ГОСТ Р МЭК 60095-6-2021 Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 6. Батареи для применения в режиме микроциклирования. Общие требования и методы испытаний

Обложка ГОСТ Р МЭК 60095-6-2021 Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 6. Батареи для применения в режиме микроциклирования. Общие требования и методы испытаний
Обозначение
ГОСТ Р МЭК 60095-6-2021
Наименование
Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 6. Батареи для применения в режиме микроциклирования. Общие требования и методы испытаний
Статус
Действует
Дата введения
2021.01.12
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
29.220.20

    ГОСТ Р МЭК 60095-6-2021


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


БАТАРЕИ СТАРТЕРНЫЕ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ


Часть 6


Батареи для применения в режиме микроциклирования. Общие требования и методы испытаний


Lead-acid starter batteries. Part 6. Batteries for micro-cycle applications. General requirements and methods of tests

ОКС 29.220.20

Дата введения 2021-12-01


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 бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ")

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 17 августа 2021 г. N 724-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60095-6:2019* "Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 6. Батареи для применения в режиме микроциклирования" (IEC 60095-6:2019 "Lead-acid starter batteries - Part 6: Batteries for micro-cycle applications", 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 МЭК

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в

статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 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 ()


1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (далее - батареи) с номинальным напряжением 12 В, используемые в качестве источника энергии для пуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС), для освещения, а также для вспомогательного оборудования транспортных средств (далее - ТС) с ДВС.

Настоящий стандарт устанавливает общие требования и методы испытаний. Данные батареи, как правило, называют "стартерными батареями".

Батареи в рамках настоящего стандарта используют в ТС в режимах микроциклирования, которые также называют "старт - стоп" (или "стоп - старт", "система холостой ход - стоп", "микрогибрид" или "холостой ход - стоп и вперед"). В ТС с этой специальной функцией ДВС выключается во время полной остановки ТС, во время холостого хода с низкой скоростью или во время холостого хода, когда нет необходимости поддерживать движение ТС с помощью ДВС. В периоды, когда ДВС выключается, большая часть электрических и электронных компонентов ТС питается от батареи без электропитания от генератора переменного тока. Кроме того, в большинстве случаев устанавливается дополнительная функция рекуперативного торможения (рекуперация или регенерация энергии торможения). Батареи для этих применений подвергаются совершенно другой нагрузке по сравнению с классическими стартерными батареями. Помимо этих дополнительных функций данные батареи должны обеспечивать возможность прокручивания ДВС и поддержания освещения, а также вспомогательные функции в стандартном режиме работы с электропитанием от генератора переменного тока при включении ДВС. Все батареи, входящие в область применения настоящего стандарта, выполняют основные функции, которые подвергают испытаниям на соответствие требованиям МЭК 60095-1.

Требования настоящего стандарта применимы к батареям:

- для ТС с возможностью автоматического отключения ДВС во время работы ТС в режиме остановки или при движении ("старт - стоп") - батареи с габаритными размерами согласно МЭК 60095-2;

- ТС с системой "старт - стоп" с возможностью рекуперации энергии торможения или энергии других источников - батареи с габаритными размерами согласно МЭК 60095-2.

Технология "литий-ион" не входит в область применения настоящего стандарта.

Примечание - В настоящее время рассматривается вопрос о возможности применения требований настоящего стандарта к батареям по МЭК 60095-4.


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 60050-482, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 482: Primary and secondary cells and batteries (Международный электротехнический словарь. Часть 482. Первичные элементы, аккумуляторы и аккумуляторные батареи)

IEC 60095-1:2018, Lead-acid starter batteries - Part 1: General requirements and methods of test (Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 1. Общие требования и методы испытаний)

IEC 60095-2, Lead-acid starter batteries - Part 2: Dimensions of batteries and dimensions and marking of terminals (Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 2. Размеры батарей и размеры и маркировка зажимов)


3 Термины, определения, сокращения и символы


3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60050-482, а также 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.

3.1.1 батарея открытого типа (flooded battery; vented battery): Свинцово-кислотная батарея, оснащенная крышкой с одним или несколькими отверстиями, через которые могут выходить газообразные продукты.

3.1.2 улучшенная батарея открытого типа; батарея EFB (enhanced flooded battery; EFB battery): Свинцово-кислотная батарея открытого типа, оснащенная специальными конструктивными особенностями, позволяющими значительно улучшить способность к циклированию по сравнению со стандартными батареями открытого типа.

3.1.3 свинцово-кислотная батарея с регулирующим клапаном; батарея VRLA (valve regulated lead-acid battery; VRLA battery): Свинцово-кислотная батарея, закрытая в нормальных условиях, но оснащенная устройством, обеспечивающим возможность газу выходить, если при ее эксплуатации внутреннее давление превышает заданное значение.

Примечания

1 Для батареи VRLA и после активации сухозаряженной VRLA отсутствует возможность добавления электролита.

2 В батареях VRLA электролит иммобилизован.

3.1.4 батарея с абсорбирующим стекловолоконным сепаратором; батарея AGM: Батарея VRLA, в которой электролит иммобилизован путем поглощения в стекловолоконном пористом материале.

3.1.5 гелевая батарея (gel battery): Батарея VRLA, в которой электролит иммобилизован в виде геля.


