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平衡車UL 2271和UL2272標準測試方法應用和測試儀器清單

提供者:東莞市高升電子精密科技有限公司   發布時間:2019/5/29  閱讀次數:20次   進入該公司展臺

        近年來,隨著全球變暖溫室效應和人們環保意識的加強,新能源電動車的數量與日俱增。與此同時,電氣工程師們經過潛心的研究,終于開發出兩輪電動平衡車,也叫扭扭車、漂移車、獨輪車。憑借其出色的設計,環保便捷的理念,輕便快捷的用戶體驗迅速的在全球贏得了廣大青少年朋友的青睞,從某種程度而言也迎合了全球市場以鋰電池為代表的新能源發展趨勢,能夠較有效的緩解城市交通擁堵,特別適合短途戶外旅行、輕型慢跑、觀光賞景用途。


平衡車要求便于攜帶、續航時間長、荷載能力強、騎行速度快,因此也給使用的鋰電池選擇提出了嚴苛的條件。具有大倍率充放電的鋰離子電池因為其高體積比能量,成為平衡車電池的首選。但高能量的鋰電池同時也給我們帶來了高安全風險,加上平衡車相對傳統消費類電池產品更嚴酷的使用環境,鋰電池的失效更容易發生。特別是鋰電池在大電流放電后,再過充電,很容易起火或者爆炸。針對平衡車的安全問題,我們一起圍繞UL 2271和UL2272標準來探討下相關標準需要做的測試項目和對應的檢測設備:


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零部件要求

平衡車整車外殼(UL746C、UL746B)、充電器(二類電源 UL1310、非二類電源 UL1012、UL60950-1)、馬達(高于 60V 直流電壓滿足 UL1004-1,低于 60V 直流電壓可滿足 UL1004-1 或本標準要求)、線路及端子(UL2251 等)、保護電路(UL991、UL1998 等)、電池組(UL2271)都應該滿足 UL2272 中對配件提出的具體標準要求。


一、電性能測試

1、過充

完全充滿電的電池按照0.2C電流放電至終止電壓,隨后在電路保護單一失效的情況下,按照制造商允許最大充電電流充電。當出現以下情況時,試驗終止:

1)電壓達到最大電壓限制的110%并且溫度達到室溫;

2)樣品達到穩定狀態,時間2h后;

3)爆炸或起火

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(Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測試系統

2、短路

完全充電的電池組在單一故障的情況下進行短路,短路電阻不大于20mΩ。當樣品恢復到室溫或發生起火爆炸后試驗終止。

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(Delta德爾塔儀器——溫控型鋰電池外部短路試驗機)

3、過放

完全充滿電的電池組在單一故障條件下進行過放,放電電流按照制造商規定的最大放電電流。當樣品電壓接近0伏,或保護電路起作用時試驗終止。

2.png

(Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測試系統

4、溫度測試

完全放電的電池組放置于恒溫箱中,溫度設置為最大充電上限溫度,電池溫度穩定后按最大充電電流進行充電,充滿電且電池溫度穩定后按制造商要求進行放電。進行5次充放電循環。(溫度滿足表 26.1、26.2 部件及可接觸表面溫度要求)

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(Delta德爾塔儀器——鋰電池熱沖擊試驗機

5、不均衡充電 (一個電芯完全放電、其他電芯放電至容量的 50%,用規定的充電器充電)

將電池組充滿電,將其中一只電芯(或電芯組)放電50%,其余電芯完全放電,隨后電池按照制造商要求充電,監測部分充電電芯電壓是否在充電過程中電壓值將超過其電壓限值。

2.png

(Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測試系統

6、耐壓測試 (電壓大于 60V 才需要進行本測試)

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(KIKUSUI 日本菊水——TOS5200 耐壓測試儀)

7、絕緣電阻測試(電壓大于 60V 才需要進行本測試)

6.png

(KIKUSUI 日本菊水——TOS7200 絕緣電阻測試儀)


二、機械性能測試

1、振動測試(Vibration Endurance Test)

充滿電后的平衡車按下表進行振動測試。

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當振動一個樣品,每個方向振動 21h,當同時振動測試兩個樣品,每個方向振動 15h,當同時振動三個樣品,每個方向振動 12h。測試后,如果平衡車仍可運行,應至少經受一次充放電循環。振動后平衡車無起火、爆炸、外殼破裂、觸電危險。

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(Delta德爾塔儀器——振動試驗臺

2、沖擊測試(Shock Test)

充滿電的平衡車按下表進行平衡車沖擊測試,在六個方向進行,每個方向沖擊三次。

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測試后,如果平衡車仍可運行,應至少經受一次充放電循環。沖擊后平衡車無起火、無爆炸、無外殼破裂、無觸電危險。

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(Delta德爾塔儀器——沖擊試驗臺

3、擠壓測試(Crush Test)

