Standard ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023-udgaven, der gælder for batterisikkerhedstest for lette elektriske køretøjer (LEV), blev offentliggjort i september 2023 for at erstatte den gamle standard fra 2018-versionen. Denne nye version af standarden har ændringer i definitioner , strukturelle krav og testkrav.

Ændringer i definitioner

• Tilføjelse af Battery Management System (BMS) definition: Et batterikontrolkredsløb med aktive beskyttelsesenheder, der overvåger og vedligeholder cellerne inden for deres specificerede driftsområde: og som forhindrer overopladning, overstrøm, overtemperatur, undertemperatur og overafladning af cellerne.
• Tilføjelse af definitionen af ​​elektrisk motorcykel: Et elektrisk motorkøretøj med et sæde eller en sadel til brug for føreren og designet til at køre på højst tre hjul i kontakt med jorden, men undtagen en traktor.En elektrisk motorcykel er beregnet til brug på offentlige veje inklusive motorveje.
• Tilføjelse af definition af elektrisk scooter: En enhed, der vejer mindre end hundrede pund, der:

a) Har styr, et gulvbræt eller et sæde, der kan stå eller sidde på af operatøren, og en elektrisk motor;

b) Kan drives af den elektriske motor og/eller menneskelig kraft;og

c) Har en maksimal hastighed på højst 20 mph på en asfalteret plan overflade, når den udelukkende drives af den elektriske motor.

Ændring af LEV-eksemplerne: Elektrisk motorcykel fjernes og ubemandede luftfartøjer (UAV) tilføjes.

• Tilføjelse af personlig e-mobilitetsdefinition: En forbrugermobilitetsdel beregnet til en enkelt rytter med en genopladelig elektrisk drivlinje, der afbalancerer og driver rytteren, og som kan være forsynet med et håndtag til at gribe under kørslen.Denne opdeling kan være selvbalancerende eller ikke.
• Tilføjelse af definitioner af primær overstrømsbeskyttelse, primær sikkerhedsbeskyttelse, aktive beskyttelsesanordninger og passive beskyttelsesanordninger.
• Definition af tilsætning af natriumionceller: Celler, der i konstruktion ligner lithiumionceller, bortset fra at de anvender natrium som transportion med en positiv elektrode bestående af en natriumforbindelse og carbon eller lignende type anode med en vandig eller ikke-vandig og med et natriumforbindelsessalt opløst i elektrolytten.(Eksempler på natriumionceller er preussiske blå celler eller overgangsmetallagdelte oxidceller)

Ændringer i strukturkrav

Metalliske dele modstandsdygtig over for korrosion

1. Indkapslinger til mental elektrisk energilagring (EESA) skal være korrosionsbestandige.Metalkapslinger fremstillet af følgende materialer skal anses for at opfylde kravene til korrosionsbestandighed:

Kobber, aluminium eller rustfrit stål;og

b) Bronze eller messing, hvoraf begge indeholder mindst 80 % kobber.

2. Tilføjelse af krav til korrosionsbestandighed for jernholdige indkapslinger:

Jernholdige kabinetter til indendørs anvendelse skal beskyttes mod korrosion ved emaljering, maling, galvanisering eller andre tilsvarende midler.Jernholdige indkapslinger til udendørs anvendelse skal overholde 600-timers saltspraytesten i CSA C22.2 nr. 94.2 / UL 50E.Yderligere metoder til at opnå korrosionsbeskyttelse i henhold til CSA C22.2 nr. 94.2 / UL 50E kan accepteres.

Isoleringsniveauer og beskyttende jording

Overholdelse af det beskyttende jordingssystem kan evalueres i henhold til det nye intelligente testelement i denne standard - jordingskontinuitetstest.

