ECSS-E-HB-20-02A Kejuruteraan Aeroangkasa - Panduan Ujian Bateri Litium-Ion

Dokumen bertajuk “ECSS-E-HB-20-02A Kejuruteraan Aeroangkasa - Panduan Ujian Bateri Litium-ion,” yang dibangunkan oleh Kerjasama Piawaian Aeroangkasa Eropah (ECSS), menyokong pengujian bateri litium-ion dan penciptaan dokumentasi ujian berkaitan.

Tujuan panduan ini adalah seperti berikut:

• Untuk menerangkan ujian pencirian yang paling relevan.
• Menyediakan garis panduan untuk ujian bateri litium-ion.
• Untuk menyediakan garis panduan bagi dokumentasi berkaitan bateri litium-ion atau ujian bateri.
• Untuk memberikan gambaran keseluruhan kaedah pengujian yang sesuai.
• Untuk menawarkan amalan terbaik

Setiap sel atau bateri yang digunakan dalam aplikasi angkasa lepas menjalani pelbagai ujian, seperti penerimaan dan kelayakan. Ujian-ujian ini diterangkan secara terperinci dalam pelan ujian sokongan, prosedur yang berkaitan (termasuk kriteria ujian dan metodologi ujian), dan laporan ujian.

Bateri terdiri daripada sel, tatasusunan atau modul yang disambungkan secara elektrik. Sel tunggal disambungkan secara elektrik untuk membentuk tatasusunan sel. Tatasusunan kemudiannya disambungkan untuk membentuk blok binaan. Blok binaan kemudiannya dipasang untuk membentuk modul. Modul kemudiannya dipasang bersama dalam bateri. Dan ujian yang diterangkan dalam dokumen ini dijalankan pada item ujian yang berbeza, yang boleh menjadi sel tunggal, tatasusunan, blok binaan, modul atau bateri lengkap.

Pelan ujian memperincikan ciri-ciri sel atau bateri yang akan diuji, kriteria ujian dan keadaan ujian. Prosedur ujian menggariskan semua kaedah ujian dan langkah-langkah berbeza untuk menggunakan ujian yang diberikan dalam pelan bagi mengukur dan mengesahkan ciri-ciri bateri atau sel.

Laporan ujian menyatakan item ujian dan keadaan ujian. Data ujian dan analisis data ujian disediakan. Semua laporan ketidakpatuhan yang berkaitan dengan item ujian dan statusnya dijelaskan dalam laporan. Laporan ujian berasingan boleh disediakan untuk merangkumi topik ujian utama berikut:

• Ujian elektrik
• Ujian alam sekitar
• Ujian jangka hayat
• Ujian keselamatan

Contohnya, dalam laporan ujian alam sekitar, keadaan ujian, butiran khusus mengenai persediaan ujian (iaitu, sambungan, kawalan haba, peralatan yang digunakan, jenis dan lokasi pecutan), data ujian dan analisis data ujian biasanya disediakan secara berasingan dalam format hamparan.

Ujian yang diterangkan dalam panduan ini adalah seperti berikut:

• ujian
• Ujian pencirian elektrik awal
• Pengukuran kapasiti dan tenaga standard
• Pengukuran rintangan dalaman
• Pengukuran impedans AC
• Ujian pelepasan spontan
• Ujian penahanan caj
• Kapasiti kelajuan sel
• Pengukuran EMF Sel
• Pengukuran momen magnet bateri
• Ujian korona bateri
• Ujian alam sekitar:
• Tujuan ujian alam sekitar adalah seperti berikut:
• Untuk mengenal pasti batasan teknologi dan mengesahkan kesesuaian bateri atau pek bateri untuk aplikasi dan tugas sasaran.
• Untuk mengesahkan keupayaan awal bateri atau modul.
• Ujian mekanikal: Getaran (sinus aras rendah, rawak, sinus) dan kejutan.
• Ujian vakum terma
• Ujian bocor
• Ujian pengedap (ujian Helium)
• Ujian radiasi
• Ujian jangka hayat:
• Tujuan ujian survival adalah seperti berikut:
• Untuk mengenal pasti batasan teknologi dan mengesahkan keperluan untuk aplikasi sasaran.
• Untuk menentukan faktor prestasi dan degradasi jangka panjang yang akan digunakan pada pengiraan saiz bateri dan prestasi.

Ujian seumur hidup yang representatif sepenuhnya dilakukan pada jenis sel yang dipilih. Sebilangan sel yang mencukupi digunakan untuk mengambil kira kebolehubahan reka bentuk atau proses.

