ГОСТ Р ИСО 12405-1-2013

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Транспорт дорожный на электрической тяге

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ БАТАРЕЙНЫХ БЛОКОВ И СИСТЕМ

Часть 1

Высокомощные применения

Electrically propelled road vehicles. Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems. Part 1. High-power applications

ОКС 43.120

ОКП 451120, 451461

Дата введения 2014-09-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ) на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в п.4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 56 "Дорожный транспорт"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 2147-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12405-1:2011* "Транспорт дорожный на электрической тяге. Методы испытаний тяговых литий-ионных батарейных блоков и систем. Часть 1. Высокомощные применения" (ISO 12405-1:2011 Electrically propelled road vehicles - Test specification for lithium-ion traction battery packs and systems - Part 1: High-power applications)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

Введение

Системы литий-ионных батарей являются одним из наиболее эффективных вариантов накопителей энергии для дорожных транспортных средств с электроприводом. Требования к системам литий-ионных батарей как к тяговым источникам энергии для электромобилей существенно отличаются от требований к батареям для бытовой электроники и батарей для стационарного применения.

Настоящий стандарт описывает методы испытаний батарейных блоков и батарейных систем литий-ионных аккумуляторов, специально предназначенных для приведения в движение дорожных транспортных средств. Настоящий стандарт устанавливает номенклатуру испытаний и связанных с ними требований с целью обеспечения соответствия батарейных блоков и батарейных систем литий-ионных аккумуляторов специфическим требованиям автомобильной промышленности. Стандарт дает возможность производителям транспортных средств подобрать методы испытаний для оценки характеристик батарейных блоков и систем литий-ионных аккумуляторов для своих конкретных случаев их применения.

Согласование комбинаций испытаний для отдельных аккумуляторов, батарейных блоков и систем литий-ионных аккумуляторов необходимо для практического применения стандартов в этой области.

Технические требования для литий-ионных аккумуляторов установлены в стандартах МЭК 62660-1 и МЭК 62660-2.

Отдельные испытания, устанавливаемые настоящим стандартом, основаны на действующих методиках организаций, таких как USABC (United States Advanced Battery Consortium), EUCAR (European Council for Automotive R&D), Freedom CAR (Freedom CAR and Fuel Partnership) и др.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на батарейные блоки и системы литий-ионных аккумуляторов, предназначенные для использования в качестве тяговых на дорожных транспортных средствах на электрической тяге, и устанавливает методы их испытаний.

Устанавливаемые настоящим стандартом методы испытаний позволяют определять существенные эксплуатационные характеристики батарейных блоков и систем литий-ионных аккумуляторов, включая их выходные параметры, характеристики надежности, а также их поведение в случаях неправильной эксплуатации. Настоящий стандарт позволяет пользователям обеспечить сравнимость результатов испытаний различных батарейных блоков и систем.

Таким образом, настоящий стандарт устанавливает нормализованные процедуры испытаний по отдельным свойствам батарейных блоков и систем литий-ионных аккумуляторов, включая их выходные параметры, характеристики надежности, а также их поведение в случаях неправильной эксплуатации.

Настоящий стандарт дает возможность создания специальных программ испытаний для отдельной батареи или системы по согласованию между заказчиком и поставщиком. При необходимости соответствующие процедуры испытаний батарейных блоков и систем литий-ионных аккумуляторов и/или условия их проведения могут быть выбраны из нормализованных процедур испытаний, предусмотренных настоящим стандартом, в процессе составления оптимизированных программ их испытаний.

Настоящий стандарт распространяется на батарейные блоки и системы высокомощного применения.

Примечания

1 Типичная область применения батарейных блоков и батарейных систем литий-ионных аккумуляторов высокомощного применения - это гибридные электрические транспортные средства (HEV - Hybrid Electric Vehicles) и транспортные средства на топливных элементах (FCVs - Fuel Cell Vehicles).

2 Испытания отдельных литий-ионных аккумуляторов (ячеек их блоков) в соответствии со стандартами [1] и [2].

     2 Нормативные ссылки

Упомянутые ниже ссылочные документы* являются обязательными для применения настоящего стандарта. Для датированных ссылок используют только указанное в тексте издание документа. Для недатированных ссылок используют самые последние версии ссылочных документов (включая любые изменения и поправки).

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ИСО 6469-1 Электромобили. Требования безопасности. Часть 1. Аккумулирование электроэнергии на борту автомобиля (ISO 6469-1 Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part 1: Onboard rechargeable energy storage system (RESS))

ИСО 6469-3 Электромобили. Требования безопасности. Часть 3. Защита людей от поражения электрическим током (ISO 6469-3 Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part 3: Protection of persons against electric shock)

ИСО 16750-1 Транспорт дорожный. Условия окружающей среды и испытания электрического и электронного оборудования. Часть 1. Общие требования (ISO 16750-1 Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 1: General)

ИСО 16750-3 Транспорт дорожный. Условия окружающей среды и испытания электрического и электронного оборудования. Часть 1. Механические нагрузки (ISO 16750-3:2007 Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 3: Mechanical loads)

ИСО 16750-4 Транспорт дорожный. Условия окружающей среды и испытания электрического и электронного оборудования. Часть 4. Климатические нагрузки (ISO 16750-4 Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 4: Climatic loads)

МЭК 60068-2-30 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-30 Испытания. Испытание Db: Влажное тепло, циклическое (12 ч + 12-часовой цикл) (IEC 60068-2-30 Environmental testing - Part 2-30: Tests - Test Db: Damp heat, cyclic (12 h + 12 h cycle)

МЭК 60068-2-47 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-47. Методы испытаний. Размещение компонентов, оборудования и других изделий при испытаниях на воздействие вибрации, ударов и подобных динамических испытаниях (IEC 60068-2-47 Environmental testing - Part 2-47: Tests - Mounting of specimens for vibration, impact and similar dynamic tests)

МЭК 60068-2-64 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-64. Испытания. Испытание Fh: Широкополосная случайная вибрация и руководство (IEC 60068-2-64 Environmental testing - Part 2-64: Tests - Test Fh: Vibration, broadband random and guidance)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте используют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 блок управления батареей (battery control unit BCU); BCU: Электронное устройство, которое предназначено для контроля, управления, а также определения или расчета электрических и термических параметров батарейной системы, и обеспечивает обмен информацией между батарейной системой и другими управляющими системами автомобиля.

