La partie A de cette série a décrit le profil de charge des systèmes de secours des voitures voyageurs et des trains à grande vitesse : éclairage réduit des allées et des portes, commande et ouverture des portes, sonorisation et interphonie, voyants et, sur les rames modernes, ventilation de secours et électronique de commande qui doivent tenir après la chute de l'alimentation principale. La partie B a converti ce profil en conception de pack : somme d'énergie par bloc de service, déclassement à froid et en fin de vie, chaîne de six cellules 7,2 V, charge -delta V et maintien ride-through pour les classes de coupure EN 50155 S2 et S3. Cette partie C est la dernière étape avant la mise en service du véhicule : les essais de type et la certification qui prouvent que la conception survit réellement à l'environnement caisse, conserve son autonomie de 90 minutes à l'extrémité froide de la plage et respecte les règles CEM, feu et transport. Les sévérités d'essai, cycles de service et critères d'acceptation ci-dessous proviennent des normes et de rapports d'organismes notifiés représentatifs ; les valeurs exactes sur un certificat réel suivent toujours l'édition et la révision imprimées sur ce certificat, et tous les calculs de pack sont illustratifs.
Fait 1. La certification d'un pack de secours de caisse est une chaîne étagée, pas un tampon unique. Les normes d'éclairage UIC 555 (avec amendement 7:2013) et EN 13272-1/-2:2019 définissent l'éclairement de secours de 90 minutes et le comportement de bascule ; EN 50155:2017 définit l'environnement de l'équipement électronique (classe de température, plage d'alimentation, classe de coupure, classe de vie) ; IEC 61373 définit le spectre de choc et vibration par position de montage ; EN 50121-3-2 définit la CEM des appareils ; EN 45545-2 et -6 définissent le comportement au feu ; et les cellules NiMH étanches elles-mêmes sont qualifiées selon IEC 61951-2:2017+A1:2022, IEC 62133-1:2017 (la partie nickel, noter -1) et IEC 63115-2:2021. Dans l'Union européenne, le pilier d'interopérabilité est le règlement (UE) n 1302/2014 (TSI LOC&PAS), qui renvoie à ces normes pour le sous-système matériel roulant.
Fait 2. EN 50155:2017 classe la température de service en six classes OT1 à OT6, de OT1 (-25 C à +55 C) pour l'équipement de compartiment voyageurs jusqu'à OT6 (-40 C à +85 C) pour le matériel chaud sous caisse ou près de la traction. Un module NiMH étanche de secours installé dans une paroi de caisse ou sous un siège est typiquement essayé en OT1 ou OT2, mais l'autonomie à froid est le point contraignant : la cellule doit encore fournir l'énergie de 90 minutes après un trempage à froid à -25 C, pas seulement s'allumer. La norme définit aussi les classes de vie L1 à L4 (5 à 20 ans, L4 par défaut pour le matériel roulant voyageurs) et les classes de coupure S1 (pas de coupure), S2 (10 ms) et S3 (20 ms) que le condensateur de maintien, et non la batterie, doit franchir.
Fait 3. IEC 61373 (édition 2.0, 2010 ; édition 3.0, 2026, désormais publiée) classe l'équipement selon son boulonnage. Catégorie 1 montée sur caisse, avec classe A pour les armoires et classe B pour les objets dans une armoire ; catégorie 2 montée sur bogie ; catégorie 3 montée sur essieu. Un module NiMH distribué dans un luminaire ou une commande de porte est catégorie 1 classe B et est essayé sur les spectres de vibration aléatoire et de choc de caisse, pas sur le spectre d'essieu bien plus sévère. Le programme d'essai combine un essai d'endurance en vibration aléatoire longue durée, une vibration aléatoire fonctionnelle pendant laquelle l'équipement doit encore fonctionner, et un essai de choc sur chaque axe.
