Test wydajności RTCA DO-311A dla akumulatorów litowych

Norma „RTCA DO-311A Test wydajności akumulatorów litowych”, opracowana przez Komisję Techniczną ds. Radia Lotniczego (RTCA), opisuje wymagania dotyczące akumulatorów litowych i systemów akumulatorowych trwale zamontowanych w statkach powietrznych. Na potrzeby niniejszej normy akumulator lub system akumulatorowy uznaje się za urządzenie trwale zamontowane, gdy jest on częścią projektu typu statku powietrznego (lub zmienionego projektu typu). Norma ta ma również zastosowanie do akumulatorów litowych zawartych w przenośnych urządzeniach elektronicznych , które są częścią projektu typu . Norma ta nie ma jednak zastosowania do pierwotnych (nieładowalnych) baterii litowych.

Akumulatory litowo-jonowe w przenośnych urządzeniach elektronicznych, które nie są częścią projektu typu, są wyłączone z zakresu niniejszej normy. Te przenośne urządzenia elektroniczne podlegają jurysdykcji wydziału standardów lotniczych Federalnej Administracji Lotnictwa (FAA) i podlegają przepisom operacyjnym zawartym w tytule 14 Kodeksu Przepisów Federalnych (CFR). Przenośne urządzenia elektroniczne, które nie są częścią projektu typu, a w szczególności te ładowane w kabinie załogi, stanowią podobne zagrożenie jak sprzęt zamontowany na stałe.

Niniejsza norma nie wymaga testowania na poziomie pojedynczych ogniw ani charakteryzowania starzenia się ogniw/baterii. Do przeprowadzania testów na poziomie ogniw lub charakteryzowania skutków starzenia się ogniw/baterii można stosować inne normy międzynarodowe.

Norma RTCA DO-311A dotyczy akumulatorów litowych i systemów akumulatorowych montowanych na stałe w statkach powietrznych. Zawiera ona wytyczne dotyczące projektowania, analizy, testowania i instalacji akumulatorów litowych i systemów akumulatorowych. Testy zdefiniowane w tej normie stanowią standardową metodę weryfikacji (tj. oceny pozytywnej/negatywnej) oraz charakteryzowania (tj. raportowania wyników) bezpieczeństwa i wydajności akumulatorów i systemów akumulatorowych.

Niniejsza norma jest przeznaczona dla projektantów i producentów akumulatorów litowo-jonowych i systemów akumulatorowych, producentów statków powietrznych, instalatorów sprzętu lotniczego oraz użytkowników w środowisku lotniczym. Spełnienie wymagań niniejszej normy zapewnia, że ​​akumulatory i systemy akumulatorowe będą bezpiecznie spełniać swoje funkcje w warunkach występujących w operacjach lotniczych. Aby zapewnić bezpieczną eksploatację w statkach powietrznych, konieczne jest, aby użytkownicy niniejszej normy dokładnie rozumieli wymagania dotyczące osiągów statku powietrznego oraz możliwości i ograniczenia akumulatorów i systemów akumulatorowych. Instalatorzy sprzętu są odpowiedzialni za zapewnienie, że akumulatory i systemy akumulatorowe spełniają wymagania certyfikacyjne i instalacyjne statku powietrznego. Wszelkie regulacyjne wdrożenie niniejszej normy leży w gestii odpowiedniej agencji rządowej.

Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) to akumulatory wtórne, składające się z grafitowej anody i katody, które mogą szybko i wielokrotnie uwalniać jony litu. Większość nowoczesnych samolotów wykorzystuje energię z akumulatorów do zasilania urządzeń, takich jak pomocnicze agregaty prądotwórcze, oświetlenie awaryjne i nadajniki lokalizacyjne.

Producenci samolotów muszą znaleźć równowagę między mocą i niezawodnością akumulatorów a bezpieczną konstrukcją. Akumulatory wtórne mogą przeciekać, ulegać zwarciom oraz ulegać przeładowaniu lub nadmiernemu rozładowaniu, co może prowadzić do pogorszenia ich jakości. Różne tryby awarii i reakcje chemiczne narażają również cały samolot na ryzyko pożaru, wybuchu oraz narażenia na działanie niebezpiecznych oparów i żrących substancji chemicznych.

