EMV-Test — CISPR 32 / IEC 61000 / CISPR 25 / EN 50121

Was ist EMC?

Bei der EMV-Prüfung handelt es sich um eine Gruppe von Tests, die überprüfen, ob die elektromagnetischen Störungen, die ein Produkt in seine Umgebung abstrahlt, in Grenzen bleiben und dass es seine Funktion bei externen Störungen beibehält. Es wird unter zwei Hauptüberschriften durchgeführt: Emission und Immunität.

Zweck von EMC

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob das Produkt andere Geräte nicht beeinträchtigt, in einer realen elektromagnetischen Umgebung zuverlässig funktioniert und die Anforderungen der einschlägigen Gesetzgebung erfüllt.

Bei welchen Produkten wird EMC angewendet?

Batteriemanagementsysteme und -pakete
Kfz-Kabelbäume und elektronische Einheiten
Ausrüstung von Schienenfahrzeugen
Industrie- und Unterhaltungselektronik

In welchen Branchen wird EMC eingesetzt?

BatterieElektrofahrzeugAutomobilEnergieElektronik

Normen zu EMC

CISPR 32Emissionen in Multimedia-Geräten prüfen
CISPR 25Funkverschlechterung von Fahrzeugkomponenten prüfen
IEC 61000-4-Reihe
IEC 61000-6 serisi
EN 50121Elektromagnetische Verträglichkeit in Bahnanwendungen prüfen
UNECE R10Elektromagnetische Verträglichkeit in Fahrzeugen prüfen
ISO 11452Störfestigkeit gegen Strahlungsfelder in Fahrzeugen prüfen
UN 38.3Transportsicherheitstests an Lithiumbatterien prüfen
IEC 62133Sicherheit in tragbaren Zellen und Batterien prüfen
IEC 62619Sicherheit von Lithiumbatterien in industriellen Anwendungen prüfen
IEC 62620Industrielle Lithiumzellen und -batterien prüfen
UL 1642Sicherheit in Lithiumzellen prüfen
UL 2054Sicherheit bei Batterien für den privaten und gewerblichen Gebrauch prüfen
UL 2580Sicherheit in Elektrofahrzeugbatterien prüfen
ISO 12405Testbedingungen für Lithiumbatteriepakete von Elektrofahrzeugen prüfen
UNECE R100Sicherheit von Elektrofahrzeugen und Batterien prüfen

Prüfbedingungen für EMC

Emissionen: Gestrahlte und leitungsgebundene Emission; Der Frequenzbereich ist in der Produktnorm festgelegt
Immunität: Immunität gegen Strahlung und Leitung, ESD, EFT/Burst, Überspannung, Spannungseinbrüche
Umfeld: Halbschalltote Kammer (SAC) oder vollständig schalltote Kammer; führte Messungen mit einem LISN durch
Betriebsart: Der Worst-Case-Betriebsmodus wird ermittelt und dokumentiert

Prüfgerät für EMC

Halbreflexionsarme EMV-Kammer und Antennen
EMI-Empfänger und Spektrumanalysator
Aufbau von LISN und leitungsgebundener Emission
ESD-Simulator, EFT/Burst- und Surge-Generatoren
Funktionsüberwachungssystem

Probenanforderungen für EMC

Der Prüfling muss in seiner typischen Verwendungskonfiguration und Verkabelung aufgebaut werden
Es muss die Worst-Case-Betriebsart definiert werden
Die Methode der Funktionsüberwachung muss vor dem Test festgelegt werden
Bei Batterietests muss der Lade-/Entladezustand angegeben werden

Dauer von EMC

Ein umfassendes EMV-Programm dauert je nach Produktkomplexität zwischen mehreren Tagen und einer Woche.

