TCVN12241-1:2018

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12241-1:2018 (IEC 62660-1:2018) về Pin lithium - ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 1: Thử nghiệm tính năng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12241-1:2018 IEC 62620-1:2018 PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - PHẦN 1: THỬ NGHIỆM TÍNH NĂNG Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 1: Performance testing Lời nói đầu TCVN12241-1:2018 hoàn toàn t ươ ng đương với IEC 62660-1 : 2018; TCVN 12241-1 : 2018 do Ban kỹ thuật t iêu chu ẩ n quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điệ n và khí cụ điệ n biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Ch ấ t lượng đ ề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ c ô ng bố. Bộ TCVN 12241 (IEC 62660), Pin lithium-ion th ứ c ấ p d ùng để truyề n lực cho phương tiện g ia o th ô ng đường bộ chạy đ iện hiện c ó các ph ầ n sau: - TCVN 12241-1:2018 (IEC 62660-1:2018), Ph ầ n 1: Thử nghiệm tính năng; - TCVN 12241-2:2018 (IEC 6 2 6 60-2:2018), Ph ầ n 2: Độ tin cậy v ề th ử nghiệm qu á mức; - TCVN 12241-3:2018 (IEC 62660-3:2016). Ph ầ n 3: Yêu c ầ u an to à n; - TCVN 12241-4:2018 (IEC TR 62 6 60-4 : 2017) , Ph ầ n 4: Phương pháp thử nghiệ m thay th ế cho th ử nghiệm ngắn mạch b ê n tr ong c ủ a TCVN 12241-3 : 2018 (IEC 62660-3 : 2016). Tiêu chuẩn này á p dụng c ù ng v ới IS O 12405-4 [ 1 ] . PIN LITHIUM-ION THỨ CẤP DÙNG ĐỂ TRUYỀN LỰC CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN PHẦN 1: THỬ NGHIỆM TÍNH NĂNG Secondary l i th i um- i on cells for the propulsion of e l ecric road vehicles - Part 1: Performance testing 1 Phạm vi áp dụng T iê u chu ẩ n n à y quy định thử nghiệm tính năng và thử nghiệm tuổi th ọ của các pin lithium -ion thứ c ấ p sử d ụ ng để truy ề n lực cho phương tiện giao th ô ng đườ ng bộ chạy điện (sau đây gọi là xe điện) k ể c ả xe đ iện chạy acquy (BEV) và xe điện hybrid (HEV). CH Ú TH Í CH 1: Pin lithium -ion thứ c ấ p được sử dụng đ ề t r uy ề n l ực cho c á c phương tiện giao th ô ng chạy đ iệ n hybrid lo ạ i cắ m vào (PHEV) có th ể được thử nghiệm b ằ ng quy tr ì nh dùng cho ứ ng dụng BEV ho ặ c ứng dụng HEV, theo th iế t k ế hệ th ố ng acquy, dựa tr ê n thỏa thuận giữa nh à ch ế tạo và khách hàng. Ti ê u chu ẩ n n à y nhằm quy đ ị nh các quy tr ì nh thử nghiệm đ ể đạt được đặc tính thiết y ế u của c á c pin lithium -ion dùng cho ứng dụng truyền lực cho phương tiện giao th ôn g liên quan đến dung lượng, mật độ c ô ng suất, mật độ n ă ng lượng, tuổi thọ bảo qu ả n và tuổi thọ . Tiêu chuẩn này cung c ấ p các quy tr ì nh thử nghiệm t iêu chuẩn và các đi ề u kiện để thử nghiệm các đặc t í nh tính năng cơ b ả n của các pin lithium-ion dùng cho các ứng dụng truyền lực cho xe đ iện là những đ ặc t í nh kh ô ng thể thiếu để gi ữ mức t í nh năng cơ b ả n v à c ó được các d ữ liệu thiết y ế u v ề các pin có thi ế t k ế khác nhau của hệ th ố ng acquy v à bộ acquy. CHÚ TH Í CH 2: Th eo thỏa thuận giữa nhà ch ế tạo và kh á ch h à ng, điều kiện thử nghiệm cụ th ể có th ể đ ược ch ọn thêm ngo à i c á c đi ề u kiện quy đị nh trong ti êu chuẩn n à y. Các đ iề u kiện thử nghiệm được chọn được mô t ả trong Ph ụ lục A . CHÚ THÍCH 3: C á c thử nghiệm t í nh năng đối với các pin lithium-ion được k ế t n ố i đ i ện có th ể có đ ược thực hiện tham khảo tiêu chuẩn này. CH Ú TH Í CH 4: C á c q u y đ ịnh kỹ thu ật v ề thử nghiệm acquy về hệ th ố ng a cquy l i thium- i on được xác đ ị nh trong IS O 12405-4(1). 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các t à i liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản m ớ i nhất (kể cả các sửa đ ổ i). ISO/TR 8713, Electrically propelled road vehicles - Vocabulary (Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện -Từ vựng) 3 Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong ISO/TR 8713 và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây. 3.1 Xe điện chạy acquy (battery electric vehicle) BEV Xe điện chỉ sử dụng acquy truyền động làm nguồn năng lượng để truyền lực cho xe. 3.2 Xe điện hybrid (hybrid electric vehicle) HEV Xe c ó cả hệ thống tích trữ năng lượng nạp lại được và nguồn năng lượng dùng nhiên liệu để truyền lực. 3.3 Dung lượng danh định (rated capacity) C n Giá trị dung lượng của pin, tính bằng ampe giờ (Ah) được xác định trong các điều kiện quy định và do nhà chế tạo công bố. CHÚ THÍCH: n trong C n là thời gian cơ s ở tính bằng giờ (h). Trong tiêu chuẩn này, n = 3 đối v ớ i ứng dụng BEV v à n = 1 đ ối với ứng dụng HEV nếu không có quy định khác. 3.4 Dòng điện thử nghiệm chuẩn (re f erence test current) I t Dòng điện tính bằng ampe (A) được thể hiện như sau I t = C n /1 CHÚ THÍCH 1: 1 là khoảng thời gian tính bằng giờ (h) CHÚ TH Í CH 2: Xem IEC 61434:1996 [4], Điều 2. 3.5 Nhiệt độ phòng (room temperature) Nhiệt độ 25 °C ± 2 K. 3.6 Pin lithium-ion thứ cấp (secondary lithium ion cell) Pin Một pin thứ cấp có điện năng được lấy từ các phản ứng đưa vào và lấy ra của các ion lithium giữa anốt và catốt. CHÚ THÍCH: Pin thứ cấp là đơn vị cơ bản được chế tạo đ ể cung cấp nguồn điện năng bằng cách được đ ổ i trực tiếp từ hóa năng. Pin gồm các điện cực, chất điện phân, b ì nh chứa và các đầu nối, và được thiết kế đ ể nạp điện. 3.7 Trạng thái nạp ( s tate of charge) SOC Dung lượng sẵn có trong acquy được thể hiện bằng phần trăm của dung lượng danh định. 3.8 Duy trì điện nạp (charge retention) Khả năng của pin duy trì được dung lượng ở tình trạng mạch h ở trong các điều kiện bảo quản quy định. 4 Điều kiện thử nghiệm 4.1 Quy định chung Phải nêu trong báo cáo kết quả thử nghiệm các chi tiết về thiết bị đo được sử dụng. Thử nghiệm và phép đo phải được thực hiện với lưu ý để tránh ngắn mạch. CHÚ TH Í CH: Thử nghiệm và phép đo có thể được thực hiện trong điều kiện cố định do nhà chế tạo pin khuyến cáo. 4.2 Thiết bị đo 4.2.1 Dải đo của thiết bị đo Thiết bị đo được sử dụng phải cho phép đo được các giá trị điện áp và dòng điện. Dải đo của các thiết bị đo này và các phương pháp đo phải được chọn sao cho đảm bảo độ ch í nh xác quy định đối với từng thử nghiệm. Đối với thiết bị đo analog, điều này ngụ ý là các số đọc phải được lấy trong một phần ba cuối cùng của thang đo. Cho phép sử dụng thiết bị đo khác bất kỳ với điều kiện chúng cho độ chính xác tương đương. 