Hafif Elektrikli Araç (LEV) için akü güvenlik testlerine uygulanan ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023 standardı sürümü, 2018 sürümündeki eski standardın yerine geçmek üzere Eylül 2023'te yayımlandı. Standardın bu yeni sürümünde tanımlarda değişiklikler var , yapısal gereksinimler ve test gereksinimleri.

Tanımlardaki değişiklikler

• Akü Yönetim Sistemi (BMS) tanımının eklenmesi: Hücreleri belirlenen çalışma bölgelerinde izleyen ve muhafaza eden, hücrelerin aşırı şarj, aşırı akım, aşırı sıcaklık, düşük sıcaklık ve aşırı deşarj koşullarını önleyen, aktif koruma cihazlarına sahip bir akü kontrol devresi.
• Elektrikli Motosiklet tanımının eklenmesi: Sürücünün kullanımına yönelik bir koltuğu veya selesi bulunan ve yerle temas halinde en fazla üç tekerlek üzerinde hareket edecek şekilde tasarlanmış ancak traktör hariç, elektrikli motorlu taşıttır.Elektrikli motosiklet, otoyollar da dahil olmak üzere kamuya açık yollarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
• Elektrikli Scooter tanımının eklenmesi: Ağırlığı yüz poundun altında olan ve aşağıdaki özelliklere sahip bir cihaz:

a) Gidon, operatörün üzerinde durabileceği veya oturabileceği bir döşeme tahtası veya koltuğa ve bir elektrik motoruna sahip olmalıdır;

b) Elektrik motoruyla ve/veya insan gücüyle çalıştırılabilen;Ve

c)Yalnızca elektrik motoruyla çalıştırıldığında asfalt düz bir yüzeyde maksimum hızı 20 mil/saatten fazla olmayan.

LEV örneklerinin modifikasyonu: Elektrikli motosiklet çıkarılıp insansız hava araçları (İHA) eklendi.

• Kişisel E-mobilite Cihazının Eklenmesi tanımı: Sürücüyü dengeleyen ve iten, şarj edilebilir bir elektrikli aktarma organına sahip, tek bir sürücü için tasarlanmış ve sürüş sırasında kavramak için bir tutamakla donatılabilen bir tüketici mobilite cihazı.Bu sapma kendi kendini dengeliyor olabilir veya olmayabilir.
• Birincil Aşırı Akım Koruması, Birincil Güvenlik Koruması, Aktif Koruyucu cihazlar ve pasif koruyucu cihazların tanımlarının eklenmesi.
• Sodyum İyon Hücreleri tanımının eklenmesi: Bir sodyum bileşiğinden oluşan pozitif bir elektrot ve sulu veya susuz bir karbon veya benzer tipte anot ile taşıma iyonu olarak sodyumu kullanmaları dışında yapı olarak lityum iyon hücrelerine benzeyen hücreler. ve elektrolit içinde çözünmüş bir sodyum bileşiği tuzu ile. (Sodyum iyon hücrelerinin örnekleri, Prusya Mavisi hücreleri veya geçiş metali katmanlı oksit hücreleridir)

Yapı gereksinimlerindeki değişiklikler

Metal Parçaların Korozyona Karşı Direnci

1.Zihinsel elektrik enerjisi depolama düzeneği (EESA) muhafazaları korozyona dayanıklı olacaktır.Aşağıdaki malzemelerden yapılmış metal mahfazaların korozyon direnci gereklerine uygun olduğu kabul edilecektir:

Bakır, alüminyum veya paslanmaz çelik;Ve

b) Her biri en az %80 bakır içeren bronz veya pirinç.

2. Demirli mahfazalar için korozyon direnci gereksinimlerinin eklenmesi:

İç mekan uygulamaları için demir içeren mahfazalar, emaye, boyama, galvanizleme veya diğer eşdeğer yöntemlerle korozyona karşı korunacaktır.Dış mekan uygulamalarına yönelik demirli mahfazalar, CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E'deki 600 saatlik tuz püskürtme testine uygun olacaktır.CSA C22.2 No. 94.2 / UL 50E'ye göre korozyon koruması sağlamak için ek yöntemler kabul edilebilir.

Yalıtım Seviyeleri ve Koruyucu Topraklama

Koruyucu topraklama sisteminin uygunluğu, bu standardın yeni akıllı test maddesi olan topraklama süreklilik testine göre değerlendirilebilir.

