ГОСТ Р МЭК 62973-2-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Батареи для электропитания систем вспомогательного оборудования. Часть 2. Никель-кадмиевые батареи. Технические требования

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 25.05.2021 № 431-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. № 431-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРАНСПОРТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ

СОСТАВ ПОДВИЖНОЙ

БАТАРЕИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СИСТЕМ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ЧАСТЬ 2

НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЕ БАТАРЕИ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Railway applications. Rolling stock. Batteries for auxiliary power supply systems. Part 2. Nickel Cadmium batteries. Technical requirements

(IEC 62973-2:2020, Railway applications — Rolling stock — Batteries for auxiliary power supply systems — Part 2: Nickel Cadmium (NiCd) batteries, IDT)

ГОСТ Р МЭК 62973-2-2021

ОКС 45.060.01

29.220.99

Дата введения 1 декабря 2021 года

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока «РУСБАТ» (Ассоциация «РУСБАТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, и Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 «Аккумуляторы и батареи»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. № 431-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62973-2:2020 «Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Батареи для электропитания вспомогательных систем. Часть 2. Никель-кадмиевые (NiCd) батареи» (IEC 62973-2:2020 «Railway applications — Rolling stock — Batteries for auxiliary power supply systems — Part 2: Nickel Cadmium (NiCd) batteries», IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт входит в серию стандартов МЭК 62973 и устанавливает общие требования к никель-кадмиевым батареям открытых типов или с частичной газовой рекомбинацией, соответствующим МЭК 62973-1:2018.

В настоящем стандарте установлены требования к интерфейсу между батареей и низковольтными источниками питания (НВИП) или зарядным устройством. Настоящий стандарт не распространяется на НВИП или зарядные устройства.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к никель-кадмиевым аккумуляторным батареям, применяемым для электропитания систем вспомогательного оборудования железнодорожного подвижного состава (ПС), включая требования к расчету, проектированию, электрическим интерфейсам с учетом параметров батарей, безопасности, контрольным и типовым испытаниям, маркировке и обозначению.

Настоящий стандарт дополняет требования МЭК 62973-1:2018, который распространяется на аккумуляторные батареи всех типов электрохимических систем, в части их применения к никель-кадмиевым батареям открытых типов или с частичной газовой рекомбинацией в дополнение к МЭК 60623:2017 или МЭК 62259:2003. Если в настоящем стандарте не установлены конкретные требования к никель-кадмиевым батареям, то применяют требования по МЭК 62973-1:2018.

В настоящем стандарте установлены требования к дополнительным компонентам батарейных систем, например, компонентам измерения температуры.

Батарейные системы, на которые распространяется настоящий стандарт, применяют в сочетании с бортовыми системами заряда ПС согласно МЭК 62973-1:2018. Системы заряда (например, НВИП, преобразователи и т.д.) не входят в область применения настоящего стандарта.

При наличии стандартов МЭК, устанавливающих дополнительные условия испытаний и требования к никель-кадмиевым батареям, используемым в конкретных железнодорожных применениях и в которых есть противоречия с настоящим стандартом, указанные стандарты имеют приоритет.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения).

IEC 60051 (all parts), Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories (Аналоговые электроизмерительные приборы прямого действия с индикацией и принадлежности к ним)

IEC 60077-1, Railway applications — Electric equipment for rolling stock — Part 1: General service conditions and general rules (Транспорт железнодорожный. Электрооборудование для подвижного состава. Часть 1. Общие условия эксплуатации и общие правила)

IEC 60623:2017, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes — Vented nickel-cadmium prismatic rechargeable single cells (Вторичные элементы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты — никель-кадмиевые призматические перезаряжаемые одиночные элементы с вентиляцией)

IEC 61373:2010, Railway applications — Rolling stock equipment — Shock and vibration test (Транспорт железнодорожный. Оборудование подвижного состава. Испытание на удар и вибрацию)

IEC 62259:2003, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes — Nickel cadmium prismatic secondary single cells with partial gas recombination (Вторичные элементы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты — никель-кадмиевые призматические вторичные одиночные элементы с частичной рекомбинацией газа)

IEC 62485-2:2010, Safety requirements for secondary batteries and battery installations — Part 2: Stationary batteries (Требования безопасности для аккумуляторных батарей и аккумуляторных установок. Часть 2. Стационарные батареи)

IEC 62973-1:2018, Railway applications Rolling stock — Batteries for auxiliary power supply systems — Part 1: General requirements (Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Батареи для вспомогательных систем электропитания. Часть 1. Общие требования)

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

• Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/;
• платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp.

Примечание - Термины и определения понятий в области аккумуляторов и аккумуляторных батарей установлены в МЭК 60050-482 <1>.

<1> В Российской Федерации вместо указанного стандарта действует ГОСТ Р 58593-2019 «Источники тока химические. Термины и определения».

3.1.1 батарейная корзина (crate): Контейнер с рамочными стенками, предназначенный для размещения нескольких аккумуляторов или батарей.

Примечание — См. 4.1 и раздел 5.

[МЭК 60050-482:2004/AMD1:2016, статья 482-05-10, терминологическая статья изменена — добавлено примечание 1]

3.1.2 батарейный поддон (battery tray): Контейнер с основанием и боковыми стенками для размещения в него нескольких аккумуляторов или батарей.

Примечание — См. 4.1 и раздел 5.

[МЭК 60050-482:2004/AMD1:2016, статья 482-02-35, терминологическая статья изменена — добавлено примечание 1]

3.1.3 (электрохимический) элемент <2> (cell): Простейшая составная система, состоящая из двух или более электродов, электролита, корпуса, выводов и, как правило, сепараторов, в которой подаваемая электрическая энергия в основном производит химические реакции или, наоборот, в которой энергия, выделяемая при прохождении химических реакций, в основном отдается системой как электрическая энергия.

<2> Термин «элемент» включает два понятия «первичный элемент» (неперезаряжаемый) и «вторичный элемент» (аккумулятор). В контексте настоящего стандарта подразумевается использование понятия «аккумулятор».