Fait 4. La CEM des appareils de matériel roulant est EN 50121-3-2. Le chargeur et l'électronique de protection dans le module de secours doivent survivre aux salves transitoires rapides de plus ou moins 2 kV (5/50 ns, 5 kHz) sur les ports d'alimentation et signal, aux ondes de choc de plus ou moins 2 kV ligne-terre et plus ou moins 1 kV ligne-ligne (1,2/50 microseconde), et à l'immunité commun HF sur la plage conduite ; les émissions doivent rester sous les limites d'appareil. Le comportement au feu suit EN 45545-2 pour les plastiques, isolation, étiquettes et enveloppe autour du pack, les classes de danger opérationnel HL1 à HL3 dépendant du type et de la zone du véhicule, et EN 45545-6 pour les règles de lutte contre l'incendie et de mesure des fumées.
Fait 5. La couche sécurité cellule et transport est séparée de la couche véhicule. Les cellules NiMH étanches sont qualifiées selon IEC 62133-1:2017 pour la sécurité (la partie nickel ; IEC 62133-2 concerne le lithium et ne s'applique pas), la performance selon IEC 61951-2:2017+A1:2022, les applications industrielles selon IEC 63115-2:2021 et le fonctionnement mécanique selon IEC 61959. Les packs expédient en UN 3496 (batteries à électrolyte fortement alcalin) et la disposition spéciale IATA A199 confirme que le NiMH n'est pas restreint comme fret batterie lithium ; ils n'ont donc jamais besoin du récapitulatif d'essai UN 38.3 et ne voyagent jamais sous UN 3480 ou UN 3481, qui appartiennent au lithium-ion.
Il faut lire la chaîne de l'extérieur vers l'intérieur. L'exploitant du véhicule se soucie d'abord que les feux de secours s'allument réellement et restent allumés : UIC 555 exige la bascule automatique vers la source de secours quand l'alimentation principale tombe sous environ 0,6 fois la nominale pendant plus d'une demi-seconde, puis au moins 50 % de l'éclairement normal d'allée et 30 % dans les zones assises pendant 90 minutes ; EN 13272-1:2019 ajoute au moins 10 minutes d'éclairage général pour les rames grande vitesse et grandes lignes avant que le mode secours ne descende, et EN 13272-2:2019 fixe 5 lx de moyenne sur l'axe central d'issue de secours et 40 lx à la marche ouverte pour le rail urbain. Ce sont les cibles fonctionnelles que le pack doit atteindre pendant l'essai de type.
La couche suivante est l'environnement d'équipement. EN 50155:2017 consolide les conditions que doit tenir l'électronique de matériel roulant : l'alimentation continue nominale (24 V, 72 V, 110 V et les autres dans EN 50163), les plages de tension continue et fluctuante, la classe de température, les programmes de variation de température et de chaleur humide, les classes de coupure d'alimentation et la classe de vie. Un module NiMH local dans un luminaire de secours ne voit pas directement le bus 110 V ; il est alimenté par un petit DC/DC qualifié EN 50155 qui maintient la fenêtre de charge sur toute la plage de bus, et le module lui-même est essayé en tant que sous-ensemble monté sur caisse. La couche CEM est EN 50121-3-2, la couche mécanique IEC 61373, la couche feu EN 45545, et la couche IP EN 60529 pour l'indice du luminaire ou de l'armoire.
La couche cellule est documentée séparément et voyage avec le pack dans le dossier technique fournisseur. IEC 61951-2 fixe le programme de performance pour les cellules portables étanches nickel-hydrure métallique, IEC 62133-1 fixe les essais de sécurité (court-circuit externe, décharge forcée, surcharge, charge anormale), IEC 63115-2 étend le programme aux cellules NiMH industrielles utilisées dans les équipements, et IEC 61959 fixe les essais mécaniques sur la cellule elle-même. La batterie de niveau train sur le bus 110 V, quand c'est un bloc NiCd ventilé ou plomb-acide, est une autre bête couverte par IEC 62973-2 (NiCd) ou IEC 62973-3:2024 (plomb) ; les modules NiMH étanches de cet article sont les modules locaux de secours et ne sont pas certifiés comme batterie de train.
