2023年9月,ANSI/CAN/UL/ULC 2271-2023版发布,将替代2018版本标准。此标准适用于轻型电动车的电池安全测试。新版标准在定义结构要求、测试要求等均有改动。

定义变更

-新增BMS定义:具有主动保护装置的电池控制电路,用于监视和保持电池在其指定的工作区域内;防止电池过充、过流、过温、失温和过放电。

-新增电动摩托车定义:一种电动机动车辆有供骑手使用的座椅或鞍座设计为不超过三个与地面接触的轮子，但拖拉机除外。电动摩托车是在包括高速公路在内的公共道路上使用的。

-新增电动滑板车定义:一种重量小于100磅(约45kg)的设备,且

a)有车把、操作员可站或坐的地板或座位,以及电动机;
b)可由电动机和/或人力驱动;
c)当由电动机驱动时,在平坦路面上的最高速度不超过20mph(约32km/h)。

-更改轻型电动车(LEV)的示例。取消电动摩托车,加入无人驾驶飞行器(UAV)。

-新增个人电动移动设备定义:一种用于单个骑乘者的移动设备，具有平衡和推动骑乘者的可充电电力驱动系统,并且可以提供用于在骑乘时抓取的手柄。这个设备可能是也可能不是自平衡的。

-新增一次过流保护一次安全保护有源保护装置(BMS)无源保护装置(fuse)定义。

-新增钠离子电芯定义:与理离子电芯结构相似,除了利用钠作为运输离子。其正极由钠化合物组成,负极由碳或类似碳产物,电解液由水或非水的电解质与溶解在电解质中钠化合物盐组成。(如普鲁士蓝电芯或过渡金属层状氧化物电芯)

结构要求变更

-金属材料耐腐蚀
·豁免了下列材料制成的金属外壳的耐腐蚀要求:
a)铜、铝或不锈钢;
b)青铜或黄铜,其中任何一种含有至少80%的铜

·增加了铁质外壳的耐腐蚀要求:
室内用铁质外壳应采用塘瓷、喷漆、镀锌或其他等效方法防止腐蚀。还应符合CSA C22.2 No.942/UL 50E中的600h盐雾试验。也可参考CSAC22.2No94.2/UL50E实现腐蚀保护的其他方法。

-绝缘等级和保护接地
保护接地系统的符合性可以根据本标准新智能测试项--接地连续性来评估。

-安全分析
·新增安全分析示例。系统安全分析至少要证明以下条件没有危险，但不限于以下条件:
a)电芯过压、欠压;b)电池过温、低温
c)充放电条件下电池过流。

·修订安全保护装置(硬件)要求
a)UL991中的失效模式和影响分析(FMEA)要求;

b)防止内部故障以确保符合UL60730-1或CSAE60730-1中的功能安全要求(第H.27.1.2条);
c)CSA C22.2 No0.8(第55节)中防止故障以确保功能安全的要求(B类要求)，以确定合规性并确定验证单一容错性所需的微试。

-修订安全保护装置软件要求:
a)UL 1998;
b)CSAC222No.08软件B类要求;
c)UL60730-1(条款H.11.12)或CSAE60730-1中使用软件的控制要求(软件B类要求)。

-新增BMS针对电芯保护要求:
如果依靠电池管理系统(BMS)将电芯维持在其规定的工作范围内,则BMS应将电芯维持在规定的电池电压和电流范围内防止过充和过放电。BMS还应将电芯保持在规定的温度范围内,以防止过热和低温操作。当审查安全电路以确定维持的电芯工作区域限制时,应考虑保护电路/组件的公差。在最终使用的LEV中需要提供元件,如熔断器、断路器或其他被确定为电池系统预期运行所必需的设备和部件,应在安装说明中加以标识。

-新增保护电路要求:
如果超过规定的工作限值,保护电路应限制或关闭充电或放电以防止超出工作限值。当危险场景发生时,系统应继续提供安全功能或进入安全状态(SS)或风险处理状态(RA)。如果安全功能被损坏,系统应保持在安全状态或风险处理状态,直到安全功能被恢复,系统被认为可以运行为止。

-新增EMC要求:
作为主要安全保护的固态电路和软件控制,如果没有作为功能安全标准评估的部分进行测试,则应按照UL 1973的电磁抗扰度试验进行评估和测试,以验证电磁抗扰度。

电芯
· 新增钠离子电芯要求。钠离子电芯应符合UL/ULC 2580的钠离子电池要求(与UL/ULC2580中对二次电池的性能和标记要求相同),符合电芯的所有性能测试。
· 新增二次使用电芯要求。使用二次利用电芯和电池的电池和电池系统应确保部件符合UL1974的二次使用过程。

测试变更
·过充
新增在测试时，应测量电芯的电压要求。
新增测试时如果BMS在接近充电阶段结束时将充电电流降低到较低的值,则应继续使用降低的充电电流对样品进行充电，直到结束要求取消如果电路中的保护装置启动,则在保护装置跳闸点的90%处或允许充电的跳闸点的一定百分比处重复测试至少10分钟要求。新增测试结束时候,电芯测量的最大充电电压不得超过其正常工作区域要求。

· 高倍率充电
新增高倍率充电测试(测试要求同UL1973):测试结果考虑了BMS的延迟,可以允许过充电流短时间(几秒内)超过MCM邦开检测最大充电电流，只要在BMS检测延迟时间内。

短路
取消了如果电路中的保护装置启动,则在保护装置跳闸点的90%处或允许充电的跳闸点的一定百分比处重复测试至少10分钟要求过载
。新增过载测试(测试要求同UL 1973)。

过放
新增在测试时，应测量电芯的电压要求。
新增在测试结束的时候，电芯测量的最小放电电压不得超过其正常工作区域要求。

温度测试(温升)

新增如果最大充电参数随温度变化,则充电说明中应明确充电参数与温度的对应关系,按最严格的充电参数对被测设备进行充电要求。更改测试前预处理要求。需要至少进行2个完整的充电和放电循环,直到连续充电和放电循环不会继续使电芯最高温度升高超过2°C。(旧版为进行5个充放电循环)
新增在试验中，热保护和过流保护装置不得操作的要求。

接地连续性
新增接地连续性测试(测试要求同UL 2580)。

单电芯失效耐受性测试(热蔓延)
新增对于额定能量大于1kWh的二次理电池需要按照UL 2580进行单电芯失效耐受测试。