[МЭК 60050-482:2004/AMD1:2016, статья 482-01-01, терминологическая статья изменена — исключено примечание]

3.1.4 моноблочная батарея (monobloc battery): Батарея, состоящая из нескольких отдельных, но электрически соединенных отсеков в одном корпусе, каждый из которых предназначен для размещения блоков электродов, электролита, выводов или межэлементных соединителей и, при необходимости, сепараторов.

Примечание - Элементы в моноблочной батарее могут соединяться между собой либо последовательно, либо параллельно.

[МЭК 60050-482:2004, 482-02-17]

3.1.5 никель-кадмиевая батарея (nickel cadmium battery): Аккумуляторная батарея с щелочным электролитом, положительным электродом, содержащим оксид никеля, и отрицательным электродом, содержащим кадмий.

[МЭК 60050-482:2004/AMD1:2016, 482-05-02, терминологическая статья изменена — исключен синоним]

3.1.6 нормированная емкость (железнодорожных никель-кадмиевых аккумуляторов) Cn [rated capacity (for railway NiCd cell), Cn]: Значение емкости батареи, определенное при установленных в МЭК 60623:2017 условиях и заявленное изготовителем аккумуляторов.

3.1.7 степень заряженности; СЗ (state of charge; SOC): Оставшаяся емкость, доступная для разряда, выражаемая в процентах от полной нормированной емкости батареи, как установлено в соответствующих стандартах.

Примечание - Методы определения СЗ зависят от выбранных технологий батарей.

3.1.8 глубина разряда; ГР (depth of discharge; DOD): Емкость, извлеченная из батареи во время разряда, отнесенная к полной нормированной емкости, выраженная в процентах.

Примечания

1 Значение ГР является дополнительным к значению СЗ.

2 При увеличении значения одного параметра, значение другого параметра уменьшается на то же значение.

3.1.9 коэффициент старения (ageing factor): Количественный фактор, выражающий ухудшение способности батареи по мере использования отдавать электрическую энергию при определенных рабочих условиях, таких как (но не ограничиваясь этим) рабочая температура окружающей среды, глубина разряда при циклировании и уровень обслуживания.

3.1.10 информационная система никель-кадмиевой батареи (nickel cadmium battery information system): Электронная система сбора и анализа данных состояния батареи для предоставления дополнительной информации, т.е. информации, не являющейся необходимой для работы батареи.

Примечание - Дополнительная информация — информация, например, об обслуживании на основании состояния батареи.

3.1.11 батарейная система (батарея) (battery system, battery): Система, включающая в себя батарейный(е) поддон(ы), батарейную(ые) корзину(ы), моноблочную(ые) батарею(и), батарейный(е) модуль(и), электронные компоненты и/или оборудование и сопутствующие электромеханические соединения.

3.1.12 конечный потребитель (end user): Организация, эксплуатирующая батарейную систему.

Примечание - Конечный потребитель — это, как правило, организация, эксплуатирующая ПС, оснащенный батарейной системой, если полномочия не переданы основному подрядчику или консультанту.

3.1.13 системный интегратор (system integrator): Организация, которая несет техническую ответственность за всю батарейную систему и систему заряда.

Примечание - Системный интегратор может быть конечным потребителем или изготовителем ПС, или ни одним из них.

3.1.14 изготовитель (для железной дороги) [manufacturer (in railways)]: Организация, которая несет техническую ответственность за предмет поставок.

Примечание - Изготовителем может быть изготовитель ПС или системный интегратор батарейной системы, изготовитель аккумуляторов и т.д. При необходимости понятие «изготовитель» по тексту стандарта уточнено и употребляется как «изготовитель ПС», «изготовитель батарейных систем» или «изготовитель аккумуляторов».

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

Cn — емкость при n-часовом режиме разряда;

AC — переменный ток;

DC — постоянный ток;

NiCd — никель-кадмий (электрохимическая система аккумуляторов);

ГР — глубина разряда;

МКЭ — метод конечных элементов;

НВИП — низковольтный источник питания;

ПТ — ПН — постоянный ток — постоянное напряжение (метод заряда);

СЗ — степень заряженности;

ЭП — электропоезд;

ЭПС — электроды с полимерным связующим.

4 Общие требования

4.1 Компоненты батарейной системы

Примеры компонентов никель-кадмиевой батарейной системы приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 — Примеры компонентов никель-кадмиевой батарейной системы

В батарейные системы необязательно включают все указанные на рисунке 1 компоненты (например, допускается установка отдельных аккумуляторов в батарейный поддон без корзин).

4.2 Описание типа электрохимической системы никель-кадмиевой батареи

4.2.1 Общие положения

Батареи состоят из нескольких аккумуляторов или моноблоков, и/или собраны на поддонах, в каркасах, а затем размещены в батарейном ящике. Внутри аккумулятора расположены наборы электродных пластин, состоящие из нескольких положительных и отрицательных пластин, которые разделены однослойным или многослойным сепаратором. Наборы электродных пластин объединены коллектором тока, соединенным с положительными и отрицательными выводами, которые выведены на внешнюю сторону корпуса аккумулятора.

Активным материалом положительного электрода является гидроксид никеля Ni(OH)₂, а отрицательного — гидроксид кадмия Cd(OH)₂ <1>.

<1> Приведен состав для разряженного состояния аккумулятора (и состояния при изготовлении). В заряженном состоянии — гидрат окиси никеля NiOOH и металлический кадмий, соответственно.

Наборы пластин окружены щелочным электролитом, который представляет собой раствор гидроксида калия (KOH) в дистиллированной или деионизированной воде. Электролит не участвует в электрохимической реакции, которая происходит в аккумуляторе, а действует только как ион-проводящая среда с постоянной плотностью, что позволяет использовать большие запасы электролита. Электролит химически не меняется и не деградирует из-за циклов заряда — разряда.

