HV-Batterietest — UNECE R100 / IEC 62660 / ISO 6469

Was ist HV Battery?

Der Hochspannungsbatterietest bewertet das in Elektro- und Hybridfahrzeugen verwendete wiederaufladbare Energiespeichersystem (REESS) hinsichtlich Sicherheit, elektrischer Leistung und Umweltverträglichkeit. Die Durchführung erfolgt getrennt auf Zell-, Modul- und Packebene; Ein Ergebnis auf einer Ebene repräsentiert nicht eine andere.

Zweck von HV Battery

Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Batterie bei normalem Gebrauch, Missbrauch und Crash-Bedingungen nicht unkontrolliert Energie abgibt, und die für die Typgenehmigung erforderlichen Nachweise zu erbringen.

Bei welchen Produkten wird HV Battery angewendet?

Batteriepakete für Elektro- und Hybridfahrzeuge
Batteriemodule und Zellblöcke
Batterien für leichte Elektrofahrzeuge (Kategorie L).
Batteriesysteme für Nutzfahrzeuge und Busse
Module für Energiespeichersysteme (ESS).

In welchen Branchen wird HV Battery eingesetzt?

AutomobilEnergieElektrik und Elektronik

Normen zu HV Battery

UNECE R100Sicherheit von Elektrofahrzeugen und Batterien prüfen
IEC 62660-1
IEC 62660-2
IEC 62660-3
ISO 6469-1
ISO 12405-4Testbedingungen für Lithiumbatteriepakete von Elektrofahrzeugen prüfen
UN 38.3Transportsicherheitstests an Lithiumbatterien prüfen

Prüfbedingungen für HV Battery

Teststufen: Zelle, Modul und Pack; Jede Stufe wird separat bewertet
Ladezustand (SOC): Variiert je nach Test; Sicherheitstests werden meist bei hohem SOC durchgeführt
Bewertung: Es wurden Explosionen, Brände, Gehäusebrüche und Elektrolytaustritt beobachtet

Prüfgerät für HV Battery

Batterie-Cycler-System
Klima- und Thermoschockkammer
Vibrationsrüttler und Schockgerät
Prüfstand für Druck- und Penetrationstests
Feuerexponierungsanlage
System zur Messung des Isolationswiderstands
Wärmebildkamera und Mehrkanal-Temperaturlogger

Probenanforderungen für HV Battery

Eine für die zu prüfende Ebene geeignete Probe (Zelle/Modul/Pack)
Für jeden Test ist eine separate Probe erforderlich; Die Tests sind destruktiv
Die Anzahl der Proben richtet sich nach der angewandten Norm und der Prüfliste
Das Batteriemanagementsystem und der Kühlkreislauf müssen betriebsbereit sein
Für einen sicheren Transport muss der Status nach UN 38.3 angegeben werden

Dauer von HV Battery

Die Dauer hängt von der verwendeten Testliste ab. Haltbarkeitstests wie Vibration und Temperaturwechsel dauern Tage, während Lebensdauertests Monate dauern können. Der Zeitplan wird zusammen mit der Testliste in der Angebotsphase bereitgestellt.

Ablauf von HV Battery

1Die Probenbeschreibung, die Chemie, die Kapazität und die Nennspannung werden aufgezeichnet.
2Vor dem Test werden Referenzkapazitäts- und Innenwiderstandsmessungen durchgeführt.
3Es wird auf den von der Norm geforderten Ladezustand gebracht.
4Es wird der entsprechende Test (Vibration, Thermoschock, mechanischer Schlag, Kurzschluss, Überladung usw.) angewendet.
5Temperatur, Spannung und Strom werden während des Tests kontinuierlich aufgezeichnet.
6Die Probe wird während des gesamten Beobachtungszeitraums nach dem Test überwacht.
7Gemessen werden der Isolationswiderstand und ggf. die Restkapazität.

Annahmekriterien für HV Battery

Für UNECE R100 Teil II-Tests ist das grundlegende Akzeptanzkriterium, dass es während des gesamten Beobachtungszeitraums nicht zu Explosionen, Bränden, Gehäusebrüchen und gefährlichen Elektrolytaustritten kommt und dass der Isolationswiderstand nicht unter den in der Norm geforderten Wert fällt. Bei Leistungstests wird das Akzeptanzkriterium durch die Spezifikation des Kunden bestimmt.

Auswertung der Ergebnisse

Die Ergebnisse werden für jeden Test separat ausgewertet; Das Bestehen einer Prüfung deckt die anderen nicht ab. Die Bewertung der Ausbreitung thermischer Ereignisse ist eine separate Studie, die über die grundlegende Testliste von R100 hinausgeht.

Prüfbericht zu HV Battery

Probenbeschreibung: Chemie, Kapazität, Nennspannung, Füllstand
Angewandte Norm und Prüfliste
Bedingungen und Messprotokolle für jeden Test
Temperatur-, Spannungs- und Stromdiagramme
Befunde und Fotos aus der Beobachtungszeit
Ergebnisse zum Isolationswiderstand

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 HV Battery 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 HV Battery

Sind die Tests, die ich an der Zelle durchgeführt habe, auch für das Pack gültig?

Nein. Ergebnisse auf Zellebene belegen nicht die Packungssicherheit; Zellanordnung, Kühlung, Gehäuse und das Batteriemanagementsystem bestimmen das Packverhalten. Die Levels werden separat getestet.

Was ist der Unterschied zwischen UN 38.3 und R100?

UN 38.3 definiert die für den TRANSPORT der Batterie erforderlichen Prüfungen und ist ausnahmslos verbindlich. UNECE R100 befasst sich mit der Sicherheit der Fahrzeugnutzung im Rahmen der Fahrzeugtypgenehmigung. Die beiden dienen unterschiedlichen Zwecken und ersetzen einander nicht.

Sind Tests zur Ausbreitung thermischer Ereignisse obligatorisch?

Die Ausbreitungsbewertung ist ein Thema, das über die grundlegende Testliste von R100 hinausgeht, und in diesem Bereich entwickeln sich Vorschriften und OEM-Spezifikationen weiter. Ob es für Ihr Produkt erforderlich ist, wird durch den Zielmarkt und die Spezifikation des Kunden bestimmt.

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