4.2.2 Đo điện áp Điện trở của vôn mét sử dụng phải tối thiểu là 1 M Ω /V. 4.2.3 Đo dòng điện Toàn bộ cụm ampe mét, điện tr ở shunt và dây dẫn phải có cấp chính xác 0,5 hoặc tốt hơn. 4.2.4 Đo nhiệt độ Nhiệt độ pin phải được đo bằng cách sử dụng thiết b ị đo nhiệt độ bề mặt có thang đo tương đương và độ chính xác như quy định trong 4.2.1. Nhiệt độ cần được đo ở vị trí phản ánh sát nhất nhiệt độ của pin. Nhiệt độ có thể được đo ở các v ị trí thích hợp khác nếu cần. Các ví dụ về đo nhiệt độ được thể hiện trên Hình 1. Phải tuân thủ các hướng dẫn đo nhiệt độ do nhà chế tạo quy định. Hình 1 - Ví dụ về đo nhiệt độ của pin 4.2.5 Các phép đo khác Các giá trị khác có thể được đo bằng cách sử dụng thiết bị đo với điều kiện là phù hợp với 4.3. 4.3 Dung sai Độ chính xác tổng của các giá trị ki ể m soát hoặc đo, so với các giá trị quy định hoặc thực tế phải nằm trong các dung sai sau: a) ± 0,1 % đối với điện áp; b) ± 1 % đối với dòng điện; c) ± 2 K đối với nhiệt độ; d) ± 0,1 % đối với thời gian; e) ±0,1 % đối với khối lượng; f) ± 0,1 % đối với kích thước. Các dung sai này bao gồm độ chính xác kết hợp của các thiết bị đo, kỹ thuật đo được sử dụng, và tất cả các nguồn sai số khác bất kỳ trong quy trình thử nghiệm. 4.4 Ổn định nhiệt Để ổn định nhiệt độ pin, pin phải được đặt trong nhiệt độ thử nghiệm quy định trong tối thiểu 12 h. Thời gian này có thể được giảm xuống nếu đạt được ổn định nhiệt, ổn định nhiệt được coi là đạt được nếu sau một khoảng thời gian 1 h, sự thay đổi nhiệt độ pin thấp hơn 1 K. 5 Đo kích thước Kích thước lớn nhất của chiều rộng, chiều dày hoặc đường kính, và chiều dài c ủ a pin phải được đo ở nhiệt độ phòng và đến ba chữ số có nghĩa theo các dung sai trong 4.3. Các ví dụ về kích thước lớn nhất được cho trong Hình 2a đến Hình 2f. CHÚ D Ẫ N A chiều rộng tổng B chiều dày tổng C đường kính D chiều dài tổng (kể cả các đầu nối) E chiều dài tổng (không kể các đầu nối) Hình 2 - Ví dụ về kích thước lớn nhất c ủ a pin CH Ú THÍCH: Pin hình lăng trụ được cung cấp cùng với vỏ kim loại cứng hoặc vỏ màng mềm nhiều lớp. Pin h ì nh l ă ng trụ có v ỏ màng mềm nhiều lớp thường được gọi là pin túi. Thể tích của pin hình lăng trụ được tính bằng tích của chiều cao tổng không t í nh các đầu nối, chiều rộng tổng và chiều dày tổng, và thể tích của pin hình trụ được t í nh bằng tích của tiết diện của phần hình trụ và chiều cao tổng của chúng không tính các đầu nối. 6 Đo khối lượng Khối lượng của pin được đo đến ba chữ số có nghĩa theo các dung sai cho trong 4.3. 7 Đo điện 7.1 Quy định chung Trong mỗi thử nghiệm, điện áp, dòng điện và nhiệt độ đều phải được ghi vào báo cáo. Trước mỗi thử nghiệm, nhiệt độ của pin phải được ổn định ở nhiệt độ phòng theo 4.4, nếu không có quy định khác. Nhiệt độ môi trường phải là nhiệt độ phòng nếu không có quy định khác. 7.2 Điều kiện chung về nạp điện Nếu không có quy định khác trong tiêu chuẩn này, trước thử nghiệm đo điện, pin phải được nạp điện như sau. Trước khi nạp, pin phải được phóng điện ở nhiệt độ phòng và ở dòng điện không đổi mô tả trong Bảng 1 xuống điện áp kết thúc phóng điện do nhà chế tạo quy định. Sau đó, pin phải được nạp theo phương pháp nạp do nhà chế tạo công bố, ở nhiệt độ phòng. 7.3 Dung lượng Dung lượng của pin phải được đo theo các bước sau. Bước 1 - Pin phải được nạp theo 7.2. Sau khi nạp lại, nhiệt độ của pin phải được ổn định theo 4.4. Bước 2 - Pin được phóng điện ở nhiệt độ quy định với dòng điện không đ ổ i I t (A) đến điện áp kết thúc phóng điện do nhà chế tạo pin cung cấp. Phải sử dụng dòng điện phóng và nhiệt độ cho trong Bảng 1. Ngoài Bảng 1, các điều kiện thử nghiệm cụ thể có thể được lựa chọn dựa trên thỏa thuận giữa nhà chế tạo pin và khách hàng. Các điều kiện thử nghiệm chọn lọc được cho trong Bảng A.1. Bảng 1 - Điều kiện phóng điện Nhiệt độ °C Dòng điện phóng A Ứng dụng BEV Ứng dụng HEV 0 25 1/3 I t 1 I t 45 Bước 3 - Đo thời gian phóng điện cho đến khi đạt đến điện áp kết thúc phóng điện quy định. Tính dung lượng của pin thể hiện bằng Ah đến ba chữ số có nghĩa bằng cách nhân dòng điện ph ó ng (A) với khoảng thời gian phóng điện (h). 7.4 Điều chỉnh SOC Các pin thử nghiệm phải được nạp như quy định dưới đây, nếu không có quy định khác. Điều chỉnh SOC là quy trình cần tuân thủ để chuẩn bị các pin theo các SOC khác nhau đối với các thử nghiệm trong tiêu chuẩn này. Bước 1 - Pin phải được nạp theo 7.2. Bước 2 - Pin phải được cho nghỉ ở nhiệt độ phòng theo 4.4. Bước 3 - Pin phải được phóng điện ở dòng điện không đổi theo Bảng 1 trong (100 - n)/100 x 3 h đối với ứng dụng BEV và (100 - n)/100 x 1 h đối với ứng dụng HEV, trong đó n là SOC (%) cần điều chỉnh đối với từng thử nghiệm. 7.5 Công suất 7.5.1 Quy định chung Thử nghiệm này nhằm xác định đặc tính công suất của pin trong các điều kiện sử dụng đại diện của ứng dụng BEV và HEV. Dựa trên thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp trong 7.5.2, mật độ công suất và mật độ công suất phục hồi của pin phải được tính theo 7.5.3 và 7.5.4 tương ứng. Mật độ công suất và mật độ công suất phục hồi phải được tính và ghi vào báo cáo đối với từng tổ hợp SOC và nhiệt độ như cho trong 7.5.2. 