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August 2012 – Folie 1
S i c h e r h e i t d e rB a t t e r i e n v o n E - B i k e s
E i n e I n i t i a t i v e v o n Z V E I - Z e n t r a l v e r b a n d E l e k t r o t e c h n i k - u n d E l e k t r o n i k i n d u s t r i e e . V . u n d
Z I V - Z w e i r a d - I n d u s t r i e - V e r b a n d e . V .
i n K o o p e r a t i o n m i t B a t t e r y S a f e t y O r g a n i z a t i o n e . V . , B A T S O
Friedrichshafen, 30. August 2012
August 2012 – Folie 2
Ein paar Eckdaten:
1.600 Mitgliedsfirmen und 4 Korporativorganisationen
Kompetenznetzwerk mit mehr als 5.000 ehrenamtlichen Experten
Know-how von 150 Mitarbeitern
Größte Vertretung der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie in Europa
Einer der mitgliederstärksten Verbände dieser Industrie weltweit
Büros in Frankfurt am Main, Berlin, Brüssel und Peking
Zentra lverband E lekt rotechnik- und Elekt ronik indust r ie e .V.
Astro-Park in Frankfurt am Main: Hauptgeschäftsstelle des ZVEI
August 2012 – Folie 3
2,3
1,3
1,92,0
1,2
Elektro Maschinenbau Chemie Automobil VerarbeitendesGewerbe
Umsatz 2011: 178 Mrd. € 10 % des Industrieumsatzes 53 % Inland, 47 % Ausland
844.000 Beschäftigte zweitgrößte Industriebranche 20 % Ingenieure
Elektroindustrie hat höchste Wertschöpfungsquote unter allen Industriebranchen in Deutschland
Beitrag zum dt. BIP: rd. 3 %
Quelle: Stifterverband, Ifo-Institut, Destatis und ZVEI-eigene Berechnungen
Wertschöpfung in % der Bruttoproduktion
F&E im Verhältnis zu Anlageinvestitionen
37,8 36,333,2
21,9
29,7
Elektro Maschinenbau Chemie Automobil VerarbeitendesGewerbe
Die deutsche Elektroindustrie in ZahlenZentra lverband E lekt rotechnik - und
Elekt ron ik indust r ie e .V.
August 2012 – Folie 4
Fachverband Bat ter ien im starken Verbund
• 78 % Investitionsgüter• 12 % Vorleistungsgüter• 10 % Gebrauchsgüter
August 2012 – Folie 5
Ausgangslage
Wegen
1. der einfachen Zugänglichkeit des Endprodukts durch Anwender
2. der (im Fahrradsektor) „neuen“ Elektrotechnik und
3. der zu erwartenden großen Stückzahlen
sind Pedelecs und E-Bikes ein Sektor, bei dem Sicherheit und Qualität frühzeitig sicher gestellt werden müssen.
Im Zweiradbereich findet Elektromobilität bereits heute statt.
Die vielen hunderttausend Pedelec-Besitzer müssen sich auf die Sicherheit der Batterien ihrer E-Bikes verlassen können.
Pedelecs und deren Komponenten müssen nach hohen Qualitätsstandards hergestellt sein, um größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten.
August 2012 – Folie 6
Lösung
1. ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. undZIV - Zweirad-Industrie-Verband e. V. in Kooperation mit Battery Safety Organization e. V., BATSO
setzen sich ein für die Sicherheit von Batterien und Ladetechnik von E-Bikes
2. Sie ergreifen die Initiative zur Erarbeitung von Normen für Lithium-Ionen-Batterien und Ladegerät für LEV*)-Anwendungen
Der Fokus der Initiative liegt auf E-Bikes. Die zu entwickelnde Norm sollte aber möglichst alle verwandten Anwendungen abdecken und nicht nur eine spezielle Gruppe.
