Batteriepacktest — ISO 12405 / UNECE R100

Was ist Battery Pack?

Am Endprodukt werden Batteriepacktests durchgeführt, bei denen Zellen zu Modulen zusammengefasst und in das Gehäuse, das Kühlsystem, die Stromverteilungseinheit und das Batteriemanagementsystem integriert werden. Das Pack verhält sich anders als die Summe der Zellen: Wärmeverteilung, mechanischer Stress und elektrischer Ausgleich treten auf Packebene auf.

Zweck von Battery Pack

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob das endgültige Batteriesystem, das im Fahrzeug verwendet werden soll, seine angegebene Leistung erbringt und die Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Bei welchen Produkten wird Battery Pack angewendet?

Batteriepakete für Elektrofahrzeuge
Energiespeichersysteme für Hybridfahrzeuge
Batteriesysteme für Nutzfahrzeuge und Busse
Stationäre Energiespeicher

In welchen Branchen wird Battery Pack eingesetzt?

AutomobilEnergie

Normen zu Battery Pack

ISO 12405-4Testbedingungen für Lithiumbatteriepakete von Elektrofahrzeugen prüfen
UNECE R100Sicherheit von Elektrofahrzeugen und Batterien prüfen
IEC 62619Sicherheit von Lithiumbatterien in industriellen Anwendungen prüfen
ISO 6469-1
ISO 6469-3

Prüfbedingungen für Battery Pack

Testumfang: Leistungs-, Sicherheits- und Umweltbeständigkeitstests sind separat geplant
Systemstatus: Batteriemanagementsystem und Kühlkreislauf betriebsbereit
Temperaturbereich: Ermittelt nach Test und Kundenvorgabe

Prüfgerät für Battery Pack

Hochleistungsbatterie-Cycler-System
Flüssigkeitsgekühlte Konditionierungseinheit
Großvolumige Klimakammer
Vibrationsrüttler (hohe Belastbarkeit)
Isolationsmessgeräte
CAN-Datenlogger

Probenanforderungen für Battery Pack

Ein komplettes Paket, das die Serienkonfiguration darstellt
Kühlanschlüsse und Stromanschlüsse komplett
Die Softwareversion des Batteriemanagementsystems muss erfasst werden
Da Sicherheitsprüfungen zerstörend sind, sind separate Proben erforderlich

Dauer von Battery Pack

Leistungstests können Tage dauern, und Lebensdauertests können Monate dauern. Die Testliste und die Dauer werden gemeinsam im Angebotsstadium festgelegt.

Ablauf von Battery Pack

1Die Paketbeschreibung, die Konfiguration und die Softwareversion werden aufgezeichnet.
2Es werden Referenzkapazitäts- und Innenwiderstandsmessungen durchgeführt.
3Das Kühlsystem ist angeschlossen und konditioniert.
4Das geplante Testprofil wird angewendet.
5Es werden elektrische, thermische und Kommunikationsdaten erfasst.
6Nach dem Test werden Leistungs- und Isolationsmessungen wiederholt.

Annahmekriterien für Battery Pack

Das Akzeptanzkriterium variiert je nach Test: für Sicherheitstests das Fehlen von Feuer, Explosionen und gefährlichen Leckagen sowie die Wahrung des Isolationswiderstands; Für Leistungstests sind die Kapazitäts-, Leistungs- und Effizienzziele in der Spezifikation des Kunden die Grundlage.

Auswertung der Ergebnisse

Bewertet werden die Änderung der Kapazität und des Innenwiderstands, die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung und das Ungleichgewicht zwischen den Zellen. Der Unterschied zwischen der heißesten und der kältesten Zone im Rucksack ist ein wichtiger Indikator für die Designqualität.

Prüfbericht zu Battery Pack

Paketkonfiguration und Softwareversion
Angewandte Norm und Prüfliste
Messdaten und Grafiken
Temperaturkarte und Daten zum Zellungleichgewicht
Zustand nach dem Test und Fotos

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Otomotiv Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Battery Pack gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Automobilprüfungen zeigen, dass ein Bauteil unter Bedingungen weiterarbeitet, die den Belastungen entsprechen, denen es über die Fahrzeuglebensdauer begegnet. Ein Fahrzeug ist kein einzelnes Produkt, sondern eine UMGEBUNG: Vibration, Temperaturwechsel, Salzwasser, Steinschlag, elektrische Transienten und elektromagnetisches Rauschen sind gleichzeitig und über Jahre vorhanden.

Das Besondere an dieser Familie ist, dass HERSTELLERSPEZIFIKATIONEN über den Normen stehen. ISO- und SAE-Veröffentlichungen schaffen die gemeinsame Grundlage; aber Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota und Renault definieren in ihren eigenen Spezifikationen unterschiedliche Schweregrade, zusätzliche Prüfungen und abweichende Abnahmekriterien. Für ein Bauteil reicht die Aussage "erfüllt Automobilnormen" allein nicht aus; es muss geklärt werden, welche Spezifikation welches Herstellers und welche Revision davon gemeint ist.

