Als je een pacemaker hebt, dan weet je waarschijnlijk dat bewegen goed voor je is. Je bent dan ook op de hoogte dat je moet oppassen met elektrische straling. Misschien vraag je je ook af of de combinatie pacemaker en elektrische fiets een goede is. Het antwoord is dat e-bikes veilig zijn voor jouw pacemaker, maar hoe zit dat? We nemen een duikje in de wereld van elektrische straling.
EMC uitgelegd
In deze blog behandelen we de Electric Magnetic Compability (EMC). EMC is het concept om verschillende elektronische apparaten te laten werken zonder onderlinge interferentie.
Alle elektrische apparaten genereren tijdens het gebruik noodzakelijkerwijs elektromagnetische velden. In het dagelijks leven kun je dit heel goed waarnemen. Een voorbeeld is het flikkeren van de oude pc-monitor wanneer er een oproep binnenkomt op een mobiele telefoon in de buurt. De oorzaak van deze storing is het elektromagnetische veld van de telefoon.
Elektromagnetische straling ebikes
Elektromagnetische straling wordt ook door de motor van e-bikes gegenereerd. Omdat deze zijn aandrijfkracht genereert met behulp van dergelijke velden tussen de rotor en de stator.
Ook de vermogenselektronica kan dergelijke effecten veroorzaken, zoals bijvoorbeeld:
- schakelaars,
- regelaars
- en omvormers van elektrische spanningen.
Op dezelfde manier ontstaan dergelijke velden rondom alle kabels waar in de e-bike stroom doorheen vloeit. Hoe langer dergelijke kabels zijn, hoe meer dergelijke effecten worden versterkt. Als dergelijke storingen in de e-bike het besturingssysteem beïnvloeden en de motor onbedoeld zijn gedrag verandert, kunnen gevaarlijke situaties ontstaan,.
Daarom moet er bij het ontwerpen van een e-bike gezorgd worden dat de werking van andere elektronische apparaten niet wordt verstoord. Omgekeerd is het noodzakelijk om de elektronische componenten van een e-bike te beschermen tegen interferentievelden van hun kant.
Testen van elektromagnetische velden volgens DIN-norm
Dit betekent dat motor niet alleen getest wordt op straling en bescherming tegen interferentie door elektromagnetische velden. Ook alle overige componenten zoals de verlichting, de accu en het display moeten aan de normen voldoen, Zowel afzonderlijk alsmede als compleet systeem op de rijklare e-bike.
Richtlijn DIN EN 15194:17
De richtlijn DIN EN 15194:17 definieert de overeenkomstige eisen voor testen en elektromagnetische compatibiliteit. Deze proef is opgedeeld in drie delen. Bij de immuniteitstest richten ingenieurs antennes op de fiets die interferentie uitzenden in het frequentiebereik van 20 tot 2000 MHz.
Op de testbank zetten de testers de motor aan met een realistische snelheid van 22,5 km/u. Tijdens de test mag de snelheidsverandering niet groter zijn dan 10%. Ook de bedrijfsstatus van het systeem moet ongewijzigd blijven. Alle metingen vinden zowel aan de voor- als achterkant van het wiel plaats, maar ook in de stand-by- en duwhulpmodus.
Snelheidsveranderingen
Tijdens de test registreert de testbank het uitgangsvermogen van de aandrijving en de snelheid ervan. Tijdens dit proces mag de snelheidsverandering niet groter zijn dan 10%. En ook de bedrijfstoestand van het systeem moet ongewijzigd blijven. Daarnaast zijn er camera’s geïnstalleerd in de meetkamer. Deze bewaken de toestand en het gedrag van de verlichtingssystemen en de besturingseenheid.
Het belangrijkste punt is dat alle stroom voerende onderdelen en alle kabels in het product moeten worden afgeschermd. In combinatie met een zorgvuldige montage kunnen onregelmatigheden en storingen worden uitgesloten.
De EMC-test omvat uitgebreide testprocedures
De focus ligt ook op de elektromagnetische velden die de e-bike uitzendt. Op het gebied van interferentie-emissie controleren de engineers of dit binnen bepaalde grenzen blijft. Hiervoor rijdt de fiets op de testbank met een realistische belasting van 75% van het nominale continuvermogen. De antennes in het testlab zijn nauwkeurig op de fiets uitgelijnd. Deze detecteren mogelijke emissies in een frequentiebereik van 30 tot 1000 MHz.
Buiten deze bandbreedte kunnen emissies interfereren met bijvoorbeeld radiofrequenties, radioapparatuur of machines. De testers voeren metingen uit aan beide zijden van de fiets en in de standby-modus. Bij de ESD-test wordt gecontroleerd of eventuele omgevingsverschillen interfereren met de elektronische componenten van de e-bike.
In de praktijk kan de fietser deze zelf veroorzaken. Iedereen kan elektrostatisch geladen raken. Als je vervolgens bijvoorbeeld het display van de e-bike aanraakt, kan de spanning ontladen. In het testlab gebeurt dit met behulp van ESD-pistolen. Die contactontladingen van +/- vier kV en luchtontladingen van +/- acht kV specifiek op de e-bike afgeven. Het bombardement mag geen blijvende veranderingen in de bedrijfstoestand van de gehele fiets en alle elektronische onderdelen veroorzaken.
Deze uitgebreide tests garanderen je dat je veilig met jouw pacemaker op een goed geteste e-bike kunt fietsen.