Приложение В (обязательное). Общие требования к установлению профиля нагрузки и испытаниям по проверке соответствия батареи профилю нагрузки

Приложение В
(обязательное)

Общие требования
к установлению профиля нагрузки и испытаниям по проверке соответствия батареи профилю нагрузки

В.1 Общие положения

В настоящем приложении установлены общие требования к испытаниям батареи по профилю нагрузки, если он указан конечным потребителем и/или системным интегратором. Цель состоит в том, чтобы подтвердить соответствие конструктивных и эксплуатационных характеристик батареи установленным требованиям. Рекомендуется проводить только те испытания, которые согласованы как необходимые.

Примечание - Допускается вносить изменения в первоначально установленные профили нагрузки и рабочие условия для оптимизации в ходе разработки.

В.2 Общие требования к заданию профиля нагрузки

В профиль нагрузки рекомендуется включать три типа нагрузок: нагрузку с постоянной мощностью, Вт, резистивную нагрузку, Ом, и нагрузку постоянным током, А, которые могут возникать в одно и то же время для каждого интервала времени разряда. Наличие в профиле всех трех типов нагрузки не является обязательным.

Методология построения и различные параметры профиля нагрузки должны быть согласованы между изготовителем батареи, конечным потребителем и/или системным интегратором, включая:

- суммарную энергию разряда, потребляемую и доступную во время выполнения профиля нагрузки;

- мощность или напряжение и ток, доступные во время выполнения профиля нагрузки.

Также должны быть учтены следующие параметры:

- параметры окружающей среды (например, температура);

- эксплуатационные требования оборудования ПС (например, минимальное значение напряжения).

Профиль(и) нагрузки должен(ы) быть установлен(ы) первоначально конечным потребителем и/или системным интегратором, включая необходимые для расчета емкости батареи поправки, связанные с влиянием электропроводки между батареей и оборудованием, установленным в ПС (например, падение напряжения).

Важной частью методологии является уровень СЗ батареи и учет процессов ее старения, выражаемого в значении коэффициента старения, как указано в таблице 3 настоящего стандарта, в зависимости от типа батареи.

Процесс установления необходимой емкости батареи требует четко определенной и согласованной методологии для проверки соответствия возможности обеспечения батареей выполнения профиля нагрузки и состоит из двух этапов:

- выполняют расчет емкости батареи исходя из соответствия выбранной батареи профилю(ям) нагрузки, требуемому ПС для определенной среды (температуры окружающей среды) и условий эксплуатации оборудования, энергообеспечение которого учитывается в профиле нагрузки (диапазон рабочего напряжения). Допускается выполнение расчета емкости батареи с использованием численного расчета (например, моделирования) или лабораторных испытаний, если численный расчет недоступен;

- проводят испытания на выбранной батарее для проверки выполнения профиля нагрузки. Условия испытаний должны соответствовать условиям, установленным в профиле нагрузки.

Если установлено несколько профилей нагрузки, все они должны учитываться при расчете емкости батареи. Изготовителем батареи должен быть идентифицирован и согласован с конечным потребителем и/или изготовителем ПС наиболее тяжелый для работы батареи профиль нагрузки вместе с его параметрами. Изготовитель батареи должен предоставить информацию о расчете емкости батареи системному интегратору на этапе проведения закупок, а также конечному потребителю по запросу.

В.3 Требования к содержанию документа расчета емкости батареи

Результаты расчетов емкости батареи должны быть документально оформлены. Минимальные требования к содержанию документа(ов):

- основные данные батареи: электрохимическая система, тип (допустимый ток разряда), емкость, число аккумуляторов, соединенных последовательно и параллельно;

- условия окружающей среды (например, диапазон температуры при заряде, разряде) и факторы, влияющие на ухудшение характеристик (например, старение, начальная СЗ в зависимости от параметров заряда);

- параметры заряда;

- кривые, отражающие поведение батареи по времени разряда, которые показывают соответствие требуемым параметрам для каждого периода/этапа профиля нагрузки.

В.4 Проведение испытаний

Испытания батареи по профилю нагрузки проводят по согласованию между изготовителем батареи, конечным потребителем и/или системным интегратором. При этом должны быть учтены:

- значения температуры испытаний, применяемые при определении емкости батареи;

- минимальное репрезентативное число аккумуляторов, батарейных корзин или моноблочных батарей (как правило, более 10 % общего числа аккумуляторов, соединенных последовательно, что соответствует числу батарейных корзин или моноблочных батарей). Для батарей, рассчитанных исходя из параллельного подключения нескольких батарей, профиль нагрузки допускается корректировать пропорционально числу батарей в параллельном подключении. Репрезентативное число аккумуляторов будет упоминаться ниже для целей испытания как "батарея".

Допуски при проведении испытаний:

- температура окружающей среды:  2 °С;

- отклонение температуры аккумуляторов в батарее:  2 °С.

Подготовка батареи:

- при необходимости выполняют предварительную активацию аккумуляторов и батарей (число циклов предварительной активации должно быть согласовано);

- выполняют полный заряд батареи в соответствии с требованиями для конкретных типов, установленными в соответствующей части серии стандартов МЭК 62973;

- применяют коэффициенты ухудшения характеристик, используемые при согласованном расчете батареи, для чего проводят частичный разряд относительно нормированной емкости C _n (например, 90 % для моделирования старения и 90 % СЗ =>  = 81 % первоначальной нормированной емкости, таким образом, частичный разряд должен составлять 19 %);

- аккумуляторы или батареи помещают в камеру и доводят температуру до заданного значения.

Испытание по профилю нагрузки проводят в соответствии с проведенным расчетом емкости батареи; параметры профиля нагрузки (включая время, напряжение, силу тока, температуру) регистрируют.

Предварительно согласованная программа испытаний должна содержать:

- параметры и условия подготовки батареи;

- параметры и условия конкретного испытания;

- коэффициент пропорционального изменения параметров испытаний, при необходимости (с учетом числа репрезентативных аккумуляторов в батарее).

Критерий приемки: на всех этапах выполнения профиля нагрузки и по его завершении напряжение не должно быть менее минимального значения напряжения, установленного для профиля нагрузки.

В.5 Протокол испытаний

Результаты испытаний регистрируют в протоколе. В протокол включают следующую информацию:

- основные данные батареи: электрохимическая система, тип (допустимый ток разряда), емкость, число аккумуляторов, соединенных последовательно и параллельно;

- условия окружающей среды (например, диапазон температуры при заряде, разряде) и факторы, влияющие на ухудшение характеристик (например, старение, начальная СЗ в зависимости от параметров заряда);

- кривые, отражающие поведение батареи по времени разряда, которые показывают соответствие требуемым параметрам для каждого периода/этапа профиля нагрузки;

- описание используемого измерительного оборудования с указанием сведений о поверке или калибровке, проведенной поверенными средствами измерения;

- любые наблюдения во время испытаний, которые могут повлиять на интерпретацию результатов испытаний.

Если параметры испытания скорректированы для уменьшения числа испытуемых аккумуляторов, то допускается применение поправочного коэффициента для сравнения результатов испытания с установленным профилем нагрузки. Данную информацию регистрируют в протоколе.