Вследствие особенностей никель-кадмиевой электрохимической системы на уровне аккумулятора допускаются отклонения некоторых условий эксплуатации. Например, при перезаряде батареи происходит только электролиз электролита с потреблением воды, других химических изменений или деградации электролита и других частей не происходит, поэтому допускается не применять сложные системы управления для предупреждения таких случаев <2>.

<2> Необходимо иметь в виду, что указанная ситуация представляет собой опасность вследствие выделения водорода, в связи с чем должна быть обеспечена эффективная вентиляция мест размещения батарей.

4.2.2 Технология спеченных/полимерсвязанных электродов

Положительную пластину спеченного электрода <3> изготавливают путем химической пропитки тонкой перфорированной никелированной стальной полосы с пористым никелевым спеченным покрытием солями никеля и последующего высаживания щелочью в виде гидроксида никеля.

<3> Как правило, применяют наименование — металлокерамический электрод.

Отрицательный электрод с полимерным связующим (ЭПС) <4> получают путем покрытия тонкой перфорированной стальной никелированной полосы суспензией, состоящей из оксида кадмия, смешанного с полимерным связующим.

<4> Как правило, применяют наименование — прессованный электрод.

4.2.3 Технология спеченных/спеченных электродов

Положительную и отрицательную пластины спеченных электродов изготавливают путем химической пропитки тонкой перфорированной никелированной стальной полосы с пористым никелевым спеченным покрытием солями никеля и, соответственно кадмия и последующего высаживания щелочью гидроксида никеля и оксида кадмия.

4.2.4 Технология электродов из войлочных пластин

Положительные и отрицательные электроды состоят из нетканого материала из волокон никеля или пластиковых волокон, покрытых никелевым покрытием, высокой пористости <5>. Внутри объемной структуры, образованной волокнами, размещают активные материалы, после чего электрод подпрессовывают.

<5> Как правило, применяют наименование — войлочный электрод.

4.2.5 Технология ламельных пластинчатых электродов

Положительные и отрицательные электроды состоят из нескольких плоских вогнутых металлических лент из перфорированных стальных полос, соединенных вместе с образованием карманов, в которых размещены активные материалы.

4.3 Условия окружающей среды

Аккумуляторы/батареи должны сохранять работоспособность при пониженных (ниже минус 25 °C) или повышенных (свыше 40 °C) температурах.

Если требуется изменение указанного диапазона рабочих температур или если указано одно предельное значение диапазона рабочих температура, то любые отклонения, включая предельное значение противоположной температуры, должны быть согласованы между конечным потребителем и/или системным интегратором и изготовителем аккумуляторов/батареи.

4.4 Электрические характеристики

4.4.1 Напряжение

Напряжение заряда батареи зависит от числа аккумуляторов <1>, температуры и технологии электродов.

<1> Последовательно соединенных.

Рабочий диапазон напряжений оборудования, питаемого батарейной системой, установлен в таблице 1 МЭК 62973-1:2018. Число аккумуляторов в батарее допускается изменять в зависимости от требований к заряду аккумуляторов, зависящих от технологии применяемых электродов.

Из-за более высокого напряжения заряда аккумуляторов, требуемого при применении войлочных или ламельных электродов, в батарее, как правило, используют меньшее число последовательно соединенных аккумуляторов с более высокой емкостью. Из-за более низкого напряжения заряда аккумуляторов, изготовленных из спеченных/ЭПС или спеченных/спеченных электродов, батарея, как правило, состоит из большего числа последовательно соединенных аккумуляторов с меньшей емкостью. Меньшее число аккумуляторов с более высокой емкостью или большее число аккумуляторов с меньшей емкостью обеспечивает аналогичную энергию.

Изготовитель аккумуляторов рассчитывает число аккумуляторов в батарее для работы в диапазоне между минимальным и максимальным рабочим напряжением с учетом условий эксплуатации и профиля нагрузки. Затем изготовитель устанавливает эксплуатационное напряжение заряда батареи при температуре 20 °C с учетом рассчитанного числа аккумуляторов и индивидуальных характеристик их заряда (см. таблицу 2).

Номинальное напряжение батареи и напряжение разряда различны. На рисунке 2 показаны примеры разрядных кривых никель-кадмиевых аккумуляторов при разряде постоянными токами различных значений (даны в виде кратных Cn или кратных In, Cn и In связаны между собой, например значение 0,2C5 эквивалентно I5) в зависимости от режима разряда батареи (например, L, M, H согласно МЭК 60623:2017). Разрядные кривые (напряжение разряда в зависимости от ГР, основанной на разрядной емкости при разряде постоянным током) при различных значениях температур конкретных аккумуляторов должны быть предоставлены изготовителем аккумуляторов по запросу.

- 0,2C5 или I5; - 0,5C5 или 2,5I5; - 1C5 или 5I5; - 3C5 или 15I5; - 5C5 или 25I5; - 7C5 или 35I5

Рисунок 2 — Пример разрядных кривых никель-кадмиевых аккумуляторов при разряде токами различных постоянных значений

На рисунке 3a) показан пример кривой тока заряда аккумулятора постоянным током 0,2C₅ (эквивалентно I₅) на начальной стадии, за которой следует стадия заряда при постоянном напряжении. Пример кривой напряжения при заряде приведен на рисунке 3b). Значение напряжения заряда устанавливают в зависимости от типа технологии электрода никель-кадмиевой батареи. Кривые заряда должны быть предоставлены изготовителем батарей по запросу.

a) Пример кривой тока заряда

b) Пример кривой напряжения при заряде

Рисунок 3 — Примеры кривых заряда никель-кадмиевых аккумуляторов

Примечание — Положительный знак тока на рисунке 3a) показывает состояние зарядки. Если токи заряда и разряда объединены в одну кривую, то ток заряда отображается с отрицательным знаком, противоположным знаку в профиле нагрузки, как установлено в приложении A.

Как правило, заряд выполняют с помощью НВИП или зарядного устройства в архитектуре низковольтной системы.

