Jak sprawdzić niestandardową próbkę baterii LiPo przed masową produkcją

Otrzymanie niestandardowej próbki akumulatora LiPo jest ważnym kamieniem milowym projektu, ale akumulator mieszczący się w obudowie, zasilający urządzenie i wykonujący jeden cykl ładowania nie jest automatycznie gotowy do masowej produkcji.

Niestandardowa bateria może później ulec awarii z powodu problemów trudnych do wykrycia podczas szybkiego testu na stanowisku badawczym:

• Gotowe opakowanie przekracza tolerancję wymiarową

• Złącze pasuje, ale ma niewłaściwą polaryzację lub układ pinów

• Prąd szczytowy powoduje nadmierny spadek napięcia

• Obwód zabezpieczający przerywa normalny rozruch

• Bateria w końcowej obudowie staje się zbyt ciepła

• Prąd czuwania skraca czas przechowywania lub eksploatacji

• Pojemność różni się w zależności od próbki

• Ładowarka i akumulator korzystają z niezgodnych limitów napięcia

• Przewody, izolacja lub moduł PCM poruszają się podczas wibracji lub montażu

• Konstrukcja prototypu różni się od zamierzonego procesu produkcyjnego

• Zmiana projektu następuje po zatwierdzeniu próbki

Walidacja próbki powinna zatem odpowiedzieć na dwa różne pytania:

1. Czy konstrukcja baterii działa poprawnie w przeznaczonym urządzeniu?

2. Czy dostawca może konsekwentnie odtworzyć zatwierdzony projekt w produkcji masowej?

W tym przewodniku wyjaśniono, jak utworzyć plan walidacji, sprawdzić niestandardową próbkę akumulatora LiPo, przetestować jego wydajność elektryczną i mechaniczną, ocenić gotowość do produkcji, zatwierdzić dokument i uniknąć typowych błędów przed złożeniem zamówienia na masową produkcję.

Kluczowe dania na wynos

• Zatwierdź akumulator na podstawie pisemnych wymagań, a nie ogólnych wrażeń.

• Zdefiniuj kryteria pozytywnego/negatywnego wyniku przed rozpoczęciem testowania.

• Potwierdź, czy próbka jest próbką inżynieryjną, czy próbką do celów produkcyjnych.

• Sprawdź gotowy zestaw akumulatorów, a nie tylko ogniwo w etui.

• Zapisz ogniwo, PCM lub BMS, złącze, przewód, oprogramowanie sprzętowe, etykietę i wersję konstrukcyjną.

• Sprawdź raczej wymiary maksymalne i tolerancje niż same wymiary nominalne.

• Sprawdź numer części złącza, układ pinów, polaryzację, długość kabla i kierunek wyjścia kabla.

• Zmierz pojemność w kontrolowanych warunkach i czas pracy rzeczywistego urządzenia.

• Przetestuj oddzielnie prąd ciągły, prąd rozruchowy, prąd szczytowy i powtarzające się obciążenia impulsowe.

• Ocenić spadek napięcia i wzrost temperatury na całej ścieżce prądowej.

• Potwierdź kompatybilność ładowarki i zachowanie zabezpieczeń w warunkach normalnych i awaryjnych.

• Przetestuj baterię w ostatecznej obudowie za pomocą sprzętu i oprogramowania przeznaczonego do użytku produkcyjnego.

• Nie używaj jednej wyjątkowo dobrej próbki do przedstawienia przyszłej spójności produkcji.

• Testy bezpieczeństwa, transportu i dostępu do rynku nie zastępują walidacji aplikacji.

• Zachowaj zatwierdzone próbki referencyjne i podpisany pakiet specyfikacji.

• Ukończ kontrolowaną wersję pilotażową przed wydaniem zamówienia o dużej objętości.

• Wymagaj powiadamiania i ponownej walidacji w przypadku zmian materiałów, procesów, oprogramowania sprzętowego lub dostawców.

Co oznacza weryfikacja próbki niestandardowej baterii LiPo?

Weryfikacja niestandardowej próbki akumulatora LiPo to ustrukturyzowany proces porównywania proponowanego projektu akumulatora z wymaganiami elektrycznymi, mechanicznymi, termicznymi, funkcjonalnymi, niezawodnością i zgodnością produktu końcowego.

Jest to bardziej kompleksowe niż sprawdzenie, czy bateria może włączyć urządzenie.

Kompletny proces walidacji może obejmować:

• Identyfikacja i wersja baterii

• Model komórkowy i chemia

• Wymiary nominalne i maksymalne

• Pojemność i zmagazynowana energia

• Zachowanie podczas ładowania i rozładowywania

• Prąd ciągły i szczytowy

• Spadek napięcia

• Opór wewnętrzny

• Czas wykonania

• Wzrost temperatury

• Funkcje PCM lub BMS

• Odpowiedź NTC

• Złącze i okablowanie

• Komunikacja urządzenia

• Pasowanie mechaniczne

• Prowadzenie kabli

• Odporność na wibracje i upadki

• Życie cykliczne

• Zachowanie związane z przechowywaniem

• Dokumentacja zgodności

• Spójność produkcji

• Zmień kontrolę

Ostateczny zakres zależy od urządzenia, konstrukcji baterii, środowiska pracy, rynku docelowego, poziomu ryzyka i oczekiwanej wielkości produkcji.

Małe urządzenie promocyjne i produkt do monitorowania medycznego nie powinny korzystać z identycznych planów walidacji, nawet jeśli oba wykorzystują jednoogniwową baterię LiPo 3,7 V.

Dowiedz się, jaki rodzaj próbki otrzymałeś

Nie każda próbka reprezentuje ten sam etap rozwoju. Przed rozpoczęciem walidacji zapytaj dostawcę, jak zbudowano akumulator i jakie decyzje zostały już zamrożone.

Próbka nie powinna uzyskać ostatecznej akceptacji, jeśli zawiera elementy tymczasowe, które zostaną wymienione w trakcie produkcji.

Poproś dostawcę o zidentyfikowanie wszelkich różnic obejmujących:

• Model komórki

• Miejsce produkcji ogniw

• Elektroda lub układ elektrolitowy

• PCM lub BMS

• MOSFETy

• Bezpiecznik

• Termistor NTC

• Złącze

• Terminale

• Dostawca drutu i miernik

• Interkonekty niklowe

• Izolacja

• Spoiwo

• Orientacja torebki

• Etykieta

• Oprogramowanie sprzętowe

• Proces spawania lub lutowania

• Proces montażu opakowania

• Proces testowania

Jeżeli różnice nadal występują, zatwierdzenie powinno być warunkowe lub ograniczone do funkcji, które próbka może rzeczywiście reprezentować.

Rozpocznij od pisemnej specyfikacji baterii

Testowanie bez pisemnej specyfikacji często daje niejasny wynik. Jeden zespół może uznać próbkę za akceptowalną, ponieważ zasila urządzenie, a inny ją odrzucić, ponieważ czas działania jest krótszy niż oczekiwano.

Przed testowaniem należy ustalić kontrolowaną specyfikację, która definiuje zatwierdzone wymagania.

