Quelles normes de sécurité des batteries sont importantes pour les projets AGV et AMR aux États-Unis ?

Pour un projet AGV ou AMR aux États-Unis, il n’existe pas de certificat de sécurité unique couvrant à la fois la batterie, le véhicule, le système de charge, le transport et l’installation sur le lieu de travail. Un Batterie AGV Il peut être nécessaire de satisfaire à une norme de batterie industrielle, tandis que le véhicule terminé est évalué dans un cadre de sécurité différent et que la batterie au lithium doit répondre séparément aux exigences de transport.

Pour les équipes d’approvisionnement et d’ingénierie, l’approche pratique consiste à diviser la conformité en quatre niveaux : sécurité des batteries, sécurité des véhicules ou des plates-formes mobiles, transport des batteries au lithium et installation sur le lieu de travail. Les normes CEI 62619, UL 3100, ANSI/ITSDF B56.5, ANSI/A3 R15.08, ISO 3691-4, UN 38.3, UL 583, les exigences OSHA et les normes NFPA peuvent toutes être importantes, mais elles n'ont pas le même objectif.

Quelles normes de sécurité pour les batteries AGV sont réellement importantes ?

La certification de batterie AGV la plus pertinente dépend en premier lieu de ce qui est évalué. Une batterie au lithium, une plate-forme mobile autonome, un chariot élévateur automatisé et une installation de recharge ont des limites de sécurité différentes.

Pour la plupart des projets industriels, les équipes achats doivent se poser trois questions avant de demander une certification :

• Quel type d'AGV ou d'AMR utilisera la batterie ?
• L'exigence concerne-t-elle la batterie, le véhicule complet ou l'installation ?
• La batterie sera-t-elle expédiée séparément ou installée dans l'équipement ?

Cette distinction évite l’une des erreurs de spécification les plus courantes : traiter chaque norme de sécurité comme interchangeable.

UL 2271 pour les blocs-batteries

UL 2271 couvre les ensembles de stockage d'énergie électrique utilisés dans les applications de véhicules électriques légers. Son champ d'application comprend les blocs-batteries, les modules et les ensembles de stockage d'énergie associés utilisés dans les LEV. Il s’agit donc d’une norme au niveau de la batterie, et non d’une norme de sécurité générale pour chaque AGV industriel.

Une équipe d'ingénieurs ne doit pas simplement ajouter “ UL 2271 requis ” à chaque Batterie AGV Demande de prix. L'application doit d'abord correspondre au champ d'application de la norme.

Cette distinction devient particulièrement importante avec les chariots industriels. L'UL 2271 sépare spécifiquement son champ d'application LEV des chariots industriels lourds, tandis que d'autres normes UL concernent les applications des véhicules industriels.

Pour un projet AGV, la meilleure question d’approvisionnement est :

Quelle norme UL s’applique à cette configuration exacte de batterie et de véhicule ?

Cette formulation oblige le fournisseur à identifier la portée de la certification plutôt que de présenter un certificat sans rapport.

CEI 62619 pour les batteries industrielles

La CEI 62619 concerne directement les systèmes de batteries industrielles lithium-ion. La norme établit des exigences de sécurité et des tests pour les piles et batteries secondaires au lithium utilisées dans les applications industrielles.

Point important pour l'automatisation des entrepôts, la CEI identifie explicitement les véhicules à guidage automatique (AGV) comme l'une des applications motrices entrant dans le champ d'application de la CEI 62619, aux côtés des chariots élévateurs et autres véhicules industriels.

Cela rend la CEI 62619 particulièrement utile lors de l'évaluation d'une batterie AGV industrielle, car elle traite de la sécurité de la batterie plutôt que de la navigation ou du comportement du véhicule.

Pour les acheteurs, la documentation CEI 62619 peut aider à établir que la conception de la batterie a été évaluée par rapport aux exigences de sécurité industrielles reconnues en matière de batteries au lithium. Il doit encore être revu parallèlement aux normes applicables à l’AGV ou à l’AMR complet.

UN 38.3 pour le transport du lithium

Toute batterie AGV au lithium entrant dans le transport commercial nécessite également un examen distinct de la sécurité du transport.

L'ONU 38.3 fait référence aux tests de batterie au lithium contenus dans la sous-section 38.3 du Manuel d'essais et de critères des Nations Unies. Aux États-Unis, la PHMSA identifie ces tests de conception comme faisant partie des exigences associées au transport des batteries au lithium et aborde également la disponibilité des résumés des tests des batteries au lithium.

