Midt i den elektriske mobilitetsrevolusjonen, forståelse Hva betyr ECE-R100-godkjenning? markerer forskjellen mellom et vellykket prosjekt og et som faller fra hverandre. Det er ikke bare en etikett: det er en bekreftelse på at det elektriske fremdriftssystemet, og mer spesifikt det oppladbare energilagringssystemet (SAEER eller trekkbatteri), overholder internasjonale sikkerhetskriterier som beskytter brukere, produsenter og selve verdikjeden.
ECE-R100 (FN/UNECE-forskrift nr. 100) er strukturert i to store blokker: en del dedikert til kjøretøyet med hensyn til den elektriske fremdriftsgruppen (del I) og en annen som fokuserer på kjøretøyets sikkerhet. SAEER eller trekkbatteri (del II). Fra Serie 03 av endringer (i kraft fra 9. juni 2021)Teksten konsoliderer krav, tester og prosedyrer for godkjenning og produksjonskontroll som nå er en standard i sektoren.
Hva er ECE-R100, og hvem gjelder det for?
ECE-R100 fastsetter ensartede bestemmelser for godkjenning av kjøretøy utstyrt med elektrisk fremdrift og for trekkbatterisystemer. Del I gjelder for kjøretøy av kategori M og N (henholdsvis person- og godstransport) med en maksimal fabrikkhastighet på over 25 km/t og med elektrisk drivverk. Dette inkluderer for eksempel ikke kjøretøy som er permanent koblet til strømnettet eller aspekter som sikkerhet etter kollisjon, som dekkes av andre forskrifter (f.eks. R94/R137 frontkollisjon, R95 sidekollisjon).
Del II beskriver SAEER sikkerhetskravDen gjelder ikke for batterier hvis primære funksjon er å starte forbrenningsmotoren eller drive belysnings-/hjelpeutstyr. Forordningen inneholder også et omfattende sett med viktige definisjoner: "aktiv mulig kjøremodus" (tilstanden kjøretøyet beveger seg i når du tråkker på gasspedalen) til konseptet med høyspenning (mer enn 60 V DC eller mer enn 30 V AC), som går gjennom IPXXB/IPXXD, SAEER, delsystem, elektrisk chassis, isolasjonsmotstand, etc.
Hvorfor det er viktig: virkelige fordeler med homologering
Utover samsvar gir ECE-R100 markedsfordeler håndgripelig:
- Påvist sikkerhet og sporbarhet av godkjente produkter.
- Markedstilgang internasjonalt med færre tekniske barrierer.
- Forbrukernes tillit og B2B-partnere innen kvalitet og beskyttelse.
- Innovasjon under kontrollutvikler teknologi uten å miste regulatorisk robusthet.
- Rettferdig konkurranse og ensartede regler for alle aktører.
- Miljøbidrag og reduksjon av risiko regulatorisk.
- Mindre juridisk eksponering for produsenter og markedsførere.
Viktige begreper og begreper å mestre
For å navigere i regelverket med letthet, er det nyttig å gjøre seg kjent med flere definisjoner. For eksempel, SAEER Det er det oppladbare systemet som forsyner den elektriske fremdriften med strøm, og kan omfatte temperaturstyring, elektronisk kontroll og hus. delsystem Det er et sett med komponenter som lagrer energi og kan testes separat.
Kategoriene av brukes også intensivt IPXXB-beskyttelse (leddet testfinger) og IPXXD (testledning), som bestemmer graden av beskyttelse mot direkte kontakt; eller høyspenning (≤1500 V DC, ≤1000 V AC) og isolasjonsmotstand, målt i Ω/V av driftsspenningen. Forskriften definerer også brann, eksplosjon, renset, elektrolytter (vandig/ikke-vandig), og spesifikke termer som termisk forplantning o termisk runaway.
Når det gjelder samsvarsmerking, foreskriver ECE-R100 internasjonalt merke E i sirkel etterfulgt av landsnummeret og forskriftsstrengen med «R» og godkjenningsnummeret. For batterier (SAEER) som er godkjent som en teknisk enhet, legges symbolet til. "ER"Disse merkingene må være lesbare og uutslettelige, plassert på kjøretøyets registreringsskilt eller hovedelementet i SAEER.
