Volvo Buses

SVERIGE

Ett helhetsgrepp om elsäkerhet

Införandet av elbussar innebär ett teknikskifte. Elbussar och konventionella bussar har för det mesta samma säkerhetsrelaterade egenskaper, men det finns några viktiga skillnader – till exempel drivlinan och energilagringen. De är en viktig del av Volvos säkerhetsarkitektur, som omfattar samtliga aspekter av ett fordons elektriska system och komponenter. 

Säkerhetsfunktioner

Redan i varje enskild battericell finns förebyggande funktionalitet i form av autonoma funktioner som förhindrar att saker och ting eskalerar om något skulle inträffa. Och på fordonsnivå övervakas alla funktioner så att föraren, och trafikledningen, kan varnas om en risk upptäcks. 

Förarkommunikation

Vid behov visar säkerhetssystemet i en elbuss från Volvo omedelbart ett meddelande eller en varning för föraren, men bara när det krävs ett direkt ingripande från förarens sida. Att undvika överflödig information hjälper föraren att behålla fokus på sin huvuduppgift, som är att se till att passagerarna kommer till sin destination – säkert och i tid.

Föreskrifter och standarder

När det gäller fordonssäkerhet finns det en mängd olika regler och föreskrifter. För elektriska drivlinor är R100-standarden central. Den beskriver ett stort antal parametrar som ska beaktas och testas. Alla elfordon från Volvo Bussar följer R100-standarden. 

Riskfaktorer

Det finns inget som tyder på att elbussar skulle vara mer riskbenägna än konventionella bussar. Men alla fordon är förknippade med vissa risker och för elbussar ser dessa lite annorlunda ut än för diesel- och gasbussar. Riskerna delas ofta in i huvudkategorierna driftrelaterad risk, kollisionsrisk och brandrisk.

Driftrelaterade risker

Litiumjonbatterier är känsliga för felaktig användning som överladdning och överdriven urladdning. Överladdning kan inträffa om felaktig eller olämplig laddningsutrustning används, om säkerhetsprocedurer förbises eller om säkerhetsfunktionerna ombord på bussen åsidosätts.

Kollisioner

Om en kollision skulle inträffa kan en kraftig stöt skada högspänningskablar och golvmonterade batterier. Om fordonet välter kan takmonterade batterier skadas. Och om denna skada är tillräckligt allvarlig kan läckage uppstå. I värsta fall kan fordonet börja brinna på grund av interna kortslutningar. 

Brand

Det är ett vedertaget faktum att batterier med allvarliga skador utgör en brandrisk. Men ett elfordon är inte mer benägna att fatta eld än ett fordon med förbränningsmotor. Rapporterade data * visar att brandfrekvensen för elfordon rent generellt är 8–20 gånger lägre än för fordon med förbränningsmotor. De statistiska uppgifterna är dock begränsade.

* Rapport från RISE: Electric Trucks – Fire Safety Aspects, Jonna Hynynen, 2023-06-26.

ESS-övervakningsprocess

Batteriernas skick och prestanda är avgörande för en säker drift av elbussar. Batterihanteringssystemet reglerar laddnings- och urladdningsströmmen samt styr kylning och uppvärmning av batteriinstallationerna för att säkerställa optimala driftförhållanden för batterierna.

Ett stort antal sensorer samt aktiv kontroll

I en elbuss från Volvo övervakas alla relevanta parametrar kontinuerligt för att upprätthålla säker drift. För att hålla cellen i optimalt skick – och med god marginal inom ramen för säkerhetsfönstret – har centralenheten och batterihanteringssystemet till uppgift att kontinuerligt:

  • övervaka temperatur och spänning 
  • reglera kylningen
  • kontrollera spänning/ström
  • aktivera varnings- och kontrollfunktioner om parametrar är utanför säkerhetsfönstret 
  • koppla från batteriet i händelse av fara.

Säkerhetsfönster

Säkerhetsfönstret visar det temperatur- och spänningsområde som definierats för batteriet och inom vilket driften är säker. Avvikelser från dessa värden kan påverka prestanda och livslängd.
 

Om temperaturen håller sig ovanför säkerhetsgränsen – eller ofta överskrider den – kan det uppstå en intern kortslutning i cellen, vilket i sin tur leder till gasutsläpp eller termisk rusning. Om spänningen ligger utanför säkerhetsfönstret kommer cellen dessutom långsamt att försämras, vilket i slutänden kan resultera i en säkerhetsrisk.