| Couche | Norme | Ce qu'elle prouve pour le pack NiMH |
|---|---|---|
| Fonctionnel / éclairage | UIC 555 (Amend.7:2013) ; EN 13272-1/-2:2019 | Éclairement secours 90 min, maintien 10 min grande vitesse, bascule vers 0,6 Un |
| Environnement équipement | EN 50155:2017 ; EN 50163 | Classe température OT1-OT6, plage alim, coupure S1/S2/S3, vie L1-L4, autonomie à froid |
| Mécanique | IEC 61373:2010 (éd.2) ; éd.3:2026 | Vibration aléatoire catégorie 1 classe B montée caisse, endurance longue durée et choc sur trois axes |
| CEM | EN 50121-3-2 | Salve transitoire rapide, onde de choc, immunité commun HF et émissions pour chargeur et protection |
| Feu | EN 45545-2 ; EN 45545-6 | Dégagement de chaleur, fumée et toxicité des plastiques, isolation et enveloppe autour du pack |
| Performance / sécurité cellule | IEC 61951-2:2017+A1:2022 ; IEC 62133-1:2017 ; IEC 63115-2:2021 ; IEC 61959 | Capacité, rétention de charge, vie en cyclage ; sécurité court-circuit, décharge forcée, surcharge ; essais mécaniques cellule |
| Transport | UN 3496 ; IATA A199 | Batteries à électrolyte fortement alcalin ; NiMH non restreint comme fret lithium ; pas de UN 38.3 requis |
EN 50155:2017 est la norme horizontale avec laquelle s'ouvre toute armoire électronique de matériel roulant. Pour un module de secours, les décisions contraignantes sont la classe de température, la plage d'alimentation et la classe de coupure. Les six classes de service vont de OT1 (-25 C à +55 C) et OT2 (-40 C à +55 C), les classes compartiment et salon dans lesquelles tombent la plupart des luminaires de secours, jusqu'à OT3/OT4 puis OT5/OT6 qui atteignent +85 C pour un montage chaud sous caisse ou près de la traction. L'essai à froid n'est pas un essai de mise sous tension à chaud : le module est stabilisé thermiquement à la limite froide, puis doit remplir sa fonction de secours - fournir l'autonomie de 90 minutes - à cette température. L'essai de chaleur sèche maintient l'équipement à la limite fonctionnelle chaude, l'essai de chaleur humide fait un programme cyclique 40 C / 95 % d'humidité, et l'essai de variation de température déplace l'appareil entre enceinte chaude et froide pour solliciter joints et connecteurs.
L'enveloppe électrique est définie par rapport aux tensions d'alimentation nominales de l'EN 50163 (24 V, 72 V, 110 V et les autres). L'équipement doit démarrer et tenir la fonction sur les plages continue et fluctuante, et il doit franchir les coupures d'alimentation définies : S1 n'exige pas de ride-through, S2 exige 10 ms et S3 20 ms sans que la charge de secours ne tombe. En pratique, la creux de 10 à 20 ms est franchie par un condensateur de maintien à l'entrée du DC/DC, non par le pack NiMH ; le pack est là pour la vraie longue coupure après décroissance du maintien. La norme définit aussi la classe de vie L1 à L4, qui encadre la durée de service attendue en années et pilote la marge de capacité en fin de vie intégrée au pack dans la partie B.