3.2 Сокращения и символы

- EN - Европейский стандарт (Euro Norm), созданный CENELEC (Европейский комитет по электротехнической стандартизации);

- SBA - Ассоциация стандартов батарей, созданная Японской ассоциацией батарей;

- CHA - заряд батареи; батарею заряжают с заданными параметрами;

- DCA - прием динамического заряда;

- DCH - разряд батареи; батарею разряжают с заданными параметрами;

- PAU - пауза; нет заряда или разряда, но измерение напряжения по требованию. Если батарея подключена к испытательному устройству, ток должен отсутствовать;

- RPT - повторение; указание повторить определенные шаги несколько раз;

- CAS - в случае если; точка принятия решения, ведущая к различным действиям, зависящим от значения переменной;

- EOS - конец шага;


-
- фактическая емкость, А·ч;
-
- номинальная емкость, А·ч;
-
- емкость повторного заряда, А·ч;
- ГР - глубина разряда, %
;
-
- ток заряда, А;
-
- ток холодной прокрутки, А;
-
- взвешенный нормированный прием динамического заряда, измеренный в А, деленных на номинальную емкость
, А/А·ч;
-
- ток разряда, А;
-
- средний ток заряда в DCA испытании после заряда, А;
-
- средний ток заряда в DCA испытании после разряда, А;
-
- номинальный ток разряда, А,
,
, А·ч/20 ч;
-
- средний ток заряда в DCA испытании во время рекуперативного торможения;
-
- емкость заряда, А·ч;
-
- емкость разряда, А·ч;
-
- расчетное динамическое внутреннее сопротивление, Ом;
-
- внутреннее сопротивление, Ом;

- RC - резервная емкость (разряд постоянным током 25 А до напряжения 10,5 В), используемая в DCA испытании;

- СЗ - степень заряженности;


-
- время разряда, с;
-
- напряжение заряда, В.

4 Классификация батарей для применения в режиме микроциклирования. Плотность электролита и напряжение разомкнутой цепи


4.1 Классификация батарей в зависимости от типа

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 4.1).


4.2 Плотность электролита и напряжение разомкнутой цепи

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 4.3).


5 Состояние поставки

Согласно МЭК 60095-1:2018 (раздел 5).


6 Общие требования


6.1 Идентификация и маркировка

6.1.1 Общие положения


На батареях, изготовленных в соответствии с настоящим стандартом, по крайней мере, на верхней или одной из четырех боковых сторон должны быть приведены данные, установленные в 6.1.2-6.1.9.


6.1.2 Идентификация изготовителя или поставщика


Должно быть указано наименование изготовителя или поставщика.


6.1.3 Номинальное напряжение


Должно быть указано номинальное напряжение 12 В.


6.1.4 Емкость или резервная емкость и номинальный ток холодной прокрутки


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 6.1.4).


6.1.5 Код даты производства


Батареи должны быть маркированы датой изготовления. Она может быть частью более сложного кода.


6.1.6 Маркировка безопасности


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 6.1.6).


6.1.7 Маркировка переработки


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 6.1.7).


6.1.8 Идентификация батарей "старт - стоп"


В дополнение к информации, приведенной в МЭК 60095-1, батарею допускается маркировать символом, отражающим применение батарей в режиме микроциклирования.

Для лучшей идентификации и сравнения батарей изготовитель батарей может использовать специальную маркировку.

Пример - Маркировка Европы и маркировка Японии:



6.1.9 Батареи с регулирующими клапанами


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 6.1.8).


6.2 Маркировка полярности

Маркировка полярности выводов должна быть выполнена в соответствии с требованиями МЭК 60095-2.


6.3 Крепление батареи

При креплении батареи на ТС с использованием ее частей (например, нижних выступов) они должны соответствовать требованиям МЭК 60095-2.


7 Требования к рабочим характеристикам

7.1 Электрические характеристики

7.1.1 Определения характеристики холодной прокрутки, емкости 20-часового разряда, резервной емкости, сохраняемости заряда и расхода воды соответствуют приведенным в МЭК 60095-1:2018.

Испытания на прием заряда и испытания на долговечность адаптированы для режима микроциклирования.


7.1.2 Характеристика холодной прокрутки - это ток разряда
, установленный изготовителем в соответствии с выбранным им вариантом (вариант 1 или вариант 2), который может обеспечить батарея в соответствии с 9.3.

7.1.3 Емкость батареи определяют при температуре окружающей среды (25±2)°С.

Изготовитель может указать ее следующим образом:


- номинальная емкость 20-часового разряда
;
- номинальная резервная емкость
.
и
определены в МЭК 60095-1:2018 (пункт 7.1.2).

7.1.4 Прием заряда состоит из двух частей:

- прием заряда 1 (при 0°С) согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 7.1.3);

- прием заряда 2 (при 25°С) является специфическим требованием для режима микроциклирования.

7.1.5 Сохраняемость заряда - по МЭК 60095-1:2018 (пункт 7.1.4).

7.1.6 Испытание на долговечность состоит из четырех этапов:

- испытание на коррозию - характеризует устойчивость к повторяющимся периодам перезаряда и последующего периода хранения;

- циклическое испытание при 50% ГР - характеризует устойчивость к повторяющимся циклам разряда и последующего заряда, а также длительного отдыха при разомкнутой цепи. После проведения серии зарядно-разрядных циклов и периодов отдыха при определенных условиях определяют характеристики холодной прокрутки или емкость;

- циклическое испытание при 17,5% ГР - характеризует способность обеспечивать энергию в режиме микроциклирования при частично разряженной батарее;

- испытание на микроциклирование - характеризует способность батареи обеспечивать электропитание для повторного запуска двигателя после частых остановок, способность батареи восстанавливать заряженность после этого и износ батареи при небольших импульсных нагрузках.

7.1.7 Расход воды согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 7.1.6).

В батареях VRLA расход воды очень мал и возможность долива дополнительной воды не предусмотрена.

В батареях EFB в большинстве случаев крышка герметична, и в них не предусмотрен долив дополнительной воды вследствие малого ее расхода.