• Ujian kalendar (ujian survival)
• Ujian kitaran
• Ujian keselamatan:
• Tujuan ujian-ujian ini adalah seperti berikut:
• Untuk mencirikan perlindungan keselamatan item yang diuji.

Bahaya berpotensi bateri litium-ion termasuk:

• pengudaraan
• api
• letupan
• Jangkitan
• Kebocoran elektrolit.

Penjelasan terperinci tentang bahaya yang berkaitan dengan kimia bateri yang berbeza disediakan dalam dokumen rujukan.

Tujuan ujian keselamatan bateri atau bateri adalah seperti berikut:

• Mengenal pasti batasan teknologi,
• Mengesahkan ciri keselamatan bateri atau tahap bateri.
• Caj berlebihan
• Pelepasan berlebihan
• Ujian litar pintas
• Pengudaraan dan ujian letupan
• Alat pelindung
• Penyimpanan, pengendalian, pengangkutan, pengujian integrasi pemasangan.
• Operasi penyimpanan, pengendalian dan pengangkutan dijalankan mengikut keperluan ECSS-Q-ST-20-08.
• Keadaan penyimpanan dan penyelenggaraan
• Pengendalian
• pengangkutan
• Ujian integrasi pemasangan

ECSS-E-HB-20-02A ialah manual tambahan dan bukan mandatori. Ia menyediakan panduan praktikal untuk menguji bateri litium-ion (kedua-dua sel dan pek/bateri) yang direka untuk digunakan dalam projek dan aplikasi angkasa lepas. Ia menyokong pematuhan dengan piawaian ECSS yang berkaitan (khususnya siri ECSS-E-ST-20 mengenai kejuruteraan elektrik dan elektronik serta sistem kuasa).

Tujuan panduan ini adalah seperti berikut:

• Untuk mewujudkan pendekatan piawai bagi menguji bateri litium-ion dalam konteks angkasa lepas.
• Untuk membimbing penciptaan dokumentasi ujian yang berkaitan.
• Ini termasuk ujian yang berkaitan dengan pencirian elektrik, prestasi, kesesuaian alam sekitar dan keselamatan.

Bahagian utama panduan ini merangkumi:

• Skop dan rujukan
• Istilah, definisi dan singkatan khusus untuk bateri litium-ion yang digunakan di angkasa lepas.
• Ujian sel atau bateri:
• Dokumentasi ujian (pelan ujian, prosedur, laporan)
• Pencirian elektrik awal (kapasiti, tenaga, rintangan dalaman, impedans AC, nyahcas sendiri, pegangan cas, kapasiti kadar, EMF)
• Ujian khusus (cth., momen magnet bateri, ujian korona)
• Ujian persekitaran (getaran, kejutan, vakum terma)
• Jadual kebolehgunaan ujian terperinci (cth., ujian yang terpakai pada sel dan pakej, tahap kecekapan dan penerimaan)
• Ujian kebocoran, pertimbangan keselamatan dan pertimbangan khusus ruang lain (keserasian vakum, pelepasan gas)

Panduan ini amat penting terutamanya untuk:

• Ujian kelayakan dan penerimaan bateri litium-ion untuk satelit, prob, kenderaan pelancar atau kapal angkasa lain.
• Memastikan kebolehpercayaan di bawah keadaan persekitaran angkasa lepas (vakum, suhu ekstrem, radiasi, beban mekanikal semasa pelancaran).

Pendek kata, ECSS-E-HB-20-02A menyokong piawaian kejuruteraan ECSS yang berkaitan dengan subsistem elektrik dan elektronik dan bertujuan untuk membantu jurutera dalam merancang, menjalankan dan mendokumentasikan ujian bateri litium-ion. Objektif utamanya ialah:

• Ringkasan ujian pencirian bateri utama.
• Menyediakan garis panduan untuk prosedur pengujian bateri litium-ion.
• Penjelasan tentang dokumentasi ujian dan amalan pelaporan.
• Pembentangan kaedah ujian yang dicadangkan.
• Berkongsi amalan terbaik dan pengajaran yang diperoleh daripada program angkasa lepas Eropah.

Pendek kata, ECSS-E-HB-20-02A ialah manual teknikal yang menyediakan garis panduan komprehensif untuk menguji, mengesahkan dan memastikan keselamatan serta kebolehpercayaan bateri litium-ion yang digunakan dalam sistem angkasa lepas, membantu jurutera dalam mereka bentuk dan melayakkan sistem kuasa kapal angkasa.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian yang mematuhi piawaian ECSS-E-HB-20-02A.