浙江頂峰技術(shù)服務(wù)有限公司　高江平

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平衡車UL認(rèn)證測試要求

浙江頂峰技術(shù)服務(wù)有限公司高江平

【摘要】闡述了平衡車認(rèn)證測試的必要性和相關(guān)依據(jù)；并著重對UL 2272標(biāo)準(zhǔn)中“結(jié)構(gòu)要求”和“測試要求”這兩大部分內(nèi)容進(jìn)行了解讀和說明。

【關(guān)鍵詞】平衡車；UL 2272標(biāo)準(zhǔn)；結(jié)構(gòu)要求；測試要求

0　前言

2015年12月12日，美國電商平臺亞馬遜宣布將對其平臺在售的平衡車進(jìn)行大規(guī)模的下架處理。于2016年2月18日，美國消費(fèi)品安全協(xié)會(CPSC)發(fā)布公告：要求在美國本土所生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售的平衡車必須要符合最新的安全標(biāo)準(zhǔn)，包括UL2272平衡車電路系統(tǒng)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，且所有平衡車電池必須符合UN38.3認(rèn)證要求。而作為全球安全科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者，UL (Underwriters Laboratories)宣布，2016年2月3日起接受平衡滑板車(Self-balancing scooter)也被稱為平衡車(Hoverboard)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計、結(jié)構(gòu)評估、測試，以及UL認(rèn)證的申請。UL目前制訂UL 2272標(biāo)準(zhǔn)為這類產(chǎn)品進(jìn)行測試與認(rèn)證，其涵蓋使用在平衡滑板車上的可充電電池和充電系統(tǒng)組合的電力驅(qū)動系統(tǒng)。

據(jù)了解，亞馬遜宣布下架的平衡車幾乎都來自中國，國產(chǎn)平衡車的安全性問題成為了行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)，同時也成為阻礙這一新興市場進(jìn)一步擴(kuò)大的主要原因。所以，我們有必要先來了解一下UL 2272標(biāo)準(zhǔn)對平衡車有哪些規(guī)定要求。

1　標(biāo)準(zhǔn)概述

UL2272標(biāo)準(zhǔn)分成兩大部分，分別是產(chǎn)品的“結(jié)構(gòu)要求”和“測試要求”。其中“測試要求”又分成電氣、機(jī)械、環(huán)境三個部分。

2　結(jié)構(gòu)要求

標(biāo)準(zhǔn)中“結(jié)構(gòu)要求”部分對平衡車的關(guān)鍵部件提出了所需要滿足的條件。包括：非金屬材料的要求，金屬部件的防腐處理，外殼的要求，內(nèi)部接線及連接端子的要求，充電器、保險絲、指示燈的要求，電氣間隙和電氣隔離要求，絕緣等級和保護(hù)接地要求，電池芯、馬達(dá)的要求，以及生產(chǎn)線測試的要求。只有在滿足這些“結(jié)構(gòu)要求”的前提下，UL才對會平衡車整車進(jìn)行測試。根據(jù)筆者所在實驗室很多年來UL認(rèn)證檢測工作的經(jīng)驗，我們將標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)部分解讀成以下基本要求：

a.塑料外殼的原材料必須符合三個標(biāo)準(zhǔn)的要求，分別是UL94、UL746B和UL746C。

b.充電器必須滿足三個標(biāo)準(zhǔn)(UL1310/UL1012/UL60950-1)中的任意一個，充電器的額定電流及電壓必須和平衡車相匹配。

c.電池必須滿足UL2271，UN/DOT 38.3，亦可隨整機(jī)測試。

d.保險絲應(yīng)符合UL248-13或者UL248-14，其認(rèn)證參數(shù)(電流、電壓)應(yīng)符合實際使用。

e.平衡車所用電機(jī)按UL1004-1評估，如果沒有經(jīng)過認(rèn)證，亦可隨機(jī)測試。

f.平衡車所用內(nèi)部連接導(dǎo)線、光耦、端子臺、印刷線路板、連接器必須符合相應(yīng)的UL標(biāo)準(zhǔn)，分別為UL758、UL1577、UL1059、UL796及UL 486A-486B。

g.平衡車的安全保護(hù)電路，其硬件和軟應(yīng)按三類標(biāo)準(zhǔn)之一進(jìn)行功能安全評估：UL991及UL1998，UL60730-1，IEC 61058系列。

