Az ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023 szabvány kiadása, amely a könnyű elektromos járművek (LEV) akkumulátorbiztonsági tesztelésére vonatkozik, 2023 szeptemberében jelent meg a régi, 2018-as verzió helyére. A szabvány új verziója a definíciókban változásokat tartalmaz. , szerkezeti követelmények és vizsgálati követelmények.

Változások a definíciókban

• A Battery Management System (BMS) definíciójának kiegészítése: Aktív védelmi eszközökkel ellátott akkumulátorvezérlő áramkör, amely felügyeli és karbantartja a cellákat a meghatározott működési tartományon belül: és amely megakadályozza a cellák túltöltését, túláramát, túlmelegedését, alul- és túlkisülését.
• Az elektromos motorkerékpár meghatározás kiegészítése: Elektromos gépjármű, amelynek ülése vagy nyereg a vezető számára használható, és amelyet úgy terveztek, hogy legfeljebb három, a talajjal érintkező keréken közlekedjen, a traktor kivételével. Az elektromos motorkerékpárt közutakon való használatra szánják, beleértve az autópályákat is.
• Kiegészítés az elektromos robogó meghatározásával: száz fontnál kisebb súlyú eszköz, amely:

a) Kormánnyal, padlódeszkával vagy üléssel rendelkezik, amelyen a kezelő állhat vagy ülhet, valamint elektromos motorral rendelkezik;

b) Elektromos motorral és/vagy emberi erővel működtethető; és

c) Maximális sebessége nem haladja meg a 20 mph-t burkolt vízszintes felületen, ha kizárólag elektromos motor hajtja.

LEV-példák módosítása: Az elektromos motorkerékpárt eltávolítják, és hozzáadják a pilóta nélküli légijárműveket (UAV).

• Személyes e-mobilitási eszköz definíció kiegészítése: Egyedülálló motoros számára készült fogyasztói mobilitási eszköz újratölthető elektromos hajtáslánccal, amely kiegyensúlyozza és mozgatja a motorost, és amely lovaglás közbeni fogantyúval is ellátható. Ez a felosztás önkiegyensúlyozó vagy nem.
• Az elsődleges túláramvédelem, az elsődleges biztonsági védelem, az aktív védőeszközök és a passzív védőeszközök definícióinak hozzáadása.
• A nátrium-ion cellák definíciójának kiegészítése: Olyan sejtek, amelyek felépítésükben hasonlóak a lítium-ion cellákhoz, azzal a különbséggel, hogy nátriumot használnak transzport ionként egy nátriumvegyületből álló pozitív elektróddal, és szén- vagy hasonló típusú anóddal egy vizes vagy nemvizes elektróddal. és az elektrolitban oldott nátriumvegyület sóval. (Nátriumioncellákra példák a poroszkék cellák vagy átmeneti fémrétegű oxidcellák)

Változások a szerkezeti követelményekben

Fém alkatrészek korrózióállósága

1.A mentális elektromos energiatároló egység (EESA) burkolatának korrózióállónak kell lennie. A következő anyagokból készült fémházakat úgy kell tekinteni, hogy megfelelnek a korrózióállósági követelményeknek:

Réz, alumínium vagy rozsdamentes acél; és

b) Bronz vagy sárgaréz, amelyek közül bármelyik legalább 80% rezet tartalmaz.

2. Korrózióállósági követelmények hozzáadása a vastartalmú házakhoz:

A beltéri használatra szánt vastartalmú burkolatokat zománcozással, festéssel, horganyozással vagy más egyenértékű módszerrel védeni kell a korrózió ellen. A kültéri használatra szánt vasfém burkolatoknak meg kell felelniük a CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E 600 órás sópermet tesztjének. A CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E szerinti további módszerek is elfogadhatók a korrózióvédelem elérésére.

Szigetelési szintek és védőföldelés

A védőföldelési rendszer megfelelősége a szabvány új intelligens teszteleme – a földelés folytonossági tesztje – alapján értékelhető.

Biztonsági elemzés

1. Biztonsági elemzési példák hozzáadása. A rendszer biztonsági elemzésének bizonyítania kell, hogy a következő feltételek nem veszélyesek. A következő feltételeket legalább figyelembe kell venni, de nem korlátozódnak ezekre:

a) Akkumulátorcella túl- és alacsony feszültsége;

b) Az akkumulátor túl- és alacsony hőmérséklete; és

c) Az akkumulátor túláram töltési és kisütési körülmények között.