本測試主要考察平衡車整機在經受外部擠壓后的安全性

11.jpg

完全充滿電的平衡車經受下圖規格的擠壓板的擠壓,直至變形量達到 50%,或擠壓力達到平衡車質量的 1000 倍,或擠壓力達到 100KN (最先大為準)。擠壓力方向垂直于平衡車運動方向。樣品只接受一次擠壓。擠壓后平衡車不起火、不爆炸、無觸電危險。

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(Delta德爾塔儀器——300KN擠壓試驗機

13.jpg

(標準擠壓板)

4、跌落測試(Drop Test)

完全充滿電的平衡車經受三次從高度為 1 米處的跌落,跌落后如果平衡車仍可操作,應進行至少一次充放電循環測試。平衡車應不起火、不爆炸、外殼不破裂、無電解液泄漏。

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(Delta德爾塔儀器——平衡車跌落試驗機

5、外殼烤箱測試(Mold Stress Relief Test)

試驗前平衡車完全放電,該測試主要測試平衡車整機外殼在高溫環境下熱塑性外殼是否產生收縮及變形。平衡車在 70℃溫度下放置 7h。將平衡車從高溫箱移出,平衡車溫度降低到室溫。不應產生外殼破裂后帶電零部件被測試桿(2.5mm 直徑 100mm 長)觸及。

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(Delta德爾塔儀器——高溫熱老化試驗箱

16.png

(Delta德爾塔儀器——防觸電關節試驗指

6、電機過載

啟動平衡車,首先施加正常載重,隨后逐漸增大平衡車載重,直至產生過載保護或馬達線圈斷路。平衡車馬達線圈溫度計滿足以下要求。

Thermal   class

Class A

Class B

Class F

Class H

Temperature   limit ℃

140

165

190

215

17.png

(Delta德爾塔儀器——電機綜合性能測試臺)

7、電機堵轉

起動平衡車馬達,讓輪子自鎖 7h 或達到穩定狀態(時間更長著為準),馬達線圈溫度應滿足以下要求。

18.jpg

17.png

(Delta德爾塔儀器——電機綜合性能測試臺)

8、翻轉試驗(Roll Over Test)

完全充滿電的電池按照90°/15s進行旋轉,旋轉360°,在樣品三個互相垂直的方向。(整車無翻轉測試)

19.png

(Delta德爾塔儀器——平衡車翻轉測試臺

三、環境測試

1、IPX4級防水測試

防水濺,經受 IPX4 等級測試,試驗后,如果平衡車仍可運行,應至少經受一次充放電循環。樣品應無起火、無爆炸、無外殼破損、無電解液泄漏、無觸電危險。

20.png

(Delta德爾塔儀器——IPX3/4擺管淋雨試驗機

2、部分浸水

經過防水等級 4 試驗后,將測試樣品浸入水中,水深應為平衡車 1/2 高度或水沒過平衡車腳部受力處(兩者中水位更高的高度—),浸水 5 分鐘。測試后,如果平衡車仍可運行,應至少經受一次充放電循環。平衡車應不起火、不爆炸、外殼不破裂、無電解液泄漏、無觸電危險。

21.png

(Delta德爾塔儀器——IPX7浸水試驗裝置

3、熱循環測試

將平衡車充滿電后進行如下試驗:

a)將平衡車放置于 60℃±2℃的實驗箱,放置時間 6h;

b)后將實驗箱溫度降為-20℃±2℃,放置時間 6h,溫度轉換時間不大于 15min;

c)再將實驗箱溫度升為 60±2℃,溫度轉換時間不低于 15min;

d)重復步驟 a)-- c),共循環 5 次。

測試后樣品恢復到室溫,測試后,如果平衡車仍可運行,應至少經受一次充放電循環。平衡車應不起火、不爆炸、不破裂、無電解液泄漏、無觸電危險。

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(Delta德爾塔儀器——高低溫沖擊試驗箱

4、標簽耐久性

黏貼的標簽應滿足以下測試:用沾水的濕布擦拭樣品標簽 15s,再用站汽油的布擦拭 15s,試驗后,標簽應仍可閱讀、無損壞、無卷曲、用手無法輕易移除。

5、標識

a)標明生廠商、經銷商、商標、電壓、Ah 容量等描述產品制造流通信息的相關情況;

b)標明生產日期;

c)對充電器規格提出要求:use only( )charger

d)高于危險電壓,應標明“warning Hazardous Voltage Circuits”

