ГОСТ Р ИСО 18243-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОТОЦИКЛЫ И МОПЕДЫ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ

Требования безопасности литий-ионных батарейных систем и методы испытаний

Electrically propelled mopeds and motorcycles. Safety requirements for lithium-ion battery systems and test specifications

ОКС 29.220.99

         43.140

ОКПД2 27.20.23.130

             27.20.23.140

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией изготовителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, и Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 августа 2020 г. N 516-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 18243:2017* "Мотоциклы и мопеды на электрической тяге. Методы испытаний и требования безопасности для литий-ионных батарейных систем" с изменением N 1:2020 (ISO 18243:2017 Electrically propelled mopeds and motorcycles - Test specifications and safety requirements for lithium-ion battery systems, Amd. 1:2020, IDT).

________________

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

Наименование стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

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

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые положения настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав. Международная электротехническая комиссия (IEC) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Литий-ионные аккумуляторные системы являются эффективной альтернативной системой накопления энергии для электрических мопедов и мотоциклов. Требования к системам на основе литий-ионных батарей для использования в качестве источника энергии, разработанных для обеспечения движения электрических мопедов и мотоциклов, значительно отличаются от требований к батареям, которые используются для бытовой электроники или стационарного использования.

В настоящем стандарте приведены конкретные методы испытаний для литий-ионных аккумуляторных батарей и систем, специально разработанных для обеспечения движения электрических мопедов и мотоциклов. Эти испытания и связанные с ними требования направлены на то, чтобы аккумулятор или система отвечали конкретным потребностям промышленности электрических мопедов и мотоциклов. Стандарт обеспечивает возможность изготовителям транспортных средств выбирать методы испытаний для оценки характеристик батарейного блока или системы и конкретных требований к транспортным средствам.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на батареи для мотоциклов и мопедов на электрической тяге и устанавливает требования безопасности литий-ионных батарейных блоков и систем, используемых в мопедах и мотоциклах с электроприводом, и методы их испытаний.

Использование методов испытаний, установленных в настоящем стандарте, обеспечивает возможность пользователю определять основные рабочие характеристики, характеристики безопасности и надежности литий-ионных батарейных блоков и систем, а также сравнивать результаты испытаний, проведенных для различных батарейных блоков или систем.

Настоящий стандарт обеспечивает возможность разработки специализированного плана испытания для отдельного батарейного блока или системы в соответствии с соглашением между заказчиком и поставщиком. При необходимости разработки такого плана испытаний соответствующие методы испытаний и/или условия испытаний блоков и систем литий-ионных аккумуляторов могут быть применены из установленных в настоящем стандарте.

Примечания

1 Велосипеды с электропитанием не могут рассматриваться как мопеды. Определение велосипедов с электрическим приводом может отличаться в разных странах. Пример определения см. в Директиве ЕС 2002/24/ЕС.

2 Испытания на уровне одиночных аккумуляторов установлены в МЭК 62660 (все части).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 13063, Electrically propelled mopeds and motorcycles - Safety specifications (Мопеды и мотоциклы с электроприводом. Требования безопасности)

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

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

IEC 60068-2-47, Environmental testing - Part 2-47: Tests - Mounting of specimens for vibration, impact and similar dynamic tests (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 60068-2-52, Environmental testing - Part 2-52: Tests - Test Kb: Salt mist, cyclic (sodium, chloride solution) [Экологические испытания. Часть 2-52. Испытания. Испытание Kb: Соляной туман, циклический (раствор натрия, хлорида)]

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями. ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- Электропедия IEC: доступна на http://www.electropedia.org/;

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp.

3.1 блок контроля и управления батареи; БКУ (battery control unit; BCU): Электронное устройство, с использованием которого осуществляются контроль, управление, диагностика или вычисление электрических и температурных параметров батарейной системы, а также обмен информацией между батарейной системой и другими устройствами контроля и управления мопеда или мотоцикла.

3.2 батарейный блок (battery pack): Устройство накопления энергии, в которое включены аккумуляторы или аккумуляторные сборки, соединенные, как правило, с электронным блоком аккумуляторов, электрические высоковольтные цепи, устройство защиты от перегрузки по току, а также электрические соединители и интерфейс для внешних систем (например, охлаждение, электрический высоковольтный контур, вспомогательный низковольтный контур, коммуникационные системы).

Примечание - См. также приложение А (подраздел А.2).

3.3 батарейная система (battery system): Устройство накопления энергии, в которое включены аккумуляторы, аккумуляторные сборки или батарейный(е) блок(и), а также электрические цепи и электронные устройства (например, блок контроля и управления батареей, контакторы).

Примечание - См. также приложение А (пункты А.3.1 и А.3.2). Компоненты батарейной системы могут быть размещены в различных частях и устройствах транспортного средства.

3.4 емкость (capacity): Общее количество ампер-часов, которое может быть получено от полностью заряженного батарейного блока при определенных условиях.