Güvenlik Analizi

1.Güvenlik analizi örneklerinin eklenmesi.Bir sistem güvenlik analizi aşağıdaki koşulların tehlikeli olmadığını kanıtlamalıdır.Aşağıdaki koşullar asgari olarak dikkate alınacaktır ancak bunlarla sınırlı değildir:

a) Pil hücresinin aşırı voltajı ve düşük voltajı;

b) Pilin aşırı sıcaklığı ve düşük sıcaklığı;Ve

c) Şarj ve deşarj koşulları nedeniyle pilin aşırı akımı.

2.Güvenlik koruma cihazı (donanım) gereksinimlerinin değiştirilmesi:

a) UL 991'deki Farilure Modu ve Etki Analizi (FMEA) gereklilikleri;

b) UL 60730-1 veya CSA E60730-1'deki (Madde H.27.1.2) İşlevsel Güvenlik gerekliliklerini sağlamak için Dahili Arızalara Karşı Koruma;veya

c)Uyumluluğu belirlemek ve tek hata toleransını doğrulamak için gerekli testleri tanımlamak amacıyla CSA C22.2 No.0.8'deki (Bölüm 5.5) İşlevsel Güvenlik gerekliliklerini (Sınıf B gereklilikleri) Sağlamak için Hatalara Karşı Koruma.

3. Güvenlik koruması (yazılım) gerekliliklerinin değiştirilmesi:

a) UL 1998;

b) CSA C22.2 No.0.8'in Yazılım Sınıfı B gereklilikleri;veya

c)UL 60730-1 (Madde H.11.12) veya CSA E60730-1'deki Yazılım gerekliliklerini (Yazılım Sınıfı B gereklilikleri) Kullanan Kontroller.

4. Hücre koruması için BMS gereksinimlerinin eklenmesi.

Pil yönetim sistemi (BMS), hücrelerin belirlenen çalışma limitleri dahilinde tutulmasına güveniliyorsa, aşırı şarj ve aşırı deşarja karşı koruma sağlamak için hücreleri belirtilen hücre voltajı ve akım limitleri dahilinde tutacaktır.BMS ayrıca aşırı ısınmaya ve düşük sıcaklıkta çalışmaya karşı koruma sağlayacak şekilde hücreleri belirtilen sıcaklık sınırları dahilinde tutacaktır.Hücre çalışma bölgesi sınırlarının korunduğunu belirlemek için güvenlik devreleri incelenirken, değerlendirmede koruyucu devre/bileşenin toleransları dikkate alınacaktır.Son kullanım LEV'sinde sağlanması gereken, akü sisteminin amaçlanan çalışması için gerekli olduğu belirlenen sigortalar, devre kesiciler veya diğer cihazlar ve parçalar gibi bileşenler, kurulum talimatlarında belirtilecektir.

Koruma devresi gereksinimlerinin eklenmesi.

Belirtilen çalışma limitleri aşılırsa, çalışma limitlerinin dışına çıkmayı önlemek için koruyucu bir devre şarj veya deşarjı sınırlayacak veya kapatacaktır.Tehlikeli bir senaryo oluştuğunda sistem, güvenlik fonksiyonunu sağlamaya devam edecek veya güvenli duruma (SS) veya riske yönelik (RA) duruma geçecektir.Güvenlik işlevi hasar görmüşse, güvenlik işlevi yeniden sağlanana ve sistemin çalıştırılması kabul edilebilir görülene kadar sistem güvenli durumda veya riskin giderildiği durumda kalacaktır.

EMC gereksinimlerinin eklenmesi.

Birincil güvenlik koruması olarak güvenilen katı hal devreleri ve yazılım kontrolleri, işlevsel güvenlik standardı değerlendirmesinin bir parçası olarak test edilmediği takdirde, UL 1973 Elektromanyetik Bağışıklık Testlerine uygun olarak elektromanyetik bağışıklığı doğrulamak için değerlendirilmeli ve test edilmelidir.

Hücre

1.Sodyum iyon hücreleri için gerekliliklerin eklenmesi.Sodyum iyon hücreleri, hücrelere yönelik tüm performans testlerine uygunluk da dahil olmak üzere, UL/ULC 2580'in sodyum iyon hücresi gerekliliklerine (UL/ULC 2580'deki ikincil lityum hücreler için performans ve işaretleme gereklilikleri ile aynı) uygun olacaktır.

2.Yeniden kullanılan hücreler için gerekliliklerin eklenmesi.Farklı amaçlara yönelik piller ve piller kullanan piller ve akü sistemleri, yeniden kullanılan parçaların UL 1974'e uygun olarak yeniden kullanım için kabul edilebilir bir süreçten geçmesini sağlayacaktır.

