輪椅車 第31部分 電動輪椅車的鋰離子電池系統(tǒng)和充電器 要求和試驗方法 征求意見稿

1GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:2023輪椅車第31部分:電動輪椅車的鋰離子電池系統(tǒng)和充電器要求和試驗方法警示：本文件使用可能涉及危險的材料、操作和設(shè)備。本文件無意陳述與使用本文件相關(guān)的所有安全或環(huán)境問題。使用本文件前，本文件的使用者有責任采取適當安全防護措施保證人員、環(huán)境的安全和健康。應(yīng)特別注意，鋰離子電池起火引發(fā)的有毒煙霧排放的可能性。本文件規(guī)定了電動輪椅車的鋰離子電池、電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)的要求和試驗方法。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO7176-8輪椅車第8部分：靜態(tài)強度,沖擊強度及疲勞強度的要求和測試方法（Wheelchairs—Part8:Requirementsandtestmethodsforstatic,impactandfatiguestrengths）ISO7176-14輪椅車第14部分：電動輪椅車和電動代步車動力和控制系統(tǒng)要求和測試方法（Wheelchairs—Part14:Powerandcontrolsystemsforelectricallypoweredwheelchairsandscooters—Requirementsandtestmethods）注：GB/T18029.14-2012輪椅車第14部分：電動輪椅車和電動代步車動力和控制系統(tǒng)要ISO7176-25:2022輪椅車第25部分：電動輪椅車的電池和充電器(Wheelchairs—Part25:Lead-acidbatteriesandchargersforpoweredwheelchairs—Requirementsandtestmethods）注：GB/T18029.25-2022輪椅車第25部分：電動輪椅車的電池和充電器(ISO7176-25IEC60335-2-29:2016+Amd1:2019家用和類似用途電器安全第2-29:部分：電池充電器的特殊要求（Householdandsimilarelectricalappliances—Safety—Part2-29:Particularrequirementsforbatterychargers）IEC60417設(shè)備用圖形符號注冊符號（Graphicalsymbolsforuseonequipment—Registeredsymbols）注：GB/T5465.2-2023電氣設(shè)備用圖形符號第2部分：圖形符號(IEC60417Database:2IEC60529外殼防護等級（IP代碼Degreesofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode)）注：GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）(IECIEC62133-2含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組－便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求第2部分：鋰系（Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Safetyrequirementsforportablesealedsecondarylithiumcells,andforbatteriesmadefromthem,foruseinportableapplications-Part2:Lithiumsystems）IEC61960-3含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組便攜式鋰蓄電池和蓄電池組第3部分：方型和圓型鋰蓄電池和蓄電池組（Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarylithiumcellsandbatteriesforportableapplications-Part3:Prismaticandcylindricallithiumsecondarycellsandbatteriesmadefromthem）IEC62619:2017含有堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組工業(yè)用鋰蓄電池和蓄電池組的安全要求（Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Safetyrequirementsforsecondarylithiumcellsandbatteries,foruseinindustrial2GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:2023applications）3術(shù)語和定義ISO7176-26界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1（單體）電池cell電芯batterycell設(shè)計用于充電的，由電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子組成，通過直接轉(zhuǎn)換化學能提供電能的基本生產(chǎn)單元。[來源:IEC62133-2:2017,3.7]3.2電池包batterypack由一個或多個單體電池或模塊電氣連接的能量存儲裝置。