Wymagania elektryczne

Nagrywać:

• Chemia komórkowa

• Konfiguracja szeregowa i równoległa

• Napięcie nominalne

• Maksymalne napięcie ładowania

• Pojemność znamionowa

• Minimalna akceptowalna pojemność

• Energia nominalna

• Standardowy prąd ładowania

• Maksymalny prąd ładowania

• Typowy prąd rozładowania

• Maksymalny ciągły prąd rozładowania

• Prąd szczytowy

• Szczytowy czas trwania

• Powtarzający się profil tętna

• Napięcie odcięcia urządzenia

• Progi ochrony akumulatora

• Cel oporu wewnętrznego

• Docelowy prąd czuwania

• Wymagany czas działania

• Temperatura robocza

• Temperatura ładowania

• Temperatura przechowywania

• Cel dotyczący cyklu życia

Wymagania mechaniczne

Nagrywać:

• Maksymalna grubość gotowego opakowania

• Maksymalna szerokość

• Maksymalna długość

• Tolerancje wymiarowe

• Limit wagi

• Pozycja komórki i PCM

• Kierunek wyjścia kabla

• Wskaźnik drutu

• Długość kabla

• Lokalizacja złącza

• Orientacja złącza

• Dopuszczalny promień zgięcia

• Wymagania izolacyjne

• Pozycja etykiety

• Metoda klejenia lub montażu

• Dodatek na rozbudowę

• Prześwit obudowy

• Obszary o ograniczonym dostępie lub niedostępne

Wymagania dotyczące połączenia

Nagrywać:

• Producent złącza

• Seria złączy

• Dokładny numer części

• Złącze współpracujące

• Numer części terminala

• Liczba pinów

• Pinout

• Biegunowość

• Kolory drutu

• Przewód NTC

• Przewody komunikacyjne

• Zrównoważone przewody

• W razie potrzeby ekranowanie lub odciążenie

Wymagania funkcjonalne

Nagrywać:

• Ochrona przed przeładowaniem

• Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem

• Zabezpieczenie nadprądowe ładowania

• Zabezpieczenie nadprądowe rozładowania

• Zabezpieczenie przed zwarciem

• Wykrywanie temperatury

• Równoważenie komórek

• Pomiar paliwa

• Raportowanie stanu naładowania

• Raportowanie stanu zdrowia

• Liczba cykli

• Uwierzytelnianie

• Rejestrowanie usterek

• Protokół komunikacyjny

• Zachowanie podczas snu i budzenia się

• Tryb wysyłki

• Zachowanie przy usuwaniu usterek

Wymagania dotyczące produktu i zgodności

Nagrywać:

• Typ aplikacji

• Rynki docelowe

• Wymagane standardy bezpieczeństwa

• Wymagania transportowe

• Ograniczenia środowiskowe

• Wymagane raporty i certyfikaty

• Wymagania dotyczące identyfikowalności

• Wymagania dotyczące etykiet i oznakowań

• Umowa jakościowa

• Oczekiwania gwarancyjne

• Wymagania dotyczące powiadamiania o zmianach

ZERNE’a niestandardowe rozwiązania w zakresie akumulatorów litowo-polimerowych mogą obejmować wybór ogniw, pojemność, funkcje PCM lub BMS, wykrywanie temperatury, przewody, złącza, izolację i strukturę opakowania zgodnie z wymaganiami urządzenia OEM.

Przekształć specyfikację w macierz walidacji

Wymaganie jest łatwiejsze do zatwierdzenia, gdy jest powiązane z określonym testem, limitem akceptacji, liczbą próbek i stroną odpowiedzialną.

Macierz walidacyjna może mieć następującą strukturę:

Liczby w kolumnie akceptacji powinny pochodzić z zatwierdzonej specyfikacji ogniwa, specyfikacji pakietu, wymagań urządzenia, parametrów komponentów, analizy ryzyka i obowiązujących norm.

Nie kopiuj ogólnych ograniczeń z innego projektu baterii bez potwierdzenia, że ​​mają one zastosowanie do nowego projektu.

Zdecyduj, ile próbek należy przetestować

Nie ma jednej prawidłowej ilości próbek dla każdego niestandardowego projektu baterii.

Wymagana ilość zależy od:

• Ryzyko produktu

• Złożoność baterii

• Liczba grup testowych

• Badania niszczące i nieniszczące

• Oczekiwana wielkość produkcji

• Dojrzałość komórkowa i komponentowa

• Doświadczenie dostawcy

• Wymagania regulacyjne

• Wymagana pewność co do zmienności

• Niezależnie od tego, czy próbki są konstruowane inżynieryjnie, czy produkowane w trybie produkcyjnym

Jedna lub dwie próbki mogą zidentyfikować oczywisty problem ze zgodnością, ale nie mogą wykazać spójności produkcji.

Większy zestaw walidacyjny pozwala zespołowi zbadać:

• Średnia wydajność

• Wyniki minimalne i maksymalne

• Różnice pomiędzy jednostkami

• Wczesne niepowodzenia

• Różnice pomiędzy grupami testowymi

• Powtarzalność wymiarów i montażu

• Wydajność po narażeniu środowiskowym

• Spójność partii produkcyjnej

Przykładowy plan powinien także zawierać:

• Jednostki do testów elektrycznych

• Jednostki do badań mechanicznych i środowiskowych

• Jednostki do testów cyklicznych lub starzenia

• Jednostki zarezerwowane do dochodzenia

• Nieużywane jednostki referencyjne

• Jednostki przeznaczone do produkcji z wersji pilotażowej

Nie używaj wielokrotnie tej samej próbki do niezgodnych testów, chyba że plan testów wyraźnie na to pozwala. Wcześniejsza jazda na rowerze, narażenie na wysoką temperaturę, naprężenia mechaniczne lub testy zabezpieczeń mogą mieć wpływ na późniejsze wyniki.

Krok 1: Sprawdź tożsamość próbki i identyfikowalność

Przed pomiarem wydajności sprawdź dokładnie, co zostało dostarczone.

Każda próbka lub partia próbek powinna umożliwiać śledzenie:

• Nazwa dostawcy

• Projekt klienta

• Numer części baterii

• Rewizja baterii

• Model komórki

• Kod partii lub daty komórki

• Wersja PCM lub BMS

• Wersja oprogramowania sprzętowego, jeśli dotyczy

• Specyfikacja złącza i przewodu

• Data montażu

• Ilość w wersji próbnej

• Lokalizacja produkcji

• Protokół kontroli

• Raport z testu

• Rewizja rysunku

• Rewizja specyfikacji

Przed badaniem sfotografuj każdą próbkę. Włączać:

• Powierzchnie przednie i tylne

• Etykieta

• Złącze

• Prowadzenie drutu

• Wyjście kablowe

• Obszar PCM

• Uszczelnianie krawędzi

• Dowolna widoczna data lub kod partii

Przypisz każdej jednostce unikalny identyfikator testu. Wyniki takie jak pojemność, rezystancja, wymiary, czas pracy i temperatura powinny być powiązane z tym identyfikatorem, a nie podawane jedynie jako średnia grupowa.

Dlaczego identyfikowalność ma znaczenie

Jeśli próbka nie powiedzie się, zespół musi być w stanie ustalić, czy przyczyna jest związana z:

• Jedna uszkodzona jednostka

• Jedna partia komponentów

• Jeden proces montażu

• Jedna rewizja projektu

• Jedna metoda testowa

• Cała koncepcja baterii

Bez możliwości śledzenia dochodzenie staje się domysłem, a działania naprawcze mogą zająć się niewłaściwą przyczyną.

Krok 2: Przejrzyj dokumenty przed testowaniem

Poproś o dokumenty potrzebne do zrozumienia i kontrolowania proponowanego projektu.

W zależności od projektu mogą to być:

• Specyfikacja baterii

• Specyfikacja komórki

• Rysunek mechaniczny

• Rysunek złącza

• Schemat pinów

• Specyfikacja PCM lub BMS

• Tabela progów ochrony

• Specyfikacja NTC

• Specyfikacja komunikacji

• Wymagania dotyczące ładowania

• Lista materiałów lub komponentów

• Przykładowy raport z inspekcji

• Dane dotyczące pojemności i rezystancji wewnętrznej

• Karta charakterystyki

• Podsumowanie testu transportu

• Obowiązujące raporty zgodności

• Rysunek etykiety

• Specyfikacja opakowania

• Plan testów niezawodności

• Przebieg procesu

• Plan kontroli jakości

• Zmień historię

Sprawdź, czy numery modeli i wersje są zgodne we wszystkich dokumentach.

Typowe konflikty dokumentów obejmują:

• Rysunek przedstawiający inną długość drutu niż przykładowa

• Etykieta wykorzystująca starą wartość pojemności

• Raport PCM zawierający inne progi niż specyfikacja pakietu

• Rysunek złącza z odwróconym układem pinów

• Raport komórki, który nie jest zgodny z zainstalowanym modelem komórki

• Raport z testu podobnego akumulatora, a nie proponowanego akumulatora

• Certyfikat obejmujący komórkę, ale nie gotową konfigurację pakietu

Nie zakładaj, że certyfikat lub raport ma zastosowanie tylko dlatego, że napięcie i pojemność wyglądają podobnie. Potwierdź objęty model lub rodzinę produktów oraz dozwolone różnice konstrukcyjne.

