Test del pacco batteria — ISO 12405/UNECE R100

Che cos'è Battery Pack?

I test sulle batterie vengono condotti sul prodotto finale, in cui le celle vengono combinate in moduli e integrate con l'involucro, il sistema di raffreddamento, l'unità di distribuzione dell'alimentazione e il sistema di gestione della batteria. Il pacco si comporta diversamente dalla somma delle celle: la distribuzione del calore, le sollecitazioni meccaniche e il bilanciamento elettrico emergono a livello di pacco.

Scopo di Battery Pack

Lo scopo è verificare che il sistema batteria finale da utilizzare sul veicolo fornisca le prestazioni dichiarate e soddisfi i requisiti di sicurezza.

A quali prodotti si applica Battery Pack?

Pacchi batterie per veicoli elettrici
Sistemi di accumulo di energia per veicoli ibridi
Sistemi di batterie per veicoli commerciali e autobus
Accumulatori di energia stazionari

In quali settori si utilizza Battery Pack?

AutomobilisticoEnergia

Norme relative a Battery Pack

ISO 12405-4Condizioni di prova per pacchi batterie al litio per veicoli elettrici test
UNECE R100sicurezza dei veicoli elettrici e delle batterie test
IEC 62619sicurezza delle batterie al litio nelle applicazioni industriali test
ISO 6469-1
ISO 6469-3

Condizioni di Battery Pack

Ambito di prova: I test prestazionali, di sicurezza e di durabilità ambientale sono pianificati separatamente
Stato del sistema: Sistema di gestione della batteria e circuito di raffreddamento operativi
Intervallo di temperatura: Determinato in base al test e alle specifiche del cliente

Apparecchiatura per Battery Pack

Sistema ciclatore a batteria ad alta potenza
Unità di condizionamento con raffreddamento a liquido
Camera climatica di grande volume
Agitatore vibrante (elevata capacità di carico)
Apparecchiature per la misurazione dell'isolamento
Registratore di dati CAN

Requisiti del campione per Battery Pack

Un pacchetto completo che rappresenta la configurazione della produzione in serie
Collegamenti di raffreddamento e connettori di alimentazione completi
La versione del software del sistema di gestione della batteria deve essere registrata
Poiché i test di sicurezza sono distruttivi, sono necessari campioni separati

Durata di Battery Pack

I test delle prestazioni possono richiedere giorni e i test del ciclo di vita possono richiedere mesi. L'elenco dei test e la durata vengono stabiliti insieme in fase di preventivo.

Procedura di Battery Pack

1Vengono registrate la descrizione del pacchetto, la configurazione e la versione del software.
2Vengono effettuate le misurazioni della capacità di riferimento e della resistenza interna.
3Il sistema di raffreddamento è collegato e condizionato.
4Viene applicato il profilo di test pianificato.
5Vengono registrati i dati elettrici, termici e di comunicazione.
6Le misurazioni delle prestazioni e dell'isolamento vengono ripetute dopo il test.

Criteri di accettazione di Battery Pack

Il criterio di accettazione varia a seconda del test: per i test di sicurezza, assenza di incendio, esplosione e perdite pericolose e conservazione della resistenza di isolamento; per i test prestazionali, la base sono gli obiettivi di capacità, potenza ed efficienza specificati dal cliente.

Valutazione dei risultati

Vengono valutati il cambiamento di capacità e resistenza interna, l'uniformità della distribuzione della temperatura e lo squilibrio tra le celle. La differenza tra le zone più calde e quelle più fredde del pack è un indicatore importante della qualità della progettazione.

Rapporto di Battery Pack

Configurazione del pacchetto e versione del software
Standard applicati ed elenco dei test
Dati e grafici di misurazione
Mappa della temperatura e dati sullo squilibrio cellulare
Condizioni e fotografie post-test

Accreditamento

EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.

Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e autorizzazioni

Regolamenti correlati

UNECE R100
(UE) 2023/1542 Regolamento sulle batterie

Otomotiv Testleri — Cosa copre questo ambito di prova?

La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Battery Pack; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Le prove automobilistiche mostrano che un componente continua a funzionare in condizioni che rappresentano i carichi che incontrerà nella vita del veicolo. Un veicolo non è un prodotto singolo ma un AMBIENTE: vibrazione, cicli di temperatura, acqua salata, impatto di ghiaia, transitori elettrici e rumore elettromagnetico sono tutti presenti simultaneamente e per anni.

Ciò che distingue questa famiglia è che le SPECIFICHE DEL COSTRUTTORE DEL VEICOLO si sovrappongono alle norme. Le pubblicazioni ISO e SAE stabiliscono la base comune; ma Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota e Renault definiscono nelle proprie specifiche livelli di severità, prove aggiuntive e criteri di accettazione diversi. Per un componente, la frase "conforme alle norme automobilistiche" da sola non basta; occorre rispondere quale specifica di quale costruttore, e quale revisione di essa.

