Test de charge — IEC 61851 / ISO 15118 / DIN 70121

Qu'est-ce que Charging ?

Le test de recharge vérifie si le véhicule électrique communique correctement avec la borne de recharge, si le processus de recharge démarre et se termine en toute sécurité et s'il fonctionne de manière compatible avec différentes marques de bornes. Il s’applique aussi bien côté véhicule que côté gare.

Objectif de Charging

Le but est d'éviter les incompatibilités de terrain et de vérifier que le processus de charge se déroule selon la séquence de contrôle et de sécurité prescrite par les normes.

À quels produits Charging s'applique-t-il ?

Véhicules électriques et bornes de recharge embarquées
Bornes de recharge AC et DC
Unités de recharge murales (wallbox)
Câbles de chargement et boîtiers de commande

Dans quels secteurs Charging est-il utilisé ?

AutomobileÉnergieÉlectricité et électronique

Normes relatives à Charging

IEC 61851-1
IEC 61851-23
IEC 61851-24
ISO 15118-2
ISO 15118-20
DIN 70121
IEC 62196

Conditions de Charging

Modes de charge: Modes 1 à 4 selon IEC 61851-1 ; le mode à tester est déterminé par le produit
Pilote de contrôle: Le signal PWM, le codage de résistance et les transitions d'état (A – F) sont vérifiés
Communication: Protocole ISO 15118 ou DIN 70121 sur PLC pour le chargement DC

Équipement pour Charging

Simulateur de véhicule (simulateur EV)
Simulateur de borne de recharge (simulateur EVSE)
Logiciel d'analyse de protocole et de test de conformité
Source et charge CC haute puissance
Oscilloscope et analyseur de puissance
Équipement de mesure d'isolation

Exigences d'échantillon pour Charging

Le véhicule ou l'unité de recharge, ainsi que sa version logicielle correspondante
Câble et connecteur de chargement
Informations de configuration du protocole et liste des fonctionnalités prises en charge
L'accès à des stations/véhicules de différentes marques peut être requis pour les tests de compatibilité

Durée de Charging

Les tests de conformité au protocole prennent quelques jours ; les campagnes d’interopérabilité à grande échelle prennent plus de temps.

Procédure de Charging

1Le signal de contrôle-pilote et les transitions d'état sont vérifiés.
2Les fonctions de verrouillage et de détection des connecteurs sont vérifiées.
3Une session de communication est établie et la séquence de messages de protocole est surveillée.
4Le test d'isolement et les étapes de précharge sont vérifiés.
5Le courant et la tension de charge sont appliqués progressivement.
6Des scénarios de terminaison normale et d'arrêt d'urgence sont testés.
7Des scénarios de pannes (débranchement de câble, perte de communication, surchauffe) sont appliqués.

Critères d'acceptation de Charging

Le critère d'acceptation est le respect des transitions d'état, de la séquence des messages et des exigences de synchronisation prescrites par la norme appliquée. Du point de vue de la sécurité, le système doit passer à un état sûr dans le délai défini en cas de panne.

Évaluation des résultats

La conformité du protocole et les tolérances de synchronisation sont évaluées. Les implémentations conformes à la norme mais interprétées différemment sont la cause la plus courante d'incompatibilité de champ ; les tests d’interopérabilité ont donc une valeur distincte des tests de conformité au protocole.

Rapport de Charging

Produit testé et version du logiciel
Normes appliquées et mode de charge
Mesures du pilote de contrôle et enregistrements de transition d'état
Journaux de messages de protocole
Scénarios de panne et réponses du système
Matrice d'interopérabilité (si réalisée)

Accréditation

EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.

La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.

Portée et autorisations

Règlements connexes

Règlements sur les infrastructures de carburants alternatifs
Exigences relatives aux connecteurs IEC 62196

Otomotiv Testleri — Que couvre ce domaine d'essai ?

La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Charging ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.

Les essais automobiles montrent qu'un composant continue de fonctionner dans des conditions représentant les charges qu'il rencontrera sur la durée de vie du véhicule. Un véhicule n'est pas un produit unique mais un ENVIRONNEMENT : vibrations, cycles de température, eau salée, impact de gravillons, transitoires électriques et bruit électromagnétique sont tous présents simultanément et pendant des années.

Ce qui distingue cette famille, c'est que les SPÉCIFICATIONS DES CONSTRUCTEURS AUTOMOBILES se superposent aux normes. Les publications ISO et SAE établissent le socle commun ; mais Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota et Renault définissent dans leurs propres spécifications des niveaux de sévérité, des essais supplémentaires et des critères d'acceptation différents. Pour un composant, l'expression « conforme aux normes automobiles » ne suffit pas à elle seule ; il faut préciser la spécification de quel constructeur, et quelle révision.