[來源：IEC62619:2017，3.10，有修改]3.3模塊module電池模塊batterymodule有或無保護裝置（如熔斷器或正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC））和監(jiān)控電路，通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接在一起的電池組。[來源：IEC62133-2:2017，3.9，有修改]3.4鋰離子電池lithium-ionbattery含有有機溶劑電解液，利用儲鋰的層間化合物作正極和負極的蓄電池。[來源：IEV482-05-07，有修改]3.5電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystemBMS具有維持電池安全和防止損壞的功能的電子系統(tǒng)。3.6電池系統(tǒng)batterysystem電池battery包括一個或多個單體電池、模塊或電池包的系統(tǒng)。[來源：IEC62619:2017，3.11，有修改]3.7電池失衡cellimbalance如果繼續(xù)發(fā)展，可能引發(fā)危險的單體電池狀態(tài)之間的差異。3.8額定容量ratedcapacity在指定的條件下測量的、生產(chǎn)商聲稱的電池的容量值。3.9起火fire單體電池、模塊、電池包或電池系統(tǒng)發(fā)出的火焰發(fā)射。[來源：IEC62619:2017，3.17]3GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:20233.10電池充電系統(tǒng)batterychargingsystem由充電電路中的電池充電器、電池系統(tǒng)和互聯(lián)部件以及接頭和保護裝置組成的系統(tǒng)。3.11安全特低電壓safetyextra-lowvoltageSELV空載電壓不超過50V，導體之間以及導體與接地之間不超過42V的電壓。注1：當從供電電源獲得安全超低電壓時，需通過安全隔離變壓器或具有獨立繞組的轉(zhuǎn)注2：規(guī)定的電壓限值是基于安全隔離變壓器輸入電壓[來源：IEC60335-1:2020，3.4.2，有修改]3.12安全隔離變壓器safetyisolatingtransformer提供輸出電壓不超過120V無紋波直流電的電池充電電路，輸入繞組與輸出繞組絕緣至少通過相當于雙重絕緣或加強絕緣的變壓器。[來源：IEC60335-2-29:2016+Amd1:2019，3.4.3]3.13熱失控thermalrunaway單體電池內(nèi)部不受控制的放熱反應(yīng)引起的發(fā)熱。[來源：ISO6469-1:2019/Amd:2022，3.38]4鋰離子電池4.1電池性能和安全要求4.1.1總則鋰離子電池應(yīng)符合IEC62133-2的要求。4.1.2起火單體電池內(nèi)的熱失控不應(yīng)導致整個電池系統(tǒng)起火，或者火勢在電池系統(tǒng)外部蔓延。電池系統(tǒng)應(yīng)符合IEC62619:2017中7.3.3的要求。4.1.3電池循環(huán)耐久性電池的循環(huán)耐久性由其在特定條件下能執(zhí)行的充電/放電循環(huán)次數(shù)確定。生產(chǎn)商應(yīng)根據(jù)IEC61960-3測試結(jié)果聲明充電/放電循環(huán)次數(shù)。4.2電池管理系統(tǒng)要求4.2.1概述圖1給出了電池管理系統(tǒng)的可能位置示例，包括電池管理系統(tǒng)子系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)能向輪椅車控制器報告：——電池電流；——荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)。并且能平衡各個單體電池之間電壓或荷電狀態(tài)?？刂破髂苁褂秒姵毓芾硐到y(tǒng)報告的信息限制功率，如為防止電池管理系統(tǒng)切斷電源，輪椅車減速和/或下坡時能源再生期間的充電功率。4GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:2023a）電池管理系統(tǒng)的所有功能均在電池包中b）電池管理系統(tǒng)功能分給電池包和控制器圖1電池管理系統(tǒng)位置和電池系統(tǒng)配置示例4.2.2功能要求電池管理系統(tǒng)應(yīng)提供以下功能：a）單體電池過壓保護；b）單體電池欠壓保護；f）電池狀態(tài)，包括荷電狀態(tài)、向操作人員指示和/或用于輪椅車操作的必要信息。——單體電池失衡保護；——允許控制器限制功率的所需信息。通過檢查輪椅車生產(chǎn)商、控制器生產(chǎn)商、電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)商和/或電池生產(chǎn)商提供的文件來驗證符合4.2.3電磁兼容性（EMC）5GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:202當按照電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)商的使用說明書，將電池管理系統(tǒng)安裝在輪椅車上時，輪椅車應(yīng)滿足電磁兼容性的適用要求。相關(guān)要求見ISO7176-21和IEC60601-1-2。4.2.4氣候試驗當按照電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)商的使用說明書，將電池管理系統(tǒng)安裝在輪椅車上時，輪椅車應(yīng)滿足氣候試驗的適用要求。相關(guān)要求見ISO7176-9。5電池充電系統(tǒng)的要求5.1電池充電器接口5.1.1總則正確選擇充電器接口對以下方面很重要：——保證電池充電器之間，及輪椅車電池之間的接口兼容性；——防止不兼容引發(fā)的危害。