiếp tục quan sát DUT trong thời gian 2 h.

Tất cả các chức năng của DUT phải vận hành được hoàn toàn như đã thiết kế trong quá trình thử. Ở mức bộ ắc quy cơ cấu bảo vệ chống dòng điện quá mức (ví dụ, cầu chảy) phải ngắt dòng điện ngắn mạch. Ở mức hệ thống ắc quy, dòng điện ngắn mạch phải được ngắt bằng cơ cấu bảo vệ chống dòng điện quá mức (ví dụ, cầu chảy) và/hoặc bằng ngắt tự động bởi các công tắc tơ chính.

...

...

...

Tất cả các chức năng của DUT phải vận hành được hoàn toàn như đã thiết kế trong quá trình thử. Ở mức bộ ắc quy, có kết cấu bảo vệ chống dòng điện quá mức (ví dụ, cầu chảy) phải ngắt dòng điện quá mức. Ở mức hệ thống ắc quy, dòng điện ngắn mạch phải được ngắt bằng cơ cấu bảo vệ chống dòng điện quá mức (ví dụ, cầu chảy) và/ hoặc bằng ngắt tự động bởi các công tắc tơ chính.

Phải thực hiện lấy mẫu các dữ liệu, đặc biệt là đối với điện áp và dòng điện của DUT với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ 0,1 ms, để đánh giá chức năng ngắt dòng điện và dòng điện ngắn mạch đỉnh thực tế.

9.2.3  Yêu cầu

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Điện áp, dòng điện và nhiệt độ của DUT là một hàm số của thời gian;

- Điện trở cách điện giữa vỏ của DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử.

9.3  Bảo vệ chống nạp điện quá mức (quá nạp)

9.3.1  Mục đích

Mục đích của phép thử bảo vệ chống nạp điện quá mức (quá nạp) là kiểm tra chức năng của bảo vệ chống nạp điện quá mức. Chức năng này phải ngắt dòng điện nạp quá mức để bảo vệ DUT tránh các sự cố nghiêm trọng có liên quan do dòng điện nạp quá mức gây ra.

...

...

...

9.3.2  Qui trình thử

DUT phải ở RT, được nạp điện đầy và trong điều kiện vận hành bình thường cùng với sự hoạt động của hệ thống làm mát (các công tắc tơ chính được đóng, hệ thống ắc quy phải được điều khiển bằng BCU). Phép thử phải được thực hiện với các cơ cấu bảo vệ mạch thụ động, tích hợp được vận hành, sự điều khiển nạp điện chủ động phải được ngắt hoặc mất khả năng hoạt động.

- DUT phải được nạp điện ở cường độ dòng điện không đổi đã được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. Dòng điện nạp không đổi nên là 2C.

- Giới hạn trên của điện áp cung cấp điện nên được chỉnh đặt không vượt quá 20 % điện áp lớn nhất của hệ thống ắc quy.

- Phải tiếp tục nạp điện tới khi DUT tự động ngắt nạp điện bằng các công tắc tơ chính.

- Phép thử bảo vệ chống nạp điện quá mức phải được kết thúc nếu mức SOC vượt quá 130% hoặc các mức nhiệt độ của ắc quy vượt quá 55 °C. Các giới hạn cho mức SOC và nhiệt độ ắc quy của DUT để kết thúc phép thử bảo vệ chống nạp điện quá mức có thể được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.

Việc thu thập/giám sát các dữ liệu phải được tiếp tục trong thời gian 1 h sau khi dùng quá trình nạp điện.

Tất cả các chức năng của DUT phải vận hành được hoàn toàn như đã thiết kế trong quá trình thử. BCU phải ngắt dòng điện nạp quá mức bằng ngắt tự động của các công tắc tơ chính để bảo vệ DUT tránh các tác động nghiêm trọng có liên quan.

