Ắc quy khởi động axit chì theo tiêu chuẩn EN IEC 60095

Tiêu chuẩn “EN IEC 60095 Pin khởi động axit chì”, được phát triển bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế (IEC) và sau đó được công bố như một tiêu chuẩn châu Âu trong khuôn khổ các nỗ lực hài hòa hóa, bao gồm các tiểu mục sau được công bố dưới cùng một tiêu đề:

• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-1 Phần 1: Yêu cầu chung và phương pháp thử nghiệm” chủ yếu áp dụng cho ắc quy chì-axit có điện áp định mức 12 volt, được sử dụng làm nguồn điện để khởi động động cơ đốt trong, chiếu sáng và các thiết bị phụ trợ trong xe sử dụng động cơ đốt trong. Loại ắc quy này thường được gọi là ắc quy khởi động.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại pin được sử dụng cho các mục đích sau:

• Ắc quy ô tô.
• Ắc quy dùng cho xe thương mại và công nghiệp.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại pin dùng để khởi động động cơ đốt trong trong xe toa hoặc cho các mục đích khác như xe máy và các phương tiện thể thao mô tô khác.

Tiêu chuẩn này định nghĩa nhiều đặc tính chung của pin axit chì. Ngay cả khi ứng dụng nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này, các phần riêng lẻ vẫn có thể được tham chiếu trong các phần khác của tiêu chuẩn IEC 60095.

Tiêu chuẩn này nêu rõ:

• Các yêu cầu chung.
• Các đặc tính chức năng cơ bản, phương pháp thử nghiệm liên quan và kết quả yêu cầu đối với các loại ắc quy khởi động khác nhau:
• Tùy thuộc vào loại ứng dụng cụ thể.
• Tùy thuộc vào loại sản phẩm.

Tóm lại, tiêu chuẩn này định nghĩa như sau:

• Tính năng kỹ thuật
• Kích thước và ký hiệu đầu cuối
• Các tính năng chức năng cơ bản
• Kiểm tra hiệu suất điện
• Yêu cầu bảo mật
• Đánh dấu và dán nhãn

Tiêu chuẩn này là cơ sở cho việc phê duyệt kiểu loại ở hầu hết các quốc gia ngoài Bắc Mỹ. Pin có nhãn EN IEC 60095-1 hoặc mang mã hiệu suất chính xác đảm bảo mức dung lượng tối thiểu có thể kiểm chứng, công suất khởi động nguội và độ bền.

• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-2 Phần 2: Kích thước pin và kích thước và ký hiệu của các cực” áp dụng cho pin axit chì có điện áp định mức 12 V được sử dụng để khởi động, đánh lửa và đốt nhiên liệu cho xe ô tô chở khách và xe hạng nhẹ. Tất cả các pin tuân thủ tiêu chuẩn này có thể được cố định vào xe bằng các phần nhô ra xung quanh vỏ hoặc thiết bị cố định gắn vào vỏ. Tiêu chuẩn này quy định kích thước pin cho Châu Âu, Đông Á và Bắc Mỹ.

Tiêu chuẩn này về cơ bản cung cấp các thông số kỹ thuật chi tiết để đảm bảo khả năng tương thích cơ học và dễ sử dụng. Nó phân loại pin thành các nhóm kích thước khác nhau dựa trên chiều dài, chiều rộng, chiều cao và tổng thể tích. Các kích thước này rất quan trọng đối với khả năng tương thích với khay pin tiêu chuẩn trong xe. Pin phải tuân thủ các dung sai quy định (thường là cộng/trừ 2 mm) để tránh các vấn đề khi lắp đặt. Tiêu chuẩn này cũng quy định các đặc tính xử lý, chẳng hạn như vị trí và độ bền của tay cầm, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển và lắp đặt an toàn.

Tiêu chuẩn này là nền tảng của độ tin cậy trong ngành ô tô. Bằng cách quy định kích thước tiêu chuẩn, nó giảm thiểu sự khác biệt về thiết kế, tạo điều kiện thuận lợi cho thương mại toàn cầu và hỗ trợ việc thay thế phụ tùng sau bán hàng. Đối với các nhà sản xuất ô tô, khả năng tương thích đảm bảo rằng pin tích hợp liền mạch với bộ điều khiển động cơ và hệ thống điện. Đối với thị trường phụ tùng, nó cho phép người tiêu dùng tự tin lựa chọn pin tương thích mà không cần lo lắng về các vấn đề tương thích.

• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-3 Phần 3: Kích thước và ký hiệu của các cực đấu nối” là một tiêu chuẩn quốc tế cụ thể quy định kích thước, loại cực đấu nối và phương pháp lắp đặt của ắc quy khởi động axit chì được sử dụng trong các phương tiện thương mại hạng nặng và thiết bị lớn. Tiêu chuẩn này đảm bảo khả năng hoán đổi cơ khí và điện trong các đội xe toàn cầu. Tuy nhiên, sau đó nó đã bị bãi bỏ.
• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-4 Phần 4: Kích thước ắc quy cho xe tải nặng” áp dụng cho ắc quy axit chì được sử dụng để khởi động, đánh lửa và đốt nhiên liệu cho xe tải nặng, xe thương mại, xe buýt và xe tải nông nghiệp. Mục đích của tiêu chuẩn này là xác định các yêu cầu toàn cầu về kích thước cơ bản của ắc quy khởi động cho Châu Âu, Bắc Mỹ và Đông Á. Tiêu chuẩn này bao gồm 12 loại ắc quy “loại ưu tiên”. Nó quy định kích thước của bốn loại ắc quy cho Châu Âu (loại A, B, C và D2), Bắc Mỹ (loại 4D, 8D, 31T và 31A) và Đông Á (loại E41, F51, G51 và H52).

Tiêu chuẩn này áp dụng cho ắc quy khởi động axit chì với các thông số kỹ thuật sau:

• Điện áp định mức: 12 Volts
• Ứng dụng: Khởi động, chiếu sáng và đánh lửa trong các phương tiện giao thông đường bộ.
• Công nghệ: Dựa trên nước, ít cần bảo trì và không cần bảo trì.
• Ngoại lệ: Chỉ áp dụng cho xe điện, pin dùng cho hệ thống kéo hoặc sử dụng cố định.

Tiêu chuẩn này hoàn toàn phù hợp với các phần khác của tiêu chuẩn EN IEC 50342, có nghĩa là pin đạt tiêu chuẩn IEC 60095-4 cũng đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt hơn của ngành ô tô châu Âu.

• Tiêu chuẩn này là “EN IEC 60095-5 Pin axit chì trong xe điện và xe hybrid”. Bộ tiêu chuẩn EN IEC 60095 thường chỉ tập trung vào pin khởi động 12 volt thông thường cho xe động cơ đốt trong. Tuy nhiên, khi quá trình điện khí hóa định hình lại thế giới ô tô, một thách thức mới đã xuất hiện: nhiều xe hybrid và xe điện vẫn cần pin axit chì 12 volt thông thường để cung cấp năng lượng cho các hệ thống phụ trợ, chiếu sáng, các hệ thống khác nhau và các chức năng an toàn, ngay cả khi pin kéo chính hoạt động ở điện áp 48 volt, 400 volt hoặc cao hơn. Tiêu chuẩn EN IEC 60095-5 được thiết kế đặc biệt để giải quyết thực tế mới này.

Các loại ắc quy khởi động truyền thống được thiết kế dựa trên những giả định sau:

• Khởi động động cơ thường xuyên
• Máy phát điện xoay chiều liên tục để sạc.
• Tải phụ trợ tương đối thấp

Tuy nhiên, các loại xe điện hiện đại đã đảo ngược những giả định này:

• Động cơ đốt trong (nếu có) chỉ có thể hoạt động trong khoảng 5-20% thời gian.
• Pin 12 volt được sạc từ pin kéo điện áp cao thông qua bộ chuyển đổi DC/DC.
• Tải trọng phụ trợ cao hơn nhiều (hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến, phanh tay điện tử, hệ thống thông tin liên lạc luôn hoạt động, ghế sưởi).
• Chu kỳ sạc sâu và thời gian dài ở trạng thái sạc một phần là điều phổ biến.
• Chức năng chấp nhận sạc quá mức là cần thiết sau khi phanh tái tạo năng lượng hoặc khi pin cao áp bị nguội.

Các loại pin tiêu chuẩn thường bị hỏng sớm trong điều kiện này.

Tiêu chuẩn EN IEC 60095-5 đã khắc phục được nhược điểm này. Lần đầu tiên, các kỹ sư thiết kế thế hệ xe điện và xe hybrid tiếp theo có một tiêu chuẩn được công nhận toàn cầu duy nhất cho loại pin phụ 12 volt tuy nhỏ bé nhưng không thể thiếu. Nói tóm lại, pin truyền thống không biến mất, mà chỉ đơn giản là đang phát triển cùng với tiêu chuẩn EN IEC 60095-5.

• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-6 Phần 6: Pin cho các ứng dụng xe máy chu kỳ nhỏ” chủ yếu áp dụng cho pin axit chì có điện áp định mức 12 Volt, được sử dụng làm nguồn điện để khởi động động cơ đốt trong, chiếu sáng và cả các thiết bị phụ trợ cho các loại xe này. Loại pin này thường được gọi là pin khởi động.

