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平衡车UL 2271和UL2272标准测试方法应用和测试仪器清单

提供者:东莞市高升电子精密科技有限公司   发布时间:2019/5/29  阅读次数:56次   进入该公司展台

        近年来,随着全球变暖温室效应和人们环保意识的加强,新能源电动车的数量与日俱增。与此同时,电气工程师们经过潜心的研究,终于开发出两轮电动平衡车,也叫扭扭车、漂移车、独轮车。凭借其出色的设计,环保便捷的理念,轻便快捷的用户体验迅速的在全球赢得了广大青少年朋友的青睐,从某种程度而言也迎合了全球市场以锂电池为代表的新能源发展趋势,能够较有效的缓解城市交通拥堵,特别适合短途户外旅行、轻型慢跑、观光赏景用途。


平衡车要求便于携带、续航时间长、荷载能力强、骑行速度快,因此也给使用的锂电池选择提出了严苛的条件。具有大倍率充放电的锂离子电池因为其高体积比能量,成为平衡车电池的首选。但高能量的锂电池同时也给我们带来了高安全风险,加上平衡车相对传统消费类电池产品更严酷的使用环境,锂电池的失效更容易发生。特别是锂电池在大电流放电后,再过充电,很容易起火或者爆炸。针对平衡车的安全问题,我们一起围绕UL 2271和UL2272标准来探讨下相关标准需要做的测试项目和对应的检测设备:


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零部件要求

平衡车整车外壳(UL746C、UL746B)、充电器(二类电源 UL1310、非二类电源 UL1012、UL60950-1)、马达(高于 60V 直流电压满足 UL1004-1,低于 60V 直流电压可满足 UL1004-1 或本标准要求)、线路及端子(UL2251 等)、保护电路(UL991、UL1998 等)、电池组(UL2271)都应该满足 UL2272 中对配件提出的具体标准要求。


一、电性能测试

1、过充

完全充满电的电池按照0.2C电流放电至终止电压,随后在电路保护单一失效的情况下,按照制造商允许最大充电电流充电。当出现以下情况时,试验终止:

1)电压达到最大电压限制的110%并且温度达到室温;

2)样品达到稳定状态,时间2h后;

3)爆炸或起火

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(Delta德尔塔仪器——锂电池充放电测试系统

2、短路

完全充电的电池组在单一故障的情况下进行短路,短路电阻不大于20mΩ。当样品恢复到室温或发生起火爆炸后试验终止。

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(Delta德尔塔仪器——温控型锂电池外部短路试验机)

3、过放

完全充满电的电池组在单一故障条件下进行过放,放电电流按照制造商规定的最大放电电流。当样品电压接近0伏,或保护电路起作用时试验终止。

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(Delta德尔塔仪器——锂电池充放电测试系统

4、温度测试

完全放电的电池组放置于恒温箱中,温度设置为最大充电上限温度,电池温度稳定后按最大充电电流进行充电,充满电且电池温度稳定后按制造商要求进行放电。进行5次充放电循环。(温度满足表 26.1、26.2 部件及可接触表面温度要求)

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(Delta德尔塔仪器——锂电池热冲击试验机

5、不均衡充电 (一个电芯完全放电、其他电芯放电至容量的 50%,用规定的充电器充电)

将电池组充满电,将其中一只电芯(或电芯组)放电50%,其余电芯完全放电,随后电池按照制造商要求充电,监测部分充电电芯电压是否在充电过程中电压值将超过其电压限值。

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(Delta德尔塔仪器——锂电池充放电测试系统

6、耐压测试 (电压大于 60V 才需要进行本测试)

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(KIKUSUI 日本菊水——TOS5200 耐压测试仪)

7、绝缘电阻测试(电压大于 60V 才需要进行本测试)

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(KIKUSUI 日本菊水——TOS7200 绝缘电阻测试仪)


二、机械性能测试

1、振动测试(Vibration Endurance Test)

充满电后的平衡车按下表进行振动测试。

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当振动一个样品,每个方向振动 21h,当同时振动测试两个样品,每个方向振动 15h,当同时振动三个样品,每个方向振动 12h。测试后,如果平衡车仍可运行,应至少经受一次充放电循环。振动后平衡车无起火、爆炸、外壳破裂、触电危险。

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(Delta德尔塔仪器——振动试验台

2、冲击测试(Shock Test)

充满电的平衡车按下表进行平衡车冲击测试,在六个方向进行,每个方向冲击三次。

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测试后,如果平衡车仍可运行,应至少经受一次充放电循环。冲击后平衡车无起火、无爆炸、无外壳破裂、无触电危险。

