RTCA DO-311A prestandatest för uppladdningsbara litiumbatterier

Standarden ”RTCA DO-311A Performance Test for Rechargeable Lithium Batteries”, utvecklad av Aviation Radio Technical Commission (RTCA), beskriver kraven för laddningsbara litiumbatterier och batterisystem som är permanent installerade på flygplan. I denna standard anses ett batteri eller batterisystem vara permanent installerad utrustning när det ingår i flygplanets typkonstruktion (eller reviderad typkonstruktion). Denna standard gäller även laddningsbara litiumbatterier som ingår i bärbara elektroniska enheter som ingår i typkonstruktionen . Denna standard gäller dock inte primära (ej laddningsbara) litiumbatterier.

Uppladdningsbara litiumbatterier i bärbara elektroniska enheter som inte ingår i typkonstruktionen är undantagna från denna standards tillämpningsområde. Dessa bärbara elektroniska enheter faller under jurisdiktionen för flygstandardavdelningen vid Federal Aviation Administration (FAA) och regleras av operativa regler enligt avdelning 14 i Code of Federal Regulations (CFR). Bärbara elektroniska enheter som inte ingår i typkonstruktionen, särskilt de som laddas i cockpit, utgör liknande faror som permanent ansluten utrustning.

Denna standard kräver inte testning på individuell cellnivå eller karakterisering av cell-/batteriåldring. Andra internationella standarder kan användas för att utföra tester på cellnivå eller karakterisera effekterna av cell-/batteriåldring.

RTCA DO-311A-standarden gäller för laddningsbara litiumbatterier och batterisystem som är permanent installerade i flygplan. Den tillhandahåller vägledning för design, analys, testning och installation av laddningsbara litiumbatterier och batterisystem. Testerna som definieras i denna standard tillhandahåller en standardmetod för att verifiera (dvs. godkänd/icke godkänd) och karakterisera (dvs. rapportera resultat) säkerheten och prestandan hos batterier och batterisystem.

Denna standard är avsedd för konstruktörer och tillverkare av laddningsbara litiumbatterier och batterisystem, flygplanstillverkare, installatörer av flygplansutrustning och användare inom flygbranschen. Att uppfylla kraven i denna standard ger ett sätt att säkerställa att batterier och batterisystem säkert utför sina avsedda funktioner under de förhållanden som förekommer i flygverksamhet. För att säkerställa säker drift i flygplan är det absolut nödvändigt att användare av denna standard noggrant förstår flygplanets prestandakrav samt batteriernas och batterisystemens kapacitet och begränsningar. Utrustningsinstallatörer ansvarar för att säkerställa att batterier och batterisystem uppfyller flygplanets certifierings- och installationskrav. All regelmässig implementering av denna standard är behörig myndighets ansvar.

Litiumjonbatterier (Li-jon) är uppladdningsbara sekundärbatterier som består av en grafitanod och en katod som snabbt och upprepade gånger kan frigöra litiumjoner. De flesta moderna flygplan använder någon form av batterikraft för att driva utrustning som hjälpaggregat, nödbelysning och nödlokaliseringssändare.

Flygplanstillverkare måste balansera batterikraft och tillförlitlighet med säker design. Uppladdningsbara sekundärbatterier kan läcka, kortsluta och överladdas eller överurladdas, vilket kan försämra batterikvaliteten. Olika fellägen och kemiska reaktioner utsätter också hela flygplanet för risk för brand, explosion och exponering för farliga ångor och frätande kemikalier.

RTCA DO-311 är en lägsta standard för driftsprestanda som vägleder effektiv design, testning och analys av batterier som är permanent installerade i flygplan. Denna standard standardiserar prestandatestmetoder för batterivalidering och karakterisering, vilket gör det möjligt för tillverkare att säkerställa att deras produkter uppfyller myndighets- och säkerhetskrav. Avancerade laboratorier kan utföra mekaniska och elektriska tester på batteriprototyper för att identifiera potentiella säkerhetsrisker innan produkten når marknaden. RTCA utför mekaniska tester enligt DO-311 för att simulera verkliga krafter och förhållanden som kan äventyra batterifunktion och säkerhet, såsom fallstötar, explosionsskydd, handtagskraft och eltestning. Eltestning kan bidra till att säkerställa säker drift av batteriet och batterisystemet trots olika former av elfel.

Elsäkerhets- och prestandatester utförs också enligt standarden RTCA/DO-311. Dessa tester inkluderar: kapacitetstest, laddningsacceptans, laddningsretention, konstant spänningsurladdning, isolationsmotstånd, överladdning, överurladdning, snabb urladdning och kortslutning.

Kort sagt är RTCA DO-311-standarden viktig eftersom den fastställer minimistandarder för operativ prestanda för uppladdningsbara litiumbatterisystem som används inom civil luftfart. Dessa batterier används vanligtvis i flygplanssystem för reservkraft, nödbelysning och andra kritiska funktioner. Denna standard anses vara viktig av följande skäl:

• Säkerhetsgaranti: Litiumbatterier kan utgöra risk för brand, explosion och termisk rusning. Denna standard specificerar rigorösa säkerhetstestprotokoll för att säkerställa att dessa batterier fungerar säkert under normala och felaktiga förhållanden. Detta inkluderar tester för överladdning, kortslutning, termisk missbruk med mera.
• Stöd för flygplanscertifiering: Efterlevnad av denna standard krävs vanligtvis av luftfartsmyndigheter som FAA och EASA som en del av flygplanscertifieringsprocessen. Det hjälper tillverkare att visa att deras batterisystem uppfyller säkerhets- och prestandakrav för användning i flygplan.
• Branschomfattande standardisering: Ger ett enhetligt ramverk för design, testning och certifiering av litiumbatterisystem. Detta minskar variationer och förbättrar tillförlitligheten mellan olika flygplansplattformar och tillverkare.
• Uppdatering med utvecklande teknik: Denna standard uppdateras då och då för att ta hänsyn till nyare kemiska metoder och teknologier, tillsammans med lärdomar från tidigare händelser. Detta visar att standarden utvecklas med praktiska erfarenheter och tekniska framsteg.
• Minska risken för incidenter under flygning: Denna standard innehåller bestämmelser för att kontrollera termisk rusning och hantering av rök och brand, vilket är avgörande för passagerar- och besättningssäkerhet.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "RTCA DO-311A Performance Test for Rechargeable Lithium Batteries".