Die Familie umfasst drei getrennte Prozesse, die oft verwechselt werden. Die Homologation betrifft die Typgenehmigungen, die ein Fahrzeug für die Zulassung zum Straßenverkehr benötigt, und läuft unter staatlicher Hoheit. Die Lieferantenfreigabe bedeutet das Bestehen der eigenen Qualitäts- und Prüfanforderungen des Fahrzeugherstellers und ist eine geschäftliche Beziehung. Das dritte ist die Konstruktionsverifikation: Das Ingenieurteam weist nach, dass sein eigener Entwurf die Ziele erfüllt.

Auf Bauteilebene wird der Prüfplan um den EINBAUORT herum aufgebaut. Ein Modul im Motorraum und eines im Kofferraum durchlaufen nicht dasselbe Temperatur- und Vibrationsprofil; ein Bauteil in der Tür und eines in der Dachkonsole sind nicht derselben Wasser- und Staubbelastung ausgesetzt. Die Normenreihe ISO 16750 ist der gemeinsame Rahmen für diesen einbauortbasierten Ansatz.

Der Übergang zum Elektrofahrzeug hat das Feld neu geformt. Hochspannungssicherheit, Isolationskoordination, Batteriesicherheit, Konformität der Ladeschnittstelle und das elektromagnetische Verhalten hochspannungsführender Bauteile wurden dem klassischen Automobilprüfsatz hinzugefügt. Bei einem leise laufenden Fahrzeug haben sich auch die akustischen und Vibrationserwartungen geändert; vom Verbrennungsmotor überdeckte Geräusche sind nun hörbar.

Die Qualitätssystemseite lässt sich in diesem Bereich nicht von der Prüfung trennen. Ein Hersteller nach IATF 16949 legt Prüfergebnisse in der PPAP-Akte vor; Messsystemanalyse, Prozessfähigkeitsstudie und Kontrollplan stehen um den Prüfbericht herum. Ein einziges gutes Ergebnis reicht nicht aus — es muss gezeigt werden, dass der Prozess dieses Ergebnis wiederholen kann.

Methodengruppen in diesem Bereich

Umwelt und Klima
Temperaturwechsel, Thermoschock, feuchte Wärme, Salzsprühnebel, Staub- und Wassereintritt (IP), Sonneneinstrahlung. Die Schweregrade variieren je nach Einbauort.
Mechanisch
Sinus- und Zufallsschwingung, Stoß, mechanische Lasten, Befestigungsdrehmoment und Dauerhaftigkeitszyklen.
Elektrisch
Versorgungsspannungsschwankungen, Transienten (ISO 7637), Verpolung, Überspannung, Kurzschluss und Ruhestrommessungen.
EMV
Bauteilemission (CISPR 25), Strahlungs- und Leitungsstörfestigkeit (ISO-11452-Reihe), elektrostatische Entladung (ISO 10605).
Werkstoffe und Emissionen
Geruch, Fogging und VOC-Emission bei Innenraummaterialien; Entflammbarkeit; UV-Alterung; Beschichtungsbeständigkeit und Steinschlag.
Funktionale Sicherheit und Cybersicherheit
Nachweise funktionaler Sicherheit nach ISO 26262 und Cybersicherheitstechnik nach ISO/SAE 21434; diese sind über UNECE R155 und R156 an das Recht gebunden.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Automobilbericht ohne Spezifikationsverweis wird in der Lieferkette nicht anerkannt; es muss angegeben werden, welche OEM-Spezifikation und -Revision angewendet wurde.
Typgenehmigung und Lieferantenfreigabe sind unterschiedliche Prozesse. Ein Bauteil mit E-Mark-Genehmigung gilt dadurch nicht als bestanden bei den eigenen Abnahmeprüfungen des OEM.
Ein an einem Prototyp erzieltes Ergebnis überträgt sich nicht auf die Serienfertigung; das PPAP erfolgt mit Serienfertigungsteilen.
Auf EMV-Seite reicht die alleinige Messung der Emission nicht aus; die Störfestigkeit ist ein eigenständiger Bereich und im Fahrzeug kritischer.
Bei Komponenten von Elektrofahrzeugen ist die Hochspannungssicherheit eine eigenständige Kompetenz; die klassische 12-V-Prüfinfrastruktur reicht nicht aus.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Lieferanten-Bauteilfreigabe und die PPAP-Akte
UNECE-Typgenehmigung und E-Mark-Kennzeichnung
Konstruktionsverifikation und Dauerhaftigkeitsnachweis
Ursachenanalyse von Feldbeschwerden und Garantierückläufern
Bewertung der Auswirkung einer Konstruktions- oder Lieferantenänderung

Häufige Fragen zu Battery Pack

Ich habe einen Modultest machen lassen – ist auch ein Packtest nötig?

Ja. Kühlung, Gehäuse, Stromverteilung und das Batteriemanagementsystem kommen auf Pack-Ebene ins Spiel; Diese Komponenten werden in einem Modultest nicht repräsentiert. Für die Typgenehmigung ist ein Nachweis auf Packungsebene erforderlich.

Werden die Tests durch ein Software-Update ungültig?

Beeinträchtigt eine Änderung der Software des Batteriemanagementsystems die Schutzfunktionen, müssen die entsprechenden Tests erneuert werden. Aus diesem Grund wird die Softwareversion im Bericht erfasst und das Änderungsmanagement ist wichtig.

Battery Pack