Ablauf von EMC

1Es werden die Produktnorm und die Liste der anzuwendenden Prüfungen festgelegt.
2Der Prüfling wird in der Kammer aufgestellt, die Verkabelung und Funktionsüberwachung vorbereitet.
3Es werden Emissionsmessungen durchgeführt und mit den Grenzwerten verglichen.
4Immunitätstests werden in den definierten Mengen durchgeführt.
5Für jeden Test wird das Leistungskriterium bewertet.
6Wird eine Nichtkonformität festgestellt, werden zusätzliche Messungen zur Ursachenanalyse durchgeführt.

Annahmekriterien für EMC

Die Emissionsergebnisse müssen unterhalb der Grenzwerte der Produktnorm bleiben. Bei der Immunität wird das Ergebnis als Leistungskriterium A, B oder C gewertet; Welches Kriterium gilt, ist in der Produktnorm angegeben.

Auswertung der Ergebnisse

Emissionsdiagramme werden zusammen mit den Grenzwertlinien dargestellt und die Spanne angegeben. Bei der Immunität werden das beobachtete Verhalten und die Frage, ob eine Selbstheilung stattgefunden hat, aufgezeichnet.

Prüfbericht zu EMC

Angewandte Normen und Liste der Prüfungen
Testaufbau, Verkabelung und Betriebsart
Diagramme und Ränder der Emissionsmessung
Immunitätsniveaus und Ergebnisse der Leistungskriterien
Kalibrierungsinformationen für die verwendeten Instrumente

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

Batarya Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

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

Batterieprüfungen beantworten drei getrennte Fragen, jede mit einem eigenen Normenkörper: Ist die Batterie transportfähig, ist sie im Gebrauch sicher, liefert sie die angegebene Leistung? Diese drei Fragen werden häufig verwechselt, und die Verwechslung hat kommerzielle Folgen — mit einem Transportbericht kann kein Markt betreten und mit einem Produktsicherheitsbericht keine Sendung versandt werden.

Auf der Transportseite ist UN 38.3 ein verpflichtendes Tor; eine Batterie ohne diesen Nachweis darf nicht versandt werden. Auf der Sicherheitsseite bestimmt die Anwendung, was gilt: IEC 62133-2 für tragbare Produkte, IEC 62619 und IEC 63056 für industrielle Anwendungen und Energiespeicher, UNECE R100, UL 2580 und ISO 6469 für Elektrofahrzeuge. Auf der Leistungsseite werden Kapazität, Innenwiderstand, Zyklenlebensdauer, Selbstentladung, Ladeaufnahme und temperaturabhängiges Verhalten gemessen.

Die Unterscheidung der EBENE ist in dieser Familie wesentlich und der Punkt, der in der Lieferkette die meisten Diskussionen auslöst. Zelle, Modul und Pack werden getrennt bewertet; ein für eine Zelle erhaltenes Zertifikat belegt nicht die Konformität des Packs. Neben den Zellen wird das Verhalten des Packs vom Batteriemanagementsystem, der Kühlkonstruktion, der mechanischen Struktur, der Verbindungsanordnung und der Isolationskoordination bestimmt. Den Bericht des Zelllieferanten in die Pack-Akte zu legen, ist ein verbreiteter, aber unzureichender Ansatz.

Thermisches Durchgehen und dessen Ausbreitung sind das kritischste Thema in diesem Bereich. Eine Lithiumzelle kann bei Beschädigung oder Überhitzung eine sich selbst erhaltende chemische Reaktion eingehen; die Wärme von außen abzuführen ist dann meist nicht mehr möglich. Moderne Normen behandeln das thermische Durchgehen einer einzelnen Zelle daher als UNVERMEIDBARES Fehlerszenario und ändern die Fragestellung: Breitet sich das Ereignis auf Nachbarzellen aus, was wird außerhalb des Packs freigesetzt, und wie viel Zeit bleibt dem Nutzer zur Flucht?