Deshalb werden alle sog. „LEV-Anwendungen“ betrachtet, wie z. B.: Pedelecs, elektrische Fahrräder, Elektrische Kleinkrafträder, Scooter, Krankenfahrstühle, Kleinfahrzeuge als Kinder-Spielzeugautos, Golf-Caddies
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Ladegerät , Bat ter ie und Antr ieb müssen zusammen betrachte t werden
<
Ladegerät
Batterie
Antrieb
Ladegerät, Batterie und Antrieb
wirken wechselseitig aufeinander ein
August 2012 – Folie 8
Europäische Norm über DKE in i t i ie r t
Arbeitsgruppe DKE*) / AK 371.0.5 „Lithium-Sekundärbatterien allgemein" Technische Grundlagen kommen von BATSO e.V.
Europäische Normen: Secondary lithium batteries for use in LEV
– General safety requirements and test methods Secondary lithium batteries for use in LEV
– Charging requirements
*) DKE: Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE
August 2012 – Folie 9
Bat ter ie -Ze l len
Batterie-Zellen müssen den grundlegenden Anforderungen genügen:
UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods – Manual of Tests and Criteria Section 38.3 (ST/SG/AC.10/27)
IEC 62133 Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes – Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications
August 2012 – Folie 10
Bat ter ie -Management -System
Das Batterie-Management-System muss die interne Informationsverarbeitung (sofern notwendig auf Ebene der Einzelzellen) sicher stellen in Hinblick auf die Elemente
Überspannung Unterspannung Kurzschluss Temperatur
August 2012 – Folie 11
Bat ter ien bzw. Bat ter iepack
Nicht mit normalem Werkzeug zu öffnen Eventuelle Öffnung ist erkennbar (z. B. Siegel) Widerstandsfähig gegen mechanischen Belastungen Keine Verbindung mit Wechselstromnetz oder anderen
Stromquellen über handelsübliche Kabelstecker möglich Ab Nennspannung 48 V spannungsfreie Kontakte,
wenn nicht angeschlossen. Mindestens ein Temperatursensor im Inneren der Batterie
zur Steuerung und Sicherung des Lade- und Entladevorganges Platz für gut sichtbare Warnhinweise
August 2012 – Folie 12
Ladegerät
Ladegerät darf nur dafür vorgesehene Batterien laden Ladung wird erst dann frei gegeben, wenn sich zugehörige Ladegerät
und Batterie zweifelsfrei erkennen: mechanisch, elektrisch oder elektronisch (einzeln oder in Kombination).
Manipulation der Sensoreingänge verhindern (Kein Ladevorgang ohne Sensorsignal)
Signal zeigt Ladevorgang bzw. dessen Ende an Anschluss des Ladegeräts mit vorschriftmäßen
Stecksystemen an Wechselstromnetz
August 2012 – Folie 13
Ladegerät und Bat ter ie
Abstimmung von Ladegerät und/oder Batterie, dass gefahrlose Ladung möglich.
Ladegerät und/oder Batterie können messen und verarbeiten: Temperatur im Inneren der Batterie (mindestens ein Sensor) Batteriespannung Ladespannung und Ladestrom
Fahrzeughersteller verantwortlich für Abstimmung zwischen Batterie und Ladegerät
August 2012 – Folie 14
Ladegerät und Bat ter ie
Ladegerät und/oder Batterie schalten ab, wenn Innentemperatur der Batterie ihren Grenzwert überschreitet
(alternativ: Grenzwert des Temperaturanstiegs über der Zeit) Grenzwert so festlegen, dass keine Sicherheitseinrichtung (z. B. Ventil) einspringt, Kein Brand der Zellen auftritt und kein Elektrolyt (flüssiger oder gasförmig) austritt.
Batteriespannung oder Ladestrom (bei Ladung U = const.) ihren Grenzwert (evtl. temperaturabhängig) erreicht haben
Motor und/oder Batterie müssen in der Lage sein, aufgrund sicherheitsrelevanter Zustände des Batteriepacks abzuschalten.
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Kontakt
Otmar Frey
Geschäftsführer Fachverband Batterien / Managing Director Batteries Division Leiter der Abteilung Umweltschutzpolitik / Head of Environmental Policy Department
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.Lyoner Straße 960528 Frankfurt am MainTelefon: +49 69 630-283Fax: +49 69 6302-362www.zvei.orgEmail: [email protected]