Примечание - Более подробные объяснения термина приведены в 5.5.1.

3.2 батарейный блок (battery pack): Устройство накопления энергии, включающее отдельные аккумуляторы или аккумуляторные сборки, обычно соединенные с электронной системой аккумуляторов, с напряжением цепи класса В, имеющее устройство защиты от сверхтоков и включающее электрические межсистемные соединения и интерфейсы для внешних систем.

Примечания

1 Более подробные объяснения термина приведены в 5.4 и А.2.

2 Примерами внешних систем являются система охлаждения, система проводки по классу напряжения В, дополнительная система проводки по классу напряжения А, информационная система.

3.3 батарейная система (battery system): Устройство накопления энергии, включающее отдельные аккумуляторы или аккумуляторные сборки, или батарейные блоки, а также электрические цепи и электронные системы.

Примечания

1 Более подробные объяснения термина приведены в 5.5.2, 5.5.3, А.3.2. Компоненты батарейной системы могут также входить в состав разных систем автомобиля.

2 Примерами электронной системы могут быть BCU и контакторы.

3.4 емкость (capacity ); (): Электрический заряд, который батарейный блок или система могут отдать в установленных условиях.

Примечание - Величину емкости часто выражают в ампер-часах (А·ч).

3.5 электронная система аккумуляторов (cell electronics): Электронное устройство, предназначенное для мониторинга термических и электрических параметров работы аккумуляторов или аккумуляторных сборок, содержащее, при необходимости, электронную систему балансировки аккумуляторов.

Примечание - Электронная система аккумуляторов может включать их контроллер. Функционально балансировка аккумуляторов может осуществляться электронной системой аккумуляторов или BCU.

3.6 заказчик (customer): Сторона, заинтересованная в использовании блока батарей или системы батарей и, исходя из этого, заказывающая или осуществляющая испытания.

Примечание - Пример заказчика - изготовитель автомобиля.

3.7 плотность энергии (energy dencity): Отношение количества запасенной энергии к объему батарейного блока или батарейной системы.

Примечания

1 Для батарейного блока или батарейной системы, имеющих систему охлаждения, объем ограничен местом разъемного соединения охлаждающих магистралей при жидкостной системе или патрубков воздушной системы

2 Плотность энергии выражают в ватт-часах на литр (Вт·ч/л).

3.8 энергетическая эффективность при разряде-заряде: Отношение энергии постоянного тока, фактически отдаваемой батарейным блоком или системой в процессе испытания на разряд, к общей энергии постоянного тока, требующейся для восстановления первоначального состояния степени заряженности батарейного блока или системы (SOC) при их стандартном заряде.

Примечание - Величину фактически отдаваемой энергии постоянного тока выражают в ватт-часах (Вт·ч) разряда, а общей энергии постоянного тока выражают в ватт-часах (Вт·ч) заряда.

3.9 высокоэнергоемкое применение (high-energy application): Характеристика устройства или особенности его применения, для которых типовое численное соотношение между максимально допускаемым значением выходной электрической мощности и значением выходной электрической энергии, получаемой в режиме разряда постоянным током величиной 1С при комнатной температуре, менее 10.

Примечания

1 Характерным примером блока батарей или системы батарей высокоэнергоемкого применения являются конструкции для применения в аккумуляторных электромобилях (battery electric vehicles - BEV).

2 Максимально допускаемое значение выходной электрической мощности выражают в ваттах (Вт), а выходной электрической энергии - в ватт-часах (Вт·ч).

3.10 высокомощное применение (high-power application): Характеристика устройства или особенности его применения, для которых типовое численное соотношение между максимально допускаемым значением выходной электрической мощности и значением выходной электрической энергии, получаемой в режиме разряда постоянным током величиной 1С при комнатной температуре, не менее 10.

Примечания

1 Характерным примером блока батарей или системы батарей высокомощного применения являются конструкции для применения на гибридных автомобилях (hybrid electric vehicles - HEV) и автомобилях, использующих топливные элементы (fuel cell vehicles - FCV).

2 Максимально допускаемое значение выходной электрической мощности выражают в ваттах (Вт), а выходной электрической энергии - в ватт-часах (Вт·ч).

3.11 максимальное рабочее напряжение (maximum working voltage): Наибольшее значение напряжения переменного тока (среднее квадратичное значение) или постоянного тока, которое может возникать в электрической системе при нормальных режимах функционирования, установленных производителем, без учета переходных процессов.

3.12 номинальная емкость (rated capacity): Установленное производителем общее количество ампер-часов, которое может отдать полностью заряженный блок или система при заданных условиях испытаний таких, как режим разряда, температура и конечное разрядное напряжение.

3.13 комнатная температура, (room temperature, ), °C: Температура, равная (25±2)°C.