7.5.2 Phương pháp thử nghiệm Th ử nghiệm phải được thực hiện theo quy trình sau. a) Đo khối lượng Khối lượng pin phải được đo như quy định trong Điều 6. b) Đo kích thước Kích thước của pin phải được đo như quy định trong Điều 5. c) Điều chỉnh SOC và nhiệt độ Thử nghiệm trong 7.5.2 d) phải được thực hiện trong từng tổ hợp SOC và nhiệt độ pin khi bắt đầu thử nghiệm như quy định trong Bảng 2, theo quy trình quy định bởi nhà chế tạo pin. SOC phải được điều chỉnh theo 7.4. Bảng 2 - Điều kiện SOC và nhiệt độ đối với thử nghiệm công suất SOC % Nhiệt độ pin °C 20 25 50 -20 0 25 40 80 25 CHÚ THÍCH: Điều kiện thử nghiệm chọn lọc được cho trong Bảng A.2. d) Thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp Phóng điện pin trong 10 s ở dòng điện phóng lớn nhất theo quy định của nhà chế tạo pin ( I dmax ), và đo điện áp ở cuối thời gian xung 10 s ( U d ). Nạp điện cho pin trong 10 s ở dòng điện nạp lớn nhất theo quy định của nhà chế tạo pin ( I cmax ), và đo điện áp ở cuối thời gian xung 10 s ( U c ). Các giá trị I dmax và I cmax thay đổi tùy thuộc vào giá trị SOC, nhiệt độ thử nghiệm và tình trạng nạp điện hoặc phóng điện. Các giới hạn nạp và phóng của dòng điện và điện áp ở nhiệt độ thấp theo quy định của nhà chế tạo pin cần đư ợ c tính đến. Trong trường hợp I dmax và I cmax không được cho trước thì giá trị này có thể có được theo thử nghiệm trong Phụ lục C. 7.5.3 Tính toán mật độ công suất 7.5.3.1 Tính công suất Công suất phải được tính theo công thức (1) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. P d = U d X I dmax (1) trong đó P d là công suất (W); U d là điện áp đo được vào thời điểm k ế t thúc xung 10 s của I dmax phóng điện (V); I dmax là dòng điện phóng lớn nhất do nhà chế tạo quy định (A). Nếu P d là giá trị ước tính thì phải nêu như vậy. 7.5.3.2 Mật đ ộ công suất trên một đơn vị khối lượng Mật độ công suất theo khối lượng được tính theo công thức (2) và làm tròn đ ế n 3 chữ số c ó nghĩ a (2) trong đó ρ pd là mật độ công suất (W/kg); P d là công suất (W); m là khối lượng của pin (kg). 7.5.3.3 Mật độ công suất trên một đơn vị thể tích Mật độ công suất theo thể tích được tính theo công thức (3) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. (3) trong đó ρ pv l m là mật độ công suất theo thể tích (W/l); P d là công suất (W); V là thể tích của pin (I). 7.5.4 Tính toán mật độ công suất phục hồi 7.5.4.1 Công suất phục hồi Công suất phục hồi phải được tính theo công thức (4) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. P c = U c x I cmax (4) trong đó P c là công suất phục hồi (W); U c là điện áp đo được vào thời điểm kết thúc của xung 10 s của I cmax nạp (V); I cmax là dòng điện nạp lớn nhất được nhà chế tạo quy định (A). Nếu P c là giá trị ước tính thì phải nêu như vậy. 7.5.4.2 Mật độ công suất phục hồi trên một đơn vị khối lượng Mật độ công suất phục hồi theo đơn vị khối lượng được tính theo công thức (5) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. (5) trong đó ρ pc là mật độ công suất phục hồi (W/kg); P c là công suất phục hồi (W); m là khối lượng của pin (kg). 7.5.4.3 Mật độ công suất phục hồi trên một đơn vị thể tích Mật độ công suất phục hồi theo thể tích được tính theo công thức (6) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. (6) trong đó ρ pv l mc là mật độ công suất phục hồi (W/l); P c là công suất phục hồi (W); V là thể tích của pin (I). 7.6 Năng lượng 7.6.1 Quy định chung Thử nghiệm này nhằm xác định mật độ năng lượng có thể có được từ pin trong các điều kiện sử dụng đại diện của ứng dụng BEV và HEV. Dựa trên thử nghiệm trong 7.6.2, mật độ năng lượng của pin phải được tính theo 7.6.3. 7.6.2 Phương pháp th ử nghiệm Mật độ năng lượng theo khối lượng (Wh/kg) và mật độ năng lư ợ ng theo thể tích (Wh/I) của pin khi phóng điện với dòng điện không đổi bằng 1/3 l t A đối với ứng dụng BEV và 1 l t A đối với ứng dụng HEV phải được xác định theo quy trình sau. a) Đo khối lượng Khối lượng của pin phải được đo như quy định trong Điều 6. b) Đo kích thước Kích thước của pin phải được đo như quy định trong Điều 5. c) Đo dung lượng Dung lượng của pin phải được xác định như quy định trong 7.3 ở nhiệt độ phòng. d) Tính điện áp trung bình Giá trị điện áp trung bình trong khi phóng điện trong thử nghiệm dung lượng nêu trên phải nhận được bằng cách tích phân điện áp phóng theo thời gian và chia kết quả cho thời gian ph ó ng điện. Điện áp trung bình được tính theo cách đơn giản sử dụng phương pháp sau: Các điện áp phóng điện U 1 , U 2 , ... U n được ghi vào báo cáo cứ sau 5 s từ thời điểm bắt đầu phóng điện và loại bỏ các điện áp chạm đến ngưỡng điện áp kết thúc phóng điện trong ít hơn 5 s. Điện áp trung bình U avr khi đó được tính theo cách đơn giản hóa sử dụng công thức (7) và kết quả làm tròn đến ba chữ s ố có nghĩa. (7) 7.6.3 Tính toán mật độ năng lượng 7.6.3.1 Mật độ năng lượng trên một đơn vị khối lượng Mật độ năng lượng phải được tính theo công thức (8) và công thức (9) bằng cách làm tròn kết quả đến 3 chữ số có nghĩa. W ed = C d x U avr (8) trong đó W ed là điện năng của pin (Wh); C d là dung lượng phóng (Ah) ở 1/3 l t (A) đối với BEV và 1 l t ( (A) đối với HEV; U avr là điện áp trung bình trong quá trình phóng điện (V). (9) trong đó ρ ed là mật độ năng lượng theo khối lượng (Wh/kg); W ed là điện năng của pin (Wh); m l à khối lượng của pin (kg). 7.6.3.2 Mật độ năng lượng trên một đơn vị thể tích Mật độ năng lượng theo thể tích được tính theo công thức (10) và làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. (10) trong đó ρ evl md là mật độ năng lượng theo thể tích (Wh/I); W ed là điện năng của pin (Wh); V là thể tích của pin (I). 