7.2 Требования устойчивости к вибрационным нагрузкам

7.2.1 Требования устойчивости к вибрационным нагрузкам и невыливаемости электролита - по МЭК 60095-1.

7.2.2 Устойчивость к вибрации представляет собой способность батареи поддерживать рабочее состояние при воздействии периодических или нерегулярных вибрационных нагрузок. Минимальные требования проверяют испытаниями по 9.7.

7.2.3 Невыливаемость электролита - способность батареи удерживать электролит при определенных физических условиях (см. 9.8).


8 Общие условия испытаний


8.1 Отбор образцов батарей

Образцы испытывают не позднее чем через:

- 45 сут после даты изготовления - для залитых электролитом батарей;

- 60 сут после даты изготовления - для сухозаряженных батарей.


8.2 Процедура заряда перед испытанием полностью заряженной батареи

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 8.2).


8.3 Требования к испытательному оборудованию и измерительным приборам

8.3.1 Измерительные приборы


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 8.3.1).

Конкретные требования к характеристикам измерительных приборов приведены в приложении А для испытания на прием динамического заряда в соответствии с 9.4.2 и испытания на микроциклирование - в соответствии с 9.6.4.


8.3.2 Термостатированная водяная ванна


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 8.3.2).


8.3.3 Климатическая камера


Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 8.3.3).


8.4 Последовательность испытаний

a) Батареи подвергают испытаниям в последовательности, приведенной ниже:


- первая проверка
или
;

- первое испытание характеристик холодной прокрутки;


- вторая проверка
или
;

- второе испытание характеристик холодной прокрутки;


- третья проверка
или
;

- третье испытание характеристик холодной прокрутки.


Проверка емкости 20-часового разряда
согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.1), проверка резервной емкости
согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.2).
Для
или
и характеристик холодной прокрутки установленные значения должны быть получены по крайней мере в одном из соответствующих разрядов в испытаниях, приведенных в перечислении а).

Нет необходимости продолжать последовательность, если указанные значения достигнуты при первом или втором испытании.


Примечание - Выбор между проверкой
или
является решением заказчика или потребителя.

b) Испытания в соответствии с таблицами 1 или 2 проводят, только если батареи соответствуют требованиям испытаний, указанным в перечислении a), и не позднее чем через неделю после завершения указанных испытаний.


Примечание - Выбор между проверкой
или
является решением заказчика или потребителя.

Таблица 1 - Последовательность испытаний (вариант A)

Испытание

Номер выборки батарей

1

2

3

4

5

6

Предварительный заряд перед испытанием

-

+

+

+

+

+

+

Первая проверка емкости 20-часового разряда

Первая резервная емкость

-

+

+

+

+

Первое испытание характеристик холодной прокрутки

-

+

-

+

+

+

+

Вторая проверка емкости 20-часового разряда

Вторая резервная емкость

-

(+)

(+)

(+)

(+)

Второе испытание характеристик холодной прокрутки

-

(+)

-

(+)

(+)

(+)

(+)

Третья проверка емкости 20-часового разряда

Третья резервная емкость

-

(+)

(+)

(+)

(+)

Третье испытание характеристик холодной прокрутки

-

+

-

-

-

-

-

Испытание на прием заряда 1 (9.4.1)

-

+

-

-

-

-

-

Испытание на прием заряда 2 (SBA) (9.4.2)

-

-

+

-

-

-

-

Испытание на долговечность (9.6)

Испытание на коррозию

+

Циклическое испытание при 50% ГР

+

Циклическое испытание при 17,5% ГР

+

-

-

Испытание на микроциклирование (9.4.2)

+

Испытание на сохраняемость заряда (9.5)

-

-

-

-

-

+

-

Испытание на невыливаемость электролита (9.8)

-

-

-

-

-

-

+

Испытание на устойчивость к вибрации (9.7)

-

-

-

-

-

-

+

Обозначения:

+ - испытание необходимо провести;

(+) - испытание проводят, только если при предыдущем аналогичном испытании был получен отрицательный результат.


Батарея 1 должна быть подвергнута полной последовательности из трех испытаний по определению емкости 20-часового разряда (не
RC
) перед испытанием на прием заряда по 9.4.1.

Таблица 2 - Последовательность испытаний (вариант B)

Испытание

Номер выборки батарей

1

2

3

4

5

6

7

Предварительный заряд перед испытанием

-

+

+

+

+

+

+

+

Первая проверка емкости 20-часового разряда

Первая резервная емкость

+

+

+

+

-

Первое испытание характеристик холодной прокрутки

-

+

+

+

+

+

+

-

Вторая проверка емкости 20-часового разряда

Вторая резервная емкость

+

(+)

(+)

(+)

-

Второе испытание характеристик холодной прокрутки

-

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

-

Третья проверка емкости 20-часового разряда

Третья резервная емкость

(+)

(+)

(+)

(+)

-

Третье испытание характеристик холодной прокрутки

-

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

-

Испытание на прием заряда 1 (9.4.1)

-

+

(+)

-

-

-

-

-

Испытание на прием заряда DCA (9.4.2)

-

-

-

-

-

-

-

+

Испытание на долговечность (9.6)

Испытание на коррозию

+

Циклическое испытание при 50% ГР

+

Циклическое испытание при 17,5% ГР

+

-

-

-

Испытание на микроциклирование (9.6.4)

+

Испытание на сохраняемость заряда (9.5)

-

-

-

-

-

+

-

-

Испытание на невыливаемость электролита (9.8)

-

-

-

-

-

-

+

-

Испытание на устойчивость к вибрации (9.7)

-

-

-

-

-

-

+

-

Обозначения:

+ - испытание необходимо провести;

(+) - испытание проводят, только если при предыдущем аналогичном испытании был получен отрицательный результат.