在產(chǎn)品部件符合上述要求的前提下，我們才可以對平衡車整體進(jìn)行測試。

3　測試要求

3.1電氣測試

3.1.1過度充電測試

該測試旨在評估平衡車是否有能力抵御正常狀態(tài)下的過度充電，或因充電控制電路里某單元件出現(xiàn)故障或失效導(dǎo)致的過度充電。

3.1.2短路測試

該測試旨在評估平衡車是否有能力抵御內(nèi)部短路而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.1.3過度放電測試

該測試旨在評估平衡車是否有能力抵御因保護(hù)電路出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的過度放電，標(biāo)準(zhǔn)要求不能出現(xiàn)起火、爆炸、外殼破裂、電解液泄露、絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.1.4溫升測試

該測試旨在評估平衡車在最大充電和最大負(fù)載工作狀態(tài)下，各零部件工作溫度是否超過其對應(yīng)的限值。

3.1.5不平衡充電測試

該測試旨在評估使用了電池串聯(lián)設(shè)計的平衡車在電池電量不均衡的情況下進(jìn)行充電，電池的工作參數(shù)仍符合規(guī)定值，同時不能出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.1.6耐壓測試

該測試旨在評估平衡車電氣間隙和危險電壓電路的絕緣。

3.1.7絕緣電阻測試

該測試旨在評估平衡車危險電壓電路和用戶可觸及表面之間的絕緣是否充分，以及絕緣材料是否為“非吸濕性”材料。

3.2機(jī)械測試

3.2.1振動測試

該測試旨在評估平衡車抵御在使用過程中可預(yù)見的振動的能力而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.2.2沖擊測試

該測試旨在評估平衡車抵御在使用過程中遭受機(jī)械沖擊的能力而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.2.3碾壓測試

該測試旨在評估平衡車抵御在使用過程中遭受機(jī)械碾壓的能力而不出現(xiàn)起火，爆炸，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.2.4跌落測試

該測試旨在評估平衡車抵御在使用過程中因為提舉,放置導(dǎo)致意外跌落的能力而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.2.5材料模壓測試

該測試旨在評估平衡車的注塑外殼是否存在因注塑過程中產(chǎn)生的的內(nèi)應(yīng)力釋放引起的收縮和扭曲，進(jìn)而造成危險部件外露或電氣間隙減小。

3.2.6應(yīng)力釋放測試

該測試旨在評估當(dāng)平衡車使用了不可拆卸電源線設(shè)計，電源線在被用戶拉扯和擠壓時不出現(xiàn)損壞和移位，不導(dǎo)致電氣間隙減小，也不破壞內(nèi)部電氣連接。

3.3環(huán)境測試

3.3.1IPX4防水

該測試旨在評估平衡車實際使用過程中的防水能力，而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.3.2部分浸水

該測試旨在評估平衡車在使用過程中不會因為接觸到泥漿而導(dǎo)致起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象。

3.3.3熱循環(huán)測試

該測試旨在評估平衡車抵御環(huán)境溫度積聚變化的能力而不出現(xiàn)起火，爆炸，外殼破裂，電解液泄露，絕緣電阻低于要求值等可能給用戶造成危險的現(xiàn)象，例如平衡車的運(yùn)輸過程或從具有溫暖溫度的車庫和寒冷的環(huán)境溫度內(nèi)進(jìn)出。

3.3.4標(biāo)簽牢固性測試

該測試旨在評估平衡車的標(biāo)簽在被不同的液體擦拭之后信息仍能識別且不能出現(xiàn)卷曲等損壞。

3.4其它

如果平衡車所用馬達(dá)未按UL1004-1進(jìn)行過測試，則需要對馬達(dá)進(jìn)行以下測試：

馬達(dá)過載：該測試旨在評估平衡車的馬達(dá)抵御使用過程中可能出現(xiàn)的過載情況而不造成馬達(dá)繞組的溫升超過限值，同時需滿足耐壓和絕緣電阻測試(當(dāng)馬達(dá)和其保護(hù)元件已經(jīng)評估過可以免除該測試)；

馬達(dá)堵轉(zhuǎn)：該測試旨在評估平衡車的馬達(dá)抵御使用過程中可能出現(xiàn)的堵轉(zhuǎn)情況而不造成馬達(dá)繞組的溫升超過限值，同時需滿足耐壓和絕緣電阻測試(當(dāng)馬達(dá)和其保護(hù)元件已經(jīng)評估過可以免除該測試)。

參考文獻(xiàn)

[1]UL 2272Outline of Investigation for Electrical Systems for Self-Balancing Scooters.