¿Qué estándares de seguridad de baterías son importantes para los proyectos AGV y AMR en los EE. UU.?

Para un proyecto AGV o AMR de EE. UU., no existe un certificado de seguridad único que cubra la batería, el vehículo, el sistema de carga, el transporte y la instalación en el lugar de trabajo al mismo tiempo. un Batería de AGV Es posible que deba cumplir con un estándar de batería industrial, mientras que el vehículo completo se evalúa bajo un marco de seguridad diferente y la batería de litio debe cumplir por separado los requisitos de transporte.

Para los equipos de adquisiciones e ingeniería, el enfoque práctico es separar el cumplimiento en cuatro capas: seguridad de la batería, seguridad de vehículos o plataformas móviles, transporte de baterías de litio e instalación en el lugar de trabajo. IEC 62619, UL 3100, ANSI/ITSDF B56.5, ANSI/A3 R15.08, ISO 3691-4, UN 38.3, UL 583, los requisitos de OSHA y las normas NFPA pueden ser importantes, pero no sirven para el mismo propósito.

¿Qué estándares de seguridad de baterías AGV son realmente importantes?

La certificación de batería AGV más relevante depende en primer lugar de lo que se está evaluando. Un paquete de baterías de litio, una plataforma móvil autónoma, una carretilla elevadora automatizada y una instalación de carga tienen límites de seguridad diferentes.

Para la mayoría de los proyectos industriales, los equipos de adquisiciones deben hacer tres preguntas antes de solicitar cualquier certificación:

• ¿Qué tipo de AGV o AMR utilizará la batería?
• ¿El requisito es el paquete de baterías, el vehículo completo o la instalación?
• ¿La batería se enviará por separado o se instalará en el equipo?

Esa distinción evita uno de los errores de especificación más comunes: tratar cada estándar de seguridad como intercambiable.

UL 2271 para paquetes de baterías

UL 2271 cubre los conjuntos de almacenamiento de energía eléctrica utilizados en aplicaciones de vehículos eléctricos ligeros. Su alcance incluye paquetes de baterías, módulos y conjuntos de almacenamiento de energía relacionados utilizados en LEV. Por lo tanto, se trata de una norma a nivel de batería, no una norma de seguridad general para todos los AGV industriales.

Un equipo de ingeniería no debería simplemente agregar “se requiere UL 2271” a cada Batería de AGV Solicitud de cotización. La aplicación primero debe ajustarse al alcance de la norma.

Esta distinción adquiere especial importancia en el caso de los vehículos industriales. UL 2271 separa específicamente su alcance LEV de los camiones industriales de servicio pesado con operador a bordo, mientras que otros estándares UL abordan aplicaciones de vehículos industriales.

Para un proyecto AGV, la mejor pregunta de adquisición es:

¿Qué estándar UL se aplica a esta configuración exacta de batería y vehículo?

Esa redacción hace que el proveedor identifique el alcance de la certificación en lugar de presentar un certificado no relacionado.

IEC 62619 para baterías industriales

IEC 62619 es directamente relevante para los sistemas industriales de baterías de iones de litio. La norma establece requisitos y pruebas de seguridad para celdas y baterías secundarias de litio utilizadas en aplicaciones industriales.

Es importante destacar que para la automatización de almacenes, IEC identifica explícitamente los vehículos guiados automáticamente (AGV) como una de las aplicaciones móviles dentro del alcance de IEC 62619, junto con las carretillas elevadoras y otros vehículos industriales.

Esto hace que IEC 62619 sea particularmente útil al evaluar una batería AGV industrial porque aborda la seguridad de la batería en lugar de la navegación o el comportamiento del vehículo.

Para los compradores, la documentación IEC 62619 puede ayudar a establecer que el diseño de la batería ha sido evaluado según los requisitos de seguridad industriales reconocidos para baterías de litio. Aún debe revisarse junto con las normas aplicables al AGV o AMR completo.

ONU 38.3 para el transporte de litio

Cualquier batería de litio AGV que ingrese al transporte comercial también necesita una revisión de seguridad en el transporte por separado.

ONU 38.3 se refiere a las pruebas de baterías de litio contenidas en la subsección 38.3 del Manual de Pruebas y Criterios de las Naciones Unidas. En los Estados Unidos, PHMSA identifica estas pruebas de diseño como parte de los requisitos asociados con el transporte de baterías de litio y también aborda la disponibilidad de resúmenes de pruebas de baterías de litio.