7.7 Thử nghiệm bảo quản 7.7.1 Quy định chung Thử nghiệm này nhằm xác định đặc tính duy trì dung lượng của pin trong quá trình bảo quản hoặc không sử dụng và bao gồm thử nghiệm duy trì nạp trong 7.7.2 và thử nghiệm tuổi thọ bảo quản trong 7.7.3. 7.7.2 Thử nghiệm duy trì điện nạp Thử nghiệm này nhằm xác định đặc tính duy trì điện nạp của pin trong quá trình bảo quản kể cả vận chuyển. Đặc tính duy trì điện nạp của pin ở 50 % SOC phải được xác định theo quy trình sau. Bước 1 - Pin phải được nạp điện theo 7.2. Bước 2 - Pin phải được phóng điện đến 50 % SOC theo phương pháp quy định trong 7.4. Sau đó, pin phải được ổn định ở nhiệt độ thử nghiệm trong 1 h. CHÚ THÍCH: Giá trị SOC có thể được thay đổi theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà chế tạo pin. Bước 3 - Phóng điện pin đến điện áp kết thúc phóng điện ở dòng điện phóng điện 1/3 l t (A) đối với ứng dụng BEV và 1 l t (A) đối với ứng dụng HEV và ở nhiệt độ phòng. Dung lượng phóng điện này là C b . Bước 4 - Lặp lại một lần các bước 1 và 2. Bước 5 - Pin phải được bảo quản trong 28 ngày ở nhiệt độ môi trường 45 °C. Bước 6 - Sau bước 5, pin phải được ổn định ở nhiệt độ phòng theo 4.4. Sau đó, phóng điện pin ở dòng điện không đổi 1/3 l t (A) đối với ứng dụng BEV và 1 l t (A) đối với ứng dụng HEV ở nhiệt độ phòng cho đến khi đạt đến điện áp kết thúc phóng điện, và sau đ ó đo dung lượng của pin. Dung lượng phóng điện này là C r . Tỷ số duy trì điện nạp phải được tính theo công thức (11). (11) trong đó R là tỷ số duy trì điện nạp (%); C r là dung lượng của pin sau bảo quản (Ah); C b là dung lượng của pin trước bảo quản (Ah) 7.7.3 Thử nghiệm tuổi thọ bảo quản Thử nghiệm này nhằm xác định đặc tính suy giảm chất lượng của pin trong quá trình bảo quản hoặc không sử dụng của các ứng dụng BEV và HEV. Tuổi thọ bảo quản của pin phải được xác định theo quy trình sau. Bước 1 - Xác định dung lượng, mật độ công suất và mật độ công suất phục hồi của pin theo 7.2, 7.3 và 7.5. Bước 2 - Điều chỉnh SOC của pin đến 100 % đối với ứng dụng BEV, và đến 50 % đối với ứng dụng HEV theo 7.4. Sau đó pin phải được bảo qu ả n trong 42 ngày ở nhiệt độ môi trường 45 °C. Bước 3 - Sau khi bảo quản ở bước 2, pin phải được giữ ở nhiệt độ môi trường theo 4.4 và phóng điện ở dòng điện không đổi 1/3 l t (A) đối với ứng dụng BEV và 1 I t (A) đối với ứng dụng HEV, xuống điện áp kết thúc phóng điện do nhà chế tạo quy định. Sau đó, đo dung lượng của pin. Dung lượng phóng điện này là dung lượng duy trì (Ah). Cũng phải đo mật độ công suất và mật độ công suất phục hồi. Bước 4 - Lặp lại ba lần các bước 2 và bước 3. Phải ghi vào báo cáo dung lượng, mật độ công suất, mật độ công suất phục hồi và dung lượng duy trì đo được ở bước 1 và bước 3. Nếu pin được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong suốt thử nghiệm để nghỉ ví dụ như để điều chỉnh thời gian thử nghiệm thì thời gian tổng của giai đoạn nghỉ này phải được ghi vào báo cáo. 7.8 Thử nghiệm tuổi thọ 7.8.1 Quy định chung Thử nghiệm tu ổ i thọ phải được thực hiện để xác định đặc tính suy giảm của pin do các chu kỳ nạp và phóng điện. Trình tự thử nghiệm tuổi thọ được cho trong Phụ lục B. CH Ú THÍCH 2: Các điều kiện thử nghiệm chọn lọc được cho trong Bảng A.3. 7.8.2 Thử nghiệm chu kỳ BEV 7.8.2.1 Đo tính năng ban đầu Trước thử nghiệm chu kỳ nạp và phóng điện, đo dung lượng, dung lượng phóng điện động và công suất gọi là tính năng ban đầu của pin. - Dung lượng Dung lượng phải được đo như quy định trong 7.3 ở 25 °C. - Dung lượng phóng điện động C D Dung lượng phóng điện động C D phải được đo ở 25 °C và 45 °C. Dung lượng phóng điện động được xác định bằng giá trị dòng điện nạp và phóng điện lượng tích phân theo thời gian được xác định bởi thử nghiệm sau: Phóng điện lặp lại pin đã được nạp đầy theo một profin phóng điện động A quy định trong Bảng 3 và Hình 3 cho đến khi điện áp đạt đ ế n giới hạn dưới quy định bởi nhà chế tạo. - Công suất Công suất phải được đo như quy định trong 7.5 ở 25 °C và 50 % SOC. 7.8.2.2 Chu kỳ nạp và phóng điện Thử nghiệm chu kỳ nạp và phóng điện phải được thực hiện như sau. a) Khi bắt đầu thử nghiệm, nhiệt độ pin phải là 45 °C. Nhiệt độ môi trường phải là 45 °C. b) Các bước thử nghiệm Quy trình thử nghiệm từ bước 1 đến bước 5 phải được lặp lại liên tục trong 28 ngày. Thời gian nghỉ giữa mỗi bước phải í t hơn 4 h. Sau đó, đo tính năng của pin như quy định trong 7.8.2.2 c). Quy trình này phải được lặp lại cho đến khi kết thúc thử nghiệm quy định trong 7.8.2.2 d). Bước 1 - Pin phải được phóng hết bằng phương pháp do nhà chế tạo quy định. Bước 2 - Các pin phải được nạp đầy bằng phương pháp do nhà chế tạo quy định. Thời gian nạp phải ít hơn 12 h. Bước 3 - Phóng điện pin theo profin phóng điện động A quy định trong Bảng 3 và Hình 3 cho đến khi dung lượng phóng đạt tương đương 50 % ± 5 % dung lượng phóng điện động ban đầu C D ở 45 °C. Nếu điện áp đạt đến giới hạn dưới do nhà chế tạo quy định trong bước 3, thử nghiệm phải được dừng lại bất kể quy định trong 7.8.2.2 d), và tính năng của pin phải được đo tại điểm này như quy định trong 7.8.2.2 c). Nếu nhiệt độ của pin đạt đến giới hạn trên do nhà chế tạo quy định trong bước 3 thì thời gian nạp/phóng bước 20 trong Bảng 3 có thể được kéo dài đến giá trị thích hợp. Khoảng thời gian thực tế phải được ghi vào báo cáo. Nếu điện áp đạt đến giới hạn lớn nhất do nhà chế tạo quy định trong bước nạp điện ở Bảng 3 thì nạp với điện áp không đổi ở điện áp lớn nhất phải được áp dụng cho đến khi kết thúc bước này. Trong profin này, công suất thử