IEC 61373 classe l'équipement selon son boulonnage, car un objet sur l'essieu voit bien plus d'énergie qu'un objet dans une armoire montée sur caisse. Catégorie 1 montée sur caisse : classe A couvre les armoires, sous-ensembles et composants fixés directement sur ou sous la caisse, et classe B tout ce qui est monté dans une armoire elle-même montée sur caisse. Catégorie 2 montée sur bogie et catégorie 3 sur essieu, avec des spectres de vibration aléatoire et de choc progressivement plus sévères. Un module NiMH étanche dans un luminaire de secours, une commande de porte ou un amplificateur PA est catégorie 1 classe B : il roule sur le spectre de caisse, mais doit quand même survivre à l'endurance en vibration aléatoire longue durée, à la vibration aléatoire fonctionnelle pendant laquelle le chargeur et la protection ne doivent ni se réinitialiser ni perdre l'état de charge, et aux impulsions de choc sur chacun des trois axes. Les languettes soudées, le confinement des cellules, la rétention des connecteurs et la fixation interne des composants sont dimensionnés pour ce spectre ; un module conçu pour un usage consommateur portable ne passera pas.
| Catégorie IEC 61373 | Emplacement typique | Pertinence pour le module NiMH de secours |
|---|---|---|
| Catégorie 1 classe A | Armoires et équipements fixés à la caisse | Armoire contenant l'électronique de commande de secours |
| Catégorie 1 classe B | Objets dans une armoire montée sur caisse | Module NiMH distribué dans luminaire / commande de porte / ampli PA - la cible de conception |
| Catégorie 2 | Monté sur bogie | Non applicable aux modules de secours de caisse |
| Catégorie 3 | Monté sur essieu | Non applicable ; spectre le plus sévère réservé au matériel porté par essieu |
EN 50121-3-2 est la norme CEM niveau appareil pour le matériel roulant. Le chargeur et l'électronique de protection dans le module de secours sont essayés pour les émissions rayonnées et conduites et pour l'immunité : décharge électrostatique sur les surfaces accessibles, immunité aux champs électromagnétiques HF, salves transitoires rapides (salve plus ou moins 2 kV, 5/50 ns, 5 kHz) sur les ports d'alimentation et signal, immunité aux ondes de choc (plus ou moins 2 kV ligne-terre, plus ou moins 1 kV ligne-ligne, 1,2/50 microseconde), et coupures ou creux. La cellule NiMH elle-même est un composant électrochimique passif ; le risque CEM siège dans le chargeur à commutation et le MOSFET de protection, raison pour laquelle la mise en page tient le circuit de charge loin du chemin de mesure basse tension et prévoit un filtrage d'entrée.
Le comportement au feu suit EN 45545-2 pour les matériaux - l'enveloppe ABS ou polycarbonate, le substrat PCB, les gaines d'isolation, les étiquettes et le potent - et EN 45545-6 pour les règles de lutte contre l'incendie et de mesure des fumées ; les niveaux de danger HL1 à HL3 dépendent du type de véhicule, de la zone et de la catégorie d'exploitation, et un salon voyageurs exige plus qu'un compartiment technique sous caisse. La protection contre l'infiltration suit EN 60529 : un luminaire in-vehicule peut être IP40 ou IP44, tandis qu'une commande de porte ou un module près d'un carrefour peut être IP54 ; l'indice est déclaré sur le produit et l'étanchéité réalisée en conséquence. La conception de maintenance courante - l'interrupteur d'essai manuel, l'indicateur d'état et un module enfichable qui ne nécessite pas de dépose du luminaire - est ce qui permet à l'exploitant de démontrer la disponibilité sur la durée de vie L4, et la documentation de gestion de batterie enregistre les vérifications de capacité et le seuil de fin de vie.
