Standardin ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023 painos, joka koskee kevyen sähköajoneuvon (LEV) akun turvallisuustestausta, julkaistiin syyskuussa 2023 korvaamaan vanhan standardin 2018 version. Tämän uuden standardin version määritelmissä on muutoksia. , rakenteelliset vaatimukset ja testausvaatimukset.

Muutoksia määritelmissä

• Lisäys Battery Management System (BMS) -määrittelyyn: Aktiivisilla suojalaitteilla varustettu akun ohjauspiiri, joka valvoo ja ylläpitää kennoja niiden määritetyllä toiminta-alueella: ja joka estää kennojen ylilatauksen, ylivirran, ylilämpötilan, alilämpötilan ja ylipurkautumisen.
• Lisäys sähkömoottoripyörän määritelmään: Sähkömoottoriajoneuvo, jossa on istuin tai satula kuljettajan käyttöön ja joka on suunniteltu kulkemaan enintään kolmella pyörällä, jotka ovat kosketuksissa alustaan, mutta ei traktoria. Sähkömoottoripyörä on tarkoitettu käytettäväksi yleisillä teillä, mukaan lukien moottoritiet.
• Lisäys sähköskootterin määritelmään: Alle sata kiloa painava laite, joka:

a) Siinä on ohjaustanko, lattialauta tai istuin, jolla kuljettaja voi seistä tai istua, sekä sähkömoottori;

b) Voidaan käyttää sähkömoottorilla ja/tai ihmisvoimalla; ja

c) Sen suurin nopeus on enintään 20 mph päällystetyllä tasaisella pinnalla, kun se saa virtansa pelkästään sähkömoottorista.

LEV-esimerkkien muunnos: Sähkömoottoripyörä poistetaan ja miehittämättömät ilma-alukset (UAV) lisätään.

• Lisäys Personal E-mobility Device -määritelmään: Kuluttajan liikkumisjärjestelmä, joka on tarkoitettu yhdelle ajajalle, jossa on ladattava sähköinen voimansiirto, joka tasapainottaa ja työntää ajajaa ja joka voidaan varustaa kahvalla, josta saa kiinni ajon aikana. Tämä jako voi olla itsetasapainottava tai ei.
• Lisätään ensisijaisen ylivirtasuojauksen, ensisijaisen turvasuojauksen, aktiivisten suojalaitteiden ja passiivisten suojalaitteiden määritelmät.
• Natrium-ionisolujen määritelmän lisäys: Solut, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin litiumionikennoja, paitsi että ne käyttävät natriumia kuljetusionina positiivisen elektrodin kanssa, joka koostuu natriumyhdisteestä, ja hiiltä tai samantyyppistä anodia vesipitoisen tai vedettömän aineen kanssa. ja elektrolyyttiin liuenneen natriumyhdistesuolalla. (Esimerkkejä natriumionikennoista ovat Preussian Blue -kennot tai siirtymämetallikerroksiset oksidikennot)

Muutoksia rakennevaatimuksissa

Metalliosien korroosionkestävyys

1. Henkisen sähköenergian varastointikokoonpanon (EESA) koteloiden on oltava korroosionkestäviä. Seuraavista materiaaleista valmistettujen metallikoteloiden katsotaan täyttävän korroosionkestävyysvaatimukset:

Kupari, alumiini tai ruostumaton teräs; ja

b) Pronssi tai messinki, joista jompikumpi sisältää vähintään 80 % kuparia.

2. Korroosionkestävyysvaatimusten lisääminen rautapitoisille koteloille:

Sisäkäyttöön tarkoitetut rautapitoiset kotelot on suojattava korroosiolta emaloimalla, maalaamalla, galvanoimalla tai muilla vastaavilla tavoilla. Ulkokäyttöön tarkoitettujen rautakoteloiden on täytettävä 600 tunnin suolasuihkutesti standardissa CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E. Muita menetelmiä korroosiosuojauksen saavuttamiseksi CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E mukaisesti voidaan hyväksyä.

Eristystasot ja suojaava maadoitus

Suojamaadoitusjärjestelmän vaatimustenmukaisuus voidaan arvioida tämän standardin uuden älykkään testikohteen – maadoituksen jatkuvuustestin – mukaan.