nghiệm phải được tính bằng cách sử dụng công thức (12) P max = N x W ed (12) trong đó P max là công suất thử nghiệm (W); N l à giá trị (1/h) của công suất lớn nhất yêu cầu cho phương tiện của pin (W) chia cho năng lượng của pin (Wh); CHÚ THÍCH: Giá trị N = 3/h l à một ví dụ dựa trên quy định kỹ thuật của các BEV thương mại. W e d là điện năng của pin ở nhiệt độ phòng (Wh). N ế u giá trị suy ra từ công thức (12) lớn hơn công suất lớn nhất của pin do nhà chế tạo quy định, công suất thử nghiệm phải được xác định bằng 80 % công suất lớn nhất ở nhiệt độ phòng và ở 20 % SOC do nhà chế tạo quy định. Giá trị công suất được sử dụng thực tế phải được ghi vào báo cáo. Bảng 3 - Pro fi n phóng điện động A dùng cho thử nghiệm chu kỳ BEV Bước nạp/phóng điện Khoảng thời gian s T ỷ số với công suất thử nghiệm % Nạp/phóng điện 1 16 0,0 - 2 28 +12,5 Phóng điện 3 12 +25,0 Phóng điện 4 8 -12,5 Nạp điện 5 16 0,0 - 6 24 +12,5 Phónq điện 7 12 +25,0 Phóng điện 8 8 -12,5 Nạp đi ệ n 9 16 0,0 - 10 24 +12,5 Phón g đi ệ n 11 12 +25,0 Ph ó ng điện 12 8 -12,5 N ạ p đ iệ n 13 16 0,0 - 14 36 +12,5 Phóng điện 15 8 +100,0 Phón g điện 16 24 +62,5 Phón g đi ệ n 17 8 -25,0 N ạ p đi ện 18 32 +25,0 Phóng điện 19 8 -50,0 N ạ p đi ệ n 20 44 0,0 - Hình 3 - Profin ph ó ng điện động A dùng cho thử nghiệm chu kỳ BEV Bước 4 - Phóng điện pin một lần theo pro f in phóng điện động B (pro f in leo núi) được quy định trong Bảng 4 và Hình 4. Công suất thử nghiệm phải đư ợ c tính sử dụng công thức (12). Nếu điện áp đạt đến giới hạn dưới do nhà chế tạo quy định trong bước 4 thì thử nghiệm phải được dừng lại bất kể quy định trong 7.8.2.2 d), và tính năng của pin phải được đo tại điểm này như quy định trong 7.8.2.2 c). Nếu điện áp acquy thường đạt đến điện áp giới hạn dưới trong nạp/phóng bước 16, công suất và thời gian phóng điện có thể được thay đổi cho phù hợp. Các giá trị thử nghiệm thực tế phải được ghi vào báo cáo. Bảng 4 - Profin phóng điện động B dùng cho thử nghiệm chu kỳ BEV Bước nạp/phóng điện Khoảng thời gian s Tỷ số với công suất thử nghiệm % Nạp/phóng điện 1 16 0,0 - 2 28 +12,5 Phóng điện 3 12 +25,0 Phóng điện 4 8 -12,5 Nạp điện 5 16 0,0 - 6 24 +12,5 Phóng điện 7 12 +25,0 Phóng điện 8 8 -12,5 Nạp điện 9 16 0,0 - 10 24 +12,5 Phóng điện 11 12 +25,0 Phóng điện 12 8 -12,5 Nạp điện 13 16 0,0 - 14 36 +12,5 Phón g điện 15 8 +100,0 Phóng điện 16 120 +62,5 Phóng điện 17 8 -25,0 Nạp điện 18 32 +25,0 Phóng điện 19 8 -50,0 Nạp điện 20 44 0,0 - Hình 4 - Profin phóng điện động B dùng cho thử nghiệm chu kỳ BEV Bước 5 - Phóng điện pin theo profin phóng điện động A quy định trong Bảng 3 và Hình 3 cho đến khi dung lượng phóng điện tổng kể cả bước 3 và bước 4 đạt đến giá trị tương đương 80 % C D ban đầu ở 45 °C. N ế u nhiệt độ của pin đạt đến giới hạn trên do nhà chế tạo quy định trong bước 5 thì khoảng thời gian phóng/nạp của bước 20 trong Bảng 3 có thể được kéo dài đến giá trị thích hợp. Khoảng thời gian thực phải được ghi vào báo cáo. Nếu điện áp đạt đến giới hạn dưới do nhà chế tạo quy định trong bước 5 thì thử nghiệm phải được dừng lại bất kể quy định trong 7.8.2.2 d), và tính năng của pin phải được đo tại điểm này như quy định trong 7.8.2.2 c). c) Đo định kỳ tính năng Sau mỗi lần hoàn thành việc lặp lại các bước từ 1 đến 5 trong 28 ngày, tính năng của pin phải được đo như quy định trong 7.8.2.1. Thời gian lũy tích từ bước 1 đến 4 trong 7.8.2.2 b) cũng phải được ghi vào báo cáo. Dung lượng phóng điện động phải được đo chỉ ở 25 °C. d) Kết thúc thử nghiệm Thử nghiệm tu ổ i thọ phải được kết thúc khi thỏa mãn một trong các điều kiện sau. Nếu không thì quay lại 7.8.2.2 a) và lặp lại thử nghiệm. Điều kiện A - Trình tự thử nghiệm từ 7.8.2.2 a) đến 7.8.2.2 c) được lặp lại 6 lần. Điều kiện B - Khi tính năng bất kỳ đo được trong 7.8.2.2 c) giảm xuống thấp hơn 80 % giá trị ban đầu. Điều kiện C - Nhiệt độ của pin đạt đến giới hạn trên theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và khách hàng trong thử nghiệm. Số lần thực hiện từng profin và chu kỳ kỳ trong suốt thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo. 7.8.3 Thử nghiệm chu kỳ HEV 7.8.3.1 Đo tính năng ban đầu Trước thử nghiệm chu kỳ nạp và phóng điện , đo dung lượng và công suất và được lấy là tính năng ban đầu của pin. - Dung lượng Dung lượng phải được đo như quy định trong 7.3 ở 25 °C. - Công suất Công suất phải được đo như quy định trong 7.5 ở 25 °C, 50 % SOC. 7.8.3.2 Điện áp chuyển mạch của profin Trước thử nghiệm tuổi thọ, các điện áp chuyển mạch đã đặt tại đó phải chuyển đ ổ i cho nhau giữa pro f in phóng điện và pro f in nạp điện quy định trong 7.8.3.3 c). a) Điện áp chuyển mạch từ pro f in phóng điện sang profin nạp điện Điều chỉnh SOC của pin đến 30 % theo 7.4 và sau đ ó thực hiện một lần thử nghiệm chu kỳ với profin phóng điện ở 45 °C. Điện áp thấp nhất đạt được trong thử nghiệm này phải là điện áp chuyển mạch từ profin ph ó ng điện sang pro f in nạp điện. Nếu điện áp thấp nhất đạt được thấp hơn điện áp giới hạn dưới do nhà chế tạo quy định thì điện áp giới hạn dưới sẽ được lấy là điện áp chuyển mạch. Ngoài ra giá trị SOC của pin do nhà chế tạo khuyến cáo cũng có thể được sử dụng. b) Điện áp chuyển mạch từ pro f in nạp điện sang pro f in phóng điện Điều chỉnh SOC của pin đến 80 % theo 7.4, và sau đó thực hiện một lần thử nghiệm chu kỳ với profin nạp điện ở 45 °C. Điện áp cao nhất đạt được trong thử nghiệm này phải là điện áp chuyển mạch từ profin nạp điện sang profin phóng điện. Nếu điện áp cao nhất đạt được cao hơn điện áp giới hạn trên do nhà chế tạo quy định thì điện áp giới hạn trên sẽ được sử dụng làm điện áp chuyển mạch. Ngoài ra, giá trị SOC của pin do nhà chế