Değişiklikleri Test Etme

Aşırı Şarj Testi

• Test sırasında hücrelerin voltajının ölçülmesi gerekliliği eklendi.
• Şu gereksinimin eklenmesi: Eğer BMS, şarj fazının sonuna doğru şarj akımını daha düşük bir valfe düşürürse, nihai sonuçlar elde edilene kadar numune, azaltılmış şarj akımıyla sürekli olarak şarj edilmelidir.
• Devredeki koruma cihazının devreye girmesi durumunda, koruma cihazının açma noktasının %90'ında veya açma noktasının şarj etmeye izin veren belirli bir yüzdesinde testin en az 10 dakika tekrarlanması zorunluluğunun kaldırılması.
• Aşırı şarj testi sonucunda hücrelerde ölçülen maksimum şarj voltajının normal çalışma bölgesini aşmaması şartı eklendi.

yüksek oranlı şarj

• Yüksek Hızda Şarj Testinin Eklenmesi (UL 1973 ile aynı test gereksinimleri);
• BMS gecikmesi test sonucunda da dikkate alınır: Aşırı şarj akımı, BMS algılamasının gecikme süresi dahilindeki kısa bir süre için (birkaç saniye içinde) maksimum şarj akımını aşabilir.

Kısa devre

• Devredeki bir koruyucu cihaz çalışıyorsa, testin, koruma cihazının açma noktasının %90'ında veya açma noktasının en az 10 dakika boyunca şarja izin veren bir yüzdesinde tekrarlanması gerekliliğini ortadan kaldırır.

OyükAltındaDeşarjTAvustralya, Brezilya ve Kuzey Amerika ülkelerinin kullandığı saat uygulaması

• Deşarj Altında Aşırı Yük Testinin Eklenmesi (test gereksinimleri UL 1973 ile aynıdır)

Aşırı deşarj

• Deney sırasında hücrelerin voltajının ölçülmesi gerekliliğinin eklenmesi.
• Aşırı deşarj testi sonucunda hücrelerde ölçülen minimum deşarj geriliminin normal çalışma aralığını aşmaması şartının eklenmesi.

Sıcaklık Testi (Sıcaklık artışı)

• Maksimum şarj parametrelerinin sıcaklığa göre değişmesi durumunda, şarj parametreleri ile sıcaklık arasındaki ilişkinin şarj talimatlarında açıkça belirtilmesi ve DUT'un en şiddetli şarj parametreleri altında şarj edilmesi gerekliliğinin eklenmesi.
• Ön koşul gereksinimini değiştirin.Daha sonra şarj ve deşarj döngüleri, ardışık şarj ve deşarj döngüleri maksimum hücre sıcaklığını 2 °C'nin üzerine çıkarmaya devam etmeyene kadar minimum toplam 2 tam şarj ve deşarj döngüsü boyunca tekrarlanır.(5 şarj ve deşarj döngüsü gereklidir) eski versiyonda)
• Termal koruma ve aşırı akım koruma cihazlarının çalışmaması şartının eklenmesi.

Topraklama Sürekliliği Testi

Topraklama Sürekliliği Testinin Eklenmesi (test gereksinimleri UL 2580 ile aynıdır)

Tek Hücre Arıza Tasarımı Tolerans Testi

Nominal enerjisi 1kWh'den büyük olan ikincil lityum piller, UL/ULC 2580'in Tek Hücre Arıza Tasarım Tolerans Testine tabi tutulacaktır.

Özety

UL 2271'in yeni versiyonu, ürün gamındaki elektrikli motosikletleri iptal ediyor (elektrikli motosikletler UL 2580 kapsamına girecek) ve drone'ları ekliyor;Sodyum iyon pillerin geliştirilmesiyle birlikte giderek daha fazla sayıda LEV bunları güç kaynağı olarak kullanıyor.Sodyum iyon hücrelerine yönelik gereksinimler yeni versiyon standardına eklenmiştir.Test açısından test ayrıntıları da iyileştirildi ve hücre güvenliğine daha fazla önem verildi.Büyük piller için termal kaçak eklendi.

Daha önce New York City, elektrikli bisikletler, elektrikli scooterlar ve hafif elektrikli araçlara (LEV) yönelik pillerin UL 2271'e uygun olmasını zorunlu kılmıştı. Bu standart revizyonu aynı zamanda elektrikli bisikletlerin ve diğer ekipmanların pil güvenliğini de kapsamlı bir şekilde kontrol etmeyi amaçlıyor.Şirketler Kuzey Amerika pazarına başarılı bir şekilde girmek istiyorlarsa, yeni standartların gerekliliklerini zamanında anlamaları ve karşılamaları gerekiyor.