La famille regroupe trois processus distincts souvent confondus. L'homologation couvre les réceptions par type dont un véhicule a besoin pour circuler et relève de l'autorité de l'État. L'agrément fournisseur signifie satisfaire aux propres exigences de qualité et d'essai du constructeur et constitue une relation commerciale. Le troisième est la vérification de conception : l'équipe d'ingénierie démontre que sa propre conception atteint ses objectifs.

Au niveau des composants, le plan d'essai est construit autour de l'EMPLACEMENT D'UTILISATION. Un module dans le compartiment moteur et un module dans le coffre ne subissent pas le même profil de température et de vibration ; un composant à l'intérieur d'une portière et un dans la console de toit ne voient pas la même exposition à l'eau et à la poussière. La série ISO 16750 est le cadre commun de cette approche basée sur l'emplacement.

La transition vers le véhicule électrique a remodelé le domaine. La sécurité haute tension, la coordination de l'isolement, la sécurité de la batterie, la conformité de l'interface de charge et le comportement électromagnétique des composants haute tension ont été ajoutés à l'ensemble classique d'essais automobiles. Dans un véhicule silencieux, les attentes acoustiques et vibratoires ont aussi changé ; des sons autrefois masqués par le moteur thermique sont désormais audibles.

Le volet système qualité ne peut être séparé des essais dans ce domaine. Un fabricant sous IATF 16949 présente les résultats d'essai dans le dossier PPAP ; l'analyse du système de mesure, l'étude de capabilité du procédé et le plan de contrôle entourent le rapport d'essai. Un seul bon résultat ne suffit pas — il faut démontrer que le procédé peut le reproduire.

Groupes de méthodes dans ce domaine

Environnemental et climatique
Cycles de température, choc thermique, chaleur humide, brouillard salin, pénétration de poussière et d'eau (IP), rayonnement solaire. Les niveaux de sévérité varient selon l'emplacement de montage.
Mécanique
Vibrations sinusoïdales et aléatoires, choc, charges mécaniques, couple de serrage des fixations et cycles de durabilité.
Électrique
Variations de tension d'alimentation, transitoires (ISO 7637), inversion de polarité, surtension, court-circuit et mesures de courant de veille.
CEM
Émissions des composants (CISPR 25), immunité rayonnée et conduite (série ISO 11452), décharge électrostatique (ISO 10605).
Matériaux et émissions
Odeur, fogging et émissions de COV des matériaux intérieurs ; inflammabilité ; vieillissement UV ; durabilité du revêtement et impact de gravillons.
Sécurité fonctionnelle et cybersécurité
Preuves de sécurité fonctionnelle selon l'ISO 26262 et ingénierie de cybersécurité selon l'ISO/SAE 21434 ; ces éléments sont liés à la réglementation via l'UNECE R155 et R156.

Confusions fréquentes dans ce domaine

Un rapport automobile sans référence de spécification n'est pas accepté dans la chaîne d'approvisionnement ; il faut indiquer quelle spécification OEM et quelle révision ont été appliquées.
La réception par type et l'agrément fournisseur sont des processus différents. Un composant approuvé E-Mark n'est pas de ce fait considéré comme ayant passé les propres essais de réception de l'OEM.
Un résultat obtenu sur un prototype ne se reporte pas à la production en série ; le PPAP est réalisé avec des pièces de production en série.
Côté CEM, mesurer uniquement l'émission reste incomplet ; l'immunité est un domaine distinct et plus critique dans un véhicule.
Sur les composants de véhicules électriques, la sécurité haute tension est une compétence distincte ; l'infrastructure d'essai classique en 12 V ne suffit pas.

Quelles décisions ces résultats étayent

Agrément de composant fournisseur et le dossier PPAP
Réception par type UNECE et marquage E-Mark
Vérification de conception et preuve de durabilité
Analyse des causes profondes des réclamations terrain et des retours en garantie
Évaluation de l'impact d'un changement de conception ou de fournisseur

Tests associés

Questions fréquentes sur Charging

J'ai réussi le test de protocole : pourquoi suis-je confronté à une incompatibilité sur le terrain ?

Les tests de conformité au protocole vérifient les exigences de la norme ; cependant, les points sur lesquels différents fabricants interprètent différemment la norme créent une incompatibilité sur le terrain. Les tests d'interopérabilité sont donc effectués séparément.

Quelle est la différence entre ISO 15118 et DIN 70121 ?

DIN 70121 est le protocole qui s'est répandu très tôt pour la recharge en courant continu ; La norme ISO 15118 est plus complète et prend en charge des fonctionnalités telles que Plug & Charge et la charge bidirectionnelle. De nombreux véhicules et stations prennent en charge les deux pour une compatibilité ascendante.