Izdaja standarda ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023, ki velja za testiranje varnosti akumulatorja za lahka električna vozila (LEV), je bila objavljena septembra 2023, da bi nadomestila stari standard različice 2018. Ta nova različica standarda ima spremembe v definicijah , strukturne zahteve in zahteve glede testiranja.

Spremembe definicij

• Dodatek definicije sistema za upravljanje baterije (BMS): Krmilno vezje baterije z aktivnimi zaščitnimi napravami, ki nadzoruje in vzdržuje celice v njihovem določenem delovnem območju: in ki preprečuje prenapolnjenost, previsok tok, previsoko temperaturo, prenizko temperaturo in prekomerno izpraznjenost celic.
• Dodatek definicije električnega motornega kolesa: električno motorno vozilo s sedežem ali sedežem, ki ga uporablja voznik in je zasnovano za vožnjo na največ treh kolesih v stiku s podlago, razen traktorja. Električno motorno kolo je namenjeno uporabi na javnih cestah, vključno z avtocestami.
• Dodatek definicije električnega skuterja: naprava, težka manj kot sto funtov, ki:

a) ima krmilo, talno desko ali sedež, na katerega upravljavec lahko stoji ali sedi, in električni motor;

b) Lahko se napaja z električnim motorjem in/ali človeško močjo; in

c) Ima največjo hitrost, ki ne presega 20 mph na asfaltirani ravni površini, če jo poganja izključno električni motor.

Sprememba primerov LEV: električni motocikel je odstranjen in dodana brezpilotna zračna vozila (UAV).

• Dodatek definicije osebne naprave za e-mobilnost: Naprava za potrošniško mobilnost, namenjena enemu vozniku, z električnim pogonom za ponovno polnjenje, ki uravnoteži in poganja kolesarja, in ki je lahko opremljen z ročajem za oprijem med vožnjo. Ta naprava je lahko samouravnotežna ali pa ne.
• Dodatek definicij primarne pretokovne zaščite, primarne varnostne zaščite, aktivnih zaščitnih naprav in pasivnih zaščitnih naprav.
• Dodatek definicije natrijevih ionskih celic: celice, ki so po zgradbi podobne litij-ionskim celicam, le da uporabljajo natrij kot transportni ion s pozitivno elektrodo, ki je sestavljena iz natrijeve spojine, in ogljikovo ali podobno vrsto anode z vodno ali nevodno in z natrijevo sestavljeno soljo, raztopljeno v elektrolitu. (Primeri natrijevih ionskih celic so prusko modre celice ali oksidne celice s sloji prehodne kovine)

Spremembe strukturnih zahtev

Odpornost kovinskih delov proti koroziji

1. Ohišja sklopa za shranjevanje mentalne električne energije (EESA) so odporna proti koroziji. Kovinska ohišja, izdelana iz naslednjih materialov, veljajo za skladna z zahtevami glede odpornosti proti koroziji:

Baker, aluminij ali nerjavno jeklo; in

b) bron ali medenina, ki vsebujeta vsaj 80 % bakra.

2. Dodatek zahtev glede odpornosti proti koroziji za ohišja iz železa:

Ohišja iz železa za uporabo v zaprtih prostorih morajo biti zaščitena pred korozijo z emajliranjem, barvanjem, galvaniziranjem ali drugimi enakovrednimi sredstvi. Ohišja iz železa za zunanjo uporabo morajo biti v skladu s 600-urnim preskusom s solnim pršenjem v CSA C22.2 št. 94.2 / UL 50E. Sprejmemo lahko dodatne metode za doseganje zaščite pred korozijo v skladu s CSA C22.2 št. 94.2 / UL 50E.

Ravni izolacije in zaščitna ozemljitev

Skladnost zaščitnega ozemljitvenega sistema je mogoče ovrednotiti v skladu z novo inteligentno točko tega standarda – preskus neprekinjenosti ozemljitve.