4.4.2 Параметры и характеристики заряда

Параметры и характеристики заряда батареи и оптимальный метод заряда приведены в таблице 1 и таблице 2, соответственно.

Таблица 1

Параметры и характеристики заряда

Типичные характеристики заряда никель-кадмиевой батареи, установленные в таблице 2, приведены для иллюстрации на рисунке 4.

Таблица 2

Типичные характеристики заряда никель-кадмиевых батарей

- поддерживающий заряд; - ускоренный заряд;

Примечание — Расположение датчика температуры должно быть согласовано между конечным потребителем и изготовителем батареи (см. 4.5.3)

Рисунок 4 — Типичные характеристики заряда никель-кадмиевой батареи

Зарядное напряжение аккумулятора должно быть ограничено максимальным напряжением на оборудовании в соответствии с таблицей 1 МЭК 62973-1:2018. Управление напряжением температурной компенсации должно быть ограничено значениями, установленными в МЭК 62973-1:2018, с учетом значений напряжения заряда одиночного аккумулятора в соответствии с таблицей 2, умноженное на число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее.

Типичные характеристики напряжения заряда в расчете на аккумулятор для большинства приложений и наличие температурной компенсации показаны в таблице 2. В зависимости от подхода, использованного при расчете емкости батареи и параметров приложения, допускается устанавливать более высокие или более низкие значения в вышеуказанных пределах (например, в Японии для поддерживающего заряда типичным для спеченных/ЭПС батарей является один уровень напряжения заряда 1,43 В/аккумулятор без температурной компенсации).

По соглашению между конечным потребителем и изготовителем температурную компенсацию допускается не применять. Это решение должно быть принято до расчета емкости батареи, необходимой для конкретного профиля нагрузки. В таком случае датчик температуры, как правило, не используют.

Изготовитель аккумуляторов несет ответственность за расчет дополнительной емкости аккумулятора, необходимой для применения режима заряда без температурной компенсации. При предельно допустимых низких значениях температуры с целью уменьшения необходимой дополнительной емкости батареи допускается использовать обогреватель. Значение температуры активации нагревателя должно быть согласовано до расчета емкости батареи.

4.4.3 Параметры разряда

4.4.3.1 Общие положения

Различные технологии никель-кадмиевых батарей (например, со спеченными/ЭПС, спеченными/спеченными, войлочными, ламельными электродами) имеют различные разрядные характеристики в зависимости от параметров разряда батарей при эксплуатации или хранении. Параметры разряда батарей при эксплуатации или хранении:

• профиль нагрузки батареи (обеспечение резервного питания при аварийных процессах и/или в нормальном режиме работы, например, при проезде нейтральной вставки или прерывании питания);
• длительный разряд батареи, т.е. разряд батареи в автономном режиме при отсутствии питания;
• разряд батареи при низких и высоких температурах;
• саморазряд;
• глубокий разряд.

4.4.3.2 Профиль нагрузки батареи

Профиль нагрузки устанавливают для полной батареи. При расчете разряда на аккумулятор следует учитывать изменение нагрузки в зависимости от числа аккумуляторов (см. 4.4.1).

4.4.3.3 Длительный разряд

В связи с тем, что никель-кадмиевые батареи выдерживают длительный разряд без повреждений, дополнительные требования к восстановлению их характеристик после длительного разряда не устанавливают.

4.4.3.4 Разряд батареи при низких или высоких температурах

Контроль разрядных характеристик батарей при низких значениях температур — по МЭК 60623:2017, 7.3.5, при высоких значениях температур — по МЭК 60623:2017, 7.3.6. Если результаты ранее проведенных испытаний в заданных или более жестких условиях удовлетворяют установленным требованиям, то допускается не проводить повторных испытаний батарей.

Параметры для расчета емкости батареи и коэффициент старения (ухудшение характеристик) в зависимости от температуры должны соответствовать рабочим характеристикам батареи.

4.4.4 Саморазряд

Саморазряд в течение длительного времени может привести к полному разряду никель-кадмиевой батареи, при этом повреждение батареи не происходит. Рекомендуется хранить батарею в полностью разряженном состоянии, в котором саморазряд отсутствует. Конкретное условие хранения устанавливает изготовитель аккумуляторов в зависимости от технологии никель-кадмиевой батареи (например, хранение в незаполненном электролитом состоянии).

Контроль сохраняемости заряда батарей — по 7.4 МЭК 60623:2017, хранение батарей — см. 8.2.

4.4.5 Расчет емкости батареи

Изготовитель батарей в соответствии с технологией никель-кадмиевых аккумуляторов должен установить значения следующих параметров:

• СЗ в соответствии с параметрами заряда (напряжение, температурная компенсация и т.д.) и условиями окружающей среды;
• коэффициент старения, зависящий от (но не ограничиваясь) рабочей температуры окружающей среды, ГР при циклировании, обслуживания и требуемого срока службы.

Если конечный потребитель и/или системный интегратор задает менее жесткие параметры по сравнению с параметрами, установленными изготовителем батарей, то результаты испытаний, проведенных по B.4 приложения B, могут не соответствовать установленному сроку службы батареи.

Параметры для расчета значения емкости батареи установлены в таблице 3.

Таблица 3

Параметры для расчета емкости батареи

Конечный потребитель с учетом предполагаемых нагрузок может установить допуски в виде дополнительных коэффициентов, как правило, выраженных в процентах. Если не установлены другие требования, то эти коэффициенты применяют к рассчитанной нормированной емкости батареи по МЭК 60623:2017 или МЭК 62259:2003, в зависимости от типа аккумуляторов.

4.5 Требования безопасности

4.5.1 Общие положения

Корпусы аккумуляторов должны быть выполнены из материалов, устойчивых к воздействию щелочного электролита в течение ожидаемого срока службы батареи. Батарейный поддон или ящик должен удерживать электролит в случае протечки электролита батареи и быть стойким к его воздействию.