Krok 3: Przeprowadź kontrolę wizualną i wykonanie

Przed zastosowaniem naprężenia elektrycznego należy sprawdzić próbki.

Szukać:

• Wgniecenia kieszeni

• Fałdowanie

• Obrzęk

• Zadrapania

• Korozja

• Zanieczyszczenie

• Wyciek elektrolitu

• Uszkodzone krawędzie uszczelniające

• Odsłonięty materiał przewodzący

• Ostre fałdy

• Luźna taśma

• Źle ustawiona izolacja

• Nierówne umieszczenie etykiety

• Słabe odciążenie

• Uszkodzona izolacja przewodu

• Luźne zaciski złącza

• Nieprawidłowe kolory przewodów

• Słabe lutowanie lub spawanie

• Nadmiar kleju

• Materiał obcy

• Niezabezpieczone komponenty PCM

• Niespójne prowadzenie kabli

Kryteria kontroli powinny odzwierciedlać uzgodnioną konstrukcję. Różnica wizualna nie jest automatycznie wadą, należy jednak zbadać niewyjaśnione różnice między rzekomo identycznymi próbkami.

Dokładnie sprawdź woreczek

Saszetki laminowanej aluminium nie należy przekłuwać, gwałtownie zginać, ściskać twardym elementem ani wystawiać na kontakt z krawędzią, która mogłaby ją uszkodzić podczas montażu lub użytkowania.

Zwróć szczególną uwagę na:

• Przejście pomiędzy korpusem komórki a uszczelką górną

• Zakładki składane

• Umiejscowienie PCM

• Krawędzie z taśmy niklowej

• Zaciski złącza

• Miejsca klejenia

• Żebra obudowy lub śruby w pobliżu ładownicy

Bateria może wyglądać zadowalająco na zewnątrz urządzenia, ale po zamknięciu obudowy może zostać poddana niszczącemu naciskowi.

Krok 4: Zmierz wymiary gotowego akumulatora

Zmierz cały zespół akumulatora, zamiast polegać na numerze modelu ogniwa etui.

Nagrywać:

• Maksymalna grubość

• Maksymalna szerokość

• Maksymalna długość

• Projekcja PCM lub BMS

• Obszar pieczęci i zakładek

• Długość kabla

• Wymiary złącza

• Pozycja wyjścia kabla

• Waga

Rysunek powinien określać:

• Punkty odniesienia pomiaru

• Wymiary nominalne

• Maksymalne wymiary

• Tolerancje

• Stan naładowania podczas pomiaru

• Temperatura podczas pomiaru

• Czy uwzględniono izolację i etykietę

• Czy przewody i złącza znajdują się w kopercie

Numer modelu LiPo może wskazywać przybliżony rozmiar ogniwa w etui, ale niekoniecznie reprezentuje ukończoną baterię. Elementy zabezpieczające, taśma, okablowanie, krawędzie uszczelniające i tolerancje produkcyjne mogą zwiększyć wymaganą przestrzeń.

Sprawdź dopasowanie w rzeczywistym urządzeniu

Zainstaluj wiele próbek w obudowach przeznaczonych do produkcji i potwierdź:

• Baterię można włożyć bez użycia siły

• Etui nie jest przygniecione ani mocno zagięte

• Obudowa zamyka się normalnie

• Śruby nie stykają się z akumulatorem ani nie ściskają go

• Kabel podąża zamierzoną trasą

• Złącze można wkładać i wyjmować

• Drut nie przechodzi przez ostrą krawędź

• Bateria nie porusza się nadmiernie

• Klej i pianka nie powodują nadmiernego nacisku

• Inne elementy nie mogą ocierać się o woreczek

• Dostępna jest odpowiednia przestrzeń na rozbudowę w okresie użytkowania

Baterii nie należy zatwierdzać tylko dlatego, że pasuje do niej najmniejsza próbka. Przy ocenie tolerancji należy uwzględnić maksymalne dopuszczalne wymiary akumulatora i minimalną dozwoloną przestrzeń w obudowie.

Krok 5: Potwierdź złącze, układ pinów i polaryzację

Błędy złącza mogą spowodować natychmiastowe uszkodzenie baterii, ładowarki lub urządzenia.

Przed podłączeniem próbki:

1. Potwierdź producenta złącza i dokładny numer części.

2. Porównaj to z pasującym złączem.

3. Sprawdź kompatybilność terminala i obudowy.

4. Sprawdź liczbę pinów.

5. Porównaj fizyczne położenie pinów z rysunkiem.

6. Zmierzyć polaryzację za pomocą odpowiedniego sprzętu.

7. Potwierdź NTC i przewody komunikacyjne.

8. Sprawdź grubość drutu i długość kabla.

9. Sprawdź odciążenie i utrzymanie zacisków.

10. Zapisz wynik dla każdej próbki.

Nie polegaj na:

• Sam kolor drutu

• Wygląd złącza

• Konwencja pinów poprzedniego dostawcy

• Pozytywne i negatywne oznaczenia na niezweryfikowanym rysunku

Dwa wizualnie identyczne złącza dwupinowe mogą mieć przeciwną polaryzację.

W przypadku akumulatorów wieloprzewodowych sprawdź pełny układ styków, w tym:

• Pakuj pozytywnie

• Opakowanie negatywne

• NTC

• Rezystor identyfikacyjny

• Dane

• Zegar

• Włączać

• Zrównoważ połączenia

Jeśli bateria komunikuje się z urządzeniem, sprawdź poziom naładowania akumulatora, czas, adres, format danych, obsługę błędów i zachowanie podczas wybudzania.

Krok 6: Zapisz stan zasilania elektrycznego

Przed wypuszczeniem na cykl zapisz stan próbki w chwili otrzymania.

Odpowiednie pomiary mogą obejmować:

• Napięcie obwodu otwartego

• Stan naładowania

• Napięcie pakietu

• Napięcia indywidualne szeregowo-grupowe

• Opór wewnętrzny

• Masa baterii

• Stan komunikacji

• Flagi usterek

• Stan trybu wysyłki

• Data otrzymania

• Czas od produkcji

Duże różnice w napięciu wejściowym lub rezystancji mogą wskazywać na niespójne kondycjonowanie, przechowywanie, samorozładowanie, dopasowanie ogniw lub montaż.

Pomiary należy jednak interpretować ostrożnie. Wyniki rezystancji wewnętrznej mogą się zmieniać w przypadku:

• Metoda testowa

• Częstotliwość testowania

• Rezystancja stykowa

• Stan naładowania

• Temperatura ogniwa

• Czas odpoczynku

• Dokładność sprzętu

Do porównań użyj tej samej zatwierdzonej metody pomiaru.

Krok 7: Sprawdź pojemność i zmagazynowaną energię

Pojemność znamionową należy sprawdzić w kontrolowanych warunkach określonych w specyfikacji akumulatora.

Podstawowy test wydajności zwykle obejmuje:

1. Ładowanie akumulatora przy użyciu zatwierdzonego profilu ładowania

2. Zezwolenie na określony okres odpoczynku

3. Rozładowanie określonym prądem

4. Zatrzymanie przy określonym warunku odcięcia

5. Rejestrowanie dostarczonych amperogodzin i watogodzin

6. Rejestrowanie napięcia i temperatury podczas całego testu

Dokładny prąd, napięcie, temperatura, czas spoczynku i warunki zakończenia mają wpływ na wynik.

Pojemność znamionowa a czas pracy urządzenia

Pojemność i czas działania są ze sobą powiązane, ale nie są zamienne.

Bateria może spełniać wymagania laboratoryjne, a mimo to zapewniać niewystarczający czas pracy urządzenia z następujących powodów:

• Wysoki prąd urządzenia

• Obciążenia impulsowe

• Straty spowodowane konwersją napięcia

• Wcześniejsze wyłączenie urządzenia

• Spadek napięcia w obwodzie ochronnym

• Niska temperatura pracy

• Niedokładne oszacowanie stanu naładowania

• Wysoki prąd czuwania

• Rezystancja złącza lub przewodu

Zweryfikuj oba:

• Kontrolowana pojemność baterii

• Środowisko wykonawcze w ramach zdefiniowanego profilu użytkowania urządzenia rzeczywistego

Porównaj każdą próbkę

Nie podawaj tylko najlepszego wyniku lub średniej grupy.