Les essais véhicule prouvent le module tel qu'installé ; les essais cellule prouvent que la chimie est sûre et transportable. IEC 61951-2:2017+A1:2022 fixe le programme de performance pour les cellules NiMH portables étanches : capacité au régime normal, rétention de charge après stockage, vie en cyclage et décharge à basse température. IEC 62133-1:2017 est la norme de sécurité pour les cellules étanches contenant du nickel (la partie -1 ; IEC 62133-2 concerne le lithium et ne doit pas être citée sur une déclaration NiMH), et elle couvre le court-circuit externe, la chute libre, l'abus thermique, la décharge forcée et la surcharge. IEC 63115-2:2021 étend le programme aux cellules NiMH industrielles utilisées dans les équipements, ce qui est la bonne référence pour un module de secours ferroviaire longue durée, et IEC 61959 fixe les essais mécaniques sur la cellule elle-même. La protection niveau pack ajoutée dans la partie B - la déconnexion 0,9 V par cellule, le PTC et le fusible réarmable - s'appuie sur les essais de sécurité cellule et est documentée sur le schéma du module.
Le transport est la couche la plus facile à mal traiter. Les packs NiMH étanches expédient sous UN 3496, le numéro ONU des batteries à électrolyte fortement alcalin ; ils ne sont pas UN 38.3, et ils ne sont jamais UN 3480 ou UN 3481 (lithium-ion). La disposition spéciale IATA A199 retire explicitement le NiMH des restrictions fret batteries lithium, donc le fret aérien n'exige pas le récapitulatif d'essai lithium, mais le pack exige quand même le classement UN 3496, l'emballage adéquat et la déclaration marchandises dangereuses. Pour la batterie 110 V niveau train, quand l'exploitant spécifie NiCd ventilé ou plomb-acide, les normes pertinentes sont IEC 62973-2 (NiCd) et IEC 62973-3:2024 (plomb) ; Weijiang fournit les modules NiMH étanches distribués de secours et ne fabrique pas la batterie de train.
Le pack est essayé comme sous-ensemble électronique monté sur caisse : l'environnement est EN 50155:2017 (classe de température OT1 ou OT2 pour le matériel de salon, classe de vie L4, coupure S2/S3 franchie par le condensateur de maintien), la mécanique est IEC 61373 catégorie 1 classe B, la CEM est EN 50121-3-2, le feu est EN 45545-2/-6, et la cible fonctionnelle est l'autonomie de 90 minutes dans UIC 555 et EN 13272-1/-2. Les cellules sont séparément qualifiées selon IEC 61951-2, IEC 62133-1 et IEC 63115-2.
Non. Le NiMH étanche voyage sous UN 3496 (batteries à électrolyte fortement alcalin) et la disposition spéciale IATA A199 confirme que le NiMH n'est pas restreint comme fret lithium. UN 38.3 et les numéros UN 3480/UN 3481 appartiennent aux cellules lithium-ion et ne doivent pas figurer sur un document d'expédition NiMH.
Pour l'équipement de salon voyageurs, le choix typique est OT1 (-25 C à +55 C) ou OT2 (-40 C à +55 C). L'essai contraignant est l'autonomie à froid : après stabilisation à -25 C, le pack doit encore fournir l'énergie de secours de 90 minutes, raison pour laquelle la partie B dimensionne contre la capacité en fin de vie après un trempage à froid plutôt que contre la plaque signalétique.
C'est IEC 61373 catégorie 1 classe B : un objet dans une armoire ou une enveloppe montée sur caisse. Il n'est pas monté sur bogie (catégorie 2) ni sur essieu (catégorie 3). Les languettes soudées, connecteurs et confinement des cellules sont dimensionnés pour les spectres de vibration aléatoire et de choc de caisse, et le chargeur doit conserver son état pendant l'essai de vibration fonctionnel.
Le module est complètement chargé, conditionné à la température froide déclarée, puis basculé en mode secours et chargé avec le programme de charge de secours contractuel ; l'essai mesure que la tension reste au-dessus du seuil de coupure du pack et du seuil d'éclairement pendant la durée requise. Le profil de charge exact suit la liste des fonctions de secours du véhicule et les cibles d'éclairement UIC 555 / EN 13272 ; le chiffre de 13,4 Wh par zone de la partie B est un exemple illustratif.