Вентиляционные пробки аккумуляторов или система долива (воды), если они предусмотрены конструкцией батареи, должны быть оснащены пламегасителями для предотвращения попадания внешнего пламени или искр в аккумуляторы, которые могут вызвать взрыв внутри аккумулятора и привести к разбрызгиванию электролита.

Вентиляция никель-кадмиевой батарейной системы должна быть достаточно эффективной для предотвращения образования высокой и опасной концентрации газов (см. 5.6). Расчет вентиляции выполняют по МЭК 62485-2:2010.

4.5.2 Глубокий разряд батарей

Глубокий разряд батареи — это разряд, при котором из батареи отдается бтльшая емкость (электрическая энергия), чем разрешено изготовителем или более, чем определено в разрядных кривых батареи, предоставленных изготовителем.

Типичное напряжение конца разряда составляет 1,0 В/аккумулятор. Значение напряжения при разряде менее указанного значения при токах C5 свидетельствует о возможном глубоком разряде. Глубокий разряд не является переполюсовкой аккумуляторов, которая означает разряд до отрицательного напряжения.

После глубокого разряда при отключении нагрузки напряжение аккумуляторов восстановится более значения 1,0 В/аккумулятор, при этом аккумуляторы находятся в состоянии глубокого разряда и должны быть заряжены до начала любого дополнительного разряда.

Для никель-кадмиевых батарей глубокий разряд не приводит к необратимым повреждениям и потенциальным опасностям и, следовательно, не требуется конкретных устройств для защиты батареи от глубокого разряда <1>. Следует учитывать, что доступная емкость после повторяющихся глубоких разрядов может временно иметь пониженное значение. После повторяющихся глубоких разрядов выполняют инструкции изготовителя аккумулятора.

<1> Применение систем, ограничивающих напряжение при разряде, необходимо для предотвращения глубокого разряда систем, для которых это критично, например для свинцово-кислотных. Для литий-ионных систем, для которых также критичен глубокий разряд, достаточно встроенных в них систем контроля и управления и применения дополнительных средств на ПС не требуется.

Как правило, для защиты вспомогательного оборудования на ПС устанавливают устройство отключения по достижению определенной границы низкого напряжения. Данное требование не применяют при использовании никель-кадмиевых батарей.

4.5.3 Температурная компенсация во время заряда

Напряжение заряда батареи следует контролировать по температуре и использовать температурную компенсацию значения зарядного напряжения (см. 4.4.2).

В качестве дополнительной меры для никель-кадмиевых батарей следует учитывать максимальную и минимальную рабочую температуру при заряде.

При отказе датчика температуры в системе заряда аккумулятора временно используют напряжения заряда с безопасным значением, установленным по умолчанию, как правило для температуры 20 °C.

Рекомендуется датчик температуры устанавливать в месте соединения между двумя аккумуляторами в середине батареи. Датчик температуры должен быть частью конструкции батарейной системы.

4.6 Требования пожарной безопасности

Требования пожарной безопасности, включая устойчивость к воспламеняемости, дымообразование и предельные показатели токсичности продуктов горения, должны быть установлены в технических требованиях конечного потребителя.

Допускается требования пожарной безопасности устанавливать к аккумуляторному ящику (см. библиографию).

4.7 Техническое обслуживание

Рекомендации по профилактическому и ремонтному обслуживанию должны быть предоставлены изготовителем батареи. Периодичность обслуживания и объем работ при вводе в эксплуатацию батарей должны быть установлены конечным потребителем и изготовителем батареи в зависимости от применения изделия по назначению.

Типичное техническое обслуживание включает в себя долив воды в электролит до требуемого уровня с рекомендуемой изготовителем периодичностью.

4.8 Требования к заряду

Параметры заряда зависят от технологии никель-кадмиевой батареи и должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить высокий уровень заряда при нормальных условиях эксплуатации и минимизировать необходимость долива воды (см. 4.4.2).

4.9 Дополнительные компоненты батарейной системы

4.9.1 Общие положения

Для предоставления информации, обеспечения улучшения рабочих характеристик или дополнительного контроля над батареей допускается включать в состав батарейной системы дополнительные компоненты.

4.9.2 Информационная система

Информационная система может быть установлена в батарейную систему в качестве опции, и не является обязательной для ее работы. Требования к информационной системе устанавливают отдельно. Должна быть обеспечена возможность работы батареи без этой системы.

4.9.3 Батарейный обогреватель

При экстремально низких значениях температур окружающей среды в состав батареи допускается включать обогреватель с целью ограничения необходимой дополнительной емкости. Должно быть обеспечено достижение температуры батареи до значения, примененному для расчета емкости батареи.

Обогреватель испытывают в составе батареи, нагревая батарею от самой низкой температуры окружающей среды до установленного значения, примененного при расчете емкости батареи.

Батарею испытывают отдельно для подтверждения способности выполнять профиль нагрузки при установленной температуре, примененной при расчете емкости батареи (см. B.4 приложения B).

4.9.4 Термостат или выключатель

Для отключения батареи при достижении температуры выше предельных значений рабочей температуры допускается установка термостата (или выключателя). Как правило, термостат обеспечивает подачу сигнала для отключения батареи от системы электропитания ПС, с целью предотвращения дальнейшего заряда (см. точку (4) на рисунке 4 и таблицу 2).

Рекомендуется устанавливать термостат или выключатель в месте соединения между двумя аккумуляторами в середине батареи. Термостат или выключатель должен быть частью конструкции батарейной системы.

5 Механическая конструкция батарейной системы

5.1 Общие положения

Батарейная система включает в себя один или несколько батарейных ящиков, поддонов, корзин или моноблочных батарей. Единицы никель-кадмиевых батарейных систем в виде модулей, как правило, не используют, т.к. для обеспечения работоспособности и безопасности не требуется наличия систем управления и контроля. Никель-кадмиевые аккумуляторы устанавливают в вертикальном положении так, чтобы выводы находились на верхней части для исключения утечки электролита (см. раздел 4).

