Портал docs.cntd.ru скоро обновится, чтобы стать еще лучше и удобнее.
Попробовать новую версию
  • Текст документа
  • Статус
Действующий

ГОСТ Р МЭК 62576-2020


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОНДЕНСАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДВОЙНОСЛОЙНЫЕ ДЛЯ ГИБРИДНЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Методы испытаний по определению электрических характеристик

Electric double-layer capacitors for hybrid electric vehicles. Test methods for electrical characteristics


ОКС 31.060.99
43.120

Дата введения 2021-03-01


Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей 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 9 сентября 2020 г. N 637-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62576:2018* "Конденсаторы электрические двойнослойные для использования в гибридных электромобилях. Методы испытаний электрических характеристик" (IEC 62576:2018 "Electric double-layer capacitors for use in hybrid electric vehicles - Test methods for electrical characteristics", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

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

Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом*, приведены для пояснения текста оригинала

________________
* В оригинале документа обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом, за исключением отмеченного в разделе "Предисловие" знаком "**". - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

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


Электрические двойнослойные конденсаторы (конденсаторы) используют в качестве системы накопления энергии для транспортных средств. Электромобили с установленными конденсаторами коммерциализируют с целью повышения экономии топлива за счет использования энергии рекуперации, а также увеличения пиковой мощности во время ускорения и т.д.

Несмотря на то что в настоящее время на конденсаторы разработаны и действуют стандарты серии МЭК 62391, при их применении в электромобилях следует учитывать модели и условия использования и значения токов, которые значительно отличаются от установленных в действующих стандартах. Стандартные методы испытания и их оценки будут полезны как изготовителям автомобилей, так и поставщикам конденсаторов для ускорения разработки и снижения стоимости таких конденсаторов. С учетом этих соображений настоящий стандарт устанавливает основные и минимальные электрические характеристики и методы их испытаний для создания условий, способствующих расширению рынка электромобилей и конденсаторов большой емкости. Дополнительные практические статьи испытаний, подлежащие стандартизации, должны быть пересмотрены после развития технологии и стабилизации рынка конденсаторов для электромобилей. В отношении долговечности, которая важна для практического использования, в справочных приложениях изложена только основная концепция.

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на электрические двойнослойные конденсаторы (далее - конденсаторы), применяемые в гибридных электромобилях для обеспечения пиковой мощности и рекуперации, и устанавливает методы испытания по определению их электрических характеристик.

Испытания, установленные в настоящем стандарте, являются типовыми.

Настоящий стандарт распространяется на конденсаторы, используемые в системах уменьшения потерь на холостом ходу (системы "старт-стоп") для транспортных средств.

Методы испытаний, установленные в настоящем стандарте, допускается применять к конденсаторным модулям, состоящим из более чем одного элемента.

Примечание - Приложение E содержит информацию об испытаниях на стойкость к циклированию.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте нормативные ссылки отсутствуют.

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 МЭК, которая доступна на http://www.electropedia.org/;

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

3.1 температура окружающей среды (ambient temperature): Температура воздуха, фиксируемая в непосредственной близости от конденсатора.

3.2 приложенное напряжение (applied voltage): Напряжение, приложенное к выводам конденсатора, В.

3.3 конечное напряжение расчета (calculation end voltage): Напряжение в выбранной конечной точке для расчета характеристик, В, включая емкость, в условиях снижения напряжения во время разряда.

3.4 начальное напряжение расчета (calculation start voltage): Напряжение в выбранной начальной точке для расчета характеристик, В, включая емкость, в условиях снижения напряжения во время разряда.

3.5 емкость (capacitance): Способность конденсатора накапливать электрический заряд, Ф.

3.6 электрическая энергия, накопленная при заряде (charge accumulated electrical energy): Количество энергии, накопленное от начала до конца заряда, Дж.

3.7 ток заряда ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (charge current, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Ток, необходимый для заряда конденсатора, А.

3.8 эффективность заряда (charging efficiency): Отношение электрической энергии, накопленной при заряде при установленных условиях заряда, к затраченной энергии на заряд, выраженное в процентах.

Примечания

1 Значение эффективности заряда вычисляют исходя из внутреннего сопротивления конденсатора.

2 См. формулу (C.8), приложение C.

3.9 заряд при постоянном напряжении (constant voltage charging): Заряд, при котором напряжение поддерживается на постоянном уровне независимо от тока или температуры заряда.

3.10 электрическая энергия, отданная при разряде (discharge accumulated electrical energy): Количество энергии, отданное от начала до конца разряда, Дж.

3.11 ток разряда ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (discharge current, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Ток, необходимый для разряда конденсатора, А.