Sikkerhedsanalyse

1.Tilføjelse af eksempler på sikkerhedsanalyse.En systemsikkerhedsanalyse skal bevise, at følgende forhold ikke er farlige.Følgende betingelser skal som minimum tages i betragtning, men er ikke begrænset til:

a) Battericelle overspænding og underspænding;

b) Batteri over- og undertemperatur;og

c) Batterioverspænding på grund af opladnings- og afladningsforhold.

2. Ændring af krav til sikkerhedsbeskyttelsesenhed (hardware):

a) Kravene til Farilure-Mode and Effect Analysis (FMEA) i UL 991;

b) Beskyttelsen mod interne fejl for at sikre funktionel sikkerhedskrav i UL 60730-1 eller CSA E60730-1 (klausul H.27.1.2);eller

c) Beskyttelsen mod fejl for at sikre funktionel sikkerhedskrav (Klasse B-krav) i CSA C22.2 No.0.8 (afsnit 5.5) for at bestemme overholdelse og identificere test, der er nødvendige for at verificere enkelt fejltolerance.

3. Ændring af sikkerhedsbeskyttelseskrav til doevide (software):

a) UL 1998;

b)Software Klasse B-krav i CSA C22.2 No.0.8;eller

c) Kravene til kontrol, der bruger software (krav til softwareklasse B) i UL 60730-1 (klausul H.11.12) eller CSA E60730-1.

4.Tilføjelse af BMS-krav til cellebeskyttelse.

Hvis det påberåbes til at holde cellerne inden for deres specificerede driftsgrænser, skal batteristyringssystemet (BMS) holde celler inden for de specificerede cellespændings- og strømgrænser for at beskytte mod overopladning og overafladning.BMS'en skal også holde celler inden for de specificerede temperaturgrænser, hvilket giver beskyttelse mod overophedning og drift under temperatur.Ved gennemgang af sikkerhedskredsløb for at bestemme, at grænserne for celledriftsområde opretholdes, skal tolerancer for beskyttelseskredsløbet/-komponenten tages i betragtning i evalueringen.Komponenter, såsom sikringer, afbrydere eller andre anordninger og dele, der er bestemt nødvendige for den tilsigtede drift af batterisystemet, og som skal være tilvejebragt i slutbrugets LEV, skal identificeres i installationsvejledningen.

Tilføjelse af krav til beskyttelseskredsløb.

Hvis specificerede driftsgrænser overskrides, skal et beskyttelseskredsløb begrænse eller lukke opladningen eller afladningen for at forhindre udsving ud over driftsgrænserne.Når der opstår et farligt scenarie, skal systemet fortsætte med at levere sikkerhedsfunktionen eller gå til en sikker tilstand (SS) eller risikoadresseret (RA) tilstand.Hvis sikkerhedsfunktionen er blevet beskadiget, skal systemet forblive i sikker tilstand eller risikorettet tilstand, indtil sikkerhedsfunktionen er blevet genoprettet, og systemet er blevet anset for acceptabelt at fungere.

Tilføjelse af EMC-krav.

Solid state-kredsløb og softwarestyringer, der er påberåbt som den primære sikkerhedsbeskyttelse, skal evalueres og testes for at verificere elektromagnetisk immunitet i overensstemmelse med Electromagnetic Immunity Tests fra UL 1973, hvis de ikke er testet som en del af funktionel sikkerhedsstandardevaluering.

Celle

1.Tilføjelse af krav til natriumionceller.Natriumionceller skal overholde natriumioncellekravene i UL/ULC 2580 (identisk med ydeevne- og mærkningskravet for sekundære lithiumceller i UL/ULC 2580), herunder overholdelse af alle ydeevnetest for celler.

2.Tilføjelse af krav til genbrugte celler.Batterier og batterisystemer, der anvender genbrugte celler og batterier, skal sikre, at de genbrugte dele har gennemgået en acceptabel proces til genbrug i overensstemmelse med UL 1974.