En kedja av skyddande barriärer

Energilagring ska alltid skyddas från alla typer av felaktig användning. Skador på ett batteri kan leda till olika riskscenarier och göra att saker och ting eskalerar. I slutänden kan termisk rusning uppstå, vilket i sin tur kan göra att bränder utvecklas. Därför har Volvos elbussar flera nivåer av säkerhetsfunktioner som förhindrar att problemen fortskrider.

Mekaniskt skydd

I Volvos batterier är cellerna monterade i moduler, vilket ger mekaniskt skydd, vibrationsdämpning och värmeisolering. Modulerna är samlade i ett batteripack, vars robusta stålhölje är en integrerad del av det mekaniska skyddet. 
 

Robust hölje förhindrar deformation och fysisk påverkan
Förseglade moduler förhindrar att vatten tränger in
Barriärer mellan modulerna reducerar och fördelar kraften från mekaniska stötar

 

Elektriskt skydd

Batterierna och alla elektriska komponenter övervakas kontinuerligt av batterihanteringssystemet och centralenheten. Om en avvikelse upptäcks kan celler, pack och hela drivsystemet kopplas bort. Högspänningskablarna övervakas av HVIL-kretsen (Hazardous Voltage Interlock Loop). Om kretsen bryts kopplas batteriet bort vid källan. 
 

Alla elektriska parametrar hålls under kontroll med hjälp av övervakning.
HVIL stänger av drivpänningen om en risk upptäcks.
Säkringar kopplar bort hela eller delar av drivspänningskretsen.
Ventiler ser till att ackumuleringen av det inre trycket minskar.

 

Termiskt skydd

I hela energilagringssystemet styrs temperaturen av ett separat vätskebaserat kyl-/värmesystem. Om temperaturen stiger skyddas intilliggande celler och moduler av värmebeständiga material.  
 

Värmebarriärer förhindrar att temperaturen stiger i intilliggande celler och moduler.
Systemet för aktiv uppvärmning och kylning ser till att batteritemperaturen ligger inom säkerhetsfönstret.
Ventilationen gör så att den inre värmealstringen minskar.

 

Aktiva åtgärder

Systemet för temperaturkontroll av batterierna minskar aktivt risken för fel och kopplar vid behov bort batterierna för att förhindra andra skadliga omständigheter. Systemet spårar också aktivt tecken på termisk rusning och aktiverar varningar till föraren.
 

Temperaturkontroll
Frånkoppling av batterier
Detektering av termisk rusning
Förarvarningar

 

Säkerhet i depå och verkstad

Underhåll och reparation av elbussar har mycket gemensamt med hur det fungerar för konventionella bussar. Skillnaden är drivlinan, batterierna och den interna energihanteringen. För arbete med högspänningssystem krävs särskild utbildning och certifiering.

Väldefinierade säkerhetsrutiner

Flera komponenter i det elektriska drivsystemet kan inte repareras, utan ska i stället bytas ut och returneras till Volvo. För alla typer av arbeten på drivsystemet måste en urdrifttagningsprocedur följas, och efter avslutat arbete återställs fordonet i driftläge med hjälp av en driftsättningsprocedur.

Behörighet och ansvar

De strikta rutinerna säkerställer att serviceteknikern inte utsätts för farlig spänning. Det är endast behöriga personer, det vill säga ”den tekniker som ansvarar för arbetsåtgärden”, som får genomföra urdrifttagning och driftsättning. För att få utföra arbetet måste denna person dessutom ha fått ansvaret delegerat till sig från chefen. 

Nedladdningar

Läs mer om Volvos helhetsgrepp om elsäkerhet.

Vill du veta mer?

Skicka en fråga till oss

Vill du fortsätta diskussionen? Fyll i vårt kontaktformulär så hör vi av oss.

Sekretesspolicy*

Genom att skicka det här formuläret med kryssrutan för sekretesspolicyn markerad ger du Volvokoncernen tillåtelse att spara dina personuppgifter och använda dem för ändamål som är relaterade till din förfrågan.

Sekretesspolicy och annan information

Tala med en säljare

Hitta en Volvosäljare som kan hjälpa dig att göra dina dagliga arbetsuppgifter så effektiva och lönsamma som möjligt.

Lokala säljkontakter

Hitta en återförsäljare

Volvo har ett av branschens mest omfattande servicenätverk, med fler än 1 500 återförsäljare och servicecenter över hela världen.

Våra återförsäljare