[UL2580] 배터리 Imbalanced Charging Test 절차 및 합격 기준(불균형 충전 시험, 배터리 안전, 전기자동차, 모듈 SOC 불균형, 절연저항, Battery safety test, Gas detection evaluation, 팜테크, FAMTECH)

 

목차

 

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배터리 Imbalanced Charging Test 절차 및 합격 기준

 

 

1. 시험 목적

• 29.1 항에서는 직렬 연결된 모듈들이 불균형 상태가 되더라도 각 셀/모듈이 규정된 안전 범위 내에서 유지되는지 확인하기 위한 시험임을 명시하고 있습니다.

2. 시료 준비 및 초기 조건

1. 시료(EESA)를 최대 운전 상태 충전량(MOSOC) 으로 완전 충전합니다(정의는 18.1 항).
2. 한 개 모듈만 50 % SOC 정도로 방전하고, 나머지 모든 모듈은 완전 방전(EODV) 상태로 만듭니다. 이렇게 하여 고의적인 불균형 상태를 조성합니다(29.2 항).

3. 시험 절차

1. 제조업체 사양에 따라 시료를 충전합니다(29.3 항).
2. 충전 중에는 부분적으로 충전된 모듈의 전압을 지속적으로 모니터링하여 모듈 전압 상한 초과 여부를 확인합니다.
3. 가연성 가스 검출을 위해 19절에서 규정한 스파크 점화원을 시험 구역에 설치하여 충전 과정 전반에 적용합니다(29.4 항).

4. 시험 후 처리

• 충전이 종료되고 시료가 상온에 가까워지면, 외관 손상 확인과 함께 “as-received” 상태의 절연저항 측정(31.2 (a) 항 방식)을 실시합니다(29.5 항).

5. 합격(Compliant) 기준

29.6 ~ 29.7 항에서 다음 조건을 모두 만족해야 합니다.

 

화재·폭발	없어야 함
절연저항	최소 100 Ω/V 이상
외부 가스 배출	지정 배기 시스템(vent) 외 누설 금지
전해액 누설·파손	인클로저 파열·누액 없어야 함
모듈 전압	제조사 지정 최대 전압 초과 금지

 

 

6. 후속 기능 확인

• 시료가 여전히 동작 가능하다면(퓨즈 교체·리셋 포함) 제조사 사양의 방전 → 충전 1 사이클을 추가로 수행하여 정상 동작을 확인합니다(29.8 항).

7. 샘플 수량

• Table 18.1 에 따라 본 시험은 시료 1 대로 수행하도록 요구됩니다.

8. 시험 설비 및 측정 정확도

• 충·방전 장비는 전압·전류 ±1 %, 온도 ±2 °C 이내 정확도를 가져야 하며, 이는 24.1 항 “Tolerances” 요구사항을 만족해야 합니다.
• 스파크 점화원 사양은 19절을 참조하되, 일반적으로 3 mJ 이하 점화 에너지를 반복적으로 발생시키는 구조가 사용됩니다.
• 전압 모니터링은 부분 충전 모듈뿐 아니라 팩 전체에 대한 계측이 권장됩니다.

9. 보고서 작성 시 포함 권장 항목

1. 시료 사양: 화학계, 정격 전압·용량, 모듈 구성.
2. 불균형 조성 방법: 각 모듈 SOC, 방전 전류·종지 전압.
3. 충전 조건: 전류·전압 프로파일, 종료 조건.
4. 실시간 데이터: 부분 충전 모듈 전압 추이, 팩 전류, 온도.
5. 가스 검출 결과: 점화원 위치, 점화 여부 기록.
6. 시험 후 상태: 외관 사진, 절연저항 수치, 추가 사이클 결과.
7. 합격·불합격 판정 및 근거.

 

 

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팜테크