3.12 эффективность разряда (discharging efficiency): Отношение электрической энергии, отданной при разряде при указанных условиях разряда, к накопленной энергии, выраженное в процентах.

Примечания

1 Значение эффективности разряда вычисляют исходя из внутреннего сопротивления конденсатора.

2 См. формулу (C.10), приложение C.

3.13 электрический двойнослойный конденсатор (electric double-layer capacitor; capacitor): Устройство, которое накапливает электрическую энергию в электрохимическом элементе с использованием двойного слоя, положительный и отрицательный электроды которого выполнены из одного материалаГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик.
________________
ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик Кроме приведенного в описании конденсатора с одинаковыми электродами, называемого симметричным, на практике применяют и другие виды, так называемые "несимметричные", когда один из электродов является электрохимически активным (например, никелевый электрод щелочного аккумулятора).

Примечание - Электролитический конденсатор не относится к понятию "конденсатор" в настоящем стандарте.

3.14 энергоэффективность ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (energy efficiency, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Отношение электрической энергии, отданной при разряде, к электрической энергии, затраченной при заряде при установленных условиях заряда и разряда, выраженное в процентах.

3.15 внутреннее сопротивление (internal resistance): Суммарное сопротивление удельного сопротивления составляющего материала и внутреннего сопротивления конденсатора, Ом.

3.16 максимальная удельная мощность ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (maximum power density, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Наибольшая выходная электрическая мощность конденсатора в расчете на массу, Вт/кг, или объем, Вт/л.

3.17 номинальное внутреннее сопротивление ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (nominal internal resistance, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Значение внутреннего сопротивления, которое следует использовать при проектировании и настройке условий измерения, как правило, при температуре окружающей среды, Ом.

3.18 постобработка (post-treatment): Разряд и выдержка конденсатора при установленных условиях окружающей среды (температура, влажность и давление) после испытаний.

Примечание - Как правило, постобработка подразумевает, что конденсатор разряжают и выдерживают до тех пор, пока его внутренняя температура не достигнет теплового равновесия с температурой окружающей среды, прежде чем будут измерены его электрические характеристики.

3.19 предварительное кондиционирование (pre-conditioning): Заряд, разряд и выдержка конденсатора при установленных условиях окружающей среды (температура, влажность и давление) перед испытанием.

Примечание - Как правило, под предварительным кондиционированием подразумевают, что конденсатор разряжают и выдерживают до тех пор, пока его внутренняя температура не достигнет теплового равновесия с температурой окружающей среды, прежде чем будут измерены его электрические характеристики.

3.20 нормированное напряжение ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик (rated voltage, ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик): Максимальное постоянное напряжение, В, которое может быть подано непрерывно в течение установленного времени при верхней температуре категории для конденсатора, при котором могут быть обеспечены установленные характеристики конденсатора.

Примечания

1 Нормированное напряжение является уставкой напряжения в конструкции конденсатора.

2 Испытание на стойкость к нормированному напряжению приведено в приложении А.

3.21 комнатная температура (room temperature): Температура воздуха вблизи испытуемого устройства, в настоящем стандарте соответствующая (25±2)°С.

3.22 накопленная энергия (stored energy): Энергия, запасенная в конденсаторе, Дж.

3.23 верхняя температура категории (upper category temperature): Самая высокая температура окружающей среды, при которой конденсатор может непрерывно работать.

3.24 характеристики поддержания напряжения (voltage maintenance characteristics): Способность конденсатора поддерживать напряжение на незамкнутых выводах по истечении заданного периода времени после заряда.

3.25 коэффициент поддержания напряжения (voltage maintenance rate ratio of voltage maintenance): Отношение значения напряжения на незамкнутых выводах к значению напряжения заряда через определенный промежуток времени после заряда конденсатора.

4 Методы испытаний

4.1 Емкость, внутреннее сопротивление и максимальная удельная мощность

4.1.1 Схема для измерения

Емкость и внутреннее сопротивление измеряют с использованием заряда постоянным током и при постоянном напряжении и разряда постоянным током. На рисунке 1 показана принципиальная схема, которую применяют для измерения.

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - постоянный ток; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - постоянное напряжение; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - амперметр постоянного тока; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - регистратор постоянного напряжения; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - переключатель режимов работы; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - испытуемый конденсатор; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - разрядник постоянным током; a) заряд постоянным током; b) заряд при постоянном напряжении

Рисунок 1 - Принципиальная схема для измерения емкости, внутреннего сопротивления и максимальной удельной мощности

4.1.2 Испытательное оборудование

Испытательное оборудование должно обеспечивать возможность заряжать постоянным током, постоянным напряжением, разряжать постоянным током и непрерывно измерять ток и напряжение на выводах конденсатора во временных рядах, как показано на рисунке 2, и, кроме того, устанавливать ток и напряжение с точностью, равной ±1% или менее, и измерять ток и напряжение с точностью, равной ±0,1%.