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(Delta德尔塔仪器——冲击试验台

3、挤压测试(Crush Test)

本测试主要考察平衡车整机在经受外部挤压后的安全性

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完全充满电的平衡车经受下图规格的挤压板的挤压,直至变形量达到 50%,或挤压力达到平衡车质量的 1000 倍,或挤压力达到 100KN (最先大为准)。挤压力方向垂直于平衡车运动方向。样品只接受一次挤压。挤压后平衡车不起火、不爆炸、无触电危险。

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(Delta德尔塔仪器——300KN挤压试验机

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(标准挤压板)

4、跌落测试(Drop Test)

完全充满电的平衡车经受三次从高度为 1 米处的跌落,跌落后如果平衡车仍可操作,应进行至少一次充放电循环测试。平衡车应不起火、不爆炸、外壳不破裂、无电解液泄漏。

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(Delta德尔塔仪器——平衡车跌落试验机

5、外壳烤箱测试(Mold Stress Relief Test)

试验前平衡车完全放电,该测试主要测试平衡车整机外壳在高温环境下热塑性外壳是否产生收缩及变形。平衡车在 70℃温度下放置 7h。将平衡车从高温箱移出,平衡车温度降低到室温。不应产生外壳破裂后带电零部件被测试杆(2.5mm 直径 100mm 长)触及。

15.png

(Delta德尔塔仪器——高温热老化试验箱

16.png

(Delta德尔塔仪器——防触电关节试验指

6、电机过载

启动平衡车,首先施加正常载重,随后逐渐增大平衡车载重,直至产生过载保护或马达线圈断路。平衡车马达线圈温度计满足以下要求。

Thermal   class

Class A

Class B

Class F

Class H

Temperature   limit ℃

140

165

190

215

17.png

(Delta德尔塔仪器——电机综合性能测试台)

7、电机堵转

起动平衡车马达,让轮子自锁 7h 或达到稳定状态(时间更长着为准),马达线圈温度应满足以下要求。

18.jpg

17.png

(Delta德尔塔仪器——电机综合性能测试台)

8、翻转试验(Roll Over Test)

完全充满电的电池按照90°/15s进行旋转,旋转360°,在样品三个互相垂直的方向。(整车无翻转测试)

19.png

(Delta德尔塔仪器——平衡车翻转测试台

三、环境测试

1、IPX4级防水测试

防水溅,经受 IPX4 等级测试,试验后,如果平衡车仍可运行,应至少经受一次充放电循环。样品应无起火、无爆炸、无外壳破损、无电解液泄漏、无触电危险。

20.png

(Delta德尔塔仪器——IPX3/4摆管淋雨试验机

2、部分浸水

经过防水等级 4 试验后,将测试样品浸入水中,水深应为平衡车 1/2 高度或水没过平衡车脚部受力处(两者中水位更高的高度—),浸水 5 分钟。测试后,如果平衡车仍可运行,应至少经受一次充放电循环。平衡车应不起火、不爆炸、外壳不破裂、无电解液泄漏、无触电危险。

21.png

(Delta德尔塔仪器——IPX7浸水试验装置

3、热循环测试

将平衡车充满电后进行如下试验:

a)将平衡车放置于 60℃±2℃的实验箱,放置时间 6h;

b)后将实验箱温度降为-20℃±2℃,放置时间 6h,温度转换时间不大于 15min;

c)再将实验箱温度升为 60±2℃,温度转换时间不低于 15min;

d)重复步骤 a)-- c),共循环 5 次。

测试后样品恢复到室温,测试后,如果平衡车仍可运行,应至少经受一次充放电循环。平衡车应不起火、不爆炸、不破裂、无电解液泄漏、无触电危险。

22.png

(Delta德尔塔仪器——高低温冲击试验箱

4、标签耐久性

黏贴的标签应满足以下测试:用沾水的湿布擦拭样品标签 15s,再用站汽油的布擦拭 15s,试验后,标签应仍可阅读、无损坏、无卷曲、用手无法轻易移除。

5、标识

a)标明生厂商、经销商、商标、电压、Ah 容量等描述产品制造流通信息的相关情况;

b)标明生产日期;

c)对充电器规格提出要求:use only( )charger

d)高于危险电压,应标明“warning Hazardous Voltage Circuits”