Phải thực hiện lấy mẫu các dữ liệu, đặc biệt là đối với điện áp và dòng điện của DUT với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ 100 ms để đánh giá chức năng ngắt dòng điện.

...

...

...

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Điện áp, dòng điện và nhiệt độ của DUT là một hàm số của thời gian;

- Điện trở cách điện giữa vỏ của DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử.

9.4  Bảo vệ chống phóng điện quá mức

9.4.1  Mục đích

Mục đích của phép thử bảo vệ chống phóng điện quá mức là kiểm tra chức năng bảo vệ chống phóng điện quá mức. Cơ cấu này phải ngắt dòng điện phóng quá mức để bảo vệ DUT tránh bất cứ sự cố nghiêm trọng nào có liên quan do dòng điện phóng quá mức gây ra.

Phép thử này chỉ áp dụng cho hệ thống ắc quy.

9.4.2  Qui trình thử

DUT phải ở RT, được nạp điện đầy và trong điều kiện vận hành bình thường cùng với vận hành của hệ thống làm mát (các công tắc tơ chính được đóng, các hệ thống ắc quy được điều khiển bằng BCU). Phép thử phải được thực hiện với các cơ cấu bảo vệ mạch thụ động, tích hợp được vận hành. Sự điều khiển phóng điện chủ động phải được ngắt hoặc mất khả năng hoạt động.

...

...

...

- Quá trình phóng điện phải được kết thúc bằng tay nếu đã đạt được 25 % mức điện áp danh định hoặc một giới hạn thời gian 30 min sau khi vượt qua các giới hạn phóng điện bình thường của DUT. Các giá trị về các giới hạn thời gian và điện áp cho phép kết thúc phép thử bảo vệ chống phóng điện quá mức có thể được thỏa thuận giữa các nhà cung cấp và khách hàng.

CHÚ THÍCH  Điện áp danh định là điện áp mà nhà cung cấp đã cho và là điện áp vận hành được khuyến nghị của hệ thống ắc quy. Điện áp này phụ thuộc và tính chất hóa học của ắc quy, số lượng ắc quy và sự bố trí của ắc quy.

Việc thu thập/giám sát các dữ liệu phải được tiếp tục trong thời gian 1 h sau khi dừng quá trình phóng điện.

Tất cả các chức năng của DUT phải vận hành được hoàn toàn như đã thiết kế trong quá trình thử. BCU phải ngắt dòng điện phóng quá mức bằng ngắt tự động các công tắc tơ chính để bảo vệ DUT tránh các tác động nghiêm trọng có liên quan.

Phải thực hiện lấy mẫu các dữ liệu, đặc biệt là ở các giới hạn phóng điện bình thường và vượt quá điện áp và dòng điện của DUT với tốc độ lấy mẫu thích hợp, ví dụ 100 ms để đánh giá chức năng ngắt dòng điện.

9.4.3  Yêu cầu

Các dữ liệu đo phải bao gồm:

- Điện áp, dòng điện và nhiệt độ của DUT là một hàm số của thời gian;

- Điện trở cách điện giữa hộp DUT và các đầu dây dương và âm trước và sau khi thử.

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

Hệ thống và bộ ắc quy và khái quát các phép thử

A.1  Qui định chung

Phụ lục này cung cấp thông tin về cách phân biệt giữa bộ ắc quy và hệ thống ắc quy, đồng thời giới thiệu sự phân định các phép thử cho hệ thống và bộ ắc quy.

A.2  Bộ ắc quy

Một bộ ắc quy (xem Hình 2) tiêu biểu cho một bộ phận tích điện bao gồm các ắc quy hoặc các cụm ắc quy, bộ phận điện tử của pin, mạch điện điện áp cấp B và cơ cấu ngắt dòng điện quá mức bao gồm các bộ phận hợp mạng, các giao diện cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và hệ giao tiếp. Mạch điện điện áp cấp B của bộ ắc quy có thể bao gồm các công tắc tơ. Đối với một hộp ắc quy, điện áp 60V một chiều hoặc cao hơn có thể bao gồm chức năng ngắt bằng tay (ngắt phục vụ). Tất cả các bộ phận trường được đặt trong một hộp chống va đập.