Test af ændringer

Overladningstest

• Tilføjelse af krav om, at under prøvning skal cellernes spænding måles.
• Tilføjelse af kravet om, at hvis BMS reducerer ladestrømmen til en lavere ventil nær slutningen af ​​ladefasen, skal prøven oplades kontinuerligt med den reducerede ladestrøm, indtil de endelige resultater opstår.
• Sletning af kravet om, at hvis beskyttelsesanordningen i kredsløbet aktiveres, skal testen gentages i mindst 10 minutter ved 90 % af udløsningspunktet for beskyttelsesanordningen eller ved en vis procentdel af udløsningspunktet, der tillader opladning.
• Tilføjelse af krav om, at den maksimale ladespænding målt på cellerne ved et resultat af overladningstesten ikke må overstige deres normale driftsområde.

høj opladning

• Tilføjelse af en High Rate Charge Test (samme testkrav som UL 1973);
• BMS-forsinkelse tages også med i testresultatet: Overopladningsstrømmen kan overskride den maksimale ladestrøm i en kort periode (inden for få sekunder), hvilket er inden for forsinkelsestiden for BMS-detekteringen.

Kortslutning

• Eliminerer kravet om, at hvis en beskyttelsesanordning i kredsløbet fungerer, gentages testen ved 90 % af udløsningspunktet for beskyttelsesanordningen eller ved en procentdel af udløsningspunktet, der tillader opladning i mindst 10 min.

OverloadUnderUdledningTanslået

• Tilføjelse af overbelastning under afladningstest (testkrav er de samme som UL 1973)

Overudledning

• Tilføjelse af kravet om, at cellernes spænding skal måles under prøvningen.
• Tilføjelse af kravet om, at den minimale afladningsspænding målt på cellerne som følge af overafladningstesten ikke må overstige deres normale driftsområde.

Temperaturtest (temperaturstigning)

• Tilføjelse af kravet om, at hvis de maksimale ladeparametre varierer med temperaturen, skal overensstemmelsen mellem ladeparametre og temperatur være tydeligt angivet i ladevejledningen, og DUT skal opkræves under de mest strenge ladeparametre.
• Ændre kravet om forudsætning.Opladnings- og afladningscyklusserne gentages derefter i minimum i alt 2 komplette cyklusser af opladning og afladning, indtil på hinanden følgende opladnings- og afladningscyklusser ikke fortsætter med at øge den maksimale celletemperatur med mere end 2 °C. (5 opladnings- og afladningscyklusser er påkrævet i den gamle version)
• Tilføjelse af kravet om, at termiske beskyttelses- og overstrømsbeskyttelsesanordninger ikke må fungere.

Jordingskontinuitetstest

Tilføjelse af jordingskontinuitetstest (testkrav er de samme som UL 2580)

Single Cell Failure Design Tolerance Test

Sekundære lithiumbatterier, der har en nominel energi på mere end 1 kWh, skal underkastes Single Cell Failure Design Tolerance Test af UL/ULC 2580).

Resuméy

Den nye version af UL 2271 annullerer elektriske motorcykler i produktsortimentet (elektriske motorcykler vil blive inkluderet i anvendelsesområdet for UL 2580) og tilføjer droner;med udviklingen af ​​natrium-ion-batterier bruger flere og flere LEV'er dem som strømforsyning.Kravene til natrium-ion-celler er tilføjet i den nye version standard.Med hensyn til test er testdetaljer også blevet forbedret, og der er blevet lagt mere vægt på cellens sikkerhed.Der er tilføjet termisk runaway til store batterier.

Tidligere havde New York City påbudt, at batterier til elektriske cykler, elektriske scootere og lette elektriske køretøjer (LEV) skal overholde UL 2271. Denne standardrevision er også til at kontrollere batterisikkerheden for elektriske cykler og andet udstyr.Hvis virksomheder ønsker at komme ind på det nordamerikanske marked med succes, skal de forstå og opfylde kravene i de nye standarder rettidigt.