Une batterie UN38.3 est testée pour les conditions de transport. Cela ne signifie pas que l'ONU 38.3 certifie que la batterie fonctionne en toute sécurité à l'intérieur d'un AGV.

Un moyen utile de distinguer les normes est :

Exigence	Objectif principal
CEI 62619	Sécurité des batteries au lithium industrielles
UL2271	Systèmes de batterie dans la portée LEV applicable
ONU 38.3	Tests de transport des batteries au lithium
UL3100	Sécurité des plateformes mobiles automatisées
ANSI/ITSDF B56.5	Sécurité des véhicules industriels sans conducteur
ANSI/A3 R15.08	Sécurité des robots mobiles industriels

Pourquoi les certifications ne sont pas interchangeables

L'attestation imprimée sur un Batterie AGV doit toujours être interprété dans son champ d’application.

L'ONU 38.3 ne remplace pas les tests de sécurité des batteries industrielles. La norme CEI 62619 ne certifie pas le système de navigation d'un AMR. De même, une norme au niveau du véhicule ne démontre pas automatiquement que chaque configuration de batterie de remplacement possible répond indépendamment aux exigences appropriées en matière de batterie.

Cette approche à plusieurs niveaux est particulièrement importante car les AGV et les AMR combinent plusieurs systèmes :

• cellules et modules de batterie ;
• système de gestion de batterie ;
• distribution d'énergie;
• système d'entraînement ;
• chargeur;
• navigation et détection ;
• contrôles de sécurité ;
• contrôles de flotte ou de surveillance.

Une spécification de conformité solide identifie donc quelle norme s'applique à chaque partie pertinente du système au lieu de demander un produit générique “ certifié de sécurité ”.

Comment UL 3100 s'applique aux systèmes de batterie AGV

UL 3100 concerne les plates-formes mobiles automatisées alimentées par batterie utilisées dans les environnements commerciaux et industriels. Son champ d'application couvre les plates-formes utilisées pour des tâches telles que le transport, le levage, la préparation de produits et le remorquage, et comprend les systèmes alimentés par des batteries au plomb ou au lithium.

Pour un projet de batterie AGV, la norme UL 3100 est importante car la batterie ne fonctionne pas de manière indépendante. Il fait partie d’une plate-forme intégrée électrique, de recharge, de contrôle et mobile.

Intégration de la batterie et du chargeur

La compatibilité des batteries doit être évaluée dans le cadre du système d’alimentation complet.

Cela inclut la relation entre :

• tension de la batterie ;
• courant de charge admissible ;
• courant de décharge ;
• sortie du chargeur ;
• Limites du BMS ;
• contrôleur de véhicule ;
• contacts ou connecteurs de charge ;
• comportement d'arrêt d'urgence.

UL 3100 couvre expressément les plates-formes mobiles automatisées alimentées par batterie rechargeable utilisant des systèmes de charge conductrice, que la charge ait lieu à bord ou hors bord.

Pour cette raison, choisir une batterie AGV uniquement en fonction de sa tension et de sa capacité en ampères-heures n'est pas suffisant pour un déploiement en production. La batterie, le chargeur, le BMS et les commandes du véhicule doivent fonctionner comme un système coordonné.

BMS et contrôles de protection

Le BMS est une couche de sécurité centrale dans une batterie AGV au lithium.

En fonction de l'architecture de la batterie, les fonctions de protection répondent généralement à des conditions telles que :

• tension cellulaire excessive ;
• faible tension de cellule ;
• courant excessif ;
• court-circuit ;
• température anormale;
• recharger en dehors des limites autorisées.

Les seuils de protection exacts doivent provenir de la conception de la batterie, des exigences des cellules, du profil de fonctionnement du véhicule et de l'évaluation de sécurité applicable plutôt que de valeurs génériques copiées à partir d'une autre batterie.

Pour les équipes d'approvisionnement, cela signifie que la documentation du BMS doit expliquer ce que les fonctions de protection surveillent, comment la batterie réagit aux conditions anormales et comment le BMS communique les défauts pertinents au véhicule lorsque la communication est requise.

Exigences relatives au chargeur hors carte

La recharge automatique est courante dans les flottes AGV et AMR car les véhicules peuvent retourner aux points de recharge entre les tâches ou pendant les fenêtres de recharge programmées.

UL 3100 indique spécifiquement que les parties du système situées hors de la plate-forme mobile automatisée, telles qu'un chargeur externe, sont destinées à être installées conformément au National Electrical Code, NFPA 70.

