A edición estándar ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023, que se aplica ás probas de seguridade da batería para vehículos eléctricos lixeiros (LEV), publicouse en setembro de 2023 para substituír o antigo estándar da versión de 2018. Esta nova versión da norma ten cambios nas definicións. , requisitos estruturais e requisitos de proba.

Cambios nas definicións

• Adición da definición do sistema de xestión de baterías (BMS): circuíto de control de batería con dispositivos de protección activos que supervisa e mantén as células dentro da súa rexión de funcionamento especificada: e que evita as condicións de sobrecarga, sobreintensidade, sobretemperatura, baixa temperatura e sobredescarga das células.
• Adición da definición de motocicleta eléctrica: vehículo de motor eléctrico con asento ou sela para o uso do piloto e deseñado para circular sobre non máis de tres rodas en contacto co chan, pero excluíndo un tractor. Unha motocicleta eléctrica está pensada para o seu uso en vías públicas, incluídas as estradas.
• Adición da definición de scooter eléctrico: un dispositivo que pesa menos de cen libras que:

a) Posúe un manillar, unha táboa de pé ou un asento sobre o que o operador poida estar de pé ou sentar e un motor eléctrico;

b) Pode ser alimentado polo motor eléctrico e/ou pola enerxía humana; e

c) Ten unha velocidade máxima de máis de 20 mph nunha superficie llana pavimentada cando se accione unicamente polo motor eléctrico.

Modificación dos exemplos de LEV: elimínase a motocicleta eléctrica e engádense vehículos aéreos non tripulados (UAV).

• Adición dunha definición de dispositivo de mobilidade electrónica persoal: un dispositivo de mobilidade do consumidor destinado a un único piloto cun tren motriz eléctrico recargable que equilibra e impulsa ao piloto, e que pode estar provisto dun asa para agarralo mentres conduce. Esta división pode ser ou non autoequilibrada.
• Adición de definicións de Protección de sobreintensidade primaria, Protección de seguridade primaria, Dispositivos de protección activa e dispositivos de protección pasivo.
• Definición de adición de células de ión de sodio: células que son similares na construción ás células de ión litio, excepto que utilizan sodio como ión de transporte cun electrodo positivo que consiste nun composto de sodio e ánodo de carbono ou de tipo similar cun ánodo acuoso ou non acuoso. e cun sal composto de sodio disolto no electrólito. (Exemplos de células de ión sodio son as células de azul de Prusia ou as células de óxido en capas de metais de transición)

Cambios nos requisitos de estrutura

Partes metálicas Resistencia á corrosión

1.Os envolventes do conxunto de almacenamento de enerxía eléctrica mental (EESA) deberán ser resistentes á corrosión. Considerarase que os recintos metálicos feitos dos seguintes materiais cumpren os requisitos de resistencia á corrosión:

Cobre, aluminio ou aceiro inoxidable; e

b) Bronce ou latón, calquera dos cales conteña polo menos un 80 % de cobre.

2.Adición de requisitos de resistencia á corrosión para recintos ferrosos:

Os recintos ferrosos para aplicación en interiores deberán estar protexidos contra a corrosión mediante esmaltado, pintura, galvanizado ou outros medios equivalentes. Os recintos ferrosos para aplicacións ao aire libre cumprirán a proba de pulverización salina de 600 horas en CSA C22.2 No 94.2 / UL 50E. Pódense aceptar métodos adicionais para conseguir a protección contra a corrosión segundo CSA C22.2 No 94.2 / UL 50E.

Niveis de illamento e toma de terra de protección

A conformidade do sistema de posta a terra de protección pódese avaliar segundo o novo elemento de proba intelixente desta norma: proba de continuidade de posta a terra.

Análise de seguridade

1.Adición de exemplos de análise de seguridade. Unha análise de seguridade do sistema debe demostrar que as seguintes condicións non son perigosas. Consideraranse como mínimo as seguintes condicións, pero non limitadas a:

a) Sobretensión e subtensión da pila da batería;

b) Sobretemperatura e baixa temperatura da batería; e

c) Sobreintensidade da batería debido ás condicións de carga e descarga.

2.Modificación dos requisitos do dispositivo de protección de seguridade (hardware):

a) Os requisitos de Análise de Modo e Efecto de Farilure (FMEA) en UL 991;

b) A protección contra fallos internos para garantir os requisitos de seguridade funcional en UL 60730-1 ou CSA E60730-1 (cláusula H.27.1.2); ou

c) A protección contra avarías para garantir os requisitos de seguridade funcional (requisitos de clase B) da CSA C22.2 núm. 0.8 (sección 5.5) para determinar o cumprimento e identificar as probas necesarias para verificar a tolerancia a un único fallo.

3.Modificación dos requisitos de protección de seguridade doevide (software):

a) UL 1998;

b)Requisitos da clase B de software da CSA C22.2 núm. 0.8; ou

c) Os requisitos de software Contrils Usando (requisitos de clase de software B) en UL 60730-1 (cláusula H.11.12) ou CSA E60730-1.

4.Adición de requisitos de BMS para a protección celular.

Se se confia para manter as celas dentro dos seus límites de funcionamento especificados, o sistema de xestión de baterías (BMS) manterá as celas dentro dos límites de tensión e corrente especificados para protexer contra sobrecargas e sobredescargas. O BMS tamén manterá as celas dentro dos límites de temperatura especificados proporcionando protección contra o sobrequecemento e o funcionamento baixo temperatura. Ao revisar os circuítos de seguridade para determinar que se manteñen os límites da rexión de funcionamento da cela, teranse en conta as tolerancias do circuíto/compoñente de protección na avaliación. Os compoñentes tales como fusibles, interruptores automáticos ou outros dispositivos e pezas que se determinen necesarios para o funcionamento previsto do sistema de baterías que sexan necesarios para o LEV de uso final, identificaranse nas instrucións de instalación.