Turvallisuusanalyysi

1. Lisätään esimerkkejä turvallisuusanalyysistä. Järjestelmän turvallisuusanalyysin on osoitettava, etteivät seuraavat olosuhteet ole vaarallisia. Seuraavat ehdot on otettava huomioon vähintään, mutta eivät rajoitu niihin:

a) Akkukennon yli- ja alijännite;

b) Akun yli- ja alilämpötila; ja

c) Akun ylivirta lataus- ja purkausolosuhteissa.

2. Turvasuojalaitteiden (laitteisto) vaatimusten muuttaminen:

a) Farilure-moodin ja vaikutusanalyysin (FMEA) vaatimukset UL 991:ssä;

b) Suojaus sisäisiä vikoja vastaan ​​toiminnallisten turvallisuusvaatimusten varmistamiseksi standardissa UL 60730-1 tai CSA E60730-1 (lauseke H.27.1.2); tai

c) Suojaus vikoja vastaan ​​toiminnan turvallisuuden varmistamiseksi (luokan B vaatimukset) CSA C22.2 No.0.8:ssa (kohta 5.5) vaatimustenmukaisuuden määrittämiseksi ja yksittäisen vian sietokyvyn tarkistamiseksi tarvittavien testien tunnistamiseksi.

3. Turvallisuussuojain doevide (ohjelmisto) -vaatimusten muuttaminen:

a) UL 1998；

b) CSA C22.2 No.0.8:n ohjelmistoluokan B vaatimukset; tai

c) Ohjelmiston käyttöä koskevat vaatimukset (Ohjelmistoluokan B vaatimukset) standardissa UL 60730-1 (Clause H.11.12) tai CSA E60730-1.

4. BMS-vaatimusten lisääminen solujen suojaukseen.

Jos akun hallintajärjestelmän (BMS) oletetaan pitävän kennot niiden määritetyissä toimintarajoissa, sen on säilytettävä kennot määritetyissä kennojen jännite- ja virtarajoissa suojatakseen yli- ja ylipurkautumiselta. BMS:n on myös säilytettävä kennot määritetyissä lämpötilarajoissa, mikä suojaa ylikuumenemiselta ja alilämpötilatoiminnalta. Tarkasteltaessa turvapiirejä sen määrittämiseksi, että kennon toiminta-alueen rajat säilyvät, suojapiirin/komponentin toleranssit on otettava huomioon arvioinnissa. Asennusohjeissa on ilmoitettava komponentit, kuten sulakkeet, katkaisijat tai muut akkujärjestelmän käyttötarkoituksen edellyttämät laitteet ja osat, jotka on sisällytettävä loppukäyttöön.

Suojapiirivaatimusten lisäys.

Jos määritetyt käyttörajat ylittyvät, suojapiirin on rajoitettava tai katkaistava lataus tai purkaminen toimintarajojen ylittämisen estämiseksi. Vaarallisen skenaarion sattuessa järjestelmän on jatkettava turvatoiminnon tarjoamista tai siirryttävä turvalliseen tilaan (SS) tai riskin vastaiseen tilaan (RA). Jos turvatoiminto on vaurioitunut, järjestelmän on pysyttävä turvallisessa tilassa tai riskikäsiteltyssä tilassa, kunnes turvatoiminto on palautettu ja järjestelmä on katsottu käyttökelpoiseksi.

EMC-vaatimusten lisäys.

Puolijohdepiirit ja ohjelmistoohjaukset, joita käytetään ensisijaisena turvasuojana, on arvioitava ja testattava sähkömagneettisen sietokyvyn varmistamiseksi UL 1973:n sähkömagneettisten häiriönsietotestien mukaisesti, jos niitä ei testata osana toiminnallisen turvallisuusstandardin arviointia.

Cell

1. Lisätään vaatimukset natriumionikennoille. Natriumionikennojen on täytettävä UL/ULC 2580:n natriumionikennovaatimukset (samanlaiset kuin UL/ULC 2580:n toissijaisten litiumkennojen suorituskyky- ja merkintävaatimukset), mukaan lukien kaikkien kennojen suorituskykytestien noudattaminen.

2. Vaatimusten lisääminen uudelleen käytettäville soluille. Paristojen ja akkujärjestelmien, joissa käytetään uudelleen käytettyjä kennoja ja akkuja, on varmistettava, että uudelleen käytettävät osat ovat käyneet läpi hyväksyttävän uudelleenkäyttöprosessin UL 1974:n mukaisesti.