Cela signifie que la sécurité de la batterie AGV ne s'arrête pas au connecteur de la batterie.

Les examens techniques doivent également prendre en compte le chargeur, le circuit de dérivation, l'emplacement de chargement, la disposition de la station d'accueil, la protection de l'équipement et les exigences d'installation applicables à l'installation.

Quand UL 583 s'applique

Tous les véhicules automatisés alimentés par batterie ne relèvent pas de la norme UL 3100.

Le champ d'application actuel de l'UL 3100 indique que les plates-formes mobiles automatisées couvertes par la norme ne sont pas équipées de fourches et ne sont pas destinées à fonctionner comme des chariots élévateurs. Les appareils dotés d'une capacité de chariot élévateur sont traités comme des chariots industriels et évalués selon les exigences applicables aux chariots industriels.

UL 583 couvre les chariots industriels alimentés par batterie électrique, y compris les chariots élévateurs, les tracteurs, les chariots élévateurs à plate-forme et autres véhicules destinés à un usage industriel. Il couvre les risques d'incendie, de choc électrique et d'explosion et couvre également les sources d'énergie destinées à ces camions.

Cette classification doit être résolue dès le début d’un projet de batterie AGV. Un chariot automatisé et un chariot élévateur automatisé peuvent fonctionner dans le même entrepôt mais suivre des chemins de sécurité des produits différents.

Normes de sécurité AGV et AMR au-delà des batteries

Normes de sécurité des AGV s'étend bien au-delà de la certification des batteries. Les robots mobiles opèrent autour des travailleurs, des rayonnages, des convoyeurs, des portes, des postes de travail et d'autres véhicules, la machine finie nécessite donc une évaluation de sécurité plus large.

Aux États-Unis, ANSI/ITSDF B56.5 et ANSI/A3 R15.08 sont des cadres particulièrement importants pour différentes catégories d'équipements industriels autonomes.

ANSI/ITSDF B56.5 pour les AGV

ANSI/ITSDF B56.5 concerne les véhicules industriels à guidage automatique sans conducteur et les fonctions automatisées des véhicules industriels avec équipage.

L'édition actuelle B56.5-2024 établit les exigences de sécurité associées à la conception, à l'exploitation et à la maintenance des véhicules industriels à guidage automatique motorisés et sans pilote et aux systèmes dans lesquels ils fonctionnent.

Cela va plus loin que la certification des batteries AGV. Il considère le véhicule industriel comme un système fonctionnel plutôt que d’évaluer uniquement sa source d’énergie.

Un projet peut donc disposer d'une batterie AGV qui satisfait à une norme de batterie appropriée tout en nécessitant une évaluation distincte du mouvement du véhicule, des commandes, des conditions de fonctionnement et de la sécurité du système.

ANSI/A3 R15.08 pour les AMR

ANSI/A3 R15.08 se concentre sur les robots mobiles industriels.

La partie 1 fournit les exigences de sécurité pour le robot mobile industriel lui-même, tandis que la partie 2 traite des systèmes IMR, des applications et de l'intégration des systèmes.

Cette distinction est importante pour la sécurité des batteries AMR, car la batterie n’est qu’un élément de contrôle des risques au sein d’un système autonome beaucoup plus vaste.

Un déploiement conforme doit également prendre en compte la manière dont le robot est intégré à son lieu de travail, notamment les interactions avec les personnes, les autres machines, les stations de recharge et les équipements de manutention.

Sécurité du système ISO 3691-4

La norme ISO 3691-4:2023 traite des exigences de sécurité et de vérification des chariots industriels sans conducteur et de leurs systèmes.

La norme reconnaît les chariots industriels sans conducteur comme des chariots motorisés conçus pour fonctionner automatiquement et considère l'environnement d'exploitation comme un élément important d'un déploiement sûr.

Cependant, l'ISO fait une distinction particulièrement importante pour les ingénieurs de batteries : les exigences relatives à la source d'alimentation ne sont pas couvertes par l'ISO 3691-4.

Un Batterie AGV doit donc être évalué selon les exigences appropriées en matière de batterie et de sécurité électrique séparément des considérations ISO 3691-4 au niveau du véhicule.

Portée de batterie vs portée de véhicule

Le moyen le plus simple de structurer un examen de conformité AGV ou AMR consiste à attribuer à chaque norme une portée claire.