Nagrywać:

• Indywidualna pojemność

• Minimalny wynik

• Maksymalny wynik

• Przeciętny

• Zmiana

• Jakakolwiek nieprawidłowa krzywa ładowania lub rozładowania

• Temperatura podczas badania

• Sprzęt testowy i status kalibracji

Jeśli jedna próbka wypadnie znacznie gorzej niż pozostałe, zbadaj ją, nawet jeśli średnia pozostaje akceptowalna.

Krok 8: Przetestuj rzeczywisty profil obciążenia urządzenia

Proste obciążenie rezystancyjne może nie odtworzyć sposobu, w jaki produkt końcowy wykorzystuje baterię.

Plan walidacji powinien przedstawiać:

• Prąd uśpienia

• Prąd czuwania

• Typowy prąd roboczy

• Maksymalny prąd ciągły

• Prąd rozruchowy

• Prąd utyku silnika

• Impulsy transmisji radiowej

• Aktywacja wyświetlacza

• Uruchamianie nagrzewnicy

• Wartości szczytowe procesora lub sieci bezprzewodowej

• Powtarzające się cykle pracy

• Ładowanie podczas pracy, jeśli ma to zastosowanie

Test prądu stałego

Sprawdź, czy akumulator może utrzymać wymagany prąd bez:

• Nadmierny spadek napięcia

• Nadmierny wzrost temperatury

• Przerwa w PCM lub BMS

• Ogrzewanie złącza

• Ogrzewanie drutu

• Niestabilna praca urządzenia

Test prądu szczytowego

Nagrywać:

• Wielkość szczytowa

• Szczytowy czas trwania

• Częstotliwość powtarzania

• Stan naładowania akumulatora

• Temperatura akumulatora

• Minimalne napięcie pakietu

• Odpowiedź ochrony

• Odpowiedź urządzenia

Bateria może wytrzymać jeden krótki impuls, ale nie działać, gdy impuls powtarza się często lub występuje pod koniec rozładowania.

Test uruchamiania

Rozruch jest często bardziej wymagający niż ciągła praca.

Przetestuj uruchomienie w odpowiednich najgorszych warunkach, takich jak:

• Niski stan naładowania

• Minimalna temperatura robocza

• Maksymalne obciążenie urządzenia

• Stan starej baterii

• Powtarzający się restart

• Uruchomienie silnika lub pompy

• Transmisja bezprzewodowa podczas uruchamiania

Jeśli obwód zabezpieczający zadziała podczas prawidłowego obciążenia urządzenia, samo zwiększenie jego prądu znamionowego może nie rozwiązać problemu. Wydajność ogniwa, spadek napięcia, okablowanie, rezystancja złącza, straty MOSFET, opóźnienie wykrywania i zachowanie urządzenia należy oceniać łącznie.

Krok 9: Sprawdź zgodność ładowania

Bateria, ładowarka, obwód zabezpieczający i oprogramowanie sprzętowe urządzenia muszą działać jako jeden system ładowania.

Potwierdzać:

• Metoda ładowania

• Maksymalne napięcie ładowania

• Prąd ładowania

• Zachowanie przed ładowaniem

• Stopień prądu stałego

• Stopień stałonapięciowy

• Zakończenie ładowania

• Naładuj lub zrestartuj zachowanie

• Czas ładowania

• Temperatura akumulatora

• Temperatura złącza

• Temperatura PCM lub BMS

• Wskazanie stanu urządzenia

• Ładowanie podczas pracy urządzenia

• Odpowiedź na przerwane ładowanie

• Reakcja po wyłączeniu ochrony

Przetestuj za pomocą ładowarki przeznaczonej do produkcji

Zasilacz laboratoryjny może pomóc w zdiagnozowaniu akumulatora, ale nie zastępuje testów z końcową ładowarką i urządzeniem.

Różnice w:

• Dokładność napięcia

• Bieżąca kontrola

• Prąd zakończenia

• Rezystancja kabla

• Komunikacja

• Wykrywanie temperatury

• Zachowanie timera

• Oprogramowanie sprzętowe

• Negocjacja zasilania USB

może zmienić wydajność ładowania.

Potwierdź kontrolę temperatury

Jeśli akumulator zawiera termistor NTC, sprawdź:

• Wartość rezystancji NTC

• Tolerancja oporu

• Temperatura odniesienia

• Wartość beta lub krzywa oporu

• Fizyczna lokalizacja czujnika

• Pin złącza

• Interpretacja urządzenia lub ładowarki

• Limity ładowania i rozładowania

• Usterka w przypadku otwartego lub zwartego czujnika

NTC mierzy tylko temperaturę. Urządzenie, ładowarka, PCM lub BMS muszą zinterpretować sygnał i podjąć wymagane działania.

Krok 10: Zmierz spadek napięcia i wzrost temperatury

Napięcie i temperaturę należy mierzyć na całej rzeczywistej ścieżce prądowej.

Potencjalne źródła ciepła obejmują:

• Komórka

• Zakładki

• Spoiny

• Interkonekty niklowe

• MOSFETy

• Rezystor wykrywający prąd

• Bezpiecznik

• Przewody

• Zaciski złącza

• Ślady PCB

• Kontakty urządzenia

Akumulator, który przejdzie test na otwartej próbie, może znacznie się nagrzać w zamkniętej obudowie.

Używaj realistycznych warunków testowych

Rozważać:

• Maksymalne zamierzone obciążenie

• Maksymalny prąd ładowania

• Niski stan naładowania

• Najwyższa zamierzona temperatura otoczenia

• Minimalny przepływ powietrza

• Ostateczna obudowa

• Końcowa pianka i klej

• Prowadzenie kabli produkcyjnych

• Jednoczesne ładowanie i praca urządzenia

• Powtarzające się obciążenia szczytowe

Limity akceptacji powinny opierać się na:

• Specyfikacja komórki

• Oceny komponentów

• Oceny izolacji

• Ograniczenia złączy i przewodów

• Wymagania dotyczące urządzenia

• Wymagania dotyczące kontaktu z użytkownikiem

• Obowiązujące normy bezpieczeństwa

• Oczekiwany okres użytkowania

Nie zatwierdzaj projektu na podstawie maksymalnej zmierzonej temperatury powierzchni obudowy. Temperatury wewnętrznego akumulatora i podzespołów mogą być wyższe.

Krok 11: Sprawdź funkcje PCM lub BMS

Wymagane testy zależą od tego, czy akumulator wykorzystuje podstawowy PCM, czy bardziej zaawansowany BMS.

Odpowiednie funkcje mogą obejmować:

• Wykrywanie przeładowania

• Wykrywanie nadmiernego rozładowania

• Wykrywanie przetężenia ładowania

• Wykrywanie przetężenia rozładowania

• Reakcja na zwarcie

• Monitorowanie temperatury

• Monitorowanie napięcia ogniwa

• Równoważenie komórek

• Pomiar prądu

• Oszacowanie stanu naładowania

• Ocena stanu zdrowia

• Liczenie cykli

• Rejestrowanie usterek

• Uwierzytelnianie

• Komunikacja

• Tryb uśpienia

• Tryb wyłączenia

• Tryb wysyłki

• Zachowanie po przebudzeniu

• Odzyskiwanie usterek

Oceń próg i zachowanie odzyskiwania

Dla każdej funkcji zabezpieczającej potwierdzić:

• Próg detekcji

• Opóźnienie wykrywania

• Zachowanie odcięcia

• Pobór prądu po odcięciu

• Warunek zwolnienia lub odzyskania

• Interakcja z ładowarką

• Interakcja z oprogramowaniem urządzenia

• Zachowanie po powtarzających się błędach

Testy zabezpieczeń należy przeprowadzać przy użyciu kontrolowanego sprzętu i odpowiednich środków bezpieczeństwa. Badania niebezpieczne lub niszczące powinny być przeprowadzane wyłącznie przez wykwalifikowany personel lub laboratoria, stosując zatwierdzoną procedurę.