Батарея 1 должна быть подвергнута полной последовательности из трех испытаний по определению емкости 20-часового разряда (не
RC
) перед испытанием на прием заряда по 9.4.1.
Батарея 3 должна быть подвергнута полной последовательности из трех испытаний по определению емкости 20-часового разряда (не
RC
) перед циклическим испытанием 17,5% ГР по 9.6.3.

9 Методы испытаний


9.1 Проверка емкости 20-часового разряда

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.1).


9.2 Проверка резервной емкости

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.2).


9.3 Испытания характеристик холодной прокрутки

9.3.1 Испытания характеристик холодной прокрутки. Стандартная температура минус 18°С


Согласно МЭК 60095-1:2018 (подпункт 9.3.1).


9.3.2 Испытания характеристик холодной прокрутки. Очень холодный климат


Согласно МЭК 60095-1:2018 (подпункт 9.3.2).


9.4 Испытания на прием заряда

9.4.1 Прием заряда 1 (при 0°С)


Согласно 9.4 МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.4).


9.4.2 Специальные испытания на прием заряда для батарей для режима микроциклирования (при 25°С)


Для проведения специальных испытаний на прием заряда необходимо выбрать один из следующих методов испытаний.


Вариант А:


Специальное испытание на прием заряда (SBA испытание 2) проводят следующим образом:

1) Испытание проводят на батареях, заряженных в соответствии с 8.2.

2) Батарею помещают в водяную ванну с температурой воды (25±2)°С в соответствии с 8.3.2.


Затем батарею в течение 30 мин разряжают током, равным значению тока 20-часового разряда
, умноженному на 3,42.
Примечание - Ток разряда 3,42·
округляют до одного десятичного знака.

3) После завершения разряда батарею выдерживают в водяной ванне с температурой воды (25±2)°С в течение 16-24 ч.

4) Батарею заряжают при постоянном напряжении (14,50±0,03) В в водяной ванне с температурой воды (25±2)°С, а значение тока регистрируют до (10±0,1) с от начала заряда с интервалом 0,1 с. Максимальное значение тока заряда должно быть (200±0,5) А.

Если напряжение достигает значения 14,5 В через 0,1 с от начала заряда, предельный ток допускается уменьшать.


5) Емкость, полученную при заряде
, А·с, определяют по формуле
(1)

или


,
где
и т.д. - ток заряда на 0,1 с, 0,2 с и т.д.;

t - индекс, обозначающий время в диапазоне от 0,1 с до 10,0 с с шагом 0,1 с.

Примечание - Ток заряда допускается записывать через 10-60 с после начала заряда.


Вариант В:


Специальное испытание на прием заряда (испытание на прием динамического заряда, EN DCA) проводят следующим образом (см. блок-схему метода испытания в приложении В).

Цель: батареи в системах "старт - стоп" должны быть заряжены в короткие сроки для поддержания энергетического баланса во время эксплуатации ТС. Поэтому для определения возможности приема динамического заряда необходимо проводить различие между батареями, пригодными для "старт - стоп", и для стандартных применений. При данном испытании проверяют возможность батареи принимать импульсы тока при различных значениях СЗ после заряда или разряда, а также после имитации режимов "старт - стоп" и рекуперативного торможения, что позволяет оценить снижение способности динамического заряда в условиях микроциклирования.

1) Метод испытаний:

Испытания проводят на батарее, помещенной в водяную ванну при температуре воды (25±2)°С в соответствии с 8.3.2. Данное испытание состоит из трех последовательных частей:

- предварительное циклирование;


- испытания на прием заряда qDCA токами заряда
и
;
-
разряд током
при микроциклировании.
Конечный результат определяют с помощью полученных значений
,
и
. Блок-схемы методов испытаний приведены в приложении В*.

_______________

* В оригинале МЭК 60095-6:2019 ошибочно сделана ссылка на приложение А.

Аббревиатуры, используемые в настоящем подпункте:

- DCA - прием динамического заряда;

- qDCA - испытание на ускоренный прием динамического заряда;


-
- DCA импульсный профиль [см. приложение В (рисунок В.1)];
-
- прием динамического заряда в реальном режиме "старт - стоп" [см. приложение В (рисунки В.2, В.3 и В.4)].

2) Предварительное циклирование проводят по схеме, приведенной в таблице 3.

Таблица 3 - DCA - Предварительное циклирование

Структура

Номер шага

Шаг

t

U

I

Описание

Получение данных

Результат измерения каждого шага

Предва-

рительное

10

DCH

-

>10,5

25

RC разряда

EOS

RC резервная емкость

цикли-

рование

11

CHA

24 ч

5

Напряжение заряда батарей открытого типа или VRLA батарей

EOS

Емкость заряда, А·ч. Конечный ток заряда

12

PAU

1 ч

-

-

Фаза перерыва

-

-

13

DCH

-

>10,5

25

RC разряда

EOS

RC резервная емкость

14

CHA

24 ч

5

Напряжение заряда батарей открытого типа или VRLA батарей

EOS

Емкость заряда, А·ч. Конечный ток заряда

15

PAU

1 ч

-

-

Фаза перерыва

-

-

16

DCH

-

>10,5

1
разряда

EOS

рассчитывается:

17

CHA

-

5

Напряжение заряда батарей открытого типа или VRLA батарей

-

Прекратить заряд, когда
, А·ч, будет достигнута

Примечание -
RC
на шагах 10 и 13 должна достигать не менее 90%
, а
разряда на шаге 16 - не менее 90%
.
3) Процедуру qDCA определяют в соответствии со схемой, приведенной в таблице 4. Процедура
, используемая на шагах 21 и 27, определена в таблице 5.