In diesem Bereich wird das Batteriemanagementsystem nicht als elektronische Platine, sondern als SICHERHEITSFUNKTION bewertet. Es wird gezeigt, dass Überladungs-, Tiefentladungs-, Überstrom- und Übertemperaturschutz tatsächlich greifen, dass das System im Fehlerfall in den sicheren Zustand fällt und dass seine Software verifiziert wurde. In industriellen und fahrzeugtechnischen Anwendungen ist diese Bewertung an Rahmenwerke der funktionalen Sicherheit gebunden.

Die regulatorische Seite wird rasch anspruchsvoller. Die Batterieverordnung (EU) 2023/1542 geht über die Sicherheit hinaus und führt Pflichten zur Erklärung des CO2-Fußabdrucks, des Rezyklatanteils, der Haltbarkeits- und Kapazitätsangabe, des Batteriepasses sowie der Entnehmbarkeit bei tragbaren Batterien ein. Dies erweitert den Prüfumfang über die klassischen Sicherheitsprüfungen hinaus.

Methodengruppen in diesem Bereich

Elektrischer Missbrauch
Überladung, Tiefentladung, äußerer Kurzschluss, Zwangsentladung und unausgeglichenes Laden. Hier zeigt sich, ob die Schutzschaltungen tatsächlich funktionieren.
Mechanischer Missbrauch
Vibration, Schock, Quetschung, Durchdringung, freier Fall und Umkippen. Es wird überwacht, ob interne Kurzschlussbedingungen entstehen.
Thermische Tests
Temperaturwechsel, Thermoschock, Lagerung bei hoher Temperatur, Feuereinwirkung und Ausbreitung des thermischen Durchgehens.
Umweltprüfungen
Feuchtigkeit, Unterdruck, Salzsprühnebel und, falls erforderlich, Eintauchen; diese stehen bei Fahrzeug- und Außenanwendungen im Vordergrund.
Leistungsmessungen
Kapazität, Energie und Leistung, Innenwiderstand, Wirkungsgrad, Zyklenlebensdauer, kalendarische Lebensdauer und temperaturabhängiges Verhalten.
BMS-Überprüfung
Verifizierung der Schutzschwellen, der Zellausgleichsfunktion, der Kommunikation und der Fehlerreaktion.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

UN 38.3 ist kein Produktsicherheitszertifikat; es belegt nur die Transportkonformität.
Ein Zellzertifikat belegt nicht die Konformität des Packs. Das Pack wird gesondert mit seiner eigenen Architektur bewertet.
Zwei aus derselben Zelle aufgebaute Packs liefern unterschiedliche Ergebnisse; Kühlung, Verbindungstechnik und mechanische Struktur sind entscheidend.
Ein Leistungstest ist kein Sicherheitstest. Ein Bericht zur Zyklenlebensdauer erfüllt keine Sicherheitsanforderungen.
Bei einer Elektrofahrzeugbatterie sind ein UL-2580-Bericht und eine UNECE-R100-Genehmigung nicht dasselbe; das eine ist eine Normbewertung, das andere ein Typgenehmigungsverfahren.
Eine in eine Second-Life-Anwendung überführte Fahrzeugbatterie erhält ein neues Nutzungsprofil; die frühere Bewertung kann nicht direkt übernommen werden.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Transportkonformität und Prüfzusammenfassung für den Versand
Produktsicherheitserklärung und Marktzugang
Erklärungen zu Leistung, Haltbarkeit und CO2-Fußabdruck im Rahmen der Batterieverordnung
Bewertung der Auswirkungen eines Wechsels des Zelllieferanten oder des BMS
Standortabnahmeprozesse für ein Energiespeichersystem

Häufige Fragen zu EMC

Welche Norm sollte ich für EMV-Prüfungen anwenden?

Sie variiert je nach Produktfamilie: die Serien CISPR 32 und IEC 61000 für die allgemeine Elektronik, UNECE R10 und CISPR 25 für die Automobilindustrie und EN 50121 für die Schiene. Welcher Standard gilt, hängt von Ihrem Produkt und Ihrem Zielmarkt ab.

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