Стандард АНСИ/ЦАН/УЛ/УЛЦ 2271-2023 издање, који се примењује на тестирање безбедности батерија за лака електрична возила (ЛЕВ), објављен је у септембру 2023. како би заменио стари стандард верзије из 2018. Ова нова верзија стандарда има промене у дефиницијама , структурни захтеви и захтеви за испитивање.

Промене у дефиницијама

• Додатак дефиниције система за управљање батеријом (БМС): Контролно коло батерије са активним заштитним уређајима који надгледа и одржава ћелије у оквиру њиховог одређеног оперативног региона: и који спречава пренапуњеност, прекомерну струју, превисоку температуру, подтемпературу и услове преоптерећења ћелија.
• Додатак дефиницији електричног мотоцикла: Електрично моторно возило које има седиште или седло за употребу возача и дизајнирано да путује на највише три точка у контакту са земљом, али искључујући трактор. Електрични мотоцикл је намењен за употребу на јавним путевима укључујући и аутопутеве.
• Додатак дефиницији електричног скутера: Уређај тежине мање од сто фунти који:

а) Има управљач, подну даску или седиште на које руковалац може да стоји или седи, и електрични мотор;

б) Може се напајати електричним мотором и/или људском снагом; и

ц) Има максималну брзину не већу од 20 мпх на поплочаној равној површини када га покреће само електрични мотор.

Модификација примера ЛЕВ-а: Електрични мотоцикл је уклоњен и додају се беспилотне летелице (УАВ).

• Додатак дефиницији личног е-мобилног уређаја: Девојка за мобилност потрошача намењена једном возачу са пуњивим електричним погоном који балансира и покреће возача, и који може имати ручку за хватање током вожње. Ова подела може, али не мора бити самоуравнотежујућа.
• Додатак дефиниција примарне прекострујне заштите, примарне сигурносне заштите, активних заштитних уређаја и пасивних заштитних уређаја.
• Додавање натријум јонских ћелија дефиниција: Ћелије које су сличне по конструкцији литијум-јонским ћелијама осим што користе натријум као јон за транспорт са позитивном електродом која се састоји од натријумовог једињења и угљеника или аноде сличног типа са воденим или неводеним и са сољу натријумовог једињења раствореном у електролиту. (Примери ћелија натријум јона су ћелије пруске плаве или прелазни метал слојевите оксидне ћелије)

Промене у захтевима структуре

Отпорност металних делова на корозију

1. Кућишта склопова за складиштење менталне електричне енергије (ЕЕСА) морају бити отпорна на корозију. Сматра се да метална кућишта направљена од следећих материјала испуњавају захтеве отпорности на корозију:

Бакар, алуминијум или нерђајући челик; и

б) Бронза или месинг, од којих сваки садржи најмање 80% бакра.

2. Додатак захтева за отпорност на корозију за кућишта од гвожђа:

Кућишта од жељеза за унутрашњу примену морају бити заштићена од корозије емајлирањем, фарбањем, цинковањем или другим еквивалентним средствима. Кућишта од жељеза за спољашњу примену морају бити у складу са 600-часовним тестом сланог спреја у ЦСА Ц22.2 бр. 94.2 / УЛ 50Е. Могу се прихватити додатне методе за постизање заштите од корозије према ЦСА Ц22.2 бр. 94.2 / УЛ 50Е.

Нивои изолације и заштитно уземљење

Усклађеност система заштитног уземљења може се проценити према новом интелигентном тесту овог стандарда – тесту континуитета уземљења.

Безбедносна анализа

1.Додавање примера безбедносне анализе. Анализа безбедности система мора да докаже да следећи услови нису опасни. Следећи услови ће се узети у обзир као минимум, али нису ограничени на:

а) Пренапон и поднапон батерије батерије;

б) Превисока и ниска температура батерије; и

ц) Прекомерна струја батерије услед услова пуњења и пражњења.

2.Модификација захтева за безбедносни заштитни уређај (хардвер):

а) Захтеви Фарилуре-Моде анд Еффецт Аналисис (ФМЕА) у УЛ 991;

б) Заштита од унутрашњих кварова за обезбеђивање функционалних безбедносних захтева у УЛ 60730-1 или ЦСА Е60730-1 (клаузула Х.27.1.2); или

ц) Заштита од кварова за обезбеђивање функционалних безбедносних захтева (захтеви за класу Б) у ЦСА Ц22.2 бр.0.8 (одељак 5.5) да би се утврдила усклађеност и идентификовали тестови неопходни за верификацију толеранције појединачне грешке.

3. Модификација безбедносне заштите у погледу захтева (софтвера):

а) УЛ 1998;

б) Захтеви за класу софтвера Б ЦСА Ц22.2 бр.0.8; или

ц) Захтеви софтвера Цонтрилс Усинг (захтеви софтверске класе Б) у УЛ 60730-1 (клаузула Х.11.12) или ЦСА Е60730-1.

4.Додавање БМС захтева за заштиту ћелија.

Ако се на њега ослањају за одржавање ћелија у њиховим одређеним радним границама, систем за управљање батеријама (БМС) ће одржавати ћелије у оквиру специфицираних ограничења напона и струје ћелије како би заштитио од прекомерног пуњења и прекомерног пражњења. БМС ће такође одржавати ћелије унутар специфицираних температурних граница пружајући заштиту од прегревања и рада под температуром. Приликом прегледа сигурносних кола да би се утврдило да су границе оперативног региона ћелије задржане, толеранције заштитног кола/компоненте ће се узети у обзир у процени. Компоненте као што су осигурачи, прекидачи или други уређаји и делови за које се утврди да су неопходни за предвиђени рад батеријског система који се морају обезбедити у ЛЕВ крајњој употреби, биће идентификовани у упутствима за инсталацију.