Таблица 4 - DCA - Процедура qDCA

Процедура

Номер шага

Шаг

t

U

I

Описание

Получение данных

Результат измерения каждого шага

Испытания на прием заряда

20

PAU

мин. 20 ч

макс. 72 ч

-

-

Фаза перерыва

EOS

Напряжение разомкнутой цепи

qDCA

21

-

-

-

Процедура

EOS

интегрированный ток заряда/200 с

22

CHA

12ч

Напряжение заряда батарей открытого типа/ VRLA батарей

EOS

-

23

CHA

18,0/

14,8

0,5·
/

Напряжение заряда батарей открытого типа/ VRLA батарей

EOS

-

24

PAU

1 ч

-

-

Фаза перерыва

EOS

-

25

DCH

2 ч

-

-

EOS

-

26

PAU

20 ч

-

-

Фаза перерыва

EOS

-

27

-

-

-

Процедура

EOS

интегрированный ток заряда/200 с

28

DCH

2 ч

-

-

EOS

-

29

PAU

мин. 12 ч

макс. 72 ч

-

-

Фаза перерыва

EOS

-


Шаг 23: для батарей открытого типа применяют заряд при постоянном напряжении (CV) и постоянном токе (СС) (напряжение не ограничивают). Предел напряжения 18 В указан как предельное безопасное напряжение.


Шаги 21 и 27: средние токи заряда
и
рассчитывают в соответствии с перечислением 6) настоящего подпункта. Следует обратить внимание на то, что
и
являются токами заряда, индексы "c" и "d" обозначают "после заряда" или "после разряда" соответственно.
4) Процедура
(шаги 21 и 27 по таблице 4) определяется в соответствии со схемой, приведенной в таблице 5.
Таблица 5 - DCA - Процедура

Процедура

Номер шага

Шаг

t

U

I

Описание

Получение данных

Результат измерения каждого шага

30

CHA

10 с

14,8

33,3·

Импульсный заряд

EOS

Увеличение токов
и
на величину заряда

31

PAU

30 с

-

-

Фаза перерыва

-

-

32

DCH

-

-

20·

Разряд

-

Окончание разряда, когда
, А·ч, будет достигнута (х=1-20)

33

PAU

30 с

-

-

Фаза перерыва

-

-

34

RTP

-

-

-

Повтор 20 раз шагов от 30 до 33

-

-


5) Расчет:


- Средний ток заряда для 20 импульсов тока после предыдущего заряда на шаге 17 (
, А) рассчитывают из интегрированного по всем импульсам количества электричества при заряде, деленного на общее время заряда (шаг 21 по таблице 4) по формуле
. (2)
Примечание - Как правило,
регистрируют на испытательном стенде и выражают в единицах А·ч.
рассчитывают по сумме значений заряда, А·ч, 20 импульсов путем умножения его на 3600 с/ч и деления результата на 200 с.
- Средний ток заряда для 20 импульсов тока после предыдущего разряда на шаге 25 (
, А) рассчитывают из интегрированного по всем импульсам количества электричества, деленного на общее время заряда (шаг 27 по таблице 4) по формуле
. (3)
Примечание - Как правило,
регистрируют на испытательном стенде и выражают в единицах А·ч.
рассчитывают по сумме значений заряда, А·ч, 20 импульсов путем умножения его на 3600 с/ч и деления результата на 200 с.
6) Для испытания
через выводы батареи следует подключить комбинацию резисторов, состоящую из двух параллельно соединенных резисторов Е96 (1%) (см. МЭК 60063), каждый из которых имеет номинальную мощность рассеивания не менее 0,25 Вт и ближе всего подходит к отношению 75000 Ом·А·ч, деленному на
. Необходимо проверить и зарегистрировать сопротивление параллельного соединения резисторов.
Пример - Для
80 А·ч используют два параллельно соединенных резистора по 931 Ом каждый, которые - в пределах серии Е96 - ближе всего подходят к 75000 Ом·А·ч/80 А·ч = 937,5 Ом; таким образом, в данном примере общее сопротивление параллельно соединенных резисторов составляет 466 Ом.
Для контроля баланса ампер-часов во время испытания
используют модифицированный счетчик ампер-часов, который устанавливают на ноль перед подключением резисторов. Он суммирует количество электричества при заряде и разряде, полученное с помощью испытательного стенда, принимая коэффициент заряда равным 1, и компенсирует потерю количества электричества на внешнем резисторе (имитация отключения нагрузки) путем расчета. Формулы приведены в приложении В*.

_______________

* В оригинале МЭК 60095-6:2019 ошибочно приведена ссылка на приложение А и таблицу 6.


