ECSS-E-HB-20-02A هندسة الطيران والفضاء - دليل اختبار بطاريات الليثيوم أيون

ECSS-E-HB-20-02A هندسة الطيران والفضاء - دليل اختبار بطاريات الليثيوم أيون

تدعم الوثيقة المعنونة "ECSS-E-HB-20-02A هندسة الطيران - دليل اختبار بطاريات الليثيوم أيون"، والتي طورتها التعاونية الأوروبية لتوحيد معايير الطيران (ECSS)، اختبار بطاريات الليثيوم أيون وإنشاء وثائق الاختبار ذات الصلة.

ECSS-E-HB-20-02A هندسة الطيران والفضاء - دليل اختبار بطاريات الليثيوم أيون

الغرض من هذا الدليل هو كما يلي:

  • لشرح أهم اختبارات التوصيف ذات الصلة.
  • توفير إرشادات لاختبار بطاريات الليثيوم أيون.
  • توفير إرشادات للوثائق المتعلقة ببطاريات الليثيوم أيون أو اختبار البطاريات.
  • لتقديم لمحة عامة عن أساليب الاختبار المناسبة.
  • لتقديم أفضل الممارسات

تخضع كل خلية أو بطارية تُستخدم في التطبيقات الفضائية لاختبارات متنوعة، مثل اختبارات القبول والتأهيل. وتُشرح هذه الاختبارات بالتفصيل في خطة اختبار داعمة، وإجراءات ذات صلة (بما في ذلك معايير الاختبار ومنهجية الاختبار)، وتقرير اختبار.

تتكون البطارية من خلايا أو مصفوفات أو وحدات متصلة كهربائيًا. تُوصل الخلايا المفردة كهربائيًا لتشكيل مصفوفة من الخلايا. ثم تُوصل المصفوفات لتشكيل وحدة بناء. بعد ذلك، تُجمع وحدات البناء لتشكيل وحدة. ثم تُجمع الوحدات معًا لتشكيل البطارية. وتُجرى الاختبارات الموضحة في هذه الوثيقة على عناصر اختبار مختلفة، والتي قد تكون خلايا مفردة، أو مصفوفات، أو وحدات بناء، أو وحدات، أو بطاريات كاملة.

تُفصّل خطة الاختبار خصائص الخلية أو البطارية المراد اختبارها، ومعايير الاختبار، وشروطه. ويُحدد إجراء الاختبار جميع طرق الاختبار والخطوات المختلفة لتطبيق الاختبارات الواردة في الخطة لقياس خصائص البطارية أو الخلية والتحقق منها.

يُحدد تقرير الاختبار عناصر الاختبار وشروطه، ويُقدم بيانات الاختبار وتحليلها. كما يُوضح التقرير جميع تقارير عدم المطابقة المتعلقة بعنصر الاختبار وحالتها. ويمكن تقديم تقارير اختبار منفصلة لتغطية مواضيع الاختبار الرئيسية التالية:

  • الاختبارات الكهربائية
  • الاختبارات البيئية
  • اختبارات العمر الافتراضي
  • اختبارات الأمان

على سبيل المثال، في تقرير الاختبار البيئي، يتم عادةً تقديم ظروف الاختبار، والتفاصيل المحددة المتعلقة بإعداد الاختبار (أي الاتصال، والتحكم الحراري، والمعدات المستخدمة، ونوع مقياس التسارع وموقعه)، وبيانات الاختبار، وتحليل بيانات الاختبار بشكل منفصل في شكل جدول بيانات.

الاختبارات الموضحة في هذا الدليل هي كالتالي:

  • اختبارات
  • اختبارات التوصيف الكهربائي الأولية
  • قياسات السعة والطاقة القياسية
  • لقد وجهت هذا الأمر
  • قياس معاوقة التيار المتردد
  • اختبار التفريغ التلقائي
  • اختبار تعليق الشحن
  • سعة سرعة الخلايا
  • قياس المجال الكهرومغناطيسي للخلية
  • قياس العزم المغناطيسي للبطارية
  • اختبار كورونا للبطارية
  • الاختبارات البيئية:
  • تتمثل أغراض الاختبارات البيئية فيما يلي:
  • لتحديد قيود التكنولوجيا والتحقق من مدى ملاءمة البطارية أو حزمة البطارية للتطبيق والمهمة المستهدفة.
  • للتحقق من القدرات الأولية للبطاريات أو الوحدة.
  • الاختبارات الميكانيكية: الاهتزاز (موجة جيبية منخفضة المستوى، عشوائية، جيبية) والصدمة.
  • اختبار الفراغ الحراري
  • اختبار التسرب
  • اختبار منع التسرب (اختبار الهيليوم)
  • اختبار الإشعاع
  • اختبار العمر الافتراضي:
  • تتمثل أغراض اختبارات البقاء على قيد الحياة فيما يلي:
  • لتحديد القيود التكنولوجية والتحقق من متطلبات التطبيق المستهدف.
  • لتحديد عوامل الأداء والتدهور على المدى الطويل التي سيتم تطبيقها على حسابات حجم البطارية وأدائها.

يتم إجراء اختبار عمر افتراضي شامل على نوع الخلية المختار. ويتم استخدام عدد كافٍ من الخلايا لمراعاة التباين في التصميم أو العملية.