Couche de sécurité	Exemples
Batterie	CEI 62619 ; normes de batterie UL applicables
Transport	ONU 38.3
Plateforme mobile automatisée	UL3100
Véhicule industriel sans conducteur	ANSI/ITSDF B56.5
Robot mobile industriel	ANSI/A3 R15.08
Sécurité internationale des camions sans conducteur	OIN 3691-4
Chariot industriel électrique	UL583
Lieu de travail et installation	Exigences OSHA, NEC, NFPA, le cas échéant

Ce cadre évite de demander à un certificat de batterie AGV de prouver quelque chose qu'il n'a jamais été conçu pour évaluer.

Lorsque l'OSHA, la NFPA et les règles d'expédition s'appliquent

Les normes de produits ne constituent qu’une partie d’un déploiement aux États-Unis. Les transports, les travaux électriques des installations, la sécurité incendie et les pratiques sur le lieu de travail peuvent introduire des exigences supplémentaires.

Les règles applicables dépendent de la manière dont l'AGV ou l'AMR est classé ainsi que du lieu et de la manière dont l'équipement sera utilisé.

Résumés des tests ONU 38.3

Pour les batteries au lithium entrant dans le transport, les documents d'achat doivent inclure les informations nécessaires pour vérifier les tests UN 38.3.

La PHMSA explique que les batteries au lithium doivent subir les tests de conception applicables de la sous-section 38.3 et fournit des lignes directrices couvrant l'exigence de résumé des tests des batteries au lithium.

Lors de l'achat d'une batterie AGV, les acheteurs devraient pouvoir relier la documentation de test à la batterie réelle fournie plutôt que de recevoir un rapport sans rapport pour un pack différent.

L’identification exacte de la batterie et la référence du document de test sont donc des éléments importants de la qualification des fournisseurs.

Zones de recharge OSHA 1910.178

OSHA 29 CFR 1910.178 s'applique aux chariots industriels motorisés dans le cadre de son champ d'application défini et contient des exigences relatives au changement et au chargement des batteries de stockage.

Entre autres dispositions, l'OSHA exige que les installations de chargement de batteries pour les chariots industriels motorisés concernés soient situées dans des zones désignées et traite de la protection contre les incendies, de la ventilation, de la protection des équipements de chargement et des précautions contre les flammes nues, les étincelles et les arcs électriques.

Ces règles ne doivent pas être automatiquement appliquées à chaque petit AMR simplement parce qu’il contient une batterie AGV ou une batterie au lithium. La classification de l'équipement et les dispositions OSHA applicables doivent d'abord être établies.

NFPA 505 Sécurité des camions industriels

NFPA 505 est la norme de sécurité incendie pour les camions industriels motorisés, comprenant les désignations de type, les domaines d'utilisation, les conversions, la maintenance et les opérations. La norme traite du cadre de sécurité incendie pour les chariots industriels motorisés et de leur utilisation dans des environnements industriels.

Cela devient particulièrement pertinent lorsque le véhicule automatisé entre dans la catégorie des camions industriels motorisés.

Pour la sélection de la batterie, cela signifie que l'environnement d'exploitation doit être défini avant de finaliser le Batterie AGV spécification. Le type de véhicule, la classification des installations et les exigences en matière de sécurité incendie peuvent affecter les normes d'équipement à prendre en compte.

Règles NEC pour les chargeurs hors carte

Le Code national de l’électricité entre en discussion lorsque l’équipement de recharge devient partie intégrante de l’installation électrique de l’installation.

UL 3100 connecte spécifiquement les parties externes d'un système de plate-forme mobile automatisée, y compris les chargeurs, avec une installation conforme à la NFPA 70, le Code national de l'électricité.

Pour les ingénieurs des installations, la leçon pratique est simple : n’approuvez pas d’abord la batterie AGV et laissez l’infrastructure de recharge jusqu’à la fin du projet.

La tension de la batterie, la puissance de charge, la conception de la station d'accueil, l'emplacement du chargeur, l'installation électrique et le cycle de service du véhicule doivent être examinés ensemble.

Ce que les équipes d'approvisionnement devraient exiger des fournisseurs de batteries

Un bon appel d’offres pour une batterie AGV devrait demander plus que la tension, la capacité, la composition chimique, les dimensions et le prix. Il doit déterminer si la batterie est adaptée au véhicule spécifique, à l'architecture de charge, à l'environnement d'exploitation et au chemin de conformité.

L’objectif n’est pas de collecter la plus grande pile de certificats possible. Il s’agit d’obtenir les bonnes preuves pour la bonne application.