Norma RTCA DO-311 to minimalna norma dotycząca wydajności operacyjnej, która reguluje efektywne projektowanie, testowanie i analizę akumulatorów na stałe zainstalowanych w samolocie. Norma ta standaryzuje metody testowania wydajności w celu walidacji i charakteryzacji akumulatorów, umożliwiając producentom zapewnienie zgodności ich produktów z przepisami i wymogami bezpieczeństwa. Zaawansowane laboratoria mogą przeprowadzać testy mechaniczne i elektryczne prototypów akumulatorów, aby zidentyfikować potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa przed wprowadzeniem produktu na rynek. RTCA przeprowadza testy mechaniczne zgodnie z normą DO-311, aby symulować rzeczywiste siły i warunki, które mogłyby zagrozić funkcjonowaniu i bezpieczeństwu akumulatora, takie jak uderzenie w ziemię, rozerwanie, siła uchwytu i testowanie odporności na uszkodzenia elektryczne. Testy odporności na uszkodzenia elektryczne mogą pomóc w zapewnieniu bezpiecznej pracy akumulatora i systemu akumulatorów pomimo różnych form uszkodzeń elektrycznych.

Testy bezpieczeństwa i wydajności elektrycznej są również przeprowadzane zgodnie z normą RTCA/DO-311. Testy te obejmują: test pojemności, akceptację ładunku, utrzymanie ładunku, rozładowanie stałym napięciem, rezystancję izolacji, przeładowanie, nadmierne rozładowanie, szybkie rozładowanie i zwarcie.

Krótko mówiąc, norma RTCA DO-311 jest ważna, ponieważ ustanawia minimalne standardy wydajności operacyjnej dla systemów akumulatorów litowo-jonowych stosowanych w lotnictwie cywilnym. Akumulatory te są zazwyczaj stosowane w systemach pokładowych do zasilania awaryjnego, oświetlenia awaryjnego i innych funkcji krytycznych. Norma ta jest uważana za ważną z następujących powodów:

• Zapewnienie bezpieczeństwa: Baterie litowe mogą stwarzać ryzyko pożaru, wybuchu i niekontrolowanego wzrostu temperatury. Norma ta określa rygorystyczne protokoły testów bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczną pracę tych baterii w warunkach normalnych i awaryjnych. Obejmuje to testy pod kątem przeładowania, zwarć, przegrzania i innych.
• Wsparcie certyfikacji statków powietrznych: Zgodność z tą normą jest zazwyczaj wymagana przez organy nadzoru lotniczego, takie jak FAA i EASA, w ramach procesu certyfikacji statków powietrznych. Pomaga ona producentom wykazać, że ich systemy akumulatorów spełniają wymagania bezpieczeństwa i wydajności wymagane do stosowania w statkach powietrznych.
• Standaryzacja w całej branży: Zapewnia jednolite ramy projektowania, testowania i certyfikacji systemów baterii litowych. Zmniejsza to zmienność i poprawia niezawodność w różnych platformach lotniczych i u różnych producentów.
• Aktualizacja wraz z rozwojem technologii: Niniejsza norma jest okresowo aktualizowana, aby uwzględniać nowsze technologie i związki chemiczne, a także wnioski wyciągnięte z wydarzeń z przeszłości. To pokazuje, że norma ewoluuje wraz z doświadczeniem i postępem technologicznym.
• Ograniczanie ryzyka wystąpienia incydentów podczas lotu: Norma ta obejmuje przepisy dotyczące kontrolowania niekontrolowanego wzrostu temperatury oraz zarządzania dymem i ogniem, które mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pasażerów i załogi.

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z różnych sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiarów, analiz i ewaluacji, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowania dla przedsiębiorstw zgodnie z normą „RTCA DO-311A Performance Test for Rechargeable Lithium Batteries”.