Se prueba una batería UN38.3 para las condiciones de transporte. Eso no significa que ONU 38.3 certifique la batería para un funcionamiento seguro dentro de un AGV.

Una forma útil de distinguir los estándares es:

Requisito	Propósito principal
IEC 62619	Seguridad de las baterías de litio industriales
UL 2271	Sistemas de baterías dentro del alcance LEV aplicable
ONU 38.3	Pruebas de transporte de baterías de litio.
UL 3100	Seguridad automatizada de la plataforma móvil
ANSI/ITSDF B56.5	Seguridad en vehículos industriales sin conductor
ANSI/A3 R15.08	Seguridad de los robots móviles industriales

Por qué las certificaciones no son intercambiables

La certificación impresa en un Batería de AGV siempre debe interpretarse dentro de su alcance.

ONU 38.3 no reemplaza las pruebas de seguridad de baterías industriales. IEC 62619 no certifica el sistema de navegación de un AMR. Del mismo modo, un estándar a nivel de vehículo no demuestra automáticamente que cada posible configuración de batería de reemplazo haya cumplido de forma independiente con los requisitos apropiados de la batería.

Este enfoque por niveles es especialmente importante porque los AGV y los AMR combinan varios sistemas:

• celdas y módulos de batería;
• sistema de gestión de baterías;
• distribución de energía;
• sistema de accionamiento;
• cargador;
• navegación y detección;
• controles de seguridad;
• controles de flota o de supervisión.

Por lo tanto, una especificación de cumplimiento sólida identifica qué estándar se aplica a cada parte relevante del sistema en lugar de solicitar un producto genérico “certificado en seguridad”.

Cómo se aplica UL 3100 a los sistemas de baterías AGV

UL 3100 aborda plataformas móviles automatizadas que funcionan con baterías utilizadas en entornos comerciales e industriales. Su alcance cubre plataformas utilizadas para tareas como transporte, elevación, recolección de productos y remolque, e incluye sistemas alimentados por baterías de plomo-ácido o de litio.

Para un proyecto de batería AGV, UL 3100 es importante porque la batería no funciona de forma independiente. Pasa a formar parte de una plataforma eléctrica, de carga, de control y móvil integrada.

Integración de batería y cargador

La compatibilidad de la batería debe evaluarse como parte del sistema de energía completo.

Eso incluye la relación entre:

• voltaje de la batería;
• corriente de carga permitida;
• corriente de descarga;
• salida del cargador;
• Límites de BMS;
• controlador de vehículos;
• contactos o conectores de carga;
• Comportamiento de parada de emergencia.

UL 3100 cubre expresamente las plataformas móviles automatizadas alimentadas por baterías recargables que utilizan sistemas de carga conductivos, ya sea que la carga se realice a bordo o fuera de ella.

Por esta razón, elegir una batería AGV únicamente por el voltaje y la capacidad en amperios-hora no es suficiente para una implementación de producción. La batería, el cargador, el BMS y los controles del vehículo deben funcionar como un sistema coordinado.

BMS y controles de protección

El BMS es una capa de seguridad central en una batería de litio AGV.

Dependiendo de la arquitectura de la batería, las funciones de protección suelen abordar condiciones como:

• voltaje celular excesivo;
• bajo voltaje de celda;
• corriente excesiva;
• cortocircuito;
• temperatura anormal;
• cargar fuera de los límites permitidos.

Los umbrales de protección exactos deben provenir del diseño de la batería, los requisitos de las celdas, el perfil operativo del vehículo y la evaluación de seguridad aplicable, en lugar de valores genéricos copiados de otra batería.

Para los equipos de adquisiciones, esto significa que la documentación del BMS debe explicar qué monitorean las funciones de protección, cómo responde la batería a condiciones anormales y cómo el BMS comunica fallas relevantes al vehículo donde se requiere comunicación.

Requisitos del cargador externo

La carga automática es común en las flotas de AGV y AMR porque los vehículos pueden regresar a los puntos de carga entre tareas o durante los períodos de carga programados.