2. Biztonsági védőberendezés (hardver) követelményeinek módosítása:

a) Az UL 991-ben szereplő farilure-mód- és hatáselemzés (FMEA) követelményei;

b) A belső hibák elleni védelem az UL 60730-1 vagy CSA E60730-1 szerinti funkcionális biztonsági követelmények biztosítására (H.27.1.2. szakasz); vagy

c) A CSA C22.2 No.0.8 (5.5. szakasz) a funkcionális biztonsági követelményeket biztosító hibák elleni védelem (B osztályú követelmények) a megfelelőség meghatározására és az egyszeri hibatűrés ellenőrzéséhez szükséges tesztek azonosítására.

3. A biztonsági védelmi doevide (szoftver) követelményeinek módosítása:

a) UL 1998；

b) A CSA C22.2 No.0.8 B osztályú szoftverkövetelményei; vagy

c) Az UL 60730-1 (H.11.12. szakasz) vagy a CSA E60730-1 szabvány szoftverkövetelményei (Szoftver osztály B követelményei).

4. BMS követelmények hozzáadása a cellavédelemhez.

Ha a cellák meghatározott működési határain belül kell tartaniuk, az akkumulátorvezérlő rendszernek (BMS) a cellákat a meghatározott cellafeszültség- és áramhatárokon belül kell tartania, hogy megvédje a túltöltéstől és a túlkisüléstől. A BMS-nek a cellákat a megadott hőmérsékleti határokon belül kell tartania, védve a túlmelegedéstől és az alacsony hőmérsékletű működéstől. A biztonsági áramkörök felülvizsgálásakor annak megállapítására, hogy a cella működési tartományának határait betartják, a védőáramkör/komponens tűréseit figyelembe kell venni az értékelés során. Az olyan alkatrészeket, mint a biztosítékok, megszakítók vagy egyéb, az akkumulátorrendszer rendeltetésszerű működéséhez szükséges eszközök és alkatrészek, amelyeket a végfelhasználói LEV-ben biztosítani kell, a beszerelési útmutatóban kell azonosítani.

A védelmi áramkör követelményeinek kiegészítése.

A meghatározott működési határértékek túllépése esetén egy védőáramkör korlátozza vagy leállítja a töltést vagy kisütést, hogy megakadályozza a működési határokon túli eltéréseket. Veszélyes forgatókönyv esetén a rendszernek továbbra is biztosítania kell a biztonsági funkciót, vagy biztonságos állapotba (SS) vagy kockázatkezelési (RA) állapotba kell lépnie. Ha a biztonsági funkció megsérült, a rendszernek biztonságos vagy kockázattal kezelt állapotban kell maradnia mindaddig, amíg a biztonsági funkciót helyre nem állítják, és a rendszert működésre alkalmasnak nem tekintik.

EMC követelmények kiegészítése.

Az elsődleges biztonsági védelemként használt szilárdtest-áramköröket és szoftvervezérlőket ki kell értékelni és tesztelni kell az elektromágneses zavartűrés igazolására az UL 1973 elektromágneses zavartűrési tesztjei szerint, ha nem tesztelték a funkcionális biztonsági szabvány értékelésének részeként.

Sejt

1. Követelmények hozzáadása a nátrium-ion cellákra. A nátriumioncelláknak meg kell felelniük az UL/ULC 2580 nátriumioncella-követelményeinek (azonos az UL/ULC 2580 másodlagos lítiumcellákra vonatkozó teljesítmény- és jelölési követelményeivel), beleértve a cellákra vonatkozó összes teljesítménytesztet is.

2. Követelmények hozzáadása az újrahasznosított cellákra. Az újrahasznosított cellákat és akkumulátorokat használó akkumulátoroknak és akkumulátorrendszereknek biztosítaniuk kell, hogy az újrafelhasznált alkatrészek az UL 1974 szerinti elfogadható újrahasznosítási folyamaton menjenek keresztül.