Przetestuj normalne obciążenia w pobliżu granic ochronnych

Obwód ochronny powinien reagować na błędy, nie zakłócając prawidłowego działania urządzenia.

Potencjalne konflikty obejmują:

• Prąd rozruchowy mylony z zwarciem

• Utknięcie silnika powodujące powtarzające się odcięcie i powrót do normalnego stanu

• Odcięcie urządzenia występujące poniżej progu PCM

• Pętle restartu ładowarki po nadmiernym rozładowaniu

• Tryb uśpienia BMS zapobiegający wybudzeniu urządzenia

• Równoważenie ogniw wydłużające czas ładowania

• Dane o stanie naładowania stają się niedokładne pod obciążeniem impulsowym

Obwód może przejść własny test na poziomie komponentów i nadal nie być odpowiedni dla urządzenia.

Krok 12: Sprawdź czas pracy i zachowanie baterii widoczne dla użytkownika

Uruchom akumulator w urządzeniu końcowym, korzystając z udokumentowanego profilu działania.

Test powinien określić:

• Początkowy stan naładowania

• Procedura ładowania

• Temperatura otoczenia

• Wersja sprzętu urządzenia

• Wersja oprogramowania sprzętowego

• Aktywność ekranu lub radia

• Cykl pracy obciążenia

• Okresy snu

• Stan punktu końcowego

• Liczba powtarzających się uruchomień

Nagrywać:

• Całkowity czas działania

• Krzywa napięcia

• Zgłoszony procent baterii

• Punkt wyłączenia urządzenia

• Punkt odcięcia ochrony

• Temperatura

• Resetuj lub wyłączaj zdarzenia

• Pozostała pojemność po wyłączeniu

• Zachowanie podczas ładowania po wyłączeniu

Sprawdź dokładność procentową baterii

Jeśli urządzenie wyświetla stan naładowania, porównaj zgłoszoną wartość z rzeczywistym zachowaniem baterii.

Szukać:

• Nagły spadek procentowy

• Długie okresy na 100%

• Wcześniejsze wyłączenie przy pozostałej wydajności

• Działanie urządzenia po 0%

• Niespójne odczyty po ponownym uruchomieniu

• Nieprawidłowe odczyty w niskiej temperaturze

• Utrata kalibracji po wymianie baterii

Wydajność wskaźnika paliwa może wymagać kalibracji przy użyciu ostatecznej celi, profilu obciążenia, napięcia odcięcia i ustawień oprogramowania sprzętowego.

Krok 13: Przetestuj zachowanie w trybie gotowości, uśpienia i przechowywania

Produkty o niskim poborze mocy mogą stracić więcej energii w trybie gotowości, niż oczekiwano.

Zmierz prąd w:

• Normalna praca

• Tryb bezczynności

• Tryb uśpienia

• Wyłączenie urządzenia

• Tryb wysyłki baterii

• Odcięcie ochrony

• Stan ładowarki odłączony

• Długoterminowy stan przechowywania

Uwzględnij zużycie z:

• PCM lub BMS

• Wskaźnik paliwa

• Obwód komunikacyjny

• Sieć NTC

• Elektronika urządzenia

• Ścieżki wycieków

• Wejście ładowarki

Oszacuj czas przechowywania lub czuwania, korzystając z realistycznej pojemności użytkowej i zużycia prądu. Nie dziel pojemności znamionowej przez jeden zmierzony prąd bez uwzględnienia:

• Samorozładowanie

• Zużycie BMS lub PCM

• Temperatura

• Starzenie się

• Minimalne napięcie urządzenia

• Odcięcie ochrony

• Tolerancja pojemności

• Stan naładowania przesyłki

Testy długoterminowego przechowywania mogą również monitorować:

• Napięcie obwodu otwartego

• Utrzymanie pojemności

• Odzyskiwanie po przechowywaniu

• Obrzęk

• Opór wewnętrzny

• Stan komunikacji

• Nadmierne samorozładowanie

Krok 14: Ocena wydajności mechanicznej i środowiskowej

Niezbędne testy powinny odzwierciedlać ostateczny wniosek, a nie ogólną listę kontrolną.

Możliwe oceny obejmują:

• Montaż i demontaż urządzenia

• Ciągnięcie lub utrzymywanie kabla

• Wkładanie i wyjmowanie złącza

• Wibracja

• Wstrząs mechaniczny

• Spadek produktu

• Kompresja z obudowy

• Cykl termiczny

• Praca w wysokiej temperaturze

• Praca w niskiej temperaturze

• Przechowywanie w wysokiej temperaturze

• Przechowywanie w niskiej temperaturze

• Narażenie na wilgoć

• Warunki wysokościowe lub niskie ciśnienie

• Ochrona przed kurzem i wilgocią na poziomie urządzenia

• Powtarzające się operacje przycisku, silnika lub radia

• Opakowanie transportowe

Po narażeniu sprawdź i przetestuj ponownie:

• Wygląd

• Wymiary

• Napięcie obwodu otwartego

• Pojemność

• Opór wewnętrzny

• Izolacja

• Okablowanie

• Zatrzymanie złącza

• Funkcje ochronne

• Działanie urządzenia

• Wyciek lub obrzęk

Testy mechaniczne powinny odzwierciedlać sposób montażu baterii wewnątrz produktu. Testowanie nieobsługiwanego akumulatora poza obudową może nie odzwierciedlać rzeczywistych naprężeń.

Krok 15: Oceń cykl życia i starzenie się

Nowa próbka może spełniać wymagania dotyczące pojemności i mocy, ale ulega degradacji zbyt szybko w stosunku do zamierzonego produktu.

Plan cyklu życia powinien określać:

• Napięcie ładowania

• Prąd ładowania

• Zakończenie ładowania

• Prąd rozładowania

• Odcięcie rozładowania

• Okresy odpoczynku

• Temperatura

• Obciążenie urządzenia lub laboratorium

• Przedziały pomiarowe

• Kryterium końca życia

Ścieżka:

• Pozostała pojemność

• Energia

• Opór wewnętrzny

• Spadek napięcia

• Wzrost temperatury

• Obrzęk

• Czas wykonania

• Zachowanie ochronne

• Stan złącza i przewodu

Weź pod uwagę starzenie specyficzne dla aplikacji

Starzenie się baterii może przyspieszyć, gdy urządzenie:

• Pozostaje w pełni naładowany przez długi czas

• Działa w wysokiej temperaturze

• Wykorzystuje częste impulsy wysokoprądowe

• Wielokrotnie osiąga głębokie rozładowanie

• Ładuje się podczas pracy

• Ma ograniczone odprowadzanie ciepła

• Spędza długie okresy czasu w magazynie

• Wykorzystuje wysokie maksymalne napięcie ładowania

Krótki przyspieszony test może pomóc w porównaniu, ale nie powinien być traktowany automatycznie jako dokładne przewidywanie rzeczywistej żywotności. Należy uzasadnić związek pomiędzy warunkami badania a użytkowaniem w terenie.

Krok 16: Oddziel weryfikację produktu od badania zgodności

Walidacja na poziomie urządzenia, ocena bezpieczeństwa baterii, testowanie transportu i certyfikacja rynkowa służą różnym celom.

Bateria, która działa prawidłowo w urządzeniu, nie jest automatycznie zgodna. Podobnie bateria posiadająca dokumentację zgodności nie jest automatycznie kompatybilna z urządzeniem.

W zależności od baterii, produktu, miejsca przeznaczenia i metody dystrybucji w ramach projektu może być konieczna ocena wymagań związanych z:

• Transport baterii litowej

• Przenośne bezpieczeństwo baterii

• Bezpieczeństwo komórki lub paczki

• Bezpieczeństwo elektryczne na poziomie produktu

• Kompatybilność elektromagnetyczna

• Ograniczenia środowiskowe

• Recykling lub etykietowanie

• Transport lotniczy, morski, drogowy lub kolejowy

UN 38.3 nie jest testem wydajności urządzenia

UN 38.3 dotyczy testów transportowych ogniw i akumulatorów litowych. Nie potwierdza:

• Czas działania urządzenia

• Obudowa pasuje

• Kompatybilność z ładowarką

• Dokładność procentowa baterii

• Prowadzenie kabli

• Temperatura aplikacji

• Możliwość obciążenia szczytowego

• Wydajność spadania produktu

• Długoterminowy cykl życia

Dotyczy to również określonego typu konstrukcji ogniwa lub akumulatora. Należy dokonać przeglądu zmian w ogniwach, konstrukcji, komponentach lub konfiguracji, aby ustalić, czy istniejące raporty nadal mają zastosowanie, czy też potrzebne są dodatkowe testy.