Varnostna analiza

1.Dodajanje primerov varnostne analize. Analiza varnosti sistema mora dokazati, da naslednji pogoji niso nevarni. Upoštevajo se najmanj naslednji pogoji, vendar niso omejeni na:

a) Prenapetost in prenizka napetost baterije;

b) Previsoka in prenizka temperatura baterije; in

c) Prekomerni tok akumulatorja med pogoji polnjenja in praznjenja.

2. Sprememba zahtev za varnostno zaščitno napravo (strojna oprema):

a) Zahteve za analizo načina in učinka Farilure (FMEA) v UL 991;

b) Zaščita pred notranjimi napakami za zagotavljanje zahtev glede funkcionalne varnosti v UL 60730-1 ali CSA E60730-1 (klavzula H.27.1.2); oz

c) Zaščita pred napakami za zagotavljanje zahtev glede funkcionalne varnosti (zahteve razreda B) v CSA C22.2 št. 0.8 (razdelek 5.5) za določitev skladnosti in identifikacijo testov, potrebnih za preverjanje tolerance posamezne napake.

3. Sprememba zahtev varnostne zaščite doevide (programske opreme):

a) UL 1998；

b) zahteve za programsko opremo razreda B CSA C22.2 št. 0.8; oz

c) Zahteve za programsko opremo, ki uporabljajo krmilnike (zahteve za programsko opremo razreda B) v UL 60730-1 (klavzula H.11.12) ali CSA E60730-1.

4. Dodatek zahtev BMS za zaščito celic.

Če se zanaša na vzdrževanje celic znotraj njihovih določenih delovnih meja, bo sistem za upravljanje baterije (BMS) vzdrževal celice znotraj določenih napetostnih in tokovnih mej celic za zaščito pred prenapolnjenostjo in prekomerno izpraznitvijo. BMS mora tudi vzdrževati celice v določenih temperaturnih mejah, kar zagotavlja zaščito pred pregrevanjem in delovanjem pri nizki temperaturi. Pri pregledu varnostnih tokokrogov, da se ugotovi, ali so meje območja delovanja celice ohranjene, je treba pri oceni upoštevati tolerance zaščitnega tokokroga/komponente. Komponente, kot so varovalke, odklopniki ali druge naprave in deli, za katere je ugotovljeno, da so potrebni za predvideno delovanje baterijskega sistema, ki jih je treba zagotoviti v LEV za končno uporabo, se opredelijo v navodilih za namestitev.

Dodatek zahtev za zaščitno vezje.

Če so določene delovne meje presežene, mora zaščitno vezje omejiti ali izklopiti polnjenje ali praznjenje, da prepreči prekoračitve delovnih meja. Ko pride do nevarnega scenarija, mora sistem še naprej zagotavljati varnostno funkcijo ali preiti v varno stanje (SS) ali stanje obravnavanega tveganja (RA). Če je bila varnostna funkcija poškodovana, mora sistem ostati v varnem stanju ali stanju z obravnavanim tveganjem, dokler varnostna funkcija ni ponovno vzpostavljena in se sistem šteje za sprejemljivega za delovanje.

Dodatek EMC zahtev.

Polprevodniška vezja in krmilniki programske opreme, na katere se sklicuje kot na primarno varnostno zaščito, je treba ovrednotiti in preizkusiti za preverjanje elektromagnetne odpornosti v skladu s preskusi elektromagnetne odpornosti UL 1973, če niso testirani kot del ocene standarda funkcionalne varnosti.

Celica

1. Dodatek zahtev za natrijeve ionske celice. Natrijeve ionske celice morajo izpolnjevati zahteve za natrijeve ionske celice iz UL/ULC 2580 (enako z zahtevami glede delovanja in označevanja sekundarnih litijevih celic v UL/ULC 2580), vključno z izpolnjevanjem vseh preskusov delovanja za celice.

2. Dodatek zahtev za spremenjene celice. Baterije in baterijski sistemi, ki uporabljajo ponovno uporabljene celice in baterije, morajo zagotoviti, da so predelani deli šli skozi sprejemljiv postopek za ponovno uporabo v skladu z UL 1974.