A.3  Hệ thống ắc quy

A.3.1  Hệ thống ắc quy có BCU tích hợp

...

...

...

A.3.2  Hệ thống ắc quy với BCU ở bên ngoài

Một hệ thống ắc quy với BCU ở bên ngoài (xem Hình 4) điển hình cho một thiết bị tích điện bao gồm các ắc quy hoặc các cụm ắc quy, các bộ phận điện tử của pin, bộ điều khiển ắc quy (BCU), mạch điện điện áp cấp B với các công tắc tơ và cơ cấu ngắt dòng điện quá mức bao gồm cả các bộ phận hợp mạng, các giao diện cho làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ cấp A và hệ giao tiếp. Đối với một hệ thống ắc quy điện áp 60 V, một chiều 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 và các chức năng điều khiển của nó được kết nối với bộ ắc quy.

A.4  Khái quát các phép thử

Bảng A1 giới thiệu các phép thử nên được thực hiện và mức thử cho các phép thử này.

Bảng A.1 - Phân định các phép thử cho hệ thống và bộ ắc quy

Qui trình thử

Đặc tính

Độ tin cậy

Sử dụng quá mức

...

...

...

Công suất và điện trở trong

Hiệu suất năng lượng khi nạp nhanh

Tổn thất không tải của SOC

Tổn thất của SOC lúc bảo quản

Tuổi thọ theo chu trình

Sự đọng sương

Chu trình thay đổi

Rung

...

...

...

Ngắn mạch

Bảo vệ chống nạp điện quá mức

Bảo vệ chống phóng điện quá mức

Hệ thống ắc quy (bộ ắc quy với BCU tích hợp)

Hệ thống

...

...

...

Hệ thống ắc quy (bộ ắc quy với BCU ở bên ngoài)

...

...

...

...

...

...

Hộp a

...

...

...

X  phép thử có liên quan

- Phép thử không có liên quan

...

...

...

V  phép thử chức năng bao gồm BCU chủ động

W  phép thử cầu chảy

a  BCU không được bao gồm, BCU ở bên ngoài không vận hành, thiết bị làm mát không vận hành, các công tắc tơ chính được điều khiển bằng tay.

Phụ lục B

(Tham khảo)

Ví dụ về tờ dữ liệu đối với thử nghiệm hệ thống/bộ ắc quy

Các Bảng sau có thể được dùng làm các ví dụ cho báo cáo về các kết quả thử. Cơ quan thử nghiệm nên điền vào các bảng này và đưa chúng vào báo cáo thử. Ngoài ra, cũng có thể đưa vào báo cáo thử các biểu đồ của dung lượng đối với phóng điện dòng điện không đổi (ở các nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhau) và công suất đối với phóng điện công suất không đổi (ở các nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhau). Nhà cung cấp nên cung cấp tất cả các thông tin cần thiết và các dữ liệu để trở giúp cho bản thân phép thử.

Bảng B.1 - Hệ thống/bộ ắc quy - Dữ liệu chung của nhà cung cấp

...

...

...

Công ty

Địa chỉ

Địa chỉ internet

Người tiếp xúc

Tên

...

...

...

Email

Fax

Loại tính chất hóa học

Tên thương mại của nhà sản xuất

...

...

...

Được áp danh định của ắc quy [V]

Dung lượng danh định ở C/3 [A.h]

Điện áp danh định [V]

Số lượng ắc quy

...

...

...

Loại vật liệu catot

Loại vật liệu anot

Loại vật liệu tấm cách

Loại chất điện phân

...

...

...

Ắc quy

Cụm ắc quy

Hộp/hệ thống

- Khối lượng [kg]

- Thể tích [dm^3]

...

...