UL 3100 establece específicamente que las partes del sistema ubicadas fuera de la plataforma móvil automatizada, como un cargador externo, están diseñadas para instalarse de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional, NFPA 70.

Esto significa que la seguridad de la batería AGV no se limita al conector de la batería.

Las revisiones de ingeniería también deben considerar el cargador, el circuito derivado, la ubicación de carga, la disposición de acoplamiento, la protección del equipo y los requisitos de instalación aplicables a la instalación.

Cuando se aplica UL 583

No todos los vehículos automatizados que funcionan con baterías pertenecen a UL 3100.

El alcance actual de UL 3100 establece que las plataformas móviles automatizadas cubiertas por la norma no cuentan con horquillas y no están diseñadas para funcionar como montacargas. Los dispositivos con capacidad para montacargas se tratan como vehículos industriales y se evalúan según los requisitos aplicables para vehículos industriales.

UL 583 cubre carretillas industriales alimentadas por baterías eléctricas, incluidas carretillas elevadoras, tractores, carretillas elevadoras y otros vehículos destinados a uso industrial. Aborda riesgos que incluyen incendio, descarga eléctrica y explosión y también cubre las fuentes de energía destinadas a esos camiones.

Esta clasificación debe resolverse tempranamente en un proyecto de batería AGV. Un carro automatizado y un montacargas automatizado pueden operar en el mismo almacén pero seguir diferentes caminos de seguridad del producto.

Estándares de seguridad AGV y AMR más allá de las baterías

Normas de seguridad para AGV van mucho más allá de la certificación de baterías. Los robots móviles operan alrededor de trabajadores, estanterías, transportadores, puertas, estaciones de trabajo y otros vehículos, por lo que la máquina terminada necesita una evaluación de seguridad más amplia.

En EE. UU., ANSI/ITSDF B56.5 y ANSI/A3 R15.08 son marcos particularmente importantes para diferentes categorías de equipos industriales autónomos.

ANSI/ITSDF B56.5 para AGV

ANSI/ITSDF B56.5 aborda los vehículos industriales guiados automáticamente sin conductor y las funciones automatizadas de los vehículos industriales con tripulación.

La edición actual B56.5-2024 establece requisitos de seguridad asociados con el diseño, operación y mantenimiento de vehículos industriales motorizados, no tripulados, guiados automáticamente y los sistemas en los que operan.

Esto es más amplio que la certificación de baterías AGV. Considera el vehículo industrial como un sistema de trabajo en lugar de evaluar únicamente su fuente de energía.

Por lo tanto, un proyecto puede tener una batería AGV que satisfaga un estándar de batería apropiado y al mismo tiempo requiera una evaluación separada del movimiento del vehículo, los controles, las condiciones de operación y la seguridad del sistema.

ANSI/A3 R15.08 para AMR

ANSI/A3 R15.08 se centra en robots móviles industriales.

La Parte 1 proporciona requisitos de seguridad para el propio robot móvil industrial, mientras que la Parte 2 aborda los sistemas, aplicaciones e integración de sistemas IMR.

Esta distinción es importante para la seguridad de la batería AMR porque la batería es sólo un elemento de control de riesgos dentro de un sistema autónomo mucho más grande.

Una implementación que cumpla con las normas también debe considerar cómo se integra el robot en su lugar de trabajo, incluidas las interacciones con personas, otras máquinas, estaciones de carga y equipos de manipulación de materiales.

Seguridad del sistema ISO 3691-4

ISO 3691-4:2023 aborda los requisitos de seguridad y la verificación para carretillas industriales sin conductor y sus sistemas.

La norma reconoce los vehículos industriales sin conductor como vehículos motorizados diseñados para funcionar automáticamente y considera el entorno operativo como una parte importante de una implementación segura.

Sin embargo, ISO hace una distinción especialmente importante para los ingenieros de baterías: los requisitos para la fuente de energía no están cubiertos por la norma ISO 3691-4.

Un Batería de AGV por lo tanto, debe evaluarse según los requisitos apropiados de seguridad eléctrica y de batería por separado de las consideraciones a nivel de vehículo ISO 3691-4.

Alcance de la batería frente al alcance del vehículo

La forma más sencilla de estructurar una revisión de cumplimiento de AGV o AMR es asignar a cada norma un alcance claro.