Испытание
проводят в соответствии с порядком, приведенным в таблице 6.
Таблица 6 - DCA - Испытание

Процедура

Номер шага

Шаг

t

U

I

Описание

Получение данных

Результат измерения каждого шага

Циклическое испытание

40

Подключение резисторов

41

PAU

12 ч

-

-

Правильный баланс А·ч на - 0,45%

1/ч

-

42

DCH

30 с

-

1

Включение зажигания

-

-

43

DCH

3 с

-

100

Запуск двигателя

-

-

44

CHA

58 с

14,4

33,3

Обычный заряд

-

-

45

CAS

-

-

-

Если баланс А·ч/

-

-

DCH

30 с

-

1,25

>0,01

-

-

CHA

30 с

14,4

33,3

<-0,01

-

-

PAU

30 с

-

-

[-0,01; 0,01]

-

-

46

CHA

5 с

15,0

33,3

Рекуперативный заряд

1/с

Записать сумму заряда
от 1 до 19

47

DCH

9 с

-

10

Двигатель не работает

-

-

48

DCH

1 с

-

100

Двигатель запущен вновь

-

-

49

CAS

-

-

-

В случае, если баланс А·ч/

-

-

DCH

20 с

-

1,25

>0,01

-

-

CHA

20 с

14,4

33,3

<-0,01

-

-

PAU

20 с

[-0,01; 0,01]

-

-

50

CHA

5 с

15,0

33,3

Рекуперативный заряд

1/с

Записать сумму заряда
от 1 до 19

51

CAS

-

-

-

В случае, если баланс А·ч/
:

-

-

DCH

20 с

-

5

>0,01

-

-

CHA

20 с

14,4

33,3

<-0,01

-

-

PAU

20 с

-

-

[-0,01; 0,01]

-

-

52

RPT

-

-

-

Повтор шагов 45-51 19 раз

-

-

53

DCH

30 с

-

2

-

-

-

54

DCH

120 с

-

1,05

-

-

-

55

DCH

330 с

-

0,4182

-

-

-

56

PAU

3,33 ч

-

-

Правильный баланс А·ч на - 0,12%

1/ч

-

57

RPT

-

-

-

Повтор шагов 42-56 три раза

-

-

58

RPT

-

-

-

Повтор шагов 41-57 пять раз

-

-

59

Отключение резисторов


Фаза 90 с движения (шаги 45-51) состоит из частей, представленных на рисунке 1.



Рисунок 1 - Части фазы
: фаза 90 с движения (шаги с 45 по 51)
7) Средний ток рекуперативного заряда,
, А, (данные шагов 46 и 50) рассчитывают как интеграл количества электричества, протекающего во всех (15 В, 5 с) зарядных импульсах, деленный на общее время заряда (19 фаз по 2·5 с каждая = 190 с) и на количество фаз движения (15) по формуле
. (4)

Рекомендуется, чтобы все три интеграла зарядного тока, определенные выше, вычислялись автоматически во время выполнения испытания с использованием программного обеспечения испытательного стенда. Для расчета средних токов требуется только деление на заранее определенные времена, и поэтому он может быть легко выполнен в автономном режиме.


8) Нормированный прием заряда батареи
, А/(А·ч), рассчитывают по результатам, полученным в перечислении 7) настоящего пункта по формуле
. (5)

9.5 Испытание на сохраняемость заряда

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.5).


9.6 Испытание на долговечность батарей

9.6.1 Испытание на устойчивость к коррозии


Согласно МЭК 60095-1:2018 (подпункт 9.6.1).


9.6.2 Циклическое испытание при 50% ГР


Согласно МЭК 60095-1:2018 (подпункт 9.6.2).


9.6.3 Циклическое испытание при 17,5% ГР


1) Цель: Испытание проводят для проверки способности батареи отдавать энергию при высоких циклических нагрузках в частично разряженном состоянии. Батареи, используемые для применений "старт - стоп", имеют улучшенный прием заряда по сравнению со стандартными батареями открытого типа по МЭК 60095-1. Батарею проверяют на способность работать на ТС при таких требованиях в течение прогнозируемого срока службы.

2) Метод испытания: Испытание проводят на батарее, помещенной в водяную ванну при температуре воды (25±2)°С в соответствии с 8.3.2.

Испытание проводят на батарее, полностью заряженной по 8.2.

Оборудование для циклирования должно работать по схеме, приведенной в таблице 7. Шаги с 10 по 16 таблицы 3 представляют собой один блок циклического испытания.

Таблица 7 - Выносливость при 17,5% ГР - Блок циклического испытания

Структура

Номер шага

Шаг

t

U

I

Описание

T, °С

Получение данных

Результат измерения каждого шага

Блок циклического

10

DCH

2,5 ч

>10,0

4

Предварительный разряд

25

-

U (EOS)

испытания

11

CHA

2400 с

14,4

7

Заряд при постоянном напряжении

25

-

-

12

DCH

1800 с

>10,0

7

Разряд

25

-

U (EOS)

13

RPT

-

-

-

Повтор шагов 11-12 85 раз, прекращают, если
U
10 В

25

-

-

14

CHA

18 ч

2

Выравнивание заряда

25

-

15

DCH

>10,5

емкость

25

-

16

CHA

24 ч

5

Подзаряд в соответствии с МЭК 60095-1

25

-


Блок циклического испытания таблицы 7 повторяют до тех пор, пока не будет достигнут один из критериев отказа: если напряжение на шаге 10 или 12 будет ниже допустимого, то циклическое испытание прекращают. Батарею заряжают по 8.2.


9.6.4 Испытание на микроциклирование, испытание на долговечность в режиме "старт - стоп"


Для проведения испытания на микроциклирование, испытания на долговечность в режиме "старт - стоп", выбирают один из следующих методов.


Вариант А:


Испытание на долговечность в режиме "старт - стоп" проводят в соответствии со следующим методом:

1) На протяжении всего испытания батарея должна находиться в воздушной среде при температуре (25±2)°С в соответствии с 8.3.3 (допускается использование водяной ванны при температуре воды (40±2)°С в соответствии с 8.3.2).

2) Батарею подсоединяют к испытательному оборудованию на долговечность и повторяют последовательно циклы разряда [разряд (1) и (2)] и заряда.


- Разряд (1): ток разряда (
) А в течение (59,0±0,2) с.
, А, определяют по формуле (6) и округляют до ближайшего целого числа.
. (6)

- Разряд (2): ток разряда (300±1) А в течение (1,0±0,2) с.