Các loại pin thuộc tiêu chuẩn này được sử dụng trong các phương tiện dành cho ứng dụng xe máy siêu nhỏ, còn được gọi là các ứng dụng khởi động-dừng (hoặc dừng-khởi động, hệ thống dừng-chạy không tải, xe hybrid siêu nhỏ, hoặc dừng-khởi động-chạy không tải). Trong các phương tiện có khả năng đặc biệt này, động cơ đốt trong sẽ tắt khi xe dừng hẳn, chạy không tải ở tốc độ thấp, hoặc chạy không tải ở những vị trí mà chuyển động của xe không cần sự hỗ trợ từ động cơ đốt trong. Trong các giai đoạn tắt động cơ, hầu hết các bộ phận điện và điện tử của xe được cấp nguồn từ pin mà không cần sự hỗ trợ của máy phát điện.

Ngoài ra, hầu hết các ứng dụng đều có thêm chức năng phanh tái tạo (phục hồi hoặc tái tạo năng lượng phanh). Pin trong các ứng dụng này chịu tải theo cách hoàn toàn khác so với pin khởi động thông thường. Bên cạnh những tính năng bổ sung này, các pin này phải khởi động động cơ đốt trong ở chế độ vận hành tiêu chuẩn với sự hỗ trợ của máy phát điện trong khi động cơ đang chạy, và hỗ trợ các chức năng chiếu sáng và phụ trợ. Tất cả các pin trong loại này đều đáp ứng các chức năng cơ bản được kiểm tra theo tiêu chuẩn EN IEC 60095-1.

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung và phương pháp thử nghiệm đối với ắc quy chì-axit được sử dụng trong các ứng dụng chu kỳ nhỏ. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại ắc quy được thiết kế cho các mục đích sau:

• Ắc quy axit chì có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn IEC 600952, thích hợp cho các loại xe có khả năng tự động tắt động cơ đốt trong khi đứng yên hoặc đang di chuyển (khởi động-dừng).
• Ắc quy axit chì có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn IEC 600952 dành cho xe có hệ thống khởi động/dừng tự động, thu hồi năng lượng từ phanh hoặc các nguồn khác.

Công nghệ pin Li-ion nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này.

• Tiêu chuẩn “EN IEC 60095-7 Phần 7: Yêu cầu chung và phương pháp thử nghiệm đối với ắc quy xe máy” chủ yếu áp dụng cho ắc quy chì-axit được sử dụng làm nguồn điện để khởi động động cơ đốt trong, chiếu sáng và đánh lửa cho xe máy và các phương tiện thể thao mô tô khác. Điện áp định mức là 12 V hoặc 6 V.

Các định nghĩa và tiêu chí thử nghiệm trong tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho pin có điện áp định mức 12 V. Đối với pin có điện áp định mức 6 V, tất cả các điện áp phải được chia cho hai. Các phương tiện thể thao mô tô khác được đề cập trong tiêu chuẩn này bao gồm xe trượt tuyết, mô tô nước cá nhân và xe địa hình.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại pin dùng cho mục đích khác, chẳng hạn như nguồn điện dự phòng, thiết bị phụ trợ cho xe sử dụng động cơ đốt trong và xe đạp điện. Tiêu chuẩn này quy định như sau:

• Các yêu cầu chung.
• Kích thước, đặc tính chức năng cơ bản, phương pháp thử nghiệm liên quan và kết quả yêu cầu.
• “Tiêu chuẩn EN IEC 60095-8 dành cho ắc quy 12 volt được sử dụng làm nguồn phụ trợ hoặc dự phòng trong ô tô.” Khi công nghệ ô tô hướng tới điện khí hóa và tự động hóa cao hơn, vai trò của ắc quy chì-axit 12 volt truyền thống cũng đang phát triển. Không chỉ còn là thiết bị khởi động cho động cơ đốt trong, những ắc quy này ngày càng được sử dụng như thiết bị lưu trữ năng lượng phụ trợ, cung cấp nguồn dự phòng cho các thiết bị điện tử quan trọng, hệ thống an toàn và phụ kiện khi động cơ tắt hoặc trong cấu hình hybrid.

Tiêu chuẩn EN IEC 60095-8 giải quyết sự thay đổi này. Tiêu chuẩn này đặt ra các yêu cầu cụ thể cho các ứng dụng trong xe hơi chở khách không cần mô tơ khởi động. Nó ra đời vào thời điểm quan trọng khi các phương tiện tích hợp nhiều hệ thống điện áp thấp tiên tiến hơn, đòi hỏi các nguồn điện đáng tin cậy và nhỏ gọn, độc lập với ắc quy dẫn động. Tiêu chuẩn này lấp đầy một khoảng trống quan trọng cho thị trường xe điện và xe kết nối đang phát triển. Trong xe hơi chở khách, ắc quy phụ tăng cường an toàn bằng cách ngăn ngừa hỏng hóc các linh kiện điện tử trong trường hợp hệ thống quản lý ắc quy gặp sự cố ở các hệ thống điện áp cao.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ kiểm thử cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "EN IEC 60095 Pin khởi động axit chì".