Del I: Krav til kjøretøyets elektriske drivverk
Denne delen fokuserer på elektriske sikkerhetskrav for høyspenningsbusser og tilkoblede komponenter. Den fremhever kravene til beskyttelse mot direkte kontaktI kupeen/bagasjerommet må IPXXD nås; i alle andre områder, IPXXB. barrierer/innhegninger og isolatorer må ikke demonteres uten verktøy (med visse unntak for kategoriene M2/M3/N2/N3) og kontakter De kan bare separeres uten verktøy hvis de oppfyller spesifikke betingelser (f.eks. spenning under 60 V DC eller 30 V AC innen ≤1 s etter separasjon, eller to-handlings låsing).
Det stilles et krav frakobling av tjenesten høyspenning som, når den åpnes, opprettholder IPXXB; og en merket tydelig med symbolet for elektrisk fare på SAEER og på de kapslingene som, når de fjernes, eksponerer høyspenningsdeler (unntatt på spesifikke beskyttede steder). I tillegg høyspent busskabler ikke plassert i et kabinett, må ha et oransje ytterdeksel.
Mot indirekte kontakt, må alle eksponerte ledende deler ekvipotensialisert med det elektriske chassis med motstander under 0,1 Ω (ved ≥0,2 A), verifiserbar ved metodene i vedlegg 4. I kjøretøy koblet til strømnettet med jordforbindelse, må chassiset jording før du setter på spenning, og forbli til strømmen er borte.
La isolasjonsmotstand Minimumsspenningen varierer avhengig av arkitektur: 100 Ω/V for likestrømsbusser; 500 Ω/V for vekselstrømsbusser hvis de er isolerte. Hvis det er galvaniserte vekselstrøms- og likestrømsbusser, kreves det totalt 500 Ω/V (eller 100 Ω/V hvis vekselstrømsbussene er beskyttet med robuste lag eller bokser). Måling kan være direkte eller ved beregning, i henhold til metodene til Vedlegg 5A.
En annen nøkkelbrikke er beskyttelse mot vannKjøretøyet må opprettholde isolasjonen etter eksponering (vask, vading). Produsenten kan dokumentere dette med dokumentasjon (vedlegg 7A), fysiske tester (vedlegg 7B) eller ved isolasjonsmonitor for å varsle føreren hvis den faller under minimumsverdien (systemsamsvar bekreftet i vedlegg 6).
I kjøretøy med SAEER er enten en SAEER allerede installert godkjent som en komponent i samsvar med del II, eller selve kjøretøy-batterikombinasjonen må oppfylle sikkerhetskravene i punkt 6. Forskriften regulerer også advarsler fra sjåfører (SAEER-kontrollfeil, lav effekt), den forebygging av fortrengning med ladekontakten satt inn og måling av hydrogenutslipp i åpne batterier (grenser på 125 g på 5 timer, blant annet).
Del II: SAEER-sikkerhet – obligatoriske tester og kriterier
Kjernen i godkjenningen av pakken ligger i testene i avsnitt 6 og vedleggene 9A til 9J. De deler alle et mønster: de er definert presise prosedyrer, og akseptkriteriene forbyr elektrolyttlekkasjer, brudd med IPXXB-tilgang, renset (etter behov), brann o eksplosjonFor høyspennings-SAEER, etter testene a isolasjonsmotstand ≥100 Ω/V (eller IPXXB).
- 9A VibrasjonEn sinusbølge på 7–50 Hz med logaritmisk sveip påføres i 15 minutter, gjentatt 12 ganger (totalt 3 timer) langs den vertikale aksen til enheten. Aksept: ingen lekkasjer, brudd, spyling, brann eller eksplosjon, og tilstrekkelig isolasjon. Målet er å simulere vibrasjonsbelastningene i kjøretøyets levetid uten farlig forringelse.