Potwierdź zakres każdego raportu

Dla każdego dokumentu sprawdź:

• Producent

• Numer modelu

• Oznaczenie ogniwa lub akumulatora

• Opis fizyczny

• Napięcie i pojemność

• Konfiguracja szeregowa i równoległa

• Numer raportu z testu

• Data testu

• Obowiązująca edycja standardowa

• Laboratorium badawcze

• Wynik pozytywny/negatywny

• Konstrukcja osłonięta

• Dozwolona rodzina modeli

• Różnice w stosunku do proponowanej próbki

Nie zatwierdzaj pakietu niestandardowego wyłącznie na podstawie raportu dla jego wewnętrznej komórki, chyba że wymagania projektu pozwalają, aby raport obejmował odpowiedni cel.

Krok 17: Porównaj wyniki próbek z możliwościami produkcyjnymi

Dobry prototyp nie jest dowodem na to, że projekt da się konsekwentnie wyprodukować.

Przed masową produkcją przedyskutuj:

• Wymiary krytyczne

• Tolerancje komponentów

• Dopasowanie komórek

• Parametry spawania

• Sterowanie lutowaniem

• Programowanie PCM

• Ładowanie oprogramowania sprzętowego

• Weryfikacja złącza i przewodu

• Ułożenie izolacji

• Ilość kleju

• Kontrola etykiet

• Testowanie w trakcie procesu

• Kontrola końcowa

• Identyfikowalność

• Kalibracja sprzętu

• Obsługa usterek

• Limity przeróbek

• Kryteria zwolnienia partii

ZERNE’a System kontroli jakości akumulatorów litowo-polimerowych opisuje kontrole obejmujące monitorowanie procesu, kontrolę strukturalną, kontrolę środowiskową, śledzenie ogniw i końcową weryfikację wydajności. Zatwierdzenie próbki powinno łączyć te kontrole produkcyjne z krytycznymi cechami zidentyfikowanymi podczas walidacji.

Zdefiniuj cechy krytyczne do jakości

Cechy, które w istotny sposób wpływają na bezpieczeństwo, kompatybilność lub działanie, powinny podlegać jasnej kontroli produkcji.

Przykłady obejmują:

• Model komórki i wiele

• Polaryzacja opakowania

• Maksymalna grubość wykończenia

• Numer części złącza

• Długość drutu

• Integralność spoiny

• Progi ochronne

• Wersja oprogramowania

• Pojemność

• Opór wewnętrzny

• Napięcie obwodu otwartego

• Wartość NTC

• Komunikacja

• Izolacja

• Dokładność etykiety

Należy udokumentować metodę kontroli, częstotliwość inspekcji, sprzęt, limit akceptacji i wymagania dotyczące przechowywania dokumentacji.

Krok 18: Ukończ pilotażową serię produkcyjną

W przebiegu pilotażowym wykorzystuje się zamierzony proces produkcyjny w celu ustalenia, czy zatwierdzony projekt może zostać odtworzony.

Może ujawnić problemy, których nie wykazują ręcznie wykonane próbki, w tym:

• Różnice wymiarowe

• Zmiana pozycji PCM

• Nierówna długość przewodu

• Błędy polaryzacji złącza

• Słabe spawy

• Nieprawidłowe ustawienie izolacji

• Błędy w etykietach

• Błędy ładowania oprogramowania sprzętowego

• Zmienność partii komórek

• Ograniczenia stanowisk testowych

• Uszkodzenie opakowania

Co należy sprawdzić podczas programu pilotażowego

Recenzja:

• Przychodzące rekordy komponentów

• Rzeczywista lista materiałów

• Instrukcje pracy

• Parametry procesu

• Kontrola w trakcie procesu

• Dane z testu końcowego

• Dawać

• Przeróbka

• Typy defektów

• Rozkład wymiarowy

• Dystrybucja pojemności

• Rozkład rezystancji

• Identyfikowalność

• Opakowanie

• Stan przesyłki

Wybierz jednostki z partii pilotażowej, zamiast brać tylko pierwsze wyprodukowane jednostki.

Powtórz krytyczne testy urządzenia

Jednostki przeznaczone do produkcji powinny powtórzyć najważniejsze dla aplikacji badania, takie jak:

• Pasowanie mechaniczne

• Złącze i polaryzacja

• Ładowanie

• Czas wykonania

• Obciążenie szczytowe

• Temperatura

• Komunikacja

• Zachowanie ochronne

• Montaż

• Działanie produktu

Zatwierdzenie pilota zapewnia mocniejsze dowody niż poleganie wyłącznie na próbkach inżynieryjnych.

Stwórz i zachowaj złotą próbkę

Złota próbka to zatwierdzony fizyczny punkt odniesienia, który reprezentuje zaakceptowaną konstrukcję i jakość wykonania akumulatora.

Może pomóc potwierdzić:

• Wymiary

• Prowadzenie kabli

• Orientacja złącza

• Pozycja etykiety

• Izolacja

• Lokalizacja firmy PCM

• Ogólny wygląd

Złota próbka nie powinna jednak zastępować kontrolowanych dokumentów. Jednostki fizyczne mogą się starzeć, ulegać uszkodzeniu lub nie ujawniać wewnętrznych szczegółów projektu.

Zatwierdzony pakiet referencyjny powinien zawierać:

• Złota próbka

• Podpisana specyfikacja baterii

• Zatwierdzony rysunek

• Zatwierdzone zestawienie materiałów lub kontrolowana lista komponentów

• Rysunek złącza i pinów

• Specyfikacja PCM lub BMS

• Wersja oprogramowania sprzętowego

• Plan testów

• Raport z walidacji

• Raport pilotażowy

• Dokumenty zgodności

• Specyfikacja opakowania

• Umowa o kontroli zmian

Dostawca i klient powinni zachować zidentyfikowaną próbkę referencyjną, jeśli jest to możliwe.

Jak postępować z nieudaną próbką

Nieudany test powinien prowadzić do zorganizowanego dochodzenia, a nie do nieudokumentowanej wymiany próbki.

Nagrywać:

• Identyfikator próbki

• Metoda testowa

• Stan testowy

• Sprzęt

• Czas niepowodzenia

• Zmierzone dane

• Fotografie

• Wersja urządzenia

• Rewizja baterii

• Warunki środowiskowe

• Poprzednie badania wykonane na próbce

Następnie określ, czy awaria jest związana z:

• Definicja wymagań

• Konstrukcja baterii

• Możliwości komórek

• Ustawienia ochrony

• Złącze lub przewód

• Sprzęt urządzenia

• Oprogramowanie sprzętowe urządzenia

• Rumak

• Załącznik

• Metoda testowa

• Sprzęt pomiarowy

• Wada fabryczna

• Przykładowe uszkodzenie

• Zmienność komponentów

Wymagaj dowodów korygujących

Do poprawionej próbki należy dołączyć:

• Analiza przyczyn źródłowych

• Działanie naprawcze

• Zaktualizowana wersja

• Opis zmian

• Dokumenty, których to dotyczy

• Ponowne przetestowanie planu

• Dowód na to, że zmiana nie powoduje nowego problemu

Nie należy testować poprawionych próbek pod starym numerem części lub wersją. W przeciwnym razie nieudane i poprawione projekty staną się trudne do odróżnienia.

