SAE-J2380 Prüfnormen für Vibrationsschüttelsysteme

SAE J2380 bietet ein Testverfahren zur Charakterisierung der Auswirkungen von langfristigen, straßeninduzierten Vibrationen und Stößen auf die Leistung und Lebensdauer von Batterien von Elektrofahrzeugen.
Der Zweck dieses Prozesses besteht darin, die Vibrationsfestigkeit der Batterie zu überprüfen. Für diesen Leistungstest wird üblicherweise die Scanning-Sinuswellenschwingung oder zufällige Schwingung verwendet

Die Leistung des Programms erfordert einen ein- bis dreiachsigen Tisch, der in der Lage ist, Beschleunigungen von bis zu 1,9 G auf dem in Abbildung 2 beschriebenen Schwingungsspektrum zu erzeugen, das von 10 Hz bis etwa 200 Hz reicht. Kann das zu prüfende Gerät nur in eine bestimmte physikalische Richtung schwingen, ist ein Mehrachstisch erforderlich. Wenn Längs- und Querachsenschwingungen (oder alle drei Achsen) gleichzeitig durchgeführt werden können, kann die für die Durchführung der Prüfung erforderliche Zeit erheblich reduziert werden

Prüfverfahren

2.1. Es ist eine Reihe von Referenzleistungsprüfungen gemäß SAE J1798 durchzuführen, einschließlich C/3-Konstantentladung, Entladung mit 100 % Nennkapazität, Entladung der dynamischen Kapazität und Spitzenentladung.
2.2. Laden Sie den Akku gemäß der vom Hersteller empfohlenen Lademethode vollständig auf.
2.3.Für jede Vertikal-, Längs- und Querachse der Batterie ist ein normaler oder optionaler g-Pegel aus Tabelle 1 auszuwählen und die Erregungstabelle entsprechend zu programmieren. Diese Wahl bestimmt die für jede Achse erforderliche Schwingungszeit, die ebenfalls mit Tabelle 1 übereinstimmt. (Wie in Abbildung 2 gezeigt, wird das Schwingungsspektrum in G/Hz ausgedrückt, so dass jeder Satz von G-Pegeln skaliert werden kann.)


2.4.Die Prüfeinheit ist entsprechend der vom Hersteller empfohlenen physikalischen Ausrichtung so einzubauen, dass sie den Vibrationen in der entsprechenden Achsrichtung standhält. Abhängig von der Leistungsfähigkeit des verwendeten Schwingungssystems erlaubt das Programm, die gewünschte Schwingung gleichzeitig in einer, zwei oder allen drei Achsen auszuführen (siehe 4.4.5).
2.5. Wenn sich während des Vibrationstests einer bestimmten Batterie die Entladetiefe der Batterie von 0 % (volle Ladung) auf 80 % (Mindestladung) ändert, führen Sie die programmierte Vibration der erforderlichen Zeit durch. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:
Ein. Bei Verwendung eines Ein-Schüttel-Systems - oder eines zweiachsigen Schüttelsystems - sollten etwa zwei Drittel des vertikalen Wellentests bei voller Ladung durchgeführt werden, gefolgt von Längs- und Querschwingungen bei 40 % DOD und dann die verbleibende vertikale Wellenvibration bei 80 % DOD.
B. Wenn ein dreiachsiger Tisch verwendet wird, um alle Schwingungszustände gleichzeitig auszuführen, kann die gesamte Prüfzeit in drei Intervalle von ungefähr gleicher Länge unterteilt werden.  Das erste Intervall sollte bei vollständig aufgeladenem Akku durchgeführt werden, das zweite Intervall mit dem Akku bei 40 % DOD und das dritte Intervall bei 80 % DOD.
2.6 Zwischen jedem Paar der drei in 4.4.5 angegebenen Schwingungsintervalle sollte die Batterie mit einem konstanten Strom C/3 für 40 % der Nennkapazität der Batterie entladen werden. Nach dem dritten Vibrationsintervall sollte der Akku wieder vollständig aufgeladen sein.
2.7 Wiederholen Sie die Referenzleistungsprüfung mit SAE J1798. Diese Sequenz umfasst die konstante C/3-Entladung, die dynamische Kapazitätstestentladung auf 100 % Nennkapazität und die Spitzenentladung.

Vorsichtsmaßnahmen beim Testen

Während der Anwendung eines Vibrationsschüttelsystems muss die Prüfeinrichtung mit Instrumenten ausgestattet sein, mit denen festgestellt werden kann, ob eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
ein. Verlust der galvanischen Isolation zwischen dem positiven Batterieanschluss und der Erdung des Batteriegehäuses und/oder der Prüfeinrichtung. Der Isolationsgrad sollte während eines Vibrationstests regelmäßig überprüft werden, z. B. 0,5 MΩ oder mehr pro Tag (1,0 mA oder weniger bei 500 V DC).
b.. Wenn die Batteriespannung nicht normal ist, liegt eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss vor.
c. Im Inneren der Batterie tritt eine unerwartete Resonanz auf, die darauf hinweist, dass die mechanische Befestigungskomponente defekt ist.
d. Die Temperatur ist abnormal, was die Batterie oder Komponenten des Wärmemanagementsystems beschädigen kann.
Wird eine der in den Absätzen a) bis d) aufgeführten Bedingungen festgestellt, so wird die Prüfung ausgesetzt, bis die Bedingung bewertet und festgestellt wurde, dass sie sicher durchgeführt werden kann oder dass die Prüfung abgebrochen werden sollte.

Datenerfassung und Berichterstattung

Die bei den Leistungsprüfungen der Referenznummern 2.1 oder 2.7 gewonnenen Daten müssen den Anforderungen für die normale Durchführung dieser Prüfungen entsprechen. Wenn während des Tests kein abnormales Verhalten beobachtet wird, ist es nicht erforderlich, die Daten aus diesen Messungen (mit Ausnahme von zusammenfassenden Ergebnissen) aufzubewahren.
Es sollte ein Bericht erstellt werden, in dem die Schwingungen der tatsächlichen Anwendung detailliert beschrieben werden, alle Daten gesammelt und interpretiert werden, sowie detaillierte Ergebnisse der Komponentenfehleranalyse. Darüber hinaus sollten die elektrischen Leistungsdaten vor und nach der Vibration zusammengefasst werden, um zu bestätigen, ob das Batteriedesign der Vibrationsumgebung standhält