Muutosten testaus

Ylilataustesti

• Lisätään vaatimus, että testin aikana kennojen jännite on mitattava.
• Lisätään vaatimus, että jos BMS vähentää latausvirtaa alempaan venttiiliin lähellä latausvaiheen loppua, näytettä on ladattava jatkuvasti vähennetyllä latausvirralla, kunnes lopulliset tulokset saadaan.
• Poistetaan vaatimus, jonka mukaan jos piirissä oleva suojalaite aktivoituu, testi on toistettava vähintään 10 minuutin ajan 90 prosentissa suojalaitteen laukaisupisteestä tai tietyssä prosenttiosuudessa latauksen mahdollistavasta laukaisupisteestä.
• Lisätään vaatimus, että ylilataustestin tuloksena kennoista mitattu enimmäislatausjännite ei saa ylittää niiden normaalia toiminta-aluetta.

nopea lataus

• High Rate Charge -testin lisääminen (samat testivaatimukset kuin UL 1973);
• BMS-viive huomioidaan myös testituloksessa: Ylilatausvirta voi ylittää maksimilatausvirran lyhyen ajan (muutaman sekunnin sisällä), joka on BMS-tunnistuksen viiveajan sisällä.

Oikosulku

• Poistaa vaatimuksen, että jos piirissä oleva suojalaite toimii, testi toistetaan 90 %:ssa suojalaitteen laukaisupisteestä tai jossain prosenttiosuudessa laukaisupisteestä, joka sallii latauksen vähintään 10 minuuttia.

OverloadUnderPurkausTest

• Ylikuormituksen lisääminen purkaustestissä (testivaatimukset ovat samat kuin UL 1973)

Ylipurkaus

• Lisätään vaatimus, jonka mukaan kennojen jännite on mitattava testin aikana.
• Lisätään vaatimus, että ylipurkaustestin tuloksena kennoissa mitattu pienin purkausjännite ei saa ylittää niiden normaalia toiminta-aluetta.

Lämpötilatesti (lämpötilan nousu)

• Lisätty vaatimus, että jos enimmäislatausparametrit vaihtelevat lämpötilan mukaan, latausparametrien ja lämpötilan välinen vastaavuus on määriteltävä selkeästi latausohjeissa ja DUT veloitetaan ankarimpien latausparametrien mukaan.
• Muuta ennakkoehtovaatimusta. Lataus- ja purkujaksot toistetaan sitten yhteensä vähintään 2 täydellistä lataus- ja purkujaksoa, kunnes peräkkäiset lataus- ja purkujaksot eivät jatka kennon maksimilämpötilan nostamista yli 2 °C. vanhassa versiossa)
• Lisätään vaatimus, jonka mukaan lämpösuoja- ja ylivirtasuojalaitteet eivät saa toimia.

Maadoituksen jatkuvuustesti

Maadoituksen jatkuvuustestin lisäys (testivaatimukset ovat samat kuin UL 2580)

Yhden solun vikasuunnittelun toleranssitesti

Toissijaisille litiumakuille, joiden nimellisenergia on suurempi kuin 1 kWh, on suoritettava UL/ULC 2580 -standardin Single Cell Failure Design -toleranssitesti).

Yhteenvetoy

UL 2271:n uusi versio poistaa tuotevalikoimasta sähkömoottoripyörät (sähkömoottoripyörät sisällytetään UL 2580:n piiriin) ja lisää droonit; natrium-ioni-akkujen kehityksen myötä yhä useammat sähköautot käyttävät niitä virtalähteenä. Natrium-ionikennojen vaatimukset on lisätty uuteen versiostandardiin. Testauksen osalta myös testien yksityiskohtia on parannettu ja solun turvallisuuteen on kiinnitetty enemmän huomiota. Suurille akuille on lisätty lämpövarmistus.

Aiemmin New York City oli määrännyt, että sähköpyörien, sähköskootterien ja kevyiden sähköajoneuvojen (LEV) akkujen on oltava UL 2271 -standardin mukaisia. Tämän standardin tarkistuksen tarkoituksena on myös valvoa kattavasti sähköpyörien ja muiden laitteiden akkujen turvallisuutta. Jos yritykset haluavat menestyä Pohjois-Amerikan markkinoille, niiden on ymmärrettävä ja täytettävä uusien standardien vaatimukset ajoissa.