測試項目及樣品數量

23.jpg

1)UL2272 標準中的參考文件

UL 498 《連接插頭和插座》

UL 2271 《輕型電動車用鋰電池》

UL 1310 《二類電源》

UL 810A 《電化學電容器》

UL 66 《設備引線》

UL 62 《軟電線及電纜》

UL 796F 《軟材料互聯結構》

UL 157 《墊片和密封件》

UL 2054 《家用和商用電池》

UL 60950-1《信息技術設備安全-第一部分:一般要求》

UL 840 《電氣產品安全距離的要求》

UL 8750 《用于燈具產品的發光二極管光源 安全通則》

UL 1642《二次鋰電池》

UL 248-13《低電壓保險絲-第 13 部分:半導體保險絲》

UL 248-14《低電壓保險絲-第 14 部分:輔助保險絲》

UL 969《標識和標簽系統》

UL 1577《光耦隔離》

UL 1682《插頭、插座和電纜連接器的孔和套類型》

UL 2251《電動車輛插頭,插孔,連接器》

UL 746A 《塑料短期性能評定》

UL 746B 《塑料長期性能評定》

UL 746C 《對使用于電器中的塑料的評估》

UL 1012 《非二類電源》

UL 796 《印刷線路板》

UL 1077 《電氣設備用輔助電路保護器》

UL 1998 《可編程器件軟件》

UL 1059 《接線端子》

UL 310 《電氣快速聯接接頭》

UL 991 《固體器件安全控制的試驗》

UL 94《設備和器具部件塑料材料燃燒測試》

UL 1434 《熱敏電阻》

UL 486A-486B《接線器》

UL 1063 《機械工具用電線電纜》

UL 83 《熱塑型絕緣線》


2)UL2271 標準中的參考文件

UL 50E 《電氣設備外殼,環境注意事項》

UL94《設備和器具部件塑料材料燃燒測試》

UL 746B 《塑料長期性能評定》

UL 746C 《對使用于電器中的塑料的評估》

UL 810A 《電化學電容器》

UL 840 《電氣產品安全距離的要求》

UL 991 《固體器件安全控制的試驗》

UL 1642《二次鋰電池》

UL 1973《用于輕型電動軌道( LER)應用和固定應用的電池組》

UL 1989《電池備用設備》

UL 2054《家用和商用電池》

UL 2251《電動車輛用插頭、插孔、連接器》

UL 60730-1《家用和類似用途自動電氣控制-第 1 部分:一般要求》

UL 60950-1《信息技術設備安全-第一部分:一般要求》

ULC-S 2580《電動汽車用鋰電池》

CAN/CSA-C22.2 No. 0.17《塑料材料的性能評定》

CSA-C22.2 No. 0.2《絕緣配合》

CAN/CSA-C22.2 No. 94.2《電氣設備外殼,環境注意事項》

CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1《信息技術設備安全 第 1 部分:一般要求》

CSA-E60730-1《家用和類似用途自動電氣控制-第 1 部分:一般要求》

IEC 60068-2-30《環境試驗 第 2-30 部分試驗 試驗 Db 循環濕熱試》

IEC 60068-2-64《環境試驗 第 2-64 部分試驗試驗 Fh 振動、寬帶隨機抽樣》

IEC 60417《設備用圖形符號》

IEC 60529《外殼防護等級(IP 代碼)》

IEC 60812《系統可靠性分析技術-失效模式和效應分析》

IEC 61025《故障樹形分析法》

IEC 61508-1《電氣/電子/可編程電子安全系統的功能安全》

ISO No.7010《圖形符號-安全顏色和安全標志》

ISO 6469-1《電動道路車輛--安全規范--第 1 部分:車載可充電蓄能系統》

ISO 12405-1《電動道路車輛-鋰離子動力電池包和系統的測試規范-第 1 部分:高功率應用》

ISO 26262-1《道路車輛-功能安全》

SAE J1739 《潛在失效模式及設計影響分析(設計 FMEA),潛在失效模式及后果分析在制造和裝配過程(過程 FMEA)》

SAE J2464 《電動汽車用電池濫用試驗》

MIL-STD-1629A 《執行故障模式、影響和臨界分析的程序》

 

Delta德爾塔儀器是一家專業致力于研發、設計、制造平衡車(扭扭車)、電動車、新能源鋰電池、汽車動力鋰電池、軟包電池、蓄電池組(模塊)、手機鋰電池、筆記本電腦鋰電池、平板電腦鋰電池、18650鋰電池安全破壞性和電學性能檢測設備的高新技術公司。Delta德爾塔儀器可以按照客戶的需求進行動力電池翻轉試驗機,電池洗滌試驗機,動力蓄電池包外部火燒試驗臺,動力蓄電池包耐海水浸泡試驗機,動力電池針刺擠壓試驗機,電池振動試驗機,電池重物沖擊試驗機,電池外部短路試驗機,電池真空低氣壓試驗箱|電池針刺試驗機,電池熱沖擊試驗機,電池燃燒噴射試驗機,電池擠壓試驗機,電池過充過放防爆試驗箱,電池跌落試驗機等鋰電池測試設備和平衡車檢測設備的定制和生產。


 

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