- 9B Termisk sjokk og sykluserAlternative lagerbygninger til 60 ° C (≥6 timer) og -40 ° C (≥6 timer), fem sykluser, etterfulgt av 24 timer i omgivelsesforhold. Identisk tålmodighet for vibrasjon (pluss isolasjon). Robusthet mot plutselige temperaturendringer og material- og tetningsutmatting testes.
- 9C Mekanisk støtDet kan demonstreres på et kjøretøy (ved bruk av tester R94/R137 frontalt og R95 lateralt) eller på en komponent med definerte impulser (tabeller etter kategori M1/N1, M2/N2, M3/N3). De evalueres. oppbevaring, ingen inntrenging i kupeen og, igjen, ingen brann/eksplosjon eller lekkasjer; pluss isolasjon eller IPXXB-krav.
- 9D Mekanisk integritet (knusing)For SAEER i M1/N1. På kjøretøy (dynamisk eller spesifikk) eller på komponent. Komponentknusing er påkrevd. 100 kN mellom knuseplaten og støtten med kontrollerte tider. Ekvivalente krefter validert av krasjdata kan deklareres. Kriterier: ingen brann/eksplosjon, ingen lekkasjer og isolasjon/IPXXB.
- 9E BrannmotstandObligatorisk hvis SAEER inneholder brannfarlig elektrolyttTo måter: kjøretøytesting (realistisk monteringssimulering) eller komponenttesting ved hjelp av pøl med bensin (oppvarmingsfaser, direkte og indirekte eksponering) eller LPG-brenner (800–1100 °C i 2 minutter). Mål: at systemet tilbyr evakueringstid uten eksplodere.
- 9F Ekstern kortslutningKortslutt terminalene med ≤5 mΩ, eller gjennom en forlengelsesledning i kjøretøyet, og oppretthold tilstanden til beskyttelse eller til termisk stabilisering (gradient <4 °C/2 t). Kriterier: ingen lekkasjer, ingen brudd, ingen brann/eksplosjon og isolasjon etter testing.
- 9G-overbelastningLad med den angitte maksimale strømmen (i kjøretøyet ved konduksjon, eksternt eller via forlengelsesledning; i komponent med ekstern lader). Pakkekontrollen må avslutte eller begrense lasten trygt, eller hvis dette ikke fungerer, avsluttes testen basert på termiske kriterier. Akseptmønsteret gjentas (ingen farlige hendelser og tilstrekkelig isolasjon).
- 9H overutladningUtladning ved konduksjon, ved tilleggsforbruk, ved ekstern motstand (kjøretøy) eller med eksternt utstyr (komponent). Det forventes at kontrollen av pakken unngå dype utladninger farlig; ellers avbrytes testen på grunn av minimumsspenning (25 % nominell) eller termisk kriterium. Igjen, ingen farlige hendelser, og isolasjonen er i samsvar.
- 9I OveropphetingGjentatt lasting/lossing med SAEER i ovn eller klimakammer, og øker gradvis temperaturen til beskyttelsesterskelen som er definert av produsenten (eller maksimal driftstemperatur hvis det ikke finnes spesifikke beskyttelser). Testen avsluttes når systemet begrenser temperaturen for å unngå ytterligere temperaturstigning, stabiliserer seg eller et sikkerhetskriterium brytes. Det bekreftes at termiske målinger unngå utrygge tilstander.
- 9J overstrøm (ekstern likestrømsbelastning)Et scenario med feil på likestrømsutstyret induseres ved å øke strømmen over det normale maksimumet (etter 5 sekunders rampe), enten via ladeuttaket eller via forlengelseskabelen. SAEER/kjøretøyet må avbryte last eller demonstrer termisk stabilitet. Vanlig aksept pluss isolasjon ≥100 Ω/V.
Signalering, termisk forplantning og førervarsler
Forskriftene krever tydelige advarsler til sjåføren når det er kontrollfeil som styrer SAEER (sensorer, BMS-signaler), når det oppdages termisk hendelse (temperaturterskel, stigningshastighet, SOC, spenningsfall osv.) og, i SAEER med brennbar elektrolytt, før termisk forplantning utløst av en intern kortslutning som forårsaker løpskhet i en celle. Det må være en forhåndsvarsel for å tillate sikker utgang minst 5 minutter før kabinen blir farlig (røyk, brann, eksplosjon), eller for å demonstrere at en farlig situasjon ikke oppstår.