Adición de requisitos de circuíto de protección.

Se se superan os límites de operación especificados, un circuíto de protección limitará ou apagará a carga ou descarga para evitar excursións máis aló dos límites de operación. Cando se produza un escenario perigoso, o sistema seguirá proporcionando a función de seguridade ou pasará a un estado seguro (SS) ou ao estado de risco abordado (RA). Se a función de seguranza resultou danada, o sistema permanecerá no estado seguro ou no estado de risco ata que se restableza a función de seguridade e se considere que o sistema é aceptable para funcionar.

Adición de requisitos EMC.

Os circuítos de estado sólido e os controis de software, nos que se confía como protección de seguridade primaria, deberán ser avaliados e probados para verificar a inmunidade electromagnética de acordo coas probas de inmunidade electromagnética da UL 1973 se non se proban como parte da avaliación do estándar de seguridade funcional.

Célula

1.Adición de requisitos para as células de ión de sodio. As células de ión de sodio cumprirán os requisitos das células de ión de sodio da norma UL/ULC 2580 (idéntica ao requisito de rendemento e marcado para as células de litio secundarias en UL/ULC 2580), incluíndo o cumprimento de todas as probas de rendemento das células.

2.Adición de requisitos para as células reutilizadas. As baterías e os sistemas de baterías que utilicen células e baterías reutilizadas deberán asegurarse de que as pezas reutilizadas pasaron por un proceso aceptable para a súa reutilización de acordo coa norma UL 1974.

Proba de cambios

Proba de sobrecarga

• Engadido o requisito de que durante a proba se medirá a tensión das celas.
• Adición do requisito de que Se BMS reduce a corrente de carga a unha válvula inferior preto do final da fase de carga, a mostra cargarase continuamente coa corrente de carga reducida ata que se produzan os resultados finais.
• Supresión do requisito de que se se activa o dispositivo de protección do circuíto, a proba repetirase durante, polo menos, 10 minutos ao 90 % do punto de disparo do dispositivo de protección ou nunha determinada porcentaxe do punto de disparo que permita a carga.
• Engadido o requisito de que, como resultado da proba de sobrecarga, o voltaxe máximo de carga medido nas celas non debe exceder a súa rexión de funcionamento normal.

carga de alta taxa

• Adición dunha proba de carga de alta taxa (mesmos requisitos de proba que UL 1973);
• O atraso do BMS tamén se considera no resultado da proba: a corrente de sobrecarga pode superar a corrente de carga máxima durante un breve período (dentro duns segundos) que está dentro do tempo de atraso da detección do BMS.

Curtocircuíto

• Elimina o requisito de que se funciona un dispositivo de protección no circuíto, a proba repítese ao 90 % do punto de disparo do dispositivo de protección ou nunha porcentaxe do punto de disparo que permita cargar durante polo menos 10 min.

OvercargarBaixoDescargaTest

• Adición de sobrecarga baixo a proba de descarga (os requisitos da proba son os mesmos que UL 1973)

Sobredescarga

• Engadido do requisito de que a tensión das celas se medirá durante a proba.
• Engadido o requisito de que, como resultado da proba de sobredescarga, a tensión de descarga mínima medida nas celas non debe exceder o seu rango de funcionamento normal.

Proba de temperatura (aumento de temperatura)

• Engadido o requisito de que se os parámetros de carga máximos varían coa temperatura, a correspondencia entre os parámetros de carga e a temperatura deberá especificarse claramente nas instrucións de carga e o DUT cargarase baixo os parámetros de carga máis severos.
• Cambiar o requisito da condición previa. Os ciclos de carga e descarga repítense por un total mínimo de 2 ciclos completos de carga e descarga, ata que os ciclos de carga e descarga consecutivos non continúen aumentando a temperatura máxima da célula máis de 2 °C。(requírense 5 ciclos de carga e descarga). na versión antiga)
• Adición do requisito de que os dispositivos de protección térmica e de protección contra sobreintensidade non deben funcionar.

Proba de continuidade de posta a terra

Adición de proba de continuidade de conexión a terra (os requisitos da proba son os mesmos que UL 2580)

Proba de tolerancia de deseño de fallo dunha célula

As baterías de litio secundarias que teñan unha enerxía nominal superior a 1 kWh someteranse á proba de tolerancia de deseño de fallo dunha célula de UL/ULC 2580).

Resumoy

A nova versión da UL 2271 cancela as motocicletas eléctricas na gama de produtos (as motocicletas eléctricas incluiranse no ámbito da UL 2580) e engade drons; co desenvolvemento das baterías de ións de sodio, cada vez son máis os LEV que as utilizan como fonte de alimentación. Os requisitos para as células de ión de sodio engádense á nova versión estándar. En canto ás probas, tamén se melloraron os detalles das probas e prestouse máis atención á seguridade da célula. Engadiuse unha fuga térmica para baterías grandes.

Anteriormente, a cidade de Nova York ordenara que as baterías para bicicletas eléctricas, scooters eléctricos e vehículos eléctricos lixeiros (LEV) debían cumprir coa UL 2271. Esta revisión estándar tamén ten como obxectivo controlar de forma integral a seguridade da batería das bicicletas eléctricas e outros equipos. Se as empresas queren entrar con éxito no mercado norteamericano, deben comprender e cumprir os requisitos dos novos estándares de forma oportuna.