tạo khuyến cáo cũng có thể được sử dụng. 7.8.3.3 Chu kỳ nạp và phóng Thử nghiệm chu kỳ nạp và phóng điện phải được thực hiện như sau. a) Nhiệt độ Nhiệt độ môi trường phải được duy trì ở 45 °C trong suốt thử nghiệm. Khi bắt đầu chu kỳ nạp và phóng, nhiệt độ của pin phải là 45 °C. b) Điều chỉnh SOC trước chu kỳ nạp và phóng Các pin phải được để ở nhiệt độ 45 °C và được điều chỉnh đến 80 % SOC hoặc SOC theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và khách hàng, trong khoảng thời gian từ 16 h đến 24 h, theo 7.4. Nếu không sử dụng giá trị 80 % SOC thì phải ghi vào báo cáo giá trị SOC sử dụng. Chu kỳ nạp và phóng Quy trình từ bước 1 đến bước 4 phải được lặp lại liên tục cho đến khi kết thúc thử nghiệm quy định trong 7.8.3.3 e). Trong quá trình thử nghiệm, tính năng của pin phải được đo định kỳ như quy định trong 7.8.3.3 d). Nếu nhiệt độ của pin đạt đến g i ới hạn trên do nhà chế tạo quy định trong quá trình thử nghiệm thì thời gian nạp/phóng bước 16 trong Bảng 5 và Bảng 6 có thể được kéo dài đến khoảng thời gian thích hợp. Khoảng thời gian thực tế phải được ghi vào báo cáo. Bước 1 - Chu kỳ nạp và phóng phải được thực hiện lặp lại thông qua profin phóng điện cho trong Bảng 5 và H ì nh 6 cho đến khi điện áp pin đạt đến điện áp chuyển mạch được đặt trong 7.8.3.2 a) (xem Hình 7). Bước 2 - Chu kỳ nạp v à phóng phải được thực hiện lặp lại thông qua profin nạp điện cho trong Bảng 6 và Hình 7 cho đến khi điện áp pin đạt đến điện áp chuyển mạch quy định theo 7.8.3.2 b) (xem Hình 7). Bước 3 - Lặp lại bước 1 và bước 2 trong 22 h. Bước 4 - Cho pin nghỉ trong 2 h. Bảng 5 - Pro fi n phóng điện dùng cho thử nghiệm chu kỳ HEV Bước nạp/phóng điện Khoảng thời gian s Dòng điện A Nạp/phóng điện 1 5 20 I t Phóng điện 2 10 10 I t Phóng điện 3 32 5 I t Phóng điện 4 20 0 I t - 5 5 -15 I t Nạp điện 6 10 -10 I t Nạp điện 7 37 -5 I t Nạp điện 8 20 0 I t - 9 5 15 I t Phóng điện 10 10 10 I t Phóng điện 11 37 5 I t Phóng điện 12 20 0 I t - 13 5 -12,5 I t Nạp điện 14 7 -7,5 I t Nạp điện 15 35 - 5 I t Nạp điện 16 42 0 I t - Hình 5 - Profin phóng điện dùng cho thử nghiệm chu kỳ HEV Nếu dòng điện lớn nhất do nhà chế tạo quy định nhỏ hơn 20 I t thì dòng điện lớn nhất do nhà chế tạo quy định có thể được sử dụng ở nạp/phóng bước 1, cùng với việc thay dòng điện ở nạp/phóng bước 6 bằng 50 % dòng điện lớn nhất do nhà chế tạo quy định. Bảng 6 - Profin nạp điện dùng cho thử nghiệm chu kỳ HEV Bước nạp/phóng điện Khoảng thời gian s Dòng điện A Nạp/phóng điện 1 5 -15 I t Nạp điện 2 10 -10 I t Nạp điện 3 37 -5 I t Nạp điện 4 20 0 I t - 5 5 20 I t Phóng điện 6 10 10 I t Phóng điện 7 32 5 I t Ph ó ng điện 8 20 0 I t - 9 5 -12,5 I t Nạp điện 10 7 -7,5 I t Nạp điện 11 49 -5 I t Nạp điện 12 20 0 I t - 13 5 15 I t Phóng điện 14 10 10 I t Phóng điện 15 23 5 I t Ph ó ng điện 16 42 0 I t - Hình 6 - Profin phóng đ iện dùng cho thử nghiệm chu kỳ HEV Nếu dòng điện lớn nhất do nhà chế tạo quy định nhỏ hơn 20 I t thì dòng điện lớn nh ấ t do nhà chế tạo quy định có thể được sử dụng ở nạp/phóng bước 5, cùng với việc thay dòng điện ở nạp/phóng bước 2 bằng 50 % dòng điện lớn nhất do nhà chế tạo quy định. Hình 7 - Dao động SOC điển hình khi kết hợp hai profin dùng cho thử nghiệm chu kỳ HEV d) Đo định kỳ tính năng Sau mỗi lần hoàn thành quy trình từ bước 1 đến bước 4 trong 7 ngày, công suất pin phải được đo như quy định trong 7.8.3.1. Dung lượng pin phải được đo cứ sau 14 ngày như quy định trong 7.8.3.1. e) Kết thúc thử nghiệm Thử nghiệm tuổi thọ phải được kết thúc khi thỏa mãn một trong hai điều kiện sau. Nếu không thì quay lại 7.8.3.3 a) và lặp lại thử nghiệm. Điều kiện A - Thử nghiệm trong 7.8.3.3 c) được lặp lại trong tổng cộng 6 tháng. Điều kiện B - Khi một trong hai t í nh năng đo theo 7.8.3.3 d) bị giảm xuống thấp hơn 80 % giá trị ban đầu. Số lần thực hiện mỗi profin và các điện áp chuyển mạch đạt được phải được ghi vào báo cáo. 7.9 Thử nghiệm hiệu suất năng lượng 7.9.1 Quy định chung Thử nghiệm này nhằm xác định hiệu suất nạp của pin trong các điều kiện sử dụng đại diện của ứng dụng BEV hoặc HEV. Hiệu suất năng lượng của các pin phải được xác định bằng hai thử nghiệm chung như quy định trong và một trong hai thử nghiệm mô tả trong 7.9.3 và 7.9.4. 7.9.2 Các thử nghiệm chung cho ứng dụng BEV và HEV 7.9.2.1 Thử nghiệm chung đối với các đ iều kiện bình thường Thử nghiệm này nhằm xác định hiệu suất của pin trong nạp điện bình thường trong các điều kiện sử dụng đại diện của ứng dụng BEV và HEV. Thử nghiệm này áp dụng cho các pin sử dụng trong HEV và BEV. Thử nghiệm này phải được thực hiện theo quy trình sau. a) Pin phải được cho nghỉ ở nhiệt độ phòng trong tối thiểu 1 h và tối đa 4 h sau khi được nạp đầy. Sau đó bắt đầu thử nghiệm. b) Phóng điện pin bằng phương pháp quy định trong 7.3 ở nhiệt độ phòng. c) Thử nghiệm hiệu suất năng lượng ở 100 % SOC: 1) để pin nghỉ trong 4 h, sau đó nạp đến 100 % SOC bằng phương pháp do nhà chế tạo khuyến cáo; 2) để pin nghỉ trong 4 h, sau đó phóng điện bằng phương pháp quy định trong 7.3 ở nhiệt độ phòng. d) Thử nghiệm hiệu suất năng lượng ở 70 % SOC: 1) để pin nghỉ trong 4 h, sau đó nạp đến 70 % SOC bằng phương pháp do nhà chế tạo khuyến cáo; 2) để pin nghỉ trong 4 h, sau đó ph ó ng điện bằng phương pháp quy định trong 7.3 ở nhiệt độ phòng. e) Tính lượng điện lượng phóng và lượng điện nạp Lượng điện lượng trong phóng và nạp có thể tính toán bằng cách sử dụng phương pháp sau: đọc dòng điện phóng và nạp / cách nhau s giây (s ≤ 30) từ lúc bắt đầu phóng điện: sau đó, tính điện lượng phóng Q d và điện lượng nạp Q c sử dụng công thức (13): (13) trong đó Q điện lượng phóng điện hoặc điện lượng nạp điện (Ah); I n giá