Capa de seguridad	Ejemplos
Batería	CEI 62619; estándares de batería UL aplicables
Transporte	ONU 38.3
Plataforma móvil automatizada	UL 3100
Vehículo industrial sin conductor	ANSI/ITSDF B56.5
robot móvil industrial	ANSI/A3 R15.08
Seguridad internacional de los camiones sin conductor	ISO 3691-4
Camión industrial eléctrico	UL 583
Lugar de trabajo e instalación.	Requisitos de OSHA, NEC, NFPA según corresponda

Este marco evita pedirle a un certificado de batería AGV que demuestre algo para lo que nunca fue diseñado para evaluar.

Cuándo se aplican OSHA, NFPA y las reglas de envío

Los estándares de productos son sólo una parte del despliegue en Estados Unidos. El transporte, el trabajo eléctrico de las instalaciones, la seguridad contra incendios y las prácticas en el lugar de trabajo pueden introducir requisitos adicionales.

Las reglas aplicables dependen de cómo se clasifica el AGV o AMR y dónde y cómo se operará el equipo.

ONU 38.3 Resúmenes de pruebas

Para las baterías de litio que ingresan al transporte, la documentación de adquisición debe incluir la información necesaria para verificar las pruebas ONU 38.3.

PHMSA explica que las baterías de litio deben someterse a las pruebas de diseño aplicables en la subsección 38.3 y proporciona orientación que cubre el requisito del resumen de pruebas de la batería de litio.

Al comprar una batería AGV, los compradores deberían poder conectar la documentación de prueba con la batería real que se suministra en lugar de recibir un informe no relacionado para un paquete diferente.

Eso hace que la identificación exacta de la batería y la referencia del documento de prueba sean partes importantes de la calificación del proveedor.

OSHA 1910.178 Áreas de carga

OSHA 29 CFR 1910.178 se aplica a vehículos industriales motorizados dentro de su alcance definido y contiene requisitos para cambiar y cargar baterías de almacenamiento.

Entre otras disposiciones, OSHA exige que las instalaciones de carga de baterías para camiones industriales motorizados aplicables estén ubicadas en áreas designadas y aborda la protección contra incendios, la ventilación, la protección del equipo de carga y las precauciones contra llamas abiertas, chispas y arcos eléctricos.

Estas reglas no deberían aplicarse automáticamente a todos los AMR pequeños simplemente porque contienen una batería AGV o una batería de litio. Primero se deben establecer la clasificación del equipo y las disposiciones aplicables de OSHA.

NFPA 505 Seguridad en camiones industriales

NFPA 505 es la norma de seguridad contra incendios para vehículos industriales motorizados, que incluye designaciones de tipo, áreas de uso, conversiones, mantenimiento y operaciones. La norma aborda el marco de seguridad contra incendios para carretillas industriales motorizadas y su uso en entornos industriales.

Se vuelve particularmente relevante cuando el vehículo automatizado cae dentro de las clasificaciones de camiones industriales propulsados.

Para la selección de la batería, eso significa que el entorno operativo debe definirse antes de finalizar la Batería de AGV especificación. El tipo de vehículo, la clasificación de las instalaciones y los requisitos de seguridad contra incendios pueden afectar qué estándares de equipo deben considerarse.

Reglas NEC para cargadores externos

El Código Eléctrico Nacional entra en discusión cuando los equipos de carga pasan a formar parte de la instalación eléctrica de la instalación.

UL 3100 conecta específicamente partes externas de un sistema de plataforma móvil automatizado, incluidos cargadores, con instalación según NFPA 70, el Código Eléctrico Nacional.

Para los ingenieros de instalaciones, la lección práctica es sencilla: no aprobar primero la batería del AGV y dejar la infraestructura de carga hasta el final del proyecto.

El voltaje de la batería, la potencia de carga, el diseño del acoplamiento, la ubicación del cargador, la instalación eléctrica y el ciclo de trabajo del vehículo deben revisarse juntos.

Qué deberían exigir los equipos de adquisiciones a los proveedores de baterías

Una buena solicitud de cotización de baterías AGV debería pedir más que voltaje, capacidad, química, dimensiones y precio. Debe establecer si la batería es apropiada para el vehículo específico, la arquitectura de carga, el entorno operativo y la ruta de cumplimiento.