...

- Chiều dài [mm]

- Chiều rộng [mm]

...

...

...

Ngày khách hàng nhận hệ thống/bộ ắc quy [YYYY-MM-DD]

Thiết bị ngoại vi và hướng dẫn

BCU

Có:

Không:

Điều khiển nhiệt

...

...

...

Không:

Thiết bị an toàn

Có:

Không:

Sách hướng dẫn vận hành

Có:

Không:

Bảng B.2 - Hệ thống/bộ ắc quy - Thiết bị phụ

...

...

...

Làm mát

Đầu nối

Khác

Khay

Tổng

- Khối lượng [kg]

...

...

...

- Thể tích [dm^3]

...

...

...

- Chiều rộng [mm]

...

...

...

- Chiều cao [mm]

...

...

...

Công suất tiêu thụ

Nạp điện

Phương pháp

...

...

...

Thời gian nạp

...

...

...

Các giới hạn nhiệt độ [°C]

Min

Max

Dòng điện nạp liên tục lớn nhất [A]

...

...

...

Dòng điện nạp lớn nhất [A], thời gian [s]

...

...

...

...

...

...

Bảng B.3 - Hệ thống/bộ ắc quy - Thiết bị phụ (tiếp theo)

BCU

Làm mát

Đầu nối

Khác

...

...

...

Tổng

Điện áp lớn nhất của ắc quy lớn nhất trong quá trình nạp [V]

Mô tả toàn bộ qui trình nạp bao gồm cả biểu đồ nạp phải được đưa vào phụ lục

...

...

...

Giới hạn nhiệt độ [°C]

Min

Max

Dòng điện phóng liên tục lớn nhất [A]

...

...

...

Dòng điện phóng lớn nhất [A], thời gian [s]

Điện áp nhỏ nhất trong quá trình trong quá trình phóng điện [V]

...

...

...

Điện áp cắt

...

...

...

Mô tả toàn bộ các yêu cầu về các giới hạn của dòng điện và điện áp phụ thuộc vào SOC và nhiệt độ trong quá trình phóng điện phải được đưa vào một phụ lục.

Bảng B.4 - Hệ thống/bộ ắc quy - Đặc tính hoạt động

Nhiệt độ thử [°C]

Dung lượng [A.h]

C/3:

1C:

2C:

...

...

...

Năng lượng [Wh]

C/3:

1C:

2C:

C ở I_dmax:

Năng lượng riêng [W.h/kg]

C/3:

...

...

...

2C:

C ở I_dmax:

Mật độ năng lượng [W.h/I]

C/3:

1C:

2C:

C ở I_dmax:

...

...

...

90 %

70 %

50 %

35 %

20 %

Điện trở phóng điện 0,1s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện 2s [mΩ]

Điện trở phóng điện 5s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện 10s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện 18,1s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện 30s [mΩ]

Điện trở phóng điện 60s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện 90s [mΩ]

...

...

...

Điện trở phóng điện toàn bộ [mΩ]

...

...

...

Công suất phóng điện 0,1s [W]

Công suất phóng điện 2s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 5s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 18s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 18,1s [W]

Công suất phóng điện 20s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 30s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 90s [W]

...

...

...

Công suất phóng điện 120s [W]

Điện trở nạp điện 0,1s [mΩ]

...

...

...

Điện trở nạp điện 0,1s [mΩ]

...

...

...

Điện trở nạp điện 0,1s [mΩ]

...

...

...

Điện trở nạp điện 0,1s [mΩ]

Công suất nạp điện 0,1s [W]

...

...

...

Công suất nạp điện 0,1s [W]

...

...

...

Công suất nạp điện 0,1s [W]

...

...

...

Điện áp mạch hở [V]

Phụ lục C

...

...

...

Ví dụ về các điều kiện thử

Như đã mô tả trong phạm vi ứng dụng, có thể lựa chọn các qui trình thử và các điều kiện có liên quan từ điều kiện thử có liên quan từ TCVN 12503-2 (ISO 12405-2) dựa trên thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.

