平衡車UL認證測試要求

浙江頂峰技術服務有限公司　高江平

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平衡車UL認證測試要求

浙江頂峰技術服務有限公司高江平

【摘要】闡述了平衡車認證測試的必要性和相關依據；并著重對UL 2272標準中“結構要求”和“測試要求”這兩大部分內容進行了解讀和說明。

【關鍵詞】平衡車；UL 2272標準；結構要求；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行大規模的下架處理。于2016年2月18日，美國消費品安全協會(CPSC)發布公告：要求在美國本土所生產、進口、銷售的平衡車必須要符合最新的安全標準，包括UL2272平衡車電路系統認證標準，且所有平衡車電池必須符合UN38.3認證要求。而作為全球安全科學領導者，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)的機電系統設計、結構評估、測試，以及UL認證的申請。UL目前制訂UL 2272標準為這類產品進行測試與認證，其涵蓋使用在平衡滑板車上的可充電電池和充電系統組合的電力驅動系統。

據了解，亞馬遜宣布下架的平衡車幾乎都來自中國，國產平衡車的安全性問題成為了行業內外關注的焦點，同時也成為阻礙這一新興市場進一步擴大的主要原因。所以，我們有必要先來了解一下UL 2272標準對平衡車有哪些規定要求。

1　標準概述

UL2272標準分成兩大部分，分別是產品的“結構要求”和“測試要求”。其中“測試要求”又分成電氣、機械、環境三個部分。

2　結構要求

標準中“結構要求”部分對平衡車的關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，絕緣等級和保護接地要求，電池芯、馬達的要求，以及生產線測試的要求。只有在滿足這些“結構要求”的前提下，UL才對會平衡車整車進行測試。根據筆者所在實驗室很多年來UL認證檢測工作的經驗，我們將標準結構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準的要求，分別是UL94、UL746B和UL746C。

b.充電器必須滿足三個標準(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，亦可隨整機測試。

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

e.平衡車所用電機按UL1004-1評估，如果沒有經過認證，亦可隨機測試。

f.平衡車所用內部連接導線、光耦、端子臺、印刷線路板、連接器必須符合相應的UL標準，分別為UL758、UL1577、UL1059、UL796及UL 486A-486B。

g.平衡車的安全保護電路，其硬件和軟應按三類標準之一進行功能安全評估：UL991及UL1998，UL60730-1，IEC 61058系列。

在產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下的過度充電，或因充電控制電路里某單元件出現故障或失效導致的過度充電。

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部短路而不出現起火，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電路出現故障而導致的過度放電，標準要求不能出現起火、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載工作狀態下，各零部件工作溫度是否超過其對應的限值。

3.1.5不平衡充電測試

該測試旨在評估使用了電池串聯設計的平衡車在電池電量不均衡的情況下進行充電，電池的工作參數仍符合規定值，同時不能出現起火，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見的振動的能力而不出現起火，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械沖擊的能力而不出現起火，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械碾壓的能力而不出現起火，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,放置導致意外跌落的能力而不出現起火，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生的的內應力釋放引起的收縮和扭曲，進而造成危險部件外露或電氣間隙減小。

3.2.6應力釋放測試

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

3.3環境測試

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象。

3.3.3熱循環測試

該測試旨在評估平衡車抵御環境溫度積聚變化的能力而不出現起火，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象，例如平衡車的運輸過程或從具有溫暖溫度的車庫和寒冷的環境溫度內進出。

3.3.4標簽牢固性測試

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

3.4其它

如果平衡車所用馬達未按UL1004-1進行過測試，則需要對馬達進行以下測試：

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

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

參考文獻

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