El objetivo no es recopilar la mayor pila posible de certificados. Es obtener la evidencia correcta para la aplicación correcta.

Normas aplicables por tipo de vehículo

Empiece por definir el vehículo.

¿La batería está destinada a:

• un AGV de transporte de perfil bajo;
• un robot móvil autónomo;
• un remolcador;
• una plataforma automatizada;
• un montacargas automatizado;
• ¿Otro camión industrial sin conductor?

Esa clasificación puede cambiar qué estándares de seguridad de AGV y requisitos de batería se aplican.

IEC 62619 incluye explícitamente los AGV dentro de su alcance de aplicación móvil industrial, mientras que UL 3100 y UL 583 distinguen entre plataformas móviles automatizadas y vehículos industriales.

Alcance y marcas de la certificación

No preguntes sólo:

“¿Esta batería AGV tiene certificación UL o IEC?”

Pregunte qué norma se aplica, qué configuración de batería se evaluó y si la documentación cubre la batería que realmente se suministrará.

La revisión debe identificar detalles tales como:

• familia de baterías o identificación del producto;
• tensión nominal;
• configuración aplicable;
• certificación pertinente o norma de prueba;
• marcas asociadas;
• referencia de prueba o certificación.

Esto ayuda a evitar que un certificado para una configuración sea tratado como prueba de un paquete de baterías eléctrica o mecánicamente diferente.

Informes de prueba y trazabilidad

La trazabilidad es importante porque una batería de litio es un sistema ensamblado a partir de celdas, interconexiones, componentes de protección, hardware de gabinete, electrónica BMS, conectores y software o firmware, cuando corresponda.

La documentación de adquisición debe permitir conectar la batería AGV entregada con sus registros de cumplimiento de respaldo.

Para las baterías de litio transportadas, la documentación resumida de pruebas UN 38.3 también debe corresponder al tipo de batería aplicable.

Documentación de seguridad de BMS

El BMS no debe tratarse como una lista de verificación de funciones.

Su estrategia de protección debe coincidir con los requisitos eléctricos y operativos de la batería, el cargador y el vehículo del AGV.

La documentación útil puede identificar:

• condiciones monitoreadas;
• funciones de protección;
• respuestas a fallas;
• condiciones de carga permitidas;
• condiciones de descarga permitidas;
• monitoreo de temperatura;
• comunicaciones requeridas por el vehículo;
• Comportamiento después de un evento protector.

Para proyectos OEM, esta información también ayuda a los ingenieros de vehículos a definir cómo interactúan las fallas de la batería con el controlador del robot y la estrategia operativa de la flota.

Registros de compatibilidad del cargador

La compatibilidad de la batería y el cargador debe documentarse antes de la implementación.

Esto se vuelve especialmente importante para las flotas de AGV y AMR que utilizan acoplamiento automático, carga de oportunidad o carga parcial frecuente porque la carga está integrada directamente en la operación de la flota.

El proveedor debería poder definir los requisitos de carga eléctrica para la batería del AGV, mientras que el integrador del sistema verifica que el cargador y el vehículo sigan esos requisitos.

Para las plataformas móviles automatizadas evaluadas según UL 3100, la carga puede realizarse a través de sistemas conductores dentro o fuera del vehículo, y los componentes del sistema fuera del vehículo tienen consideraciones de instalación separadas.

Control de cambios y recalificación

A menudo se pasa por alto el requisito de adquisición final: definir qué sucede cuando se cambia la batería.

Un cambio en las celdas, el hardware BMS, los dispositivos de protección, el diseño del gabinete, la configuración eléctrica, la interfaz del cargador u otros componentes relevantes para la seguridad pueden afectar la relación entre el producto suministrado y su evaluación original.

Para programas AGV a largo plazo, los proveedores deben mantener la documentación controlada del producto y comunicar los cambios relevantes para la seguridad en lugar de permitir que un experto calificado Batería de AGV especificación se desvíe en lotes de producción sucesivos.

Esto es especialmente importante cuando una plataforma de baterías soportará una flota durante varios años. Un sólido proceso de calificación hace más que aprobar la primera muestra. Establece una configuración de batería repetible, documentación rastreable, requisitos de carga compatibles y un proceso claro para revisar cambios futuros.

Obtenga más información sobre la batería