Testiranje sprememb

Preskus preobremenitve

• Dodatek zahteve, da se med preskusom meri napetost celic.
• Dodana je zahteva, da če BMS zmanjša polnilni tok na nižji ventil blizu konca faze polnjenja, se vzorec neprekinjeno polni z zmanjšanim polnilnim tokom, dokler ne pride do končnih rezultatov.
• Črtanje zahteve, da se v primeru aktiviranja zaščitne naprave v tokokrogu preskus ponovi vsaj 10 minut pri 90 % točke izklopa zaščitne naprave ali pri določenem odstotku točke izklopa, ki omogoča polnjenje.
• Dodana je zahteva, da po rezultatu preskusa prenapolnjenosti največja polnilna napetost, izmerjena na celicah, ne preseže njihovega običajnega območja delovanja.

visoko stopnjo polnjenja

• Dodatek preskusa visoke hitrosti polnjenja (enake preskusne zahteve kot UL 1973);
• V rezultatu preskusa je upoštevana tudi zakasnitev BMS: tok prekomernega polnjenja lahko za kratek čas (v nekaj sekundah) preseže največji polnilni tok, kar je znotraj časa zakasnitve zaznave BMS.

Kratek stik

• Odpravlja zahtevo, da se v primeru delovanja zaščitne naprave v tokokrogu preskus ponovi pri 90 % točke izklopa zaščitne naprave ali pri določenem odstotku točke izklopa, ki omogoča polnjenje vsaj 10 minut.

OpreobremenitevPodOdvajanjeTocena

• Dodatek preskusa preobremenitve pri praznjenju (zahteve za preskus so enake kot UL 1973)

Prekomerno praznjenje

• Dodana je zahteva, da se med preskusom meri napetost celic.
• Dodana je zahteva, da najmanjša izmerjena napetost praznjenja na celicah zaradi preskusa čezmernega praznjenja ne preseže njihovega običajnega delovnega območja.

Temperaturni preizkus (dvig temperature)

• Dodatek zahteve, da mora biti v navodilih za polnjenje, če se največji parametri polnjenja spreminjajo glede na temperaturo, jasno določeno ujemanje med parametri polnjenja in temperaturo, DUT pa se polni pod najstrožjimi parametri polnjenja.
• Spremenite zahtevo predpogoja. Cikli polnjenja in praznjenja se nato ponovijo za najmanj skupno 2 popolna cikla polnjenja in praznjenja, dokler zaporedni cikli polnjenja in praznjenja ne povečajo največje temperature celice za več kot 2 °C。(potrebnih je 5 ciklov polnjenja in praznjenja v stari verziji)
• Dodana je zahteva, da toplotna zaščita in naprave za pretokovno zaščito ne delujejo.

Test kontinuitete ozemljitve

Dodatek preskusa kontinuitete ozemljitve (zahteve preskusa so enake kot UL 2580)

Preskus tolerance zasnove okvare ene celice

Sekundarne litijeve baterije, ki imajo nazivno energijo večjo od 1 kWh, morajo biti podvržene preskusu tolerance za načrtovanje napak ene celice UL/ULC 2580).

Povzeteky

Nova različica UL 2271 ukinja električna motorna kolesa v proizvodnem programu (električna motorna kolesa bodo vključena v področje uporabe UL 2580) in dodaja drone; z razvojem natrijevih ionskih baterij jih vedno več LEV uporablja kot vir energije. Zahteve za natrijeve ionske celice so dodane v novo različico standarda. V smislu testiranja so bile izboljšane tudi podrobnosti testa in več pozornosti je bilo namenjene varnosti celice. Za velike baterije je dodan toplotni odvod.

Prej je mesto New York določilo, da morajo biti baterije za električna kolesa, električne skuterje in lahka električna vozila (LEV) v skladu z UL 2271. Ta revizija standarda je namenjena tudi celovitemu nadzoru varnosti baterij električnih koles in druge opreme. Če želijo podjetja uspešno vstopiti na severnoameriški trg, morajo pravočasno razumeti in izpolniti zahteve novih standardov.