- Заряд: напряжение заряда (14±0,03) В [предел тока (100,0±0,5) А] в течение (60,0±0,3) с.

Во время испытания измеряют конечное напряжение разряда (2).

3) Батарею выдерживают 40-48 ч после каждых 3600 циклов, а затем продолжают испытание на микроциклирование.

4) Окончанием испытания считают время, когда напряжение во время разряда падает ниже 7,2 В.

5) Доливку воды в батарею не проводят до тех пор, пока число циклов не достигнет 30000.


Вариант В:


1) Цель: Испытание проводят для проверки возможности батареи обеспечивать электропитание для запуска двигателя после частых фаз остановки, ее возможности восстанавливать заряженность после этого и износ при небольших импульсных нагрузках.

2) Метод испытания

Испытание проводят на батарее, помещенной в водяную ванну при температуре воды (25±2)°С в соответствии с 8.3.2. Испытание на микроциклирование разделено на три процедуры:

a) подготовка батареи (устанавливают СЗ на 85%);

b) проведение микроциклов (80 единиц по 100 циклов каждый, в общей сложности 8000 циклов);

c) проверка после циклирования.

3) Подготовка батареи

Батарею разряжают до 85% номинальной емкости в соответствии с таблицей 8.

Таблица 8 - Подготовка батареи

Структура

Номер шага

Шаг

t

U, В

I, А

Описание

T, °С

Получение данных

Результат измерения каждого шага

Установить СЗ батареи на уровне

10

DCH

3 ч

>10,5

/20
Разряд до 85%

25

-

85%

11

PAU

мин. 12 ч

макс. 60 ч

-

-

Пауза

25

EOS

U (EOS)


4) Микроциклирование

Данное циклическое испытание большими токами часто приводит к тому, что внутренняя температура батареи значительно превышает 25°С. Напряжение заряда, равное 14,0 В (шаг 21), соответствует типичным параметрам работы ТС.


Испытание на микроциклирование проводят при фиксированной ГР 2%
. Время заряда (см. таблицу 9) на шаге 21 и время разряда
, с, на шаге 22 зависят от номинальной емкости
батареи и должны быть рассчитаны и округлены до ближайшего целого значения в секундах в соответствии с формулой:
. (7)

Таблица 9 - Микроциклирование

Структура

Номер шага

Шаг

t, с

U, В

I, А

Описание

T, °С

Частота получения данных

Результат измерения каждого шага

Последо-

вательность

20

PAU

10

-

-

Пауза

25

EOS

U(10с)

микроцикли-

рования

21

CHA

1+

14,0

100

Заряд

25

EOS

I
(EOS),
(EOS)

22

DCH

-

48

Низкий режим разряда

25

EOS

U
(EOS),

23

DCH

1

>9,5

300

Высокий режим разряда

25

EOS

U
(EOS),
,

24

RPT

-

-

-

Повторение шагов 20-23 100 раз

-

EOS

-

25

PAU

12 ч

-

-

Выдержка и охлаждение после циклирования

25

EOS

U(EOS)

26

RPT

-

-

-

Повторение шагов 20-25 80 раз

-

-

-


Динамическое внутреннее сопротивление
, Ом, рассчитывают на основе значений напряжений шагов 22 и 23 по таблице 9 в соответствии с формулой 8:
. (8)

5) Проверка после микроциклирования

Проверка должна быть выполнена в соответствии с таблицей 10 в течение 60 ч после окончания микроциклирования (шаг 26 таблицы 9).

Таблица 10 - Проверка после микроциклирования

Структура

Номер шага

Шаг

t

U, В

I, А

Описание

T, °С

Частота получения данных

Результат измерения каждого шага

Последова-

тельность проверок

30

DCH

>10,5

Фактическая емкость

25

-

после микроцик-

31

CHA

24 ч

5

Заряд

25

-

лирования

32

DCH

>10,5

25

-

33

CHA

24 ч

5

Заряд

25

-


6) Оценка данных

Должна быть выполнена оценка данных, приведенных в таблице 11.

Таблица 11 - Оценка данных

Данные микроциклирования

Среднее
Среднее значение величины
каждого блока из 100 циклов
Нормализованное среднее
Средняя величина
должна быть нормализована с величиной, полученной в первом блоке из 100 циклов для каждой батареи (шаги 22 и 23 таблицы 9)
Минимальное

Минимальное значение напряжения к концу разряда 300 А каждого блока из 100 циклов (шаг 23 таблицы 9)

U(EOS)

EOS напряжение в каждой 12 часовой фазы паузы (шаг 25 таблицы 9)

Данные проверок

Фактическая емкость

Согласно номеру 30 таблицы 9

Согласно номеру 32 таблицы 9


9.7 Испытание на устойчивость к вибрации

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.8).


9.8 Испытание на невыливаемость электролита

Согласно МЭК 60095-1:2018 (пункт 9.9).


10 Требования к рабочим характеристикам

Требования, предъявляемые к основным рабочим характеристикам, приведены в таблицах 12 и 13.

Таблица 12 - Сводная таблица требований (Вариант А)

Рабочая характеристика

Пункт, подпункт

Требование

Примечание

Емкость 20-часового разряда

9.1

Для батарей, нормируемых в А·ч

Резервная емкость

9.2

Для батарей, нормируемых по резервной емкости

Характеристики холодной прокрутки при температуре минус 18°С

9.3.1

Вариант 1 (для батарей, нормируемых в А·ч)
7,50 В,
90 с.