Додатак захтева за заштитно коло.

Ако су прописане радне границе прекорачене, заштитно коло ће ограничити или искључити пуњење или пражњење како би се спречила одступања изван радних граница. Када дође до опасног сценарија, систем ће наставити да пружа безбедносну функцију или ће прећи у безбедно стање (СС) или стање адресираног на ризик (РА). Ако је безбедносна функција оштећена, систем ће остати у безбедном стању или у стању адресирања ризика све док се безбедносна функција не врати и док се систем не сматра прихватљивим за рад.

Додавање ЕМЦ захтева.

Кола у чврстом стању и софтверске контроле, на које се ослањамо као на примарну безбедносну заштиту, треба да се процене и тестирају ради верификације електромагнетне имуности у складу са Тестовима електромагнетне имуности из УЛ 1973, ако нису тестирани као део евалуације стандарда функционалне безбедности.

Целл

1.Додавање захтева за ћелије натријум јона. Ћелије са јонима натријум-а морају бити у складу са захтевима за ћелије са натријум-јонима из УЛ/УЛЦ 2580 (идентичне са захтевима за перформансе и означавање за секундарне литијумске ћелије у УЛ/УЛЦ 2580), укључујући усаглашеност са свим тестовима перформанси ћелија.

2.Додавање захтева за пренамењене ћелије. Батерије и системи батерија који користе пренамењене ћелије и батерије морају да обезбеде да су пренамењени делови прошли прихватљив процес за пренамену у складу са УЛ 1974.

Тестирање промена

Оверцхарге Тест

• Додатак захтева да се током испитивања мери напон ћелија.
• Додатак захтева да ако БМС смањи струју пуњења на нижи вентил близу краја фазе пуњења, узорак се стално пуни смањеном струјом пуњења све док се не постигну коначни резултати.
• Брисање захтева да ако се заштитни уређај у колу активира, испитивање треба поновити најмање 10 минута на 90% тачке искључења заштитног уређаја или на одређеном проценту тачке искључења која омогућава пуњење.
• Додатак захтева да као резултат теста прекомерног пуњења, максимални напон пуњења измерен на ћелијама не прелази њихов нормалан радни регион.

висока стопа пуњења

• Додатак теста пуњења високе стопе (исти захтеви за тестирање као УЛ 1973);
• БМС кашњење се такође узима у обзир у резултату теста: струја прекомерног пуњења може премашити максималну струју пуњења за кратко време (унутар неколико секунди) што је унутар времена кашњења БМС детекције.

Кратки спој

• Елиминише захтев да ако заштитни уређај у колу ради, тест се понавља на 90% тачке искључења заштитног уређаја или на неком проценту тачке искључења која омогућава пуњење најмање 10 мин.

OверлоадИсподПражњењеТест

• Додатак теста преоптерећења под пражњењем (захтеви за испитивање су исти као УЛ 1973)

Прекомерно пражњење

• Додатак захтева да се током испитивања мери напон ћелија.
• Додатак захтева да као резултат теста прекомерног пражњења, минимални напон пражњења измерен на ћелијама не прелази њихов нормални радни опсег.

Тест температуре (пораст температуре)

• Додатак захтева да, ако максимални параметри пуњења варирају са температуром, кореспонденција између параметара пуњења и температуре мора бити јасно наведена у упутствима за пуњење и ДУТ ће се пунити према најстрожим параметрима пуњења.
• Промените захтев предуслова. Циклуси пуњења и пражњења се затим понављају за најмање укупно 2 комплетна циклуса пуњења и пражњења, све док узастопни циклуси пуњења и пражњења не наставе да повећавају максималну температуру ћелије за више од 2 °Ц。(потребно је 5 циклуса пуњења и пражњења у старој верзији)
• Додатак захтева да уређаји за термичку заштиту и заштиту од прекомерне струје не раде.

Тест континуитета уземљења

Додатак теста континуитета уземљења (захтеви за испитивање су исти као УЛ 2580)

Тест толеранције дизајна квара једне ћелије

Секундарне литијумске батерије које имају називну енергију већу од 1кВх морају бити подвргнуте тесту толеранције дизајна квара једне ћелије према УЛ/УЛЦ 2580).

Резимеy

Нова верзија УЛ 2271 поништава електричне мотоцикле у асортиману производа (електрични мотоцикли ће бити укључени у опсег УЛ 2580) и додаје дронове; са развојем натријум-јонских батерија, све више ЛЕВ-ова их користи као напајање. Захтеви за натријум-јонске ћелије су додати у нову верзију стандарда. Што се тиче тестирања, детаљи теста су такође побољшани и више пажње је посвећено безбедности ћелије. Додано је термално одбијање за велике батерије.

Раније је град Њујорк наложио да батерије за електричне бицикле, електричне скутере и лака електрична возила (ЛЕВ) морају бити у складу са УЛ 2271. Ова стандардна ревизија такође треба да свеобухватно контролише безбедност батерија електричних бицикала и друге опреме. Уколико компаније желе успешно да уђу на тржиште Северне Америке, морају благовремено да разумеју и испуне захтеве нових стандарда.