Változások tesztelése

Túltöltési teszt

• Az a követelmény, hogy a vizsgálat során mérni kell a cellák feszültségét.
• Annak a követelménynek a kiegészítése, hogy ha a BMS a töltési fázis vége felé egy alacsonyabb szelepre csökkenti a töltőáramot, a mintát folyamatosan a csökkentett töltőárammal kell tölteni a végső eredmények eléréséig.
• Az a követelmény törlése, hogy ha az áramkörben a védőberendezés aktiválódik, a vizsgálatot legalább 10 percig meg kell ismételni a védelmi eszköz kioldási pontjának 90%-ánál vagy a töltést lehetővé tevő kioldási pont bizonyos százalékánál.
• Az a követelmény, hogy a túltöltési vizsgálat eredményeként a cellákon mért maximális töltési feszültség nem haladhatja meg a normál működési tartományukat.

nagy sebességű töltés

• Nagy sebességű töltési teszt hozzáadása (ugyanazok a vizsgálati követelmények, mint az UL 1973);
• A BMS késleltetést is figyelembe veszik a teszteredményben: A túltöltési áram rövid ideig (néhány másodpercen belül) meghaladhatja a maximális töltőáramot, ami a BMS észlelésének késleltetési idején belül van.

Rövidzár

• Megszünteti azt a követelményt, hogy ha az áramkörben egy védőeszköz működik, a tesztet a védelmi eszköz kioldási pontjának 90%-ánál vagy a kioldási pont bizonyos százalékánál meg kell ismételni, amely lehetővé teszi a legalább 10 perces töltést.

OverloadAlattKisülésTest

• Túlterhelés hozzáadása kisütési teszt alatt (a vizsgálati követelmények megegyeznek az UL 1973-ban leírtakkal)

Túlkisülés

• Az a követelmény, hogy a cellák feszültségét a vizsgálat során mérni kell.
• Az a követelmény, hogy a túlkisülési vizsgálat eredményeként a cellákon mért legkisebb kisülési feszültség ne haladja meg a normál üzemi tartományukat.

Hőmérséklet teszt (hőmérséklet-emelkedés)

• Az a követelmény, hogy ha a maximális töltési paraméterek a hőmérséklettől függően változnak, a töltési paraméterek és a hőmérséklet közötti megfelelést egyértelműen meg kell határozni a töltési utasításban, és a DUT-t a legszigorúbb töltési paraméterek szerint kell tölteni.
• Módosítsa az előfeltétel követelményét. A töltési és kisütési ciklusokat ezután meg kell ismételni legalább 2 teljes töltési és kisütési cikluson keresztül, amíg az egymást követő töltési és kisütési ciklusok tovább nem növelik a cella maximális hőmérsékletét 2 °C-nál nagyobb mértékben. (5 töltési és kisütési ciklus szükséges a régi verzióban)
• A hővédelmi és túláramvédelmi eszközök nem működhetnek.

Földelés folytonossági vizsgálata

A földelés folytonossági vizsgálatának hozzáadása (a vizsgálati követelmények megegyeznek az UL 2580-val)

Egycellás hiba tervezési tolerancia teszt

Az 1 kWh-nál nagyobb névleges energiájú másodlagos lítium akkumulátorokat alá kell vetni az UL/ULC 2580 egycellás meghibásodási tervezési tolerancia tesztjének.

Összegzésy

Az UL 2271 új verziója megszünteti az elektromos motorkerékpárokat a termékpalettán (az elektromos motorkerékpárok az UL 2580 hatálya alá tartoznak), és hozzáadja a drónokat; a nátrium-ion akkumulátorok fejlődésével egyre több LEV használja őket tápegységként. A nátrium-ion cellákra vonatkozó követelmények bekerültek az új verziószabványba. A tesztelés szempontjából a teszt részletei is javultak, és nagyobb figyelmet fordítottak a cellák biztonságára. A nagy akkumulátorokhoz termikus kifutás került.

Korábban New York City előírta, hogy az elektromos kerékpárok, elektromos robogók és könnyű elektromos járművek (LEV) akkumulátorainak meg kell felelniük az UL 2271 szabványnak. Ez a szabvány felülvizsgálat az elektromos kerékpárok és egyéb berendezések akkumulátorbiztonságának átfogó ellenőrzésére is szolgál. Ha a vállalatok sikeresen szeretnének belépni az észak-amerikai piacra, meg kell érteniük és időben meg kell felelniük az új szabványok követelményeinek.