Por qué es importante
Las bicicletas eléctricas, o eBikes, han ganado mucha popularidad en los últimos años, ofreciendo una opción de transporte rentable y respetuosa con el medio ambiente, especialmente en las grandes ciudades, donde muchos viajeros las utilizan como alternativa al coche o al transporte público.
Sin embargo, el diseño de estos dispositivos y las condiciones en las que funcionan presentan un conjunto único de riesgos para la seguridad. Las bicicletas eléctricas suelen funcionar con baterías de iones de litio debido a su bajo peso y su gran capacidad de almacenamiento de energía. Cuando se someten a determinadas condiciones, como impactos, vibraciones o sobrecargas; o si las baterías presentan defectos de diseño o fabricación o simplemente están llegando al final de su ciclo de vida debido al envejecimiento, pueden entrar en embalamiento térmicoque podrían incendiarse e incluso explotar.
Para abordar los peligros potenciales debidos al sistema eléctrico de las eBikes alimentadas por una batería recargable a base de litio, así como otras preocupaciones en materia de seguridad, UL Standards & Engagement convocó a un grupo técnico de expertos en normas (STP) para desarrollar y publicar la primera edición, binacional ANSI/CAN/UL 2849, Norma de seguridad para sistemas eléctricos de eBikes en 2020. La STP se mantiene activa en la actualización de la norma UL 2849, y las últimas revisiones se publicaron en enero de 2022. La STP incluye a representantes de diversos grupos de interés, como productores, cadena de suministro, gobiernos, consumidores y organizaciones de ensayo y normalización.
Qué estamos haciendo
La norma ANSI/CAN/UL 2849 establece diversos requisitos de construcción, rendimiento, marcado e instrucciones, que abordan los riesgos ambientales, mecánicos y eléctricos asociados a las eBikes, al tiempo que contribuyen a garantizar que los usuarios estén informados sobre las prácticas adecuadas de cuidado y mantenimiento. Los requisitos de ensayo de la norma ayudan a simular las condiciones que puede encontrar una eBike durante su uso normal, como temperaturas ambiente elevadas, exposición al agua en el uso previsto de la eBike y pruebas de vibración. Ciertas pruebas incluso tienen en cuenta el uso anormal y el mal uso previsible, como el choque mecánico de una caída, o la sobrecarga debida a un fallo en el circuito de control de carga. Las temperaturas del sistema eléctrico de la eBike se controlan durante estas pruebas, y el dispositivo no pasará si supera ciertos límites, o si hay algún indicio de incendio, explosión, rotura, fuga de electrolito o peligro de descarga eléctrica.
- Prueba de temperatura: Se realiza una prueba de temperatura para determinar si los componentes y materiales críticos para la seguridad de los componentes de la eBike se mantienen dentro de sus valores nominales de temperatura, y para determinar si las celdas de los componentes se mantienen o no dentro de sus límites de funcionamiento especificados durante la carga y descarga máximas de la eBike. Durante una parte de esta prueba, la batería se coloca en una cámara calefactada ajustada a la temperatura máxima especificada por el fabricante. A continuación, se carga hasta su capacidad máxima y se descarga completamente mientras permanece en la cámara. La prueba se repite, y el voltaje, la corriente y la temperatura de la batería se monitorizan a lo largo de cada prueba.
- Prueba de protección contra la penetración (IP): Esta prueba tiene por objeto evaluar la capacidad de la eBike para resistir una posible exposición al agua en el uso previsto. Durante esta prueba, la carcasa del sistema eléctrico se somete a una prueba de exposición al agua tal y como indica la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en IEC 60529, Ensayos de protección contra el agua indicados por el segundo número característico 4 (IPX4) - la clasificación mínima exigida por la norma, que establece que las salpicaduras de agua contra la carcasa desde cualquier dirección no deben tener efectos nocivos. Si el fabricante suministra el equipo con un código IP superior, se someterá a prueba de acuerdo con su clasificación. Si el equipo está operativo después de la prueba, se someterá a un mínimo de un ciclo de carga/descarga a los valores máximos especificados por el fabricante.
- Prueba de vibración: Para una eBike con un sistema eléctrico montado permanentemente, esta prueba consiste en la vibración durante una hora en una gama de frecuencias. Después de la prueba, el sistema se somete al menos a un ciclo de carga/descarga y se controla, seguido de una prueba dieléctrica. Además, también se realiza una prueba de vibración en la batería de la eBike.
- Prueba de choque: Esta prueba tiene por objeto determinar si una batería puede soportar un choque mecánico que puede producirse cuando la eBike está en uso. Durante esta prueba, la batería se somete a una prueba de choque mecánico en las seis direcciones espaciales. Si el sistema eléctrico del aparato está operativo después de la prueba, se somete a un mínimo de un ciclo de carga/descarga con los valores máximos especificados por el fabricante. La prueba va seguida de una hora de control de la temperatura.
- Prueba de sobrecarga: Se trata de una prueba anormal que se realiza para evaluar la capacidad del sistema eléctrico de la eBike para soportar una condición de sobrecarga bajo un único fallo en el circuito de control de carga que podría dar lugar a una condición de sobrecarga. Se carga hasta que el voltaje ha alcanzado 110% del límite de voltaje máximo especificado y/o hasta dos horas después de que las temperaturas monitorizadas vuelvan a las condiciones ambientales o de estado estacionario.
La norma UL 2849 incluye otras pruebas que contribuyen a garantizar que los usuarios puedan utilizar las eBikes de forma segura. La Norma completa puede consultarse gratuitamente en formato digital registrándose en ShopULstandards.com..
Cómo ayudar
UL 2849 forma parte de una cartera de Normas para dispositivos y componentes de movilidad eléctrica (e-mobility)que también incluye la norma UL 2271, "Baterías para uso en aplicaciones de vehículos eléctricos ligeros"; la norma UL 2272, "Sistemas eléctricos para dispositivos personales de movilidad eléctrica"; y la norma UL 2580, "Baterías para uso en vehículos eléctricos".
Estas normas se desarrollan a través de un proceso basado en el consenso, que integra la experiencia científica y en pruebas con las aportaciones de los miembros de nuestro Panel Técnico de Normas/Comité Técnico (TC) y las partes interesadas. Los miembros del STP/TC representan una variedad de intereses, incluyendo la industria, el mundo académico, el gobierno, el comercio minorista y la fabricación. Si participa en el diseño, la construcción, la venta o el funcionamiento de dispositivos de movilidad eléctrica y desea contribuir a mejorar la seguridad en su sector, tómese un momento para saber cómo puede participar.