Normes applicables par type de véhicule

Commencez par définir le véhicule.

La batterie est-elle destinée à :

• un AGV de transport à profil bas ;
• un robot mobile autonome ;
• un remorqueur;
• une plateforme automatisée ;
• un chariot élévateur automatisé ;
• un autre camion industriel sans conducteur ?

Cette classification peut modifier les normes de sécurité AGV et les exigences en matière de batteries qui s'appliquent.

La norme CEI 62619 inclut explicitement les AGV dans son champ d'application d'application motrice industrielle, tandis que les normes UL 3100 et UL 583 font la distinction entre les plates-formes mobiles automatisées et les chariots industriels.

Portée de la certification et marquages

Ne demandez pas seulement :

“ Cette batterie AGV est-elle certifiée UL ou IEC ?”

Demandez quelle norme s'applique, quelle configuration de batterie a été évaluée et si la documentation couvre la batterie qui sera réellement fournie.

L’examen doit identifier des détails tels que :

• identification de la famille de batteries ou du produit ;
• tension nominale ;
• configuration applicable ;
• norme de certification ou d'essai pertinente ;
• marquages ​​associés ;
• référence de test ou de certification.

Cela permet d'éviter qu'un certificat pour une configuration soit traité comme une preuve d'un bloc de batterie électriquement ou mécaniquement différent.

Rapports de tests et traçabilité

La traçabilité est importante car une batterie au lithium est un système assemblé à partir de cellules, d'interconnexions, de composants de protection, de matériel de boîtier, d'électronique BMS, de connecteurs et de logiciels ou micrologiciels, le cas échéant.

La documentation d'approvisionnement doit permettre de connecter la batterie AGV livrée avec ses dossiers de conformité à l'appui.

Pour les batteries au lithium transportées, la documentation récapitulative des essais UN 38.3 doit également correspondre au type de batterie applicable.

Documentation de sécurité du BMS

Le BMS ne doit pas être traité comme une liste de contrôle de fonctionnalités.

Sa stratégie de protection doit correspondre aux exigences électriques et de fonctionnement de la batterie, du chargeur et du véhicule AGV.

Une documentation utile peut identifier :

• conditions surveillées ;
• fonctions de protection ;
• réponses aux pannes ;
• conditions de facturation autorisées ;
• conditions de rejet autorisées ;
• surveillance de la température;
• communications requises par le véhicule ;
• comportement après un événement protecteur.

Pour les projets OEM, ces informations aident également les ingénieurs automobiles à définir la manière dont les défauts de batterie interagissent avec le contrôleur du robot et la stratégie d'exploitation de la flotte.

Enregistrements de compatibilité des chargeurs

La compatibilité de la batterie et du chargeur doit être documentée avant le déploiement.

Cela devient particulièrement important pour les flottes d'AGV et d'AMR utilisant l'amarrage automatique, la recharge d'opportunité ou la recharge partielle fréquente, car la recharge est directement intégrée au fonctionnement de la flotte.

Le fournisseur doit être en mesure de définir les exigences de charge électrique pour la batterie AGV, tandis que l'intégrateur système vérifie que le chargeur et le véhicule respectent ces exigences.

Pour les plates-formes mobiles automatisées évaluées selon UL 3100, la charge peut s'effectuer via des systèmes conducteurs sur ou hors du véhicule, et les composants du système hors bord nécessitent des considérations d'installation distinctes.

Contrôle des changements et requalification

L'exigence finale en matière d'approvisionnement est souvent négligée : définir ce qui se passe lorsque la batterie est remplacée.

Une modification des cellules, du matériel BMS, des dispositifs de protection, de la conception du boîtier, de la configuration électrique, de l'interface du chargeur ou d'autres composants liés à la sécurité peut affecter la relation entre le produit fourni et son évaluation d'origine.

Pour les programmes AGV à long terme, les fournisseurs doivent conserver une documentation contrôlée sur les produits et communiquer les modifications liées à la sécurité plutôt que d'autoriser un technicien qualifié. Batterie AGV les spécifications peuvent dériver au fil des lots de production successifs.

Ceci est particulièrement important lorsqu’une seule plate-forme de batteries doit prendre en charge une flotte pendant plusieurs années. Un processus de qualification solide fait plus que approuver le premier échantillon. Il établit une configuration de batterie reproductible, une documentation traçable, des exigences de charge compatibles et un processus clair pour examiner les modifications futures.

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