Test de batterie HT — UNECE R100 / IEC 62660 / ISO 6469

Qu'est-ce que HV Battery ?

Le test de batterie haute tension évalue le système de stockage d'énergie rechargeable (REESS) utilisé dans les véhicules électriques et hybrides en termes de sécurité, de performances électriques et de durabilité environnementale. Elle est réalisée séparément au niveau des cellules, des modules et des packs ; un résultat à un niveau n’en représente pas un autre.

Objectif de HV Battery

L'objectif est de vérifier que la batterie ne libère pas d'énergie de manière incontrôlée dans des conditions normales d'utilisation, de mauvaise utilisation et de crash, et de produire les preuves requises pour l'homologation de type.

À quels produits HV Battery s'applique-t-il ?

Packs de batteries pour véhicules électriques et hybrides
Modules de batterie et blocs de cellules
Batteries pour véhicules électriques légers (catégorie L)
Systèmes de batteries pour véhicules utilitaires et bus
Modules de système de stockage d'énergie (ESS)

Dans quels secteurs HV Battery est-il utilisé ?

AutomobileÉnergieÉlectricité et électronique

Normes relatives à HV Battery

CEE-ONU R100sécurité des véhicules électriques et des batteries test
IEC 62660-1
IEC 62660-2
IEC 62660-3
ISO 6469-1
ISO 12405-4Conditions de test pour les batteries au lithium pour véhicules électriques test
ONU 38.3Tests de sécurité du transport sur les batteries au lithium test

Conditions de HV Battery

Niveaux de tests: Cellule, module et pack ; chaque niveau est évalué séparément
État de charge (SOC): Varie selon le test ; les tests de sécurité sont principalement effectués à un SOC élevé
Évaluation: On observe une explosion, un incendie, une rupture du boîtier et une fuite d'électrolyte.

Équipement pour HV Battery

Système de cycleur de batterie
Chambre de choc climatique et thermique
Agitateur vibrant et plate-forme de choc
Banc d'essais d'écrasement et de pénétration
Appareil d'exposition au feu
Système de mesure de la résistance d'isolement
Caméra thermique et enregistreur de température multicanal

Exigences d'échantillon pour HV Battery

Un spécimen adapté au niveau testé (cellule/module/pack)
Un échantillon distinct est requis pour chaque test ; les tests sont destructeurs
Le nombre d'échantillons est déterminé par la norme appliquée et la liste des tests
Le système de gestion de la batterie et le circuit de refroidissement doivent être opérationnels
Le statut selon UN 38.3 doit être indiqué pour un transport en toute sécurité

Durée de HV Battery

La durée dépend de la liste de tests appliquée. Les tests de durabilité tels que les vibrations et les cycles thermiques prennent des jours, tandis que les tests de durée de vie peuvent prendre des mois. Le planning est fourni avec la liste des tests au stade du devis.

Procédure de HV Battery

1La description de l'échantillon, la composition chimique, la capacité et la tension nominale sont enregistrées.
2Des mesures de capacité de référence et de résistance interne sont effectuées avant le test.
3Il est porté à l'état de charge requis par la norme.
4Le test correspondant (vibration, choc thermique, choc mécanique, court-circuit, surcharge, etc.) est appliqué.
5La température, la tension et le courant sont enregistrés en continu pendant le test.
6L'échantillon est surveillé pendant toute la période d'observation après le test.
7La résistance d'isolement et, le cas échéant, la capacité restante sont mesurées.

Critères d'acceptation de HV Battery

Pour les essais UNECE R100 Partie II, le critère d'acceptation de base est l'absence d'explosion, d'incendie, de rupture du boîtier et de fuite d'électrolyte dangereuse tout au long de la période d'observation, et la résistance d'isolement ne tombe pas en dessous de la valeur requise par la norme. Pour les tests de performances, le critère d'acceptation est déterminé par la spécification du client.

Évaluation des résultats

Les résultats sont évalués séparément pour chaque test ; la réussite d’un test ne couvre pas les autres. L'évaluation de la propagation des événements thermiques est une étude distincte, au-delà de la liste de tests de base du R100.

Rapport de HV Battery

Description de l'échantillon : composition chimique, capacité, tension nominale, niveau
Norme appliquée et liste de tests
Conditions et enregistrements de mesures pour chaque test
Graphiques de température, de tension et de courant
Résultats et photographies de la période d’observation
Résultats de résistance d'isolation

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

CEE-ONU R100
(UE) Règlement sur les batteries 2023/1542
Exigences de transport ONU 38.3

Otomotiv Testleri — Que couvre ce domaine d'essai ?

La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai HV Battery ; 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 HV Battery

Les tests que j'avais fait sur la cellule sont-ils également valables pour le pack ?

Non. Les résultats au niveau cellulaire ne démontrent pas la sécurité du pack ; la disposition des cellules, le refroidissement, le boîtier et le système de gestion de la batterie déterminent le comportement du pack. Les niveaux sont testés séparément.

Quelle est la différence entre UN 38.3 et R100 ?

L'ONU 38.3 définit les tests requis pour que la batterie ÊTRE TRANSPORTÉE et est obligatoire sans exception. La norme UNECE R100 traite de la sécurité de l’utilisation à bord des véhicules dans le cadre de l’homologation de type de véhicule. Les deux servent des objectifs distincts et ne se substituent pas l’un à l’autre.

Les tests de propagation des événements thermiques sont-ils obligatoires ?

L'évaluation de la propagation est un sujet qui va au-delà de la liste de tests de base du R100, et les réglementations et spécifications OEM évoluent dans ce domaine. Le fait que cela soit nécessaire pour votre produit est déterminé par le marché cible et les spécifications du client.