5.2 Механизмы крепления

Для батарей используют все механизмы крепления, приведенные в 5.1 и 5.2 МЭК 62973-1:2018.

Изготовителем ящика или интегратором батарейной системы в механизмах крепления должны быть учтены требования пожарной безопасности.

5.3 Расположение батарейной системы в железнодорожном подвижном составе

Батарейную систему в ПС располагают тремя основными способами:

• на крыше (предпочтительно с системой централизованного долива воды);
• внутри (шкафы, стойки);
• под полом (низкопольные, высокопольные единицы ПС).

5.4 Обеспечение доступа к батарее

К батарее должен быть обеспечен удобный доступ персонала любым из трех способов (это влияет на интерфейс батарейной системы и доступ к техническому обслуживанию):

• сверху (при установке батареи на крыше или внутри ПС);
• сбоку с одной стороны (при установке под кузовом или внутри ПС);
• сбоку с двух сторон (при установке под вагоном ПС).

5.5 Удар и вибрация

Батарея при установке в разработанные для нее крепления должна быть стойкой к воздействию удара и вибрации и выдерживать испытания в соответствии с МЭК 61373:2010.

5.6 Вентиляция батарейного ящика

Никель-кадмиевые батареи выделяют опасные газы при нормальной эксплуатации (например, во время ускоренного заряда или постоянного подзаряда). В батарейном ящике должна быть обеспечена достаточная вентиляция для предотвращения накопления чрезмерной концентрации газов. Отверстия для входа и выхода воздуха должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха, особенно когда ПС находится в неподвижном состоянии (например, в мастерской технического обслуживания). Рекомендуется обеспечивать естественную вентиляцию батарейного ящика.

Расположение отверстий на батарейном ящике зависит от места его установки в ПС, которое должно быть определено конечным потребителем и/или системным интегратором с учетом местоположения батареи.

Требования к вентиляции, включая размеры отверстий, установлены в МЭК 62485-2. При оборудовании вентиляции батарейного ящика следует учитывать действующие требования к вентиляции ПС. Изготовитель аккумуляторов/батарей должен по запросу предоставить расчеты.

5.7 Система долива воды

Имеются различные типы систем долива воды, такие как аккумуляторы с вентиляционными пробками, отдельно открываемыми для пополнения водой, или централизованные системы долива воды для пополнения из одного места группы аккумуляторов. Выбранный метод, а также интерфейс системы долива воды, если это применимо, должны быть заранее согласованы между конечным потребителем и/или интегратором батарейной системы и изготовителем аккумуляторов/батарей.

6 Электрический интерфейс батарейной системы

6.1 Общие положения

Типичные электрические интерфейсы батарейной системы, размещенной в батарейном ящике, и бортовой сети приведены на рисунке 5.

A — выводы батареи (аккумулятора или моноблока); B — выводы поддона; C — главный соединитель батарейной системы; D — соединитель для подключения к внешним (наземным) системам (установка соединителя допускается непосредственно на поддон)

^a Если используется.

^b Как правило, устанавливают внутри поддона на межэлементном соединении между двумя аккумуляторами в центральной части батареи, допускается установка непосредственно на ящике.

Рисунок 5 — Типичная схема электрического интерфейса батарейной системы

6.2 Внешние электрические соединения

В зависимости от конструкции батареи и требований изготовителя железнодорожного подвижного состава или системного интегратора допускается использование конструктивных исполнений внешних электрических соединений, согласно 6.2 МЭК 62973-1:2018.

7 Маркировка

7.1 Знаки безопасности

7.1.1 Знаки безопасности, размещаемые на внешней стороне батарейного ящика

На внешней стороне батарейного ящика размещают знаки безопасности в соответствии с 7.1.1 МЭК 62973-1:2018.

7.1.2 Знаки безопасности, размещаемые внутри батарейного ящика, включая батарейные поддоны и корзины

Применяют знаки безопасности в соответствии с 7.1.2 МЭК 62973-1:2018.

7.1.3 Знаки безопасности, размещаемые на аккумуляторах и моноблочных батареях

Маркировка на аккумуляторах или моноблочных батареях должна соответствовать МЭК 60623:2017.

7.2 Содержание маркировки

7.2.1 Содержание маркировки, размещаемой на внешней стороне батарейного ящика

В маркировку, размещаемую на внешней стороне батарейного ящика, включают следующую информацию:

• серийный номер;
• идентификатор части (устройства);
• массу;
• периодичность контроля (если требуется);
• обозначение «NiCd»;
• наименование изготовителя.

По соглашению между конечным потребителем и изготовителем допускается в маркировочные данные включать дополнительную информацию, например значения номинального напряжения и нормированной емкости.

7.2.2 Содержание маркировки, размещаемой внутри батарейного ящика, включая батарейные поддоны, корзины и модули

Требования к содержанию маркировки, размещаемой на батарейных поддонах, корзинах, модулях или других компонентах внутри батарейного ящика, установлены в МЭК 62485-2:2010. Если батарейный ящик содержит несколько батарейных поддонов, корзин или модулей, то последовательность нумерации и их расположение в батарейном ящике должны быть указаны в маркировочных данных или в руководстве по эксплуатации.

7.2.3 Содержание маркировки, размещаемой на аккумуляторах и моноблочных батареях

Требования к содержанию маркировки, размещаемой на аккумуляторах и моноблочных батареях, установлены в МЭК 60623:2017.

8 Транспортирование и хранение

8.1 Транспортирование

Транспортирование батарей осуществляют в соответствии с правилами, действующими на конкретном виде транспорта. Никель-кадмиевые батареи/аккумуляторы транспортируют в вертикальном положении с выводами, расположенными сверху, для исключения утечки электролита. Допускается установление изготовителем аккумуляторов дополнительных требований к транспортированию в зависимости от технологии никель-кадмиевой батареи (например, транспортирование в незаполненном электролитом состоянии).