Przetestuj ponownie dotknięte i połączone funkcje

Jeśli złącze się zmieni, przetestuj ponownie coś więcej niż tylko fizyczne zaangażowanie. Weź również pod uwagę:

• Biegunowość

• Rezystancja stykowa

• Wzrost temperatury

• Prowadzenie kabli

• Zatrzymanie

• Montaż urządzenia

Jeśli PCM ulegnie zmianie, rozważ ponownie:

• Spadek napięcia

• Obecne możliwości

• Progi ochronne

• Prąd uśpienia

• Ładowanie

• Wyłączenie urządzenia

• Temperatura

• Dokumentacja zgodności

Zmiana może naprawić jedną awarię, wpływając jednocześnie na kilka innych wymagań.

Zamroź zatwierdzony projekt przed masową produkcją

Po zakończeniu sprawdzania zamroź zatwierdzoną konfigurację.

Kontrolowany projekt powinien identyfikować:

• Producent i model ogniwa

• Dozwolone alternatywy dla komórek

• Specyfikacje ogniw

• Numer części PCM lub BMS

• Ustawienia ochrony

• Wymagania dotyczące MOSFET i bezpieczników

• Oprogramowanie sprzętowe

• NTC

• Złącze

• Terminal

• Drut

• Długość kabla

• Izolacja

• Spoiwo

• Etykieta

• Wymiary

• Proces montażu

• Granice testów

• Opakowanie

Unikaj sformułowań zatwierdzających, takich jak „taki sam lub równoważny”, chyba że zdefiniowano równoważność i istnieje formalny proces zatwierdzania.

Ustanowienie kontroli zmian

Dostawca powinien powiadomić klienta przed wprowadzeniem zmian, które mogą mieć wpływ na dopasowanie, funkcjonalność, wydajność, bezpieczeństwo, niezawodność, zgodność lub wygląd.

Potencjalne elementy powiadomień obejmują:

• Model komórki lub dostawca

• Miejsce produkcji ogniw

• Elektroda lub układ elektrolitowy

• Ocena pojemności

• PCM lub BMS

• MOSFET

• Bezpiecznik

• Oprogramowanie sprzętowe

• Złącze

• Terminal

• Drut

• NTC

• Nikiel lub szyna zbiorcza

• Izolacja

• Spoiwo

• Materiał etykiety

• Wymiary

• Proces spawania

• Proces montażu

• Lokalizacja produkcji

• Metoda testowa

• Opakowanie

Umowa powinna określać, czy zmiana wymaga:

• Przegląd dokumentu

• Nowe próbki

• Częściowa rewalidacja

• Pełna rewalidacja

• Nowe testy zgodności

• Zatwierdzenie przez Klienta przed realizacją

Przykładowy szablon raportu o zatwierdzeniu

Przejrzysty raport o zatwierdzeniu może zawierać następujące sekcje.

1. Informacje o projekcie

• Klient

• Produkt

• Model urządzenia

• Numer części baterii

• Rewizja baterii

• Dostawca

• Daty testów

• Lokalizacja testowa

• Odpowiedzialni recenzenci

2. Przykładowe informacje

• Ilość próbek

• Przykładowe identyfikatory

• Model komórki

• Partia komórek

• Wersja PCM lub BMS

• Wersja oprogramowania sprzętowego

• Data montażu

• Typ próbki

• Lokalizacja produkcji

3. Dokumenty odniesienia

• Specyfikacja baterii

• Rysunek mechaniczny

• Specyfikacja komórki

• Specyfikacja ochrony

• Rysunek złącza

• Specyfikacja urządzenia

• Plan testów

• Dokumenty zgodności

4. Sprzęt testowy

• Nazwa sprzętu

• Model

• Numer zasobu

• Stan kalibracji

• Dokładność lub zdolność pomiarowa

5. Wyniki testu

Dla każdego testu zapisz:

• Wymóg

• Metoda

• Warunki

• Kryterium akceptacji

• Wyniki indywidualne

• Wniosek pozytywny/nieudany

• Notatki

• Pliki pomocnicze

6. Odchylenia

Nagrywać:

• Opis odchylenia

• Powód

• Ocena techniczna

• Status tymczasowy lub stały

• Wymagane działania naprawcze

• Organ zatwierdzający

7. Ostateczna decyzja

Użyj jasnego statusu, takiego jak:

• Zatwierdzony

• Zatwierdzone z udokumentowanymi warunkami

• Odrzucony

• Wymagane dodatkowe badania

• Zatwierdzony wyłącznie do produkcji pilotażowej

• Dopuszczony do produkcji masowej

Unikaj dwuznacznych wniosków, takich jak „w zasadzie dopuszczalne” lub „powinno być w porządku”.

Typowe błędy podczas walidacji próbek

Lista kontrolna końcowego zatwierdzenia produkcji masowej

Wymagania i dokumenty

• Zatwierdzona specyfikacja baterii

• Zatwierdzona specyfikacja ogniwa

• Zatwierdzony rysunek mechaniczny

• Zatwierdzone złącze i układ pinów

• Zatwierdzona specyfikacja PCM lub BMS

• Zatwierdzono wymagania dotyczące ładowania

• Etykieta zatwierdzona

• Zatwierdzona specyfikacja opakowania

• Przegląd wymaganych dokumentów dotyczących zgodności

• Wersje spójne we wszystkich dokumentach

Próbka tożsamości

• Potwierdzono konstrukcję z przeznaczeniem do produkcji

• Zapisano identyfikatory próbek

• Zarejestrowano model komórki i partię

• Zarejestrowano wersję PCM lub BMS

• Oprogramowanie sprzętowe nagrane

• Komponenty odpowiadają zamierzonemu zestawieniu materiałów

• Potwierdzono lokalizację produkcji

Walidacja mechaniczna

• Maksymalne wymiary przechodzą

• Waga przechodzi

• Umieszczenie PCM przechodzi

• Długość kabla mija

• Wyjście kablowe przechodzi

• Orientacja złącza jest prawidłowa

• Montaż urządzenia przechodzi

• Torebka nie jest przygnieciona ani uszkodzona

• Luz rozszerzający jest wystarczający

• Spełniają wymagania dotyczące wibracji i upadków

Walidacja elektryczna

• Przechodzi napięcie w obwodzie otwartym

• Pojemność przechodzi

• Energia przechodzi

• Opór wewnętrzny przechodzi

• Prąd ciągły przepływa

• Prąd szczytowy przechodzi

• Prąd rozruchowy przechodzi

• Spadek napięcia mija

• Czas wykonania mija

• Przechodzi prąd czuwania

• Zachowanie związane z ładowaniem mija się z celem

Walidacja termiczna

• Temperatura ogniwa przechodzi

• Temperatura PCM lub BMS przechodzi

• Temperatura złącza mija

• Temperatura drutu przechodzi

• Temperatura urządzenia zamkniętego przekracza

• W najgorszym przypadku stan pracy mija

• Temperatura ładowania mija

Ochrona i komunikacja

• Zweryfikowano reakcję na przeładowanie

• Zweryfikowano reakcję na nadmierne rozładowanie

• Zweryfikowano reakcję na przetężenie

• Sprawdzona reakcja na zwarcie

• Zweryfikowano pomiar temperatury

• Zweryfikowano wartość i lokalizację NTC

• Zweryfikowano zachowanie odzyskiwania

• Sprawdzono sen i budzenie

• Zweryfikowano zachowanie przy stanie naładowania

• Komunikacja zweryfikowana

• Uwierzytelnienie zweryfikowane, jeśli jest wymagane

Niezawodność i produkcja

• Wymagania dotyczące cyklu lub starzenia zostały spełnione

• Wymagania dotyczące przechowywania zostały spełnione

• Wymagania środowiskowe spełniają wymagania

• Produkcja pilotażowa zakończona

• Przeanalizowano dane produkcyjne

• Kontrolowane cechy krytyczne

• Zachowano złotą próbkę

• Podpisano raport z walidacji

• Uzgodniono proces kontroli zmian

• Działania naprawcze zamknięte

• Zatwierdzono wydanie do masowej produkcji

Wniosek

Niestandardowa próbka baterii LiPo nie powinna być zatwierdzana tylko dlatego, że pasuje do obudowy i zasila urządzenie.

Wiarygodne zatwierdzenie zaczyna się od kontrolowanej specyfikacji i mierzalnych kryteriów akceptacji. Gotową baterię należy następnie ocenić pod kątem tożsamości, wymiarów, złącza i polaryzacji, pojemności, ładowania, czasu pracy, prądu ciągłego i szczytowego, spadku napięcia, temperatury, funkcji zabezpieczających, komunikacji, integracji mechanicznej, przechowywania i starzenia.