Вариант 2 (для батарей, нормируемых по резервной емкости)

7,20 В

-

Характеристики холодной прокрутки при температуре минус 29°С

9.3.2

7,20 В

Необязательно

Прием заряда

9.4.1

-

Специальный прием заряда

9.4.2

DCA должен быть минимум 0,1 А/А·ч

-

Сохраняемость батарей с ненормируемым (N) и малым (L) расходом воды

9.5

8,0 В

-

Сохраняемость батарей с очень малым (VL) расходом воды

9.5

8,5 В

-

Испытание на устойчивость к коррозии

9.6.1

Число образцов
4

-

Испытание на долговечность при 50% ГР

9.6.2

120 циклов

-

Испытание на долговечность при 17,5% ГР

9.6.3

9 образцов

-

Долговечность при микроциклировании. Вариант А

9.6.4

30000 циклов

-

Вибрация

9.7

7,20 В

-

Невыливаемость электролита

9.8

Отсутствие следов жидкости на вентиляционных пробках (или из одиночного выпускного отверстия)

-

Для
,
и характеристик холодной прокрутки указанные значения должны быть получены, по меньшей мере, в одном соответствующем разряде последовательности циклов по 9.1, 9.2 и 9.3, проводимых до трех раз.

Таблица 13 - Сводная таблица требований (Вариант В)

Рабочая характеристика

Пункт, подпункт

Требование

Примечание

Емкость 20-часового разряда

9.1

Для батарей, нормируемых в А·ч

Резервная емкость

9.2

Для батарей, нормируемых по резервной емкости

Характеристики холодной прокрутки при температуре минус 18°С

9.3.1

Вариант 1 (для батарей, нормируемых в А·ч)
7,50 В,
90 с.

Вариант 2 (для батарей, нормируемых по резервной емкости)

7,20 В

-

Характеристики холодной прокрутки при температуре минус 29°С

9.3.2

7,20 В

Необязательно

Прием заряда

9.4.1

-

Специальный прием заряда

9.4.2

DCA не менее 0,1 А/А·ч

-

Сохраняемость батарей с ненормируемым (N) и малым (L) расходом воды

9.5

8,0 В

-

Сохраняемость батарей с очень малым (VL) расходом воды

9.5

8,5 В

-

Испытание на устойчивость к коррозии

9.6.1

Количество образцов
4

-

Испытание на долговечность при 50% ГР

9.6.2

120 циклов

-

Испытание на долговечность при 17,5% ГР

9.6.3

9 образцов

-

Долговечность при микроциклировании, вариант В

9.6.4

Регистрируют, когда
возрастает
1,5 после 8000 циклов
9,5 В
50%
после 8000 циклов

-

Вибрация

9.7

7,20 В

-

Невыливаемость электролита

9.8

Отсутствие следов жидкости на вентиляционных пробках (или из одиночного выпускного отверстия)

-

Для
,
и характеристик холодной прокрутки указанные значения должны быть получены, по меньшей мере, в одном соответствующем разряде последовательности циклов по 9.1, 9.2 и 9.3, проводимых до трех раз.

Приложение A

(обязательное)


Особые требования к измерительному оборудованию

A.1 Требования к оборудованию для испытания на прием динамического заряда DCA (см. 9.4.2, вариант B)


Таблица A.1 - Требования к оборудованию

Характеристика

Диапазон

Погрешность

Частота измерений, мс

Погрешность измерения

От 14 В до 18 В

±0,04 В

200

±0,01 В

От 0 А до 200 А

±0,5%

200

±0,1%

10

±1 мА·ч

От 6 В до 14 В

200

±0,01 В

От 0 А до 100 А

±0,5%

200

±0,1%

-

-

10

±1 мА·ч


A.2 Требования к оборудованию для испытания на микроциклирование (см. 9.6.4, вариант B)


Таблица A.2 - Требования к оборудованию

Характеристика

Диапазон

Погрешность

Частота измерений, мс

Погрешность измерения

От 14 В до 16 В

±0,04 В

10

±0,01 В

От 0 А до 100 А

±0,5%

10

±0,1%

10

±1 мА·ч

От 6 В до 14 В

10

±0,01 В

От 0 А до 300 А, если 300 А
1 с в минуту, то переход к времени < 0,01 с

±0,5%

10

±0,1%

-

-

10

±1 мА·ч


Приложение B

(обязательное)


Блок-схема метода испытания DCA


Рисунок B.1 -
импульсный профиль (
30 мин)

Рисунок B.2 -
моделирование эксплуатационных испытаний "старт - стоп" (5x24 ч)

Рисунок B.3 - Первая часть фазы движения


Рисунок В.4 - Вторая часть фазы движения

Приложение ДА

(справочное)


Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

IEC 60050-482

-

*,

IEC 60095-1:2018

MOD

ГОСТ Р 53165-2020 (МЭК 60095-1:2018) "Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 1. Общие требования и методы испытаний"

IEC 60095-2

IDT

ГОСТ Р МЭК 60095-2-2010 "Батареи стартерные свинцово-кислотные. Часть 2. Размеры батарей и размеры и маркировка зажимов"

* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта.

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

- IDT - идентичные стандарты;

- MOD - модифицированные стандарты.


______________

Действует

ГОСТ Р 58593-2019 "Источники тока химические. Термины и определения".


Библиография

ISO 7010

Graphical symbols - Safety colours and safety signs - Safety signs used in workplaces and public areas

(Символы графические. Цвета и знаки безопасности. Зарегистрированные знаки безопасности)


УДК 621.331; 621.355.2

ОКС 29.220.20

IDT


Ключевые слова: свинцово-кислотные батареи, стартерные батареи, микроциклы