trị dòng điện phóng hoặc giá trị dòng điện nạp tại điểm n trong các khoảng thời gian đo (A). f) Tính điện năng phóng và điện năng nạp Điện năng trong quá trình phóng và nạp có thể tính bằng cách sử dụng phương pháp sau: đọc các giá trị dòng điện ph ó ng / và điện áp phóng V ở các khoảng-thời gian s giây (s ≤ 30) từ khi bắt đầu phóng điện: sau đ ó tính điện năng phóng điện và điện năng nạp điện, sử dụng công thức (14). (14) trong đó W điện năng phóng điện hoặc điện năng nạp điện (Wh); I n giá trị dòng điện phóng hoặc giá trị dòng điện nạp tại điểm n trong các khoảng thời gian đo (A). U n giá trị điện áp phóng tại điểm thứ n trong các khoảng thời gian đo (V). g) Tính hiệu suất năng lượng Xác định hiệu suất culông bằng cách sử dụng công thức (15) và hiệu suất năng lượng bằng cách sử dụng công thức (16). (15) trong đó η c hiệu suất culông (%); Q d điện lượng ph ó ng điện trong 7.9.2.1 e) (Ah); Q c điện lượng nạp điện trong 7.9.2.1 e) (Ah). (16) trong đó η e hiệu suất năng lượng (%); W d điện năng phóng điện trong 7.9.2.1 f) (Wh); W c điện năng nạp điện trong 7.9.2.1 f) (Wh). 7.9.2.2 Thử nghiệm theo nhiệt độ Thử nghiệm này nhằm xác định hiệu suất năng lượng của pin trong nạp điện bình thường ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Thử nghiệm này áp dụng cho các pin sử dụng trong HEV và BEV. Thử nghiệm được thực hiện theo quy trình sau ở các nhiệt độ thử nghiệm -20 °C, 0 °C và 45 °C. a) Nạp đầy ở nhiệt độ phòng. b) Cân bằng nhiệt pin ở nhiệt độ thử nghiệm, và bắt đầu thử nghiệm sau tối thiểu 16 h và tối đa 24 h. c) Phóng điện pin bằng phương pháp quy định trong 7.3 ở mỗi nhiệt độ. d) Thử nghiệm hiệu suất năng lượng ở 100 % SOC: 1) tại từng nhiệt độ thử nghiệm, để pin nghỉ trong 4 h và sau đó nạp đến 100 % SOC bằng phương pháp do nhà chế tạo khuyến cáo; 2) để acquy nghỉ trong 4 h, và sau đó phóng điện bằng phương pháp quy định trong 7.3. e) Tính điện lượng ph ó ng điện và điện lượng nạp điện theo công thức (13). f) Tính điện năng phóng điện và điện năng nạp điện theo công thức (14). g) Tính hiệu suất culông và hiệu suất năng lư ợ ng theo công thức (15) và công thức (16). Cần tính đến các giới hạn nạp/phóng điện ở nhiệt độ thấp do nhà chế tạo quy định. 7.9.3 Thử nghiệm các pin dùng cho ứng dụng BEV Thử nghiệm này áp dụng cho các pin đã sử dụng trong BEV và nhằm để xác định hiệu suất năng lượng của pin trong các điều kiện nạp nhanh. Thử nghiệm được thực hiện theo quy trình sau. a) Pin được cho nghỉ ở nhiệt độ môi trường trong tối thiểu 1 h và tối đa 4 h sau khi nạp đầy. Sau đ ó bắt đầu thử nghiệm. b) Phóng điện pin bằng phương pháp quy định ở 7.3. c) Thử nghiệm hiệu suất năng lượng ở 80 % SOC; 1) để pin nghỉ trong 4 h, và sau đó cho nạp pin đến 80 % SOC với dòng điện 2 I t . Nếu điện áp tăng đến điện áp giới hạn trên quy định bởi nhà chế tạo th ì kết thúc nạp điện; CHÚ THÍCH: Các điều kiện thử nghiệm chọn lọc được cho trong Bảng A.4. 2) để pin nghỉ trong nhiều hơn 4 h cho đến khi pin đạt đến nhiệt độ thử nghiệm và sau đó cho phóng điện bằng phương pháp quy định trong 7.3. d) Tính điện lượng phóng và điện lượng nạp theo công thức (13). e) Tính điện năng phóng và điện năng nạp theo công thức (14). f) Tính hiệu suất năng lượng. Xác định hiệu suất culông theo công thức (17) và hiệu suất năng lượng theo công thức (18). (17) trong đó η c l hiệu suất culông (%); Q d 1 điện lượng ph ó ng điện trong 7.9.3 d) (Ah); Q c1 điện lượng nạp điện trong 7.9.3 d) (Ah). (18) trong đó η cl hiệu suất năng lượng (%); W d 1 điện năng phóng điện trong 7.9.3 e) (Wh); W c1 điện năng nạp điện trong 7.9.3 e) (Wh). 7.9.4 Tính hiệu suất năng lượng của các pin trong ứng dụng HEV Thử nghiệm này áp dụng cho các pin sử dụng trong các HEV, và nhằm xác định hiệu suất năng lượng của pin trong các điều kiện sử dụng đại diện của ứng dụng HEV. a) Tính điện năng nạp và điện năng phóng Tính điện năng nạp và điện năng phóng từ các kết quả của thử nghiệm quy đ ị nh trong 7.5, sử dụng công thức (19) và công thức (20). Làm tròn các giá trị nhận được đến ba chữ số có nghĩa. Đọc các giá trị dòng điện và điện áp ở các khoảng thời gian đều đặn từ dữ liệu dòng điện và điện áp thu được trong các chu kỳ nạp và phóng, tương ứng với dạng mẫu nạp và phóng trong thời gian 10 I t x 10 s. Sử dụng khoảng thời gian đo tiêu chuẩn 1 s. Khi điện áp acquy sau 10 s vượt quá điện áp giới hạn dưới của phóng điện hoặc điện áp giới hạn trên của nạp điện thì thực hiện thử nghiệm bằng cách sử dụng giá trị dòng điện trong giai đoạn dưới của Bảng 1 và ghi vào báo cáo giá trị dòng điện quan sát được. (19) trong đó W C2 điện năng nạp điện (Wh); l Cn giá giá trị dòng điện nạp tại điểm thứ n trong các khoảng thời gian đo (A); U C n giá trị điện áp nạp tại điểm n trong các khoảng thời gian đo (V). (20) trong đó W d2 điện năng phóng điện (Wh); I dn giá trị dòng điện ph ó ng tại điểm thứ n trong các khoảng thời gian đo (A); U dn giá trị điện áp phóng tại điểm thứ n trong các khoảng thời gian đo (V). b) Tính hiệu suất năng lượng Xác định hiệu suất năng lượng bằng cách sử dụng công thức (21). (21) trong đó η e2 hiệu suất năng lượng (%); W d2 điện năng phóng điện (Wh); W c2 điện năng nạp điện (Wh). Phụ lục A (tham khảo) Các điều kiện thử nghiệm chọn lọc Phụ lục này cung cấp các điều kiện b ổ sung và chọn lọc cho thử nghiệm dung lượng quy định trong 7.3, các thử nghiệm công suất trong 7.5, thử nghiệm tuổi thọ trong 7.8, và thử nghiệm hiệu suất năng lượng trong 7.9.3. Các điều kiện thử nghiệm “t” cho trong Bảng A.1, Bảng A.2, Bảng A.3 và Bảng A.4 được quy định trong tiêu chuẩn này, các điều kiện thử nghiệm “a” có thể được chọn theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và