所選接口應(yīng)：——與適合的輪椅車電池匹配；——無論是否通電，為所連接的輪椅車提供檢測接口是否匹配的方式，以支持驅(qū)動抑制功能；——充電器的輸出端上有公（凸起）接頭。接口應(yīng)滿足ISO7176-14中充電連接的要求。5.1.2卡儂（XLR）電池充電器接口如果用于為鋰離子電池充電的電池充電器具有3針卡儂（XLR）輸出接口，則將電池充電器連接到裝有兼容3針卡儂（XLR）充電接口的鉛酸電池的輪椅車上時，不應(yīng)存在危險。3針卡儂（XLR）接口應(yīng)滿足ISO7176-25中3針卡儂（XLR）接口的要求。5.1.3卡儂（XLR）輪椅車充電器接口如果裝有鋰離子電池的輪椅車上安裝卡儂（XLR）接口，則任何電池充電器，通過卡儂（XLR）接口，為鋰離子電池充電時，應(yīng)按照電池生產(chǎn)商的使用說明書進行?；蜾囯x子電池的電池管理系統(tǒng)宜檢測到錯誤的電壓輸入后停止充電。3針卡儂（XLR）接口應(yīng)滿足ISO7176-25中3針XLR接口的要求。5.2電池充電器功能5.2.1要求5.2.1.1總則電池充電器應(yīng)滿足IEC60335-2-29的要求。5.2.1.2非車載電池充電器僅用于干燥室內(nèi)區(qū)域的非車載電池充電器應(yīng)提供按照IEC60529的方法測定的不低于IPX1級的保護。這些電池充電器應(yīng)標有“僅用于干燥的室內(nèi)區(qū)域”或者符合IEC60417-5957的符號。5.2.1.3隨車攜帶式電池充電器6GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:2023用于干燥室內(nèi)區(qū)域以外場所的隨車攜帶式電池充電器、車載電池充電器和非車載電池充電器應(yīng)提供IEC60529的規(guī)定不低于IPX4級的保護。5.2.1.4隨車攜帶式充電器和車載充電器如果是車載充電器，按照輪椅車生產(chǎn)商提供的使用說明書安裝電池充電器。對輪椅車/充電器組合進行ISO7176-8中規(guī)定的多輥疲勞試驗和路緣跌落疲勞試驗。試驗完成后，電池充電器應(yīng)無損壞，滿足IEC60335-2-29:2016中8.1、15.1.1、16.3和第29章的要求，且連接無松動。隨車攜帶式充電器應(yīng)滿足IEC60335-2-29:2016+Amd1:2019中21.102的要求。5.2.1.5充電器性能電池充電器應(yīng)能8小時內(nèi)將電量即將耗盡的電池充電至其額定容量的80%。電池充電器的額定輸出電流應(yīng)大于或等于下式計算的Ir值：r——電池充電器的額定輸出電流；Cr——預期使用該充電器充電的的電池最大額定容量，單位為Ah。通過檢查電池充電器生產(chǎn)商、電池生產(chǎn)商和/或輪椅車生產(chǎn)商提供的文件驗證符合性。5.2.1.6電池放電5.2.1.6.1要求斷開供電電源，并保持電池充電器與電池連接，電池充電器可能從電池中汲取過大電流。與供電電源斷開連接時，隨車攜帶式或非車載電池充電器從正確連接的電池中汲取的電流不應(yīng)超過5.2.1.6.2試驗方法將電池充電器連接在測試電壓上，測試電壓與預期使用該充電器充電的電池的標稱電壓相等，誤差為±0.1V，然后將平均電流表連接在電池充電器的輸出導線上，進行符合性驗證。電源可以是測試電壓的來源。5.2.1.7電池充電器配置不借助工具、秘鑰輸入或類似限制進入裝置，應(yīng)不能改變電池充電器輸出電壓、充電特性或其他設(shè)置（設(shè)置充電程度以防止完全充電的電池再生引起的過度充電的裝置除外）。如果限制進入的裝置不是工具，則其在電池充電器正常使用時應(yīng)操作不了。通過檢查驗證符合性。6使用說明書6.1電池充電器電池充電器的使用說明書應(yīng)符合ISO7176-25:2022中8.1的要求。如果電池充電器提供了電池充電程度的設(shè)置，則使用說明書中應(yīng)包括設(shè)置的操作說明，并應(yīng)描述宜改變充電程度的情形。6.2電池使用說明書應(yīng)提供每個電池的以下信息。a）以下規(guī)格信息：i）電池化學組成；ii）標稱電壓；7GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:202iii）額定容量，單位為安時（Ah）和瓦時（Wh）；iv）工作溫度范圍；v）充電溫度范圍；vi）存儲溫度范圍；vii）電池的尺寸；viii）符合IEC61960-3的循環(huán)耐久性。b）明確標識并告知在規(guī)定的工作溫度范圍外電池工作時應(yīng)注意的事項。c）電池安裝或拆卸注意事項。d）電池運輸?shù)淖⒁馐马?。e）電池存儲的推薦程序。f）電池替代的警告。g）保護水資源等生態(tài)環(huán)境的警告。h）任何視覺指示的說明。i）廢舊鋰離子電池回收和/或處理要求的信息。7電池標簽應(yīng)按照IEC62133-2:2017中第9章的要求對電池進行標識。電池標簽應(yīng)至少包含以下信息：a）標稱電壓；b）以安時（Ah）為單位的額定容量或以瓦時（Wh）為單位的額定儲能量；c）化學組成；d）適當?shù)木嬲f明；e）適當?shù)幕厥辗?；f）序列號；g）零件編號；h）生產(chǎn)商標識；i）關(guān)于電池和其他設(shè)備的組合的已知限制的信息；j）生產(chǎn)日期（可能是代碼）。8檢驗報告電池、充電器和/或電池管理系統(tǒng)的檢驗報告應(yīng)包含以下信息：a）電池、充電器和/或電池管理系統(tǒng)的唯一標識信息；b）檢驗依據(jù)為本文件；c）檢驗機構(gòu)的名稱和地址；d）電池、充電器和/或電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)商的名稱和地址；e）檢驗報告的發(fā)布日期；f）電池系統(tǒng)和/或電池充電器是否滿足本文件要求的說明。8GB/T18029.31—XXXX/ISO7176-31:2023參考文獻[1]ISO6469-1