  • اختبارات التقويم (اختبارات البقاء)
  • اختبارات الدورة
  • اختبارات الأمان:
  • الغرض من هذه الاختبارات هو كما يلي:
  • لتحديد خصائص الحماية الأمنية للمنتج الذي تم اختباره.

تشمل المخاطر المحتملة لبطاريات الليثيوم أيون ما يلي:

  • تهوية
  • حريق
  • انفجار
  • عدوى
  • تسرب الإلكتروليت.

تتضمن الوثيقة المرجعية شروحات مفصلة للمخاطر المرتبطة بأنواع البطاريات المختلفة.

تتمثل أغراض اختبار البطارية أو اختبار سلامة البطارية فيما يلي:

  • تحديد القيود التكنولوجية،
  • التحقق من ميزات السلامة الخاصة بالبطارية أو مستوى البطارية.
  • مبالغة في السعر
  • إفرازات مفرطة
  • اختبار الدائرة القصيرة
  • اختبارات التهوية والانفجار
  • وسائل وقائية
  • التخزين، المناولة، النقل، اختبار تكامل التجميع.
  • تتم عمليات التخزين والمناولة والنقل وفقًا لمتطلبات ECSS-Q-ST-20-08.
  • شروط التخزين والصيانة
  • معالجة
  • نقل
  • اختبار تكامل التجميع

يُعدّ الدليل ECSS-E-HB-20-02A دليلاً تكميلياً غير إلزامي. وهو يُقدّم إرشادات عملية لاختبار بطاريات الليثيوم أيون (الخلايا والبطاريات/الحزم) المُصممة للاستخدام في المشاريع والتطبيقات الفضائية. كما يُساعد على الامتثال لمعايير ECSS ذات الصلة (وتحديداً سلسلة ECSS-E-ST-20 الخاصة بالهندسة الكهربائية والإلكترونية وأنظمة الطاقة).

الغرض من هذا الدليل هو كما يلي:

  • وضع مناهج موحدة لاختبار بطاريات الليثيوم أيون في سياقات الفضاء.
  • لإرشاد عملية إنشاء وثائق الاختبار ذات الصلة.
  • يشمل ذلك الاختبارات المتعلقة بالخصائص الكهربائية والأداء والملاءمة البيئية والسلامة.

تشمل الأقسام الرئيسية لهذا الدليل ما يلي:

  • النطاق والمراجع
  • المصطلحات والتعريفات والاختصارات الخاصة ببطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الفضاء.
  • اختبار الخلية أو البطارية:
  • وثائق الاختبار (خطط الاختبار، الإجراءات، التقارير)
  • التوصيف الكهربائي الأولي (السعة، الطاقة، المقاومة الداخلية، معاوقة التيار المتردد، التفريغ الذاتي، الاحتفاظ بالشحنة، معدل السعة، القوة الدافعة الكهربائية)
  • اختبارات متخصصة (مثل اختبار العزم المغناطيسي للبطارية، واختبار الهالة)
  • الاختبارات البيئية (الاهتزاز، الصدمة، الفراغ الحراري)
  • جداول تفصيلية لمدى قابلية تطبيق الاختبار (على سبيل المثال، الاختبارات التي تنطبق على الخلايا والحزم، ومستويات الكفاءة والقبول)
  • اختبارات التسرب، واعتبارات السلامة، وغيرها من الاعتبارات الخاصة بالمكان (التوافق مع الفراغ، وإطلاق الغاز)

يُعد هذا الدليل مهماً بشكل خاص لما يلي:

  • اختبار التأهيل والقبول لبطاريات الليثيوم أيون للأقمار الصناعية، والمجسات، ومركبات الإطلاق، أو المركبات الفضائية الأخرى.
  • ضمان الموثوقية في ظل الظروف البيئية الفضائية (الفراغ، درجات الحرارة القصوى، الإشعاع، الأحمال الميكانيكية أثناء الإطلاق).

باختصار، يدعم معيار ECSS-E-HB-20-02A معايير الهندسة ECSS المتعلقة بالأنظمة الفرعية الكهربائية والإلكترونية، ويهدف إلى مساعدة المهندسين في تخطيط وإجراء وتوثيق اختبارات بطاريات الليثيوم أيون. وتتمثل أهدافه الرئيسية فيما يلي:

  • ملخص لأهم اختبارات توصيف البطارية.
  • توفير إرشادات لإجراءات اختبار بطاريات الليثيوم أيون.
  • شرح ممارسات توثيق الاختبارات وإعداد التقارير.
  • عرض أساليب الاختبار المقترحة.
  • تبادل أفضل الممارسات والدروس المستفادة من برامج الفضاء الأوروبية.

باختصار، ECSS-E-HB-20-02A هو دليل فني يوفر إرشادات شاملة لاختبار والتحقق من وضمان سلامة وموثوقية بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الأنظمة الفضائية، مما يساعد المهندسين في تصميم وتأهيل أنظمة الطاقة للمركبات الفضائية.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها الكفؤة والمتمرسة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات اختبار متوافقة مع معيار ECSS-E-HB-20-02A.

واتس اب