Phụ lục này cung cấp cho người sử dụng tiêu chuẩn này một ví dụ về các điều kiện thử; xem Bảng C1.

Bảng C.1 - Ví dụ về danh mục các điều kiện thử

Phép thử

Điều kiện

7.1  Năng lượng và dung lượng ở RT

Cường độ phóng điện

C/3, 1 C, 2 C

...

...

...

Nhiệt độ

40 °C, RT, 0 °C ở SOC 50 %

SOC

80 %, 50 %; 20 % ở RT

7.4  Tổn thất không tải của SOC

Nhiệt độ

RT

7.6  Tổn thất của SOC lúc bảo quản

Tất cả các điều kiện qui định trong 7.6

...

...

...

Tiêu chí kết thúc phép thử

Như qui định trong 7.7.2.5

8.1  Sự đọng sương (thay đổi nhiệt độ)

Tất cả các điều kiện qui định trong 8.1

8.2  Thực hiện theo chu trình thay đổi nhiệt đột ngột

Tất cả các điều kiện qui định trong 8.2

8.3  Rung

Nhiệt độ

RT

...

...

...

Tất cả các điều kiện qui định trong 8.4

9.2  Bảo vệ chống ngắn mạch

Tất cả các điều kiện qui định trong 9.2

9.3  Bảo vệ chống nạp điện quá mức

Tất cả các điều kiện qui định trong 9.3

9.4  Bảo vệ chống nạp điện quá mức

Tất cả các điều kiện qui định trong 9.4

Thư mục tài liệu tham khảo

...

...

...

[2] EUCAR (European council for automative research), Specification of test procedures for high voltage hybrid electric vehicle traction batteries; Traction battery working group, Draft April 2004 (Hội đồng châu Âu về nghiên cứu ô tô - EUCAR: Yêu cầu kỹ thuật của các qui trình thử cho các ắc quy kéo, Dự thảo tháng 4-2004)

[3] Freedom CAR: Battery test manual for power assist hybrid electric vehicles, October 2003 (Sách hướng dẫn thử ắc quy dung cho xe điện hybrid có công suất tăng cường, Tháng 10-2003).

[4] Freedom CAR, Battery technolog life verification test manual, February, 2005 (Sách hướng dẫn thử kiểm tra tuổi thọ của công nghệ ắc quy, Tháng 2-2005).

[5] Freedom CAR, Electrical energy storage system - Abusetest manual for electric and hybrid electric vehicle applications; June 2005 (Hệ thống tích điện - Sách hướng dẫn thử sử dụng quá mức cho các ứng dụng xe điện và xe điện hybrid; Tháng 6-2005)

[6] LIBERAL, Specification of accelerated life test procedures, August 2006 (Yêu cầu kỹ thuật của các qui trình thử nhanh tuổi thọ; Tháng 8-2006)

[7] SAE J2464, Electric vehicle battery abuse testing, November 1999 (Thử sử dụng quá mức ắc quy của xe điện; Tháng 11-1999).

[8] System design requirements specification (VDA initiative Circle “Energy storage system”, Source VDA)(Bản ghi các yêu cầu cho thiết kế hệ thống)

[9] USABC (United States Advanced battery consortium): Development of advanced high; power batteries for hybrid electric vehicle applications (Tổ hợp sản xuất ắc quy tiên tiến của Hoa Kỳ - USABC: Phát triển các ắc quy tiên tiến có công suất lớn cho các ứng dụng xe điện hybrid)

[10] USABC (United States Advanced battery consortium): Electrochemical storage system - abuse test procedure manual (Tổ hợp sản xuất ắc quy tiên tiến của Hoa Kỳ - USABC: Hệ thống tích điện điện hóa - Sách hướng dẫn qui trình thử sử dụng quá mức).