Najbardziej znaczące testy wykorzystują urządzenie końcowe, ładowarkę, obudowę, oprogramowanie sprzętowe, prowadzenie kabli i profil operacyjny. Testy na stanowisku dostawcy i testowanie urządzeń klienta służą różnym celom i oba mogą być konieczne.

Próbka musi także odzwierciedlać zamierzony projekt produkcji. Ręcznie zbudowana jednostka inżynieryjna nie jest w stanie wykazać, że wymiary, spoiny, okablowanie, ustawienia zabezpieczeń i wydajność pozostaną niezmienne podczas produkcji masowej. Kontrolowana wersja pilotażowa, zatwierdzona dokumentacja, zachowane próbki referencyjne i formalna kontrola zmian pomagają połączyć udane testowanie próbek z powtarzalnymi dostawami.

Celem nie jest udowodnienie, że jedna bateria może zadziałać raz. Ma to na celu potwierdzenie, że określony akumulator działa bezpiecznie i konsekwentnie w przeznaczonym produkcie oraz że ten sam zatwierdzony projekt może być odtwarzany w trakcie całej produkcji.

Często zadawane pytania

Co powinienem przetestować na niestandardowej próbce baterii LiPo?

Sprawdź przynajmniej tożsamość akumulatora, jego wymiary, złącze, polaryzację, napięcie, pojemność, zachowanie podczas ładowania, prąd ciągły i szczytowy, czas pracy, wzrost temperatury, funkcje zabezpieczające i dopasowanie mechaniczne w urządzeniu końcowym. Pełny zakres powinien odzwierciedlać zastosowanie i rynek docelowy.

Czy jedna niestandardowa próbka baterii wystarczy do zatwierdzenia?

Zwykle nie. Jedna próbka może zidentyfikować podstawowe problemy ze zgodnością, ale nie może wykazać zmienności między jednostkami, niezawodności ani spójności produkcji. Wymaganą ilość należy określić zgodnie z ryzykiem projektu, zakresem testów, złożonością baterii i wymogami regulacyjnymi.

Co to jest próbka baterii przeznaczonej do produkcji?

Próbka przeznaczona do produkcji wykorzystuje ogniwo, obwód ochronny, złącze, przewód, izolację, oprogramowanie sprzętowe, konstrukcję i proces produkcyjny przeznaczony do produkcji masowej. Elementy tymczasowe lub zastępcze należy ujawnić i rozwiązać przed ostatecznym zatwierdzeniem.

Czy powinienem przetestować gołe ogniwo czy gotowy akumulator?

Sprawdź gotowy zespół baterii, który zostanie zainstalowany w produkcie. Test gołego ogniwa nie odzwierciedla spadku napięcia, wymiarów, stopnia ochrony, złącza, okablowania, izolacji ani temperatury kompletnego akumulatora.

Jak sprawdzić pojemność próbki baterii LiPo?

Użyj kontrolowanego testu ładowania i rozładowania z określonym napięciem ładowania, prądem, terminacją, czasem spoczynku, prądem rozładowania, napięciem odcięcia i temperaturą. W stosownych przypadkach zapisz poszczególne wyniki zarówno w amperogodzinach, jak i watogodzinach.

Czy pojemność znamionowa jest taka sama jak czas pracy urządzenia?

Nie. Czas pracy zależy również od prądu urządzenia, wydajności konwersji, obciążenia impulsowego, napięcia akumulatora, temperatury roboczej, strat w okablowaniu, rezystancji obwodu zabezpieczającego i progu wyłączenia urządzenia.

Dlaczego akumulator należy testować w końcowej obudowie?

Obudowa wpływa na odprowadzanie ciepła, kompresję baterii, prowadzenie kabli, przepływ powietrza, położenie złączy i montaż urządzenia. Bateria, która działa prawidłowo na otwartym stole, może się nadmiernie nagrzać lub wewnątrz produktu wystąpić naprężenia mechaniczne.

Jak należy testować prąd szczytowy?

Użyj profilu obciążenia, który odtwarza wielkość, czas trwania i częstotliwość powtarzania rzeczywistego szczytu urządzenia. Testuj w odpowiednich temperaturach i stanach naładowania, rejestrując minimalne napięcie, temperaturę, reakcję zabezpieczenia i zachowanie urządzenia.

Jaka jest różnica między próbką inżynieryjną a złotą próbką?

Próbka inżynieryjna jest używana podczas opracowywania i może jeszcze ulec zmianie. Złota próbka to zatwierdzone fizyczne odniesienie reprezentujące przyjętą konstrukcję produkcyjną i jakość wykonania. Powinno być poparte kontrolowanymi rysunkami i specyfikacjami.

Czy zatwierdzenie UN 38.3 oznacza, że ​​próbka jest gotowa do masowej produkcji?

Nie. UN 38.3 dotyczy testów transportu ogniw litowych i baterii. Nie sprawdza dopasowania urządzenia, czasu pracy, kompatybilności ładowarek, wydajności przy obciążeniu szczytowym, temperatury wewnątrz obudowy ani spójności produkcji.

Czy mogę użyć raportu certyfikacyjnego z komórki wewnętrznej dla pakietu niestandardowego?

Nie automatycznie. Sprawdź, czy raport obejmuje gotową konfigurację baterii i jej przeznaczenie. Zmiany w konfiguracji szeregowej, zabezpieczeniach, okablowaniu, obudowie lub innych szczegółach konstrukcyjnych mogą mieć wpływ na obowiązujące wymagania.

Co powinno się stać, jeśli próbka baterii nie powiedzie się?

Udokumentuj uszkodzoną jednostkę, warunki testu, zmierzone dane i wersję baterii. Określ pierwotną przyczynę, wprowadź kontrolowane działania naprawcze, w razie potrzeby wyślij nową wersję i powtórz testy, których to dotyczy. Należy również sprawdzić funkcje połączone.

Co to jest pilotażowa seria produkcyjna?

Seria pilotażowa wytwarza ograniczoną ilość przy użyciu zamierzonych komponentów, sprzętu, instrukcji pracy, metod kontroli i procesu produkcyjnego. Pomaga potwierdzić powtarzalność przed wydaniem zamówienia o dużej objętości.

Czy najniższy wynik testu czy średni wynik powinien decydować o zatwierdzeniu?

Obydwa są ważne. Średnia może pokazać ogólną wydajność, ale minimalne wyniki i różnice pokazują, czy poszczególne jednostki konsekwentnie spełniają wymagania. Zasady akceptacji należy zdefiniować przed testowaniem.

Jakie zmiany powinny wymagać powiadomienia klienta?

Zmiany w ogniwie, PCM lub BMS, oprogramowaniu sprzętowym, złączu, przewodzie, NTC, bezpieczniku, izolacji, wymiarach, procesie montażu, lokalizacji produkcji, metodzie testowania lub opakowaniu mogą wymagać powiadomienia i ponownej walidacji, w zależności od ich wpływu na zatwierdzony produkt.

Jakie informacje powinienem przesłać producentowi baterii LiPo przed pobraniem próbek?

Podaj miejsce na akumulator, napięcie, pojemność, obciążenie ciągłe i szczytowe, metodę ładowania, docelowy czas pracy, złącze, polaryzację, długość przewodu, funkcje zabezpieczające, temperaturę roboczą, typ urządzenia, rynek docelowy, wymagania dotyczące zgodności i oczekiwaną wielkość zamówienia. Szczególnie przydatne są rysunki urządzeń i dane dotyczące profilu obciążenia.

Kiedy niestandardowa bateria LiPo jest gotowa do masowej produkcji?

Jest gotowy, gdy próbki przeznaczone do produkcji spełniają zatwierdzoną specyfikację, pomyślnie przejdą krytyczne testy poziomu urządzenia i niezawodności, zostaną sprawdzone wymagane dokumenty zgodności, produkcja pilotażowa potwierdzi powtarzalność, awarie zostaną zamknięte, a proces projektowania i kontroli zmian zostanie formalnie zatwierdzony.