8.2 Хранение

Хранение батарей осуществляют в сухом, чистом, защищенном от замерзания закрытом помещении. Батарея не должна подвергаться воздействию прямых солнечных лучей. Никель-кадмиевые батареи/аккумуляторы должны храниться в вертикальном положении с выводами, расположенными сверху, для исключения утечки электролита.

Как правило, при хранении продолжительностью более трех месяцев никель-кадмиевую батарею хранят в полностью разряженном состоянии. Допускается установление изготовителем аккумуляторов дополнительных требований к хранению в зависимости от технологии никель-кадмиевой батареи (например, хранение в незаполненном электролитом состоянии).

Требования к хранению батареи должны быть установлены в нормативной документации на батарею конкретного типа и руководстве по эксплуатации.

9 Испытания

9.1 Общие положения

Основными стандартами для батарей никель-кадмиевой технологии являются МЭК 60623:2017 и МЭК 62259:2003. Изготовитель аккумулятора должен завершить все испытания, установленные в стандарте на аккумулятор конкретного типа. Результаты испытания подтверждают протоколом аккредитованной лаборатории.

Для проведения квалификационных испытаний модельного ряда в качестве образца выбирают аккумулятор с наихудшими электрическими рабочими характеристиками, при этом изготовитель аккумулятора должен оформить данное подтверждение документально в соответствии с C.1 приложения C. Если в конструкцию аккумуляторов не вносились существенные изменения, то допускается выдавать сертификат по результатам первоначальных испытаний. Существенным является изменение, которое влияет на электрические рабочие характеристики батареи (например, уменьшение количества пластин электродов для батарей той же емкости).

Методы испытаний и параметры испытаний должны быть согласованы между конечным потребителем, изготовителем ПС и изготовителем батареи.

Виды испытаний:

• \text{ти}`\text{повые} испытания,
• контрольные испытания.

Результаты ранее проведенных \text{ти}`\text{повых} испытаний на одном и том же типе батарей допускается применять для нескольких проектов.

В таблице 4 приведен пример \text{ти}`\text{повых} и контрольных испытаний.

Таблица 4

\text{Ти}`\text{повые} и контрольные испытания

9.2 \text{Ти}`\text{повые} испытания

9.2.1 Общие положения

\text{Ти}`\text{повые} испытания батареи включают испытания батареи на удар, вибрацию и по профилю нагрузки (типичные профили нагрузки батарей представлены в приложении A).

По соглашению между конечным потребителем, изготовителем ПС или системным интегратором и изготовителем батареи испытание на удар и вибрацию можно заменить расчетом, например МКЭ.

Если в качестве образца испытан наименьший испытуемый объект модельного ряда изготовителя аккумуляторов, то допускается использовать его в качестве типового образца. Наименьший испытуемый объект — аккумулятор, поддон для аккумуляторов, батарейная корзина или моноблочная батарея. Для проведения квалификационных испытаний модельного ряда в качестве образца выбирают аккумулятор с наихудшей стойкостью к воздействиям удара и вибрации, при этом изготовитель аккумулятора должен оформить данное подтверждение документально в соответствии с C.2 приложения C.

Вместо испытания по профилю нагрузки допускается применять моделирование по результатам расчета изготовителя батареи (см. B.5).

Допускается проводить другие испытания, которые должны быть согласованы между конечным потребителем, изготовителем ПС и изготовителем батареи.

9.2.2 Допуски измерений параметров

Общая точность контролируемых или измеряемых значений относительно заданных или фактических параметров должна быть в пределах:

+/- 1,0% — для напряжения;

+/- 1% — тока;

+/- 2 °C — температуры;

+/- 0,1% — времени;

+/- 0,1% — массы;

+/- 0,1% — размеров.

Указанные допуски включают совокупную точность измерительных приборов, методов измерений и другие источники погрешностей в процедуре испытания.

При выборе аналоговых приборов следует руководствоваться МЭК 60051. Подробную информацию об используемых приборах приводят в протоколе испытаний.

9.2.3 Испытания по определению электрических характеристик

Испытания по определению электрических характеристик батарей проводят по МЭК 60623:2017 или МЭК 62259:2003 (в зависимости от применимости).

9.2.4 Испытания по определению диэлектрических свойств

Испытания по определению диэлектрических свойств проводят по МЭК 60077-1 (см. МЭК 62973-1:2018).

9.2.5 Испытания по профилю нагрузки

Испытания батарей по профилю нагрузки проводят в соответствии с приложением B (см. МЭК 62973-1:2018).

9.2.6 Испытание на удар и вибрацию

В качестве образца для испытаний применяют самый маленький испытуемый объект. Образец, установленный в разработанных для нормальной эксплуатации креплениях и в рабочей ориентации, должен выдерживать удары и вибрацию по МЭК 61373:2010, категория 1, класс B.

Оценка результатов испытаний — по МЭК 61373:2010.

Перед поставкой полных сборок батарей (систем) проводят испытания на удар и вибрацию по МЭК 61373 или расчет, например МКЭ, в соответствии с договоренностью между конечным потребителем, изготовителем ПС и изготовителем батареи. Если ранее проведены испытания на аналогичных или более тяжелых аккумуляторах, входящих в состав батарей, моноблочных батареях, батарейных поддонах, корзинах, или батарейной системе того же типа, того же изготовителя и того же типа сборки, то допускаются испытания на удар и вибрацию не выполнять.

По согласованию между конечным потребителем и изготовителем батареи допускается выполнять замену никель-кадмиевых батарей с использованием аккумуляторов, батарейных корзин или моноблочных батарей известной и проверенной конструкции без испытаний.

9.3 Контрольные испытания

9.3.1 Общие положения

Для проверки качества партии поставленных батарей/аккумуляторов выполняют контрольные испытания. Контрольные испытания партии проводят в соответствии с 10.2 МЭК 60623:2017 или МЭК 62259:2003 в зависимости от применимости или в соответствии с требованиями конечного потребителя и/или системного интегратора.