La famiglia riunisce tre processi distinti spesso confusi tra loro. L'omologazione riguarda le approvazioni di tipo di cui un veicolo ha bisogno per circolare ed è retta dall'autorità statale. L'approvazione del fornitore significa superare i requisiti propri di qualità e prova del costruttore del veicolo ed è un rapporto commerciale. Il terzo è la verifica di progettazione: il team di ingegneria dimostra che il proprio progetto soddisfa i propri obiettivi.

A livello di componente, il piano di prova si costruisce attorno al LUOGO D'USO. Un modulo nel vano motore e uno nel bagagliaio non attraversano lo stesso profilo di temperatura e vibrazione; un componente dentro una portiera e uno nella console del tetto non vedono la stessa esposizione ad acqua e polvere. La serie ISO 16750 è il quadro comune di questo approccio basato sull'ubicazione.

Il passaggio al veicolo elettrico ha rimodellato il settore. Sicurezza ad alta tensione, coordinamento dell'isolamento, sicurezza della batteria, conformità dell'interfaccia di ricarica e comportamento elettromagnetico dei componenti ad alta tensione sono stati aggiunti al set classico di prove automobilistiche. In un veicolo silenzioso, sono cambiate anche le aspettative acustiche e vibrazionali; suoni un tempo mascherati dal motore a combustione sono ora udibili.

Il lato del sistema di qualità non può essere separato dalla prova in questo settore. Un produttore secondo IATF 16949 presenta i risultati di prova nel fascicolo PPAP; l'analisi del sistema di misura, lo studio di capacità di processo e il piano di controllo circondano il rapporto di prova. Un singolo buon risultato non basta: bisogna dimostrare che il processo può ripeterlo.

Gruppi di metodi in questo ambito

Ambientale e climatico
Cicli di temperatura, shock termico, calore umido, nebbia salina, penetrazione di polvere e acqua (IP), irraggiamento solare. I livelli di severità variano secondo la posizione di montaggio.
Meccanico
Vibrazione sinusoidale e casuale, urto, carichi meccanici, coppia di serraggio dei fissaggi e cicli di durabilità.
Elettrico
Variazioni della tensione di alimentazione, transitori (ISO 7637), inversione di polarità, sovratensione, cortocircuito e misure di corrente di riposo.
EMC
Emissioni dei componenti (CISPR 25), immunità irradiata e condotta (serie ISO 11452), scarica elettrostatica (ISO 10605).
Materiali ed emissioni
Odore, fogging ed emissioni di COV dai materiali interni; infiammabilità; invecchiamento UV; durabilità del rivestimento e impatto di ghiaia.
Sicurezza funzionale e cibersicurezza
Evidenze di sicurezza funzionale secondo ISO 26262 e ingegneria di cibersicurezza secondo ISO/SAE 21434; questi sono legati alla normativa tramite UNECE R155 e R156.

Confusioni frequenti in questo ambito

Un rapporto automobilistico senza riferimento alla specifica non è accettato nella catena di fornitura; occorre indicare quale specifica OEM e revisione sia stata applicata.
L'omologazione di tipo e l'approvazione del fornitore sono processi diversi. Un componente con approvazione E-Mark non è per questo considerato aver superato le prove di accettazione proprie dell'OEM.
Un risultato ottenuto su un prototipo non si trasferisce alla produzione in serie; il PPAP si effettua con parti di produzione in serie.
Sul lato EMC, misurare solo l'emissione resta incompleto; l'immunità è un ambito a parte ed è più critica nel veicolo.
Sui componenti dei veicoli elettrici, la sicurezza ad alta tensione è una competenza distinta; l'infrastruttura di prova classica a 12 V non è sufficiente.

Quali decisioni supportano questi risultati

Approvazione del componente del fornitore e il fascicolo PPAP
Omologazione di tipo UNECE e marcatura E-Mark
Verifica di progettazione ed evidenza di durabilità
Analisi delle cause profonde di reclami sul campo e resi in garanzia
Valutazione dell'impatto di una modifica di progettazione o di fornitore

Test correlati

Domande frequenti su Battery Pack

Ho fatto un test del modulo: è necessario anche un test del pacchetto?

SÌ. Il raffreddamento, l'involucro, la distribuzione dell'energia e il sistema di gestione della batteria entrano in gioco a livello di pacco; questi componenti non sono rappresentati in un test del modulo. L'approvazione del tipo richiede prove a livello di confezione.

Un aggiornamento software invalida i test?

Se una modifica al software del sistema di gestione della batteria influisce sulle funzioni di protezione, i relativi test devono essere rinnovati. Questo è il motivo per cui la versione del software viene registrata nel report e la gestione delle modifiche è importante.