I tillegg må produsenten dokumentere en risikoreduksjonsanalyse (metoder som IEC 61508, ISO 26262, DFMEA eller SAE J2929), beskriver systemer, funksjoner og fysiske elementer som reduserer spredning, og gir bevis (validerte tester eller simuleringer) på deres effektivitet.
Målemetoder, IP-beskyttelse og vann: det viktigste i vedleggene
- El Vedlegg 3 beskriver tilgangskalibrene og betingelsene for å verifisere IPXXB/IPXXD. Vedlegg 4 fastsetter hvordan man skal verifisere ekvipotensialisering (R<0,1 Ω): enten med motstandstester (≥0,2 A) eller med likestrømskilde, voltmeter og amperemeter.
- den Vedlegg 5A og 5B er nøkkelen til måling av isolasjonsmotstand i kjøretøy (5A) og i SAEER-komponent (5B), inkludert metoden med selve batteriet som kilde, innsetting av en kjent motstand Ro og formlene for å beregne Ri fra spenningene U1/U2 og U1'/U2'.
- El Vedlegg 6 validerer isolasjonsovervåkingssystem (IMD) ved å pålegge spesifikke Ro-motstander nær terskelen (100 Ω/V eller 500 Ω/V) for å bekrefte at advarselen utløses.
- For eksponering for vann, The Vedlegg 7A tillater dokumentverifisering med sprøytekrav (IPX5-dyser, strømningshastigheter, trykk) og akseptbetingelser, mens Vedlegg 7B definerer prosedyren for vasking og gjennomføring av en vannflate (10 cm, 500 m, 20 km/t) med påfølgende kontroll av isolasjonen.
- El hydrogen I åpne batterier måles det i henhold til Vedlegg 8 i forseglede kamre (med variabel temperatur-, trykk- og volumkontroll), med H2-analysator, datalogging og beregning av utsendt masse basert på initiale/sluttkonsentrasjoner (CH2i/CH2f), temperatur og trykk. Kammerlekkasjetesting og analysatorkalibrering er inkludert.
Godkjenningsprosess, merking, produksjon og overgangsperioder
Søknaden sendes inn av produsenten eller dennes representant (kjøretøy eller SAEER) med tre eksemplarer av dokumentasjon og representative prøver. Myndigheten tildeler en godkjenningsnummer og meddeler partene i 1958-avtalen innrømmelser/avslag/utvidelser. E-merket og teksten «R» må festes til synlig sted av kjøretøyet/SAEER.
noen modifikasjon kan innebære revisjon (endringer uten negative konsekvenser) eller Utvidelse (nye tester/inspeksjoner, endring i varslingsdokument eller tilpasning til en ny endringsserie). I produksjonen kreves det samsvar kontinuerlig (CoP) og det finnes sanksjoner for manglende overholdelse. Forskriften fastsetter overgangsbestemmelserFra og med 01.09.2023 er det ikke lenger obligatorisk å godta nye godkjenninger for tidligere serier. Frem til 01.09.2025 må godkjenninger fra tidligere serier godtas. Fra og med 01.09.2025 er det ikke lenger obligatorisk å godta tidligere serier.
Testkapasiteter i Europa: felles laboratorier og tjenester
Det europeiske økosystemet har laboratorier med utviklings-, forhåndssamsvars- og godkjenningskapasitet. For eksempel, Applus+ Laboratories tilbyr essays om EMC for BMS i spesifikke kamre, AC/DC-lasthåndtering og en infrastruktur for høyeffektsvibrasjoner (200 kN) koblet til klimakamre (opptil 11 m³, EUCAR 6, −50 °C til 120 °C) for elektriske kjøretøy som f.eks. Xiaomi Yu7Komplett med høydekameraer, termisk støt, saltspray, syklister og banker av kortslutning, samt fasiliteter for brann, mekanisk sjokk e misbruk på celle-, modul- og pakkenivå.