Число образцов, подлежащих контрольным испытаниям, должно быть согласовано между конечным потребителем, изготовителем ПС или системным интегратором и изготовителем батареи.

9.3.2 Визуальный контроль

Соответствующие параметры, например маркировку, проверяют в соответствии с согласованным(и) чертежом(ами). Результаты должны соответствовать чертежам (см. МЭК 62973-1:2018).

9.3.3 Испытания по определению диэлектрических свойств

Испытания по определению диэлектрических свойств проводят по МЭК 60077-1 (см. МЭК 62973-1:2018).

9.3.4 Испытания по определению электрических характеристик

Должно быть проверено напряжение разомкнутой цепи (см. МЭК 62973-1:2018).

Приложение A (справочное)

ПРИМЕРЫ ТИПИЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ НАГРУЗКИ БАТАРЕЙ

A.1 Общие положения

Значения в приведенных ниже примерах выражены в постоянной мощности нагрузки, Вт, но могут также включать резистивную нагрузку, Ом, и нагрузку постоянного тока, А.

A.2 Пример профиля нагрузки батареи в высокоскоростном железнодорожном подвижном составе

(см. рисунок A.1)

Рисунок A.1 — Пример профиля нагрузки батареи в высокоскоростном железнодорожном ПС

(исключен этап запуска оборудования)

A.3 Пример профиля нагрузки батареи в пригородном ЭП (см. рисунок A.2)

Рисунок A.2 — Пример профиля нагрузки батареи в пригородном ЭП (исключен этап запуска оборудования)

Приложение B (обязательное)

ТРЕБОВАНИЯ К УСТАНОВЛЕНИЮ ПРОФИЛЯ НАГРУЗКИ И ИСПЫТАНИЯМ ПО ПРОВЕРКЕ СООТВЕТСТВИЯ БАТАРЕИ ПРОФИЛЮ НАГРУЗКИ

B.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 соответствия 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.

B.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 быть установлен 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, 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 определения емкости батареи с помощью 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 установлены 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.

B.3 Требования к содержанию документа расчета емкости батареи

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

• основные данные батареи: электрохимическая система, тип (допустимый ток разряда), емкость по МЭК 60623:2017, 5.1 и 7.3.2.2 соответственно, число аккумуляторов, соединенных последовательно и параллельно;
• условия окружающей среды (например, диапазон температуры при заряде, разряде) и факторы, влияющие на ухудшения характеристик (например, старение, начальная СЗ в зависимости от параметров заряда);
• параметры заряда с учетом числа аккумуляторов в батарее;
• кривые, отражающие электрические характеристики батареи, которые показывают соответствие требуемым параметрам для каждого периода/этапа профиля нагрузки.

B.4 Проведение испытаний

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

• значения температур испытания, применяемые при определении емкости батареи,
• минимальное репрезентативное число аккумуляторов, батарейных корзин или моноблочных батарей (как правило, более 10% от 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 °C,
• отклонение температуры аккумуляторов в батарее: +/- 2 °C.

Подготовка никель-кадмиевой батареи:

• при необходимости выполняют предварительную активацию аккумуляторов и батарей (число циклов предварительной активации должно быть согласовано);
• выполняют полный заряд батареи по 7.2.2 МЭК 60623:2017 или 7.1 МЭК 62259:2003 (в зависимости от применимости);
• применяют коэффициенты старения, используемые при согласованном расчете батареи, для чего проводят частичный разряд относительно нормированной емкости Cn (например, 90% для моделирования старения и 90% СЗ => 90% x 90% = 81% первоначальной нормированной емкости, таким образом, частичный разряд должен составлять 19%);
• в случае необходимости дополнительного запаса для учета будущих нагрузок, выполняют соответствующий частичный разряд в долях от нормированной емкости Cn (например, 10% запаса, и, таким образом, 10%-ный частичный разряд);
• аккумуляторы или батареи помещают в камеру и доводят температуру до достижения заданного значения.

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

Предварительно согласованная программа испытаний должна содержать:

• параметры и условия подготовки батареи;
• параметры и условия конкретного испытания;
• коэффициент пропорционального изменения параметров испытаний, если необходимо (с учетом числа репрезентативных аккумуляторов в батарее).

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

B.5 Протокол испытаний

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

• основные данные батареи: электрохимическая система, тип (допустимый ток разряда), емкость по МЭК 60623:2017, 5.1 и 7.3.2.2 соответственно, число аккумуляторов, соединенных последовательно и параллельно;
• условия окружающей среды (например, диапазон температуры при заряде, разряде) и факторы, влияющие на ухудшения характеристик (например, старение, начальная СЗ в зависимости от параметров заряда);
• кривые, отражающие электрические характеристики батареи, 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.

Приложение C (справочное)

ДЕКЛАРАЦИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ О РЕПРЕЗЕНТАТИВНЫХ ОБРАЗЦАХ АККУМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

C.1 Декларация изготовителя для испытаний по определению электрических рабочих характеристик

Изготовитель, XXXX, заявляет, что для модельного ряда аккумуляторов типа YYYY (емкость от xxx А·ч до xxx А·ч) электрические характеристики по МЭК 60623:2017 или МЭК 62259:2003 (в зависимости от применимости) можно оценить по результатам испытаний репрезентативного образца, в качестве которого представлен аккумулятор типа NNN (емкость nnn А·ч) с наихудшими электрическими рабочими характеристиками.

C.2 Декларация изготовителя для испытаний на воздействия удара и вибрации

Изготовитель, XXXX, заявляет, что для модельного ряда аккумуляторов типа YYYY (емкость от xxx А·ч до xxx А·ч) стойкость к удару и вибрации по МЭК 61373:2010 можно оценить по результатам испытаний репрезентативного образца, в качестве которого представлен аккумулятор типа NNN (емкость nnn А·ч) с наихудшей стойкостью к воздействиям удара и вибрации.

Приложение ДА (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ

Таблица ДА.1

БИБЛИОГРАФИЯ