La batterie 110 V niveau train est classiquement un bloc nickel-cadmium ou plomb-acide ventilé couvert par IEC 62973-2 (NiCd) ou IEC 62973-3:2024 (plomb). Les modules NiMH étanches que couvre cette série sont les batteries locales dans chaque luminaire de secours, commande de porte, amplificateur PA ou module de commande : plus petits, sans cadmium, peu d'entretien, et qualifiés selon IEC 61951-2, IEC 62133-1 et IEC 63115-2, expédiés sous UN 3496.
Fonction et autonomie : UIC 555 (Éclairage électrique dans le matériel roulant voyageurs, avec amendement 7:2013), y compris l'éclairement de secours de 50 % allée et 30 % zone assise, le minimum de 90 minutes et la bascule vers environ 0,6 Un pendant plus d'une demi-seconde ; EN 13272-1:2019 (grand rail, y compris l'exigence d'éclairage général de 10 minutes pour les rames grande vitesse et grandes lignes) et EN 13272-2:2019 (rail urbain, 5 lx axe central d'issue et 40 lx à la marche ouverte) ; règlement (UE) n 1302/2014 (TSI LOC&PAS) ; et les normes chinoises TB/T 3414 (éclairage secours EMU) et TB/T 3582-2023 (ventilation secours EMU). Environnement équipement : EN 50155:2017 (classes de température OT1 à OT6, classes de vie L1 à L4, classes de coupure S1/S2/S3, chaleur humide et variation de température), EN 50163 pour les tensions d'alimentation, EN 60529 pour l'IP, EN 45545-2 et EN 45545-6 pour le comportement au feu, EN 50121-3-2 pour la CEM des appareils et IEC 61373 (édition 2.0, 2010 ; édition 3.0, 2026) pour le choc et la vibration par catégorie de montage.
Références cellule et transport : IEC 61951-2:2017+A1:2022 pour la performance des cellules NiMH étanches, IEC 62133-1:2017 pour la sécurité des cellules étanches contenant du nickel (la partie -1), IEC 63115-2:2021 pour les cellules NiMH industrielles et IEC 61959 pour le fonctionnement mécanique ; la série IEC 62973 pour les batteries auxiliaires de matériel roulant (IEC 62973-2 NiCd, IEC 62973-3:2024 plomb) et GB/T 21413.1 pour les conditions générales des équipements de matériel roulant ; UN 3496 et disposition spéciale IATA A199 pour le transport. Les sévérités d'essai et critères d'acceptation reflètent les normes citées et des rapports d'organismes notifiés représentatifs ; les facteurs par cellule à froid, fin de vie et profondeur de décharge, l'énergie de 13,4 Wh par zone et tous les calculs de pack de cette série sont des exemples d'ingénierie illustratifs, et les valeurs contraignantes sont celles du cahier des charges véhicule et de l'édition de norme imprimée sur le certificat de type.
Weijiang Power fournit des packs NiMH étanches pour modules OEM de secours de caisse - luminaires LED de secours, commandes de porte, unités d'adresse voyageurs et d'interphonie et électronique de commande de secours - conçus selon les classes de température et de coupure EN 50155, le spectre de vibration de caisse IEC 61373 catégorie 1 classe B, la CEM EN 50121-3-2 et les exigences de feu EN 45545-2, avec construction à languettes soudées et protection fail-safe et documentation cellule IEC 61951-2 / IEC 62133-1 / IEC 63115-2. Les packs sont sans cadmium et voyagent sous UN 3496 avec le parcours IATA A199. Envoyez-nous votre tension nominale de bus, votre programme de charge de secours, l'autonomie requise, la classe de température à froid, la catégorie de montage et l'agencement de charge, et nous détaillerons le nombre de cellules, la capacité et la conception de charge, et soutiendrons les preuves d'autonomie à froid, vibration et CEM avant l'essai de type. Voir la gamme NiMH Weijiang pour les formats de pack standard, ou contactez notre équipe OEM avec votre spécification véhicule et votre liste de charge de secours.