På regulatorisk nivå tilbyr de samsvarstester til FN 38.3 (transportere), UNECE R10 (elektromagnetisk kompatibilitet), UNECE R100 y R136 (for busser) og homologering av pakker med tekniske tjenester som Applus+ IDIADA. Andre aktører, som f.eks. EUROLAB, de tilbyr også testing/godkjenningstjenester innen struktur, funksjonell sikkerhet og hydrogenutslipp i henhold til ECE-R100, i tillegg til komplementære industrielle tester.
Det er viktig å ikke miste av syne Forordning (EU) 2023/1542 om batterier og batteriavfall, gjeldende siden august 2023, med implementering forskjøvet 2024–2028Den innfører tverrgående forpliktelser for alle batterier som markedsføres i EU (inkludert batterier for elbiler). Noen krav krever Varslet organ (karbonavtrykk, resirkulert innhold osv.). Noen laboratorier forbereder allerede samsvarstjenester og planlegger å søke om status som varslet organ når prosedyrene åpner.
Et illustrerende tilfelle: NCPOWER og ECE‑R100
Homologering handler ikke bare om papir: selskaper som NCPower, en spansk produsent av litiumbatterier, har oppnådd ECE-R100-samsvar for batteripakker beregnet på kjøretøy kategori M og NI praksis tilsvarer M persontransport (opptil åtte seter pluss sjåføren) og N godstransport (opptil 3,5 tonn i N1). testing —utført for eksempel av Automotive Technical Service (ATS, San Marino)— dekker vibrasjoner, akselerasjon/støt, utflating, varmestress, brann, kortslutninger, intern sikkerhet, temperaturkontroll, overlading/overutlading og mer.
For produsenten er det å ha ECE-R100 kvalitetsforsegling og kommersiell innflytelse: forkorter markedsadgangstider, reduserer juridisk usikkerhet og styrker selvtilliten av kunder og partnere. Og for sluttbrukeren gir det tryggheten at pakken har blitt målt opp mot verst tenkelige scenarioer rimelig: vann, støt, brann, ladefeil, termisk misbruk osv.
Merking, dokumentasjon og revisjon: detaljer som teller
Solid godkjenning stopper ikke i laboratoriet. Det er viktig. holde oversikt enten SAEER-typen (cellekjemi og dimensjoner, antall og tilkobling, huskonstruksjon, hjelpestøtte/termisk styring/kontrollelementer), samt Bil type (installasjon av drivverket og høyspenningskomponentene). Myndigheten bekrefter at det finnes bestemmelser om produksjonskontroll gjeldende før godkjenning gis.
Merkingen må festes på en måte uutslettelig og på et tilgjengelig sted, og det er nødvendig å proaktivt håndtere modifikasjoner av produktet (med tanke på om de innebærer revisjon eller utvidelse). Høyspenningsmerkinger må vises i SAEER og i alle innhylling som eksponerer aktive deler når de trekkes ut, og HV-kabler synlig må være oransje. Jordforbindelsen til chassis under AC-lading må også være tydelig opprettet.
Hydrogen, vann og isolasjon: tre kritiske fronter
Trioen av hydrogen-vann-isolasjon står for en betydelig prosentandel av prosjektets avvik. I åpne batterier krever måling av H2-utslipp i kammeret og overholdelse av grenseverdier (125 g/5 t under normal belastning; 42 g ved ladefeil) utarbeidelse av SAEER, temperaturkontroll og stabilt, godt kalibrert analyseutstyr.
Med vann krever de tre metodene (dokumentar, 7B-test eller IMD-monitor) at man demonstrerer at etter vasking/vading isolasjonsmotstanden opprettholdes. Eventuelle tvil avgjøres vanligvis til fordel for fysisk testOg isolasjon, målt i Ω/V, er en konstant i nesten alle seksjoner: hvis designet er godt håndtert (skjerming, lekkasjeveier, tetninger, materialer), unngår det overraskelser i vibrasjoner, termisk sjokk eller maskinering.
ECE-R100 snur ikke steinen: den setter kvantifiserbare grenser, reproduserbare prosedyrer og utvetydige akseptkriterier. Tolket riktig, akselererer det veien til et tryggere og mer konkurransedyktig produkt.