测试项目及样品数量

23.jpg

1)UL2272 标准中的参考文件

UL 498 《连接插头和插座》

UL 2271 《轻型电动车用锂电池》

UL 1310 《二类电源》

UL 810A 《电化学电容器》

UL 66 《设备引线》

UL 62 《软电线及电缆》

UL 796F 《软材料互联结构》

UL 157 《垫片和密封件》

UL 2054 《家用和商用电池》

UL 60950-1《信息技术设备安全-第一部分:一般要求》

UL 840 《电气产品安全距离的要求》

UL 8750 《用于灯具产品的发光二极管光源 安全通则》

UL 1642《二次锂电池》

UL 248-13《低电压保险丝-第 13 部分:半导体保险丝》

UL 248-14《低电压保险丝-第 14 部分:辅助保险丝》

UL 969《标识和标签系统》

UL 1577《光耦隔离》

UL 1682《插头、插座和电缆连接器的孔和套类型》

UL 2251《电动车辆插头,插孔,连接器》

UL 746A 《塑料短期性能评定》

UL 746B 《塑料长期性能评定》

UL 746C 《对使用于电器中的塑料的评估》

UL 1012 《非二类电源》

UL 796 《印刷线路板》

UL 1077 《电气设备用辅助电路保护器》

UL 1998 《可编程器件软件》

UL 1059 《接线端子》

UL 310 《电气快速联接接头》

UL 991 《固体器件安全控制的试验》

UL 94《设备和器具部件塑料材料燃烧测试》

UL 1434 《热敏电阻》

UL 486A-486B《接线器》

UL 1063 《机械工具用电线电缆》

UL 83 《热塑型绝缘线》


2)UL2271 标准中的参考文件

UL 50E 《电气设备外壳,环境注意事项》

UL94《设备和器具部件塑料材料燃烧测试》

UL 746B 《塑料长期性能评定》

UL 746C 《对使用于电器中的塑料的评估》

UL 810A 《电化学电容器》

UL 840 《电气产品安全距离的要求》

UL 991 《固体器件安全控制的试验》

UL 1642《二次锂电池》

UL 1973《用于轻型电动轨道( LER)应用和固定应用的电池组》

UL 1989《电池备用设备》

UL 2054《家用和商用电池》

UL 2251《电动车辆用插头、插孔、连接器》

UL 60730-1《家用和类似用途自动电气控制-第 1 部分:一般要求》

UL 60950-1《信息技术设备安全-第一部分:一般要求》

ULC-S 2580《电动汽车用锂电池》

CAN/CSA-C22.2 No. 0.17《塑料材料的性能评定》

CSA-C22.2 No. 0.2《绝缘配合》

CAN/CSA-C22.2 No. 94.2《电气设备外壳,环境注意事项》

CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1《信息技术设备安全 第 1 部分:一般要求》

CSA-E60730-1《家用和类似用途自动电气控制-第 1 部分:一般要求》

IEC 60068-2-30《环境试验 第 2-30 部分试验 试验 Db 循环湿热试》

IEC 60068-2-64《环境试验 第 2-64 部分试验试验 Fh 振动、宽带随机抽样》

IEC 60417《设备用图形符号》

IEC 60529《外壳防护等级(IP 代码)》

IEC 60812《系统可靠性分析技术-失效模式和效应分析》

IEC 61025《故障树形分析法》

IEC 61508-1《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》

ISO No.7010《图形符号-安全颜色和安全标志》

ISO 6469-1《电动道路车辆--安全规范--第 1 部分:车载可充电蓄能系统》

ISO 12405-1《电动道路车辆-锂离子动力电池包和系统的测试规范-第 1 部分:高功率应用》

ISO 26262-1《道路车辆-功能安全》

SAE J1739 《潜在失效模式及设计影响分析(设计 FMEA),潜在失效模式及后果分析在制造和装配过程(过程 FMEA)》

SAE J2464 《电动汽车用电池滥用试验》

MIL-STD-1629A 《执行故障模式、影响和临界分析的程序》

 

Delta德尔塔仪器是一家专业致力于研发、设计、制造平衡车(扭扭车)、电动车、新能源锂电池、汽车动力锂电池、软包电池、蓄电池组(模块)、手机锂电池、笔记本电脑锂电池、平板电脑锂电池、18650锂电池安全破坏性和电学性能检测设备的高新技术公司。Delta德尔塔仪器可以按照客户的需求进行动力电池翻转试验机,电池洗涤试验机,动力蓄电池包外部火烧试验台,动力蓄电池包耐海水浸泡试验机,动力电池针刺挤压试验机,电池振动试验机,电池重物冲击试验机,电池外部短路试验机,电池真空低气压试验箱|电池针刺试验机,电池热冲击试验机,电池燃烧喷射试验机,电池挤压试验机,电池过充过放防爆试验箱,电池跌落试验机等锂电池测试设备和平衡车检测设备的定制和生产。


 

关键词:平衡车锂电池测试  锂电池测试设备  

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