Источник питания должен обеспечивать постоянный ток заряда, при котором конденсатор заряжается с эффективностью 95%, устанавливать продолжительность заряда постоянного напряжения и обеспечивать ток разряда, соответствующий необходимой эффективности разряда. Регистратор напряжения постоянного тока должен обеспечивать проведение измерения и запись с интервалом выборки 10 мс или менее.

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - нормированное напряжение, В; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - расчетное начальное напряжение, В; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - расчетное конечное напряжение, В; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - падение напряжения, В; ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - время заряда при постоянном напряжении

Рисунок 2 - Вольт-амперные характеристики на выводах конденсатора при измерении емкости и внутреннего сопротивления

4.1.3 Процедура измерения

Измерения проводят с использованием испытательного оборудования, указанного в 4.1.2, в соответствии со следующими процедурами.

a) Предварительное кондиционирование

Перед измерением конденсаторы полностью заряжают и полностью разряжают, а затем выдерживают в течение 2-6 ч при комнатной температуре или температуре, указанной в соответствующих стандартах.

Примечания

1 Определение времени достижения теплового равновесия конденсаторов, которое служит эталоном для времени выдержки, приведено в приложении B.

2 Заряд и разряд допускается повторять при необходимости до тех пор, пока емкость и внутреннее сопротивление не стабилизируются.

Пример - Образец заряжают и разряжают током, указанным изготовителем, в следующем порядке:

1) полностью разряжают;

2) заряжают до ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик;

3) разряжают до достижения ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик;

4) повторяют десять раз действия по перечислениям 2) и 3).

b) Установка образцов

Устанавливают образцы конденсаторов на испытательном оборудовании.

c) Настройка испытательного оборудования

Если в соответствующих стандартах не установлены другие требования, то испытательное оборудование настраивают следующим образом:

1) устанавливают постоянный ток заряда ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик, при котором конденсаторы должны заряжаться с эффективностью заряда 95% на основе их номинального внутреннего сопротивления ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик. Значение тока вычисляют по ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик.

Значение постоянного тока или эффективность заряда можно изменить в соответствии с соглашением, заключенным между изготовителем и потребителем.

Примечание - Общая концепция эффективности заряда или разряда на уровне 95% приведена в приложении C. Если номинальное значение внутреннего сопротивления конденсатора является неопределенным, то ток для измерения можно установить в соответствии с рекомендуемыми процедурами, приведенными в приложении D;

2) устанавливают максимальное напряжение для заряда постоянным током, равным нормированному напряжению ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик;

3) устанавливают продолжительность заряда при постоянном напряжении ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик 300 с;

4) устанавливают значение постоянного тока разряда. При данном значении тока конденсаторы должны разряжаться с эффективностью 95% на основе их номинального внутреннего сопротивления ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик. Значение тока вычисляют по ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик.

Значение постоянного тока или эффективность разряда могут быть изменены в соответствии с соглашением, заключенным между изготовителем и потребителем;

5) устанавливают интервал выборки измерений 10 мс или менее и настраивают испытательное оборудование таким образом, чтобы измерять характеристики падения напряжения до ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик.

d) Испытание

В соответствии с настройкой согласно перечислению с) конденсатор заряжают и разряжают в нижеприведенном порядке и измеряют напряжение на его выводах, как показано на рисунке 2:

- постоянный ток заряда до достижения ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик;

- заряд при постоянном напряжении ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик в течение 300 с;

- разряд постоянным током до достижения ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик.

4.1.4 Метод расчета емкости

Емкость ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик вычисляют по формуле (1) на основе зависимости напряжения на выводах конденсатора от времени.

Примечание - Данный метод расчета называют "методом преобразования емкости из энергии".

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик, (1)


где ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - емкость конденсатора, Ф;

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик - энергия, измеренная при разряде от начального напряжения расчета (ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик) до конечного напряжения расчета (ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик), Дж;

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик

Название документа: ГОСТ Р МЭК 62576-2020 Конденсаторы электрические двойнослойные для гибридных электромобилей. Методы испытаний по определению электрических характеристик

Номер документа: МЭК 62576-2020

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
Дата принятия: 09 сентября 2020

Дата начала действия: 01 марта 2021