3.5 электронный блок аккумуляторов (cell electronics): Электронное устройство, с использованием которого могут фиксироваться, а также отслеживаться температурные и электрические параметры аккумуляторов или аккумуляторных сборок и в которое при необходимости встроена электронная часть для балансировки аккумуляторов.

Примечание - Электронный блок может включать в себя контроллер аккумулятора. Функцией балансировки аккумуляторов могут управлять как электронный блок аккумулятора, так и блок контроля и управления батареей.

3.6 энергетическая эффективность заряда-разряда (energy round trip efficiency): Отношение количества общей энергии постоянного тока, отданной испытуемым устройством при разряде в процессе испытания, к суммарному количеству энергии постоянного тока, требуемой для восстановления начальной степени заряженности при стандартном заряде.

3.7 нормированная емкость (rated capacity): Указанное изготовителем совокупное количество электричества, А·ч, которое может быть получено от полностью заряженного батарейного блока или системы при заданных условиях испытаний, таких как режим разряда, температура и конечное напряжение разряда.

3.8 комнатная температура; КТ (room temperature; RT): Температура, равная (25±2)°С.

3.9 объект испытаний; ОИ (device under test; DUT): Батарейный блок или система.

3.10 знак тока батареи (sign of battery current): Знак тока, проходящего через батарею: ток разряда батареи принят как положительный, ток заряда батареи - как отрицательный.

3.11 степень заряженности; СЗ (state of charge; SOC): Значение доступной емкости батарейного блока или системы, отнесенное к значению нормированной емкости и выраженное в процентах.

3.12 стандартный дозаряд; ДЗС (standard charge for top off, SCH): Дополнительный заряд, исключающий возможное уменьшение степени заряженности после стандартного заряда при комнатной температуре с последующим приведением к тепловому равновесию при различных температурах.

3.13 напряжение класса A (voltage class А): Элемент классификации электрических компонентов или цепей по напряжению, для которого максимальное рабочее напряжение - не более 30 В (среднеквадратическое значение) переменного тока или не более 60 В постоянного тока.

Примечание - Более подробную информацию см. в ИСО 6469-3.

3.14 напряжение класса В (voltage class В): Элемент классификации электрических компонентов или цепей по напряжению, для которого максимальное рабочее напряжение - более 30 В, но не более 1000 В (среднеквадратическое значение) переменного тока или более 60 В, но не более 1500 В постоянного тока.

3.15 максимальное рабочее напряжение (maximum working voltage): Наибольшее значение напряжения переменного тока (среднеквадратическое значение) или постоянного тока, которое может возникнуть в электрической системе при любых нормальных режимах эксплуатации в соответствии с техническими спецификациями изготовителя без учета переходных процессов.

3.16 сопротивление изоляции (isolation resistance): Сопротивление между частями электрической цепи напряжения класса В и электрическим шасси, а также системой с напряжением класса А.

3.17 разрыв (rupture): Потеря механической целостности корпуса объекта испытаний, приводящая к появлению открытых мест на нем, в результате чего нарушается степень защиты IPXXB в соответствии с ИСО 20653.

3.18 взрыв (explosion): Внезапное высвобождение энергии, достаточное для того, чтобы вызвать взрывную волну и/или образование осколков, которые могут привести к структурным и/или физическим повреждениям устройств, расположенных вблизи испытуемого устройства.

Примечание - Кинетической энергии осколков, разлетающихся от батарейного модуля или системы, может быть достаточно, чтобы привести к повреждению объектов снаружи батарейной системы.

3.19 горение (fire): Непрерывное излучение пламени от объекта испытаний (более 1 с).

Примечание - Искры и электрическую дугу не рассматривают как горение.

3.20 стравливание (venting): Высвобождение избыточного внутреннего давления из объекта испытаний способом, определенным конструкцией.

3.21 утечка (leakage): Утечка жидкости или газа из объекта испытаний, независимо от того, происходит это через стравливание (через устройство сброса давления аккумулятора) или другим способом.

3.22 потребитель (customer): Сторона, заинтересованная в использовании батарейного блока или системы, заказывающая или осуществляющая испытания.

Пример - Изготовитель мопедов/мотоциклов.

3.23 поставщик (supplier): Компания, поставляющая батарейные блоки и/или системы.

Пример - Изготовитель батареи.

3.24 тепловая стабилизация (thermal equilibration): Достижение объектом испытаний целевой температуры.

3.25 тепловое равновесие (thermal equilibrium): Тепловое выравнивание аккумуляторов внутри объекта испытаний.

3.26 батарейная подсистема (battery pack subsystem): Функциональная часть батарейной системы.

     4 Обозначения и сокращения

БКУ - блок контроля батареи (battery control unit, BCU);

С - емкость, А·ч;

nC - значение тока, соответствующее току в n раз более разрядной емкости в одночасовом режиме разряда А (например, 5C соответствует величине тока разряда одночасового режима, умноженного на 5 и выраженного в амперах);

ОИ - объект испытаний (device under test, DUT);

- конечное напряжение при разряде (end of discharge voltage, EODV);