khách hàng. Bảng A.1 - Điều kiện thử nghiệm dung lượng Ứ ng dụng -20 °C 0°C 25 °C 45°C BEV 0,2 I t a a a a 1/3 I t a r r r 1 I t a a a a 5 I t a a a a HEV 0,2 I t a a a a 1/3 I t a a a a 1 I t a r r r 10 I t a a a a I dmax a a a a Nếu sai lệch dữ liệu lớn hơn sai lệch của 1 I t và 1/3 I t thì phải chỉ ra như vậy. Bảng A.2 - Điều kiện thử nghiệm công suất Ứng dụng -20 °C 0°C 25 °C 40 °C BEV 20 % SOC a a r a 50 % SOC r r r r 80 % SOC a a r a HEV 20 % SOC a a r a 50 % SOC r r r r 80 % SOC a a r a Bảng A.3 - Điều kiện thử nghiệm tuổi thọ Ứng dụng Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ pin 25 °C 45 °C BEV a r HEV a r Bảng A.4 - Điều kiện thử nghiệm hiệu suất năng lượng đối với ứng dụng BEV SOC Dòng điện nạp Điều kiện thử nghiệm 80 % 2 I t r SOC theo khuyến cáo của nhà chế tạo Dòng điện theo khuyến cáo của nhà chế tạo a Phụ lục B (tham khảo) Trình tự thử nghiệm tuổi thọ Phụ lục này đưa ra trình tự thử nghiệm của các thử nghiệm tuổi thọ quy định trong 7.8. Trình tự thử nghiệm và khái niệm chu kỳ BEV được thể hiện trên Hình B.1 và Hình B.2. Trình tự thử nghiệm của thử nghiệm chu kỳ HEV được thể hiện trên Bảng B.1. Hình B.1 - Trình tự thử nghiệm của thử nghiệm chu kỳ BEV Hình B.2 - Khái niệm thử nghiệm chu kỳ BEV Bảng B.1 - Trình tự thử nghiệm của thử nghiệm chu kỳ HEV Quy trình thử nghiệm Nhiệt độ 7.8.3.1 Đo tính năng ban đầu - Dung lượng - Công su ấ t Nhiệt độ phòng 7.8.3.2 a) Đặt điện áp chuyển mạch từ profin phóng điện sang profin nạp điện 45 °C ± 2 K 7.8.3.2 b) Đặt điện áp chuyển mạch từ profin nạp điện sang profin phóng điện 7.8.3.3 a) Điều chỉnh nhiệt độ đến 45 °C ± 2 K 7.8.3.3 b) Điều chỉnh SOC đến 80 % Bước 1 Lặp lại chu kỳ theo profin phóng điện đến khi điện áp chuyển mạch đặt trong 7.8.3.2 a) 7.8.3.3 c) Bước 2 Lặp lại chu kỳ theo profin nạp đến khi điện áp chuyển mạch đặt trong 7.8.3.2 b) 45 °C ± 2 K Bước 3 Lặp lại bước 1 và bước 2 trong 22 h Bước 4 Nghỉ trong 2 h Lặp lại quy trình từ bước 1 đến bước 4 7.8.3.3 d) Đo định kỳ tính năng - Dung lượng (14 ngày một lần) - Công suất (7 ngày một lần) Nhiệt độ phòng 7.8.3.3 e) Kết thúc thử nghiệm khi đáp ứng một trong các điều kiện sau. Nếu không đáp ứng, quay lại 7.8.3.3 a). - lặp lại 7.8.3.3 c) 6 tháng - hoặc tính năng đo được theo 7.8.3.3 d) giảm xuống còn thấp hơn 80 % giá trị ban đầu. - Phụ lục C (tham khảo) Thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp C.1 Quy định chung Phụ lục C mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định đặc tính dòng điện-điện áp của pin, khi không có sẵn các giá trị dòng điện lớn nhất đối với nạp và phóng điện đối với thử nghiệm công suất trong 7.5. C.2 Phương pháp thử nghiệm Thử nghiệm phải được thực hiện với từng tổ hợp SOC và nhiệt độ pin vào lúc bắt đầu thử nghiệm như quy định trong Bảng 2, theo quy trình quy định b ởi nhà chế tạo pin. Thử nghiệm phải được thực hiện theo trình tự thể hiện trên Hình C.1. Nạp và phóng điện các pin ở dòng điện thử nghiệm không đổi trong Bảng C.1, đo điện áp khi kết thúc khoảng thời gian xung 10 s ở từng dòng điện thử nghiệm. Dải dòng điện nạp và phóng phải do nhà chế tạo quy định, và khoảng cách đo tiêu chuẩn phải là 1 s. Nếu điện áp sau 10 s vượt quá điện áp phóng giới hạn dưới hoặc điện áp nạp giới hạn trên thì bỏ qua dữ liệu của phép đo đó. Các giới hạn nạp/phóng ở nhiệt độ thấp quy định b ở i nhà ch ế tạo pin c ầ n được tính đ ế n. Bảng C.1 - Dòng điện nạp và phóng dùng cho thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp Ứng dụng Dòng điện nạp và phóng A BEV 1/3 I t 1 I t 2 I t 5 I t HEV 1/3 I t 1 I t 5 I t 10 I t Phải có thời gian nghỉ 10 min giữa các xung nạp và xung ph o ng cũng như giữa các xung ph o ng và xung nạp. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ của pin sau 10 min không nằm trong phạm vi 2 K của nhiệt độ thử nghiệm thì phải để nguội thêm. Một cách khác, khoảng thời gian nghỉ phải được kéo dài và phải kiểm tra xem nhiệt độ pin khi đó có nằm trong phạm vi 2 K không. Sau đó thực hiện quy trình phóng và nạp tiếp theo. Hình C.1a - Thứ tự thử nghiệm của thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp dùng cho ứng dụng HEV Hình C.1b - Thứ tự thử nghiệm của thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp dùng cho ứng dụng BEV Hình C.1 - Thứ tự thử nghiệm của thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp Bằng cách sử dụng các giá trị đo được của dòng điện và điện áp, đường đặc tính dòng điện-điện áp nhận được bằng cách lấy xấp xỉ đường thẳng, và dòng điện nạp và phóng lớn nhất ( I dmax , I cmax ) và công suất. Độ dốc của đường thẳng này cho biết điện tr ở trong của pin. Thư mục tài liệu tham khảo [1] ISO 12405-4, Road vehic l es - Electrically propelled road vehicles - Test speci f ication for lithium-ion battery packs and Systems - Part 4: Per f ormance testing [2] IEC 62660-2, Pin lithium-ion thứ c ấ p dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 2: Độ tin cậy và thử nghiệm quá m ức [3] IEC 62660-3, Pin lithium-ion thứ cấp dùng để truyền lực cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Phần 3: Yêu cầu an toàn [4] IEC 61434:1996, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Guide to the designation of current in alkaline secondary cell and battery standards MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Phạm vi á p dụng 2 Tài liệu viện dẫn 3 Thuật ng ữ và định nghĩa 4 Điều kiện thử nghiệm 5 Đo kích thước 6 Đo khối lượng 7 Đo điện Phụ lục A (tham khảo) - Các điều kiện thử nghiệm chọn lọc Phụ lục B (tham khảo)- Tr ì nh tự thử nghiệm tuổi thọ Phụ lục C (tham kh ả o) - Thử nghiệm đặc tính dòng điện-điện áp Thư mục tài liệu tham khảo