近年來(lái)，隨著全球變暖溫室效應(yīng)和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，新能源電動(dòng)車的數(shù)量與日俱增。與此同時(shí)，電氣工程師們經(jīng)過(guò)潛心的研究，終于開發(fā)出兩輪電動(dòng)平衡車，也叫扭扭車、漂移車、獨(dú)輪車。憑借其出色的設(shè)計(jì)，環(huán)保便捷的理念，輕便快捷的用戶體驗(yàn)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(chǎng)以鋰電池為代表的新能源發(fā)展趨勢(shì)，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(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、荷載能力強(qiáng)、騎行速度快，因此也給使用的鋰電池選擇提出了嚴(yán)苛的條件。具有大倍率充放電的鋰離子電池因?yàn)槠涓唧w積比能量，成為平衡車電池的首選。但高能量的鋰電池同時(shí)也給我們帶來(lái)了高安全風(fēng)險(xiǎn)，加上平衡車相對(duì)傳統(tǒng)消費(fèi)類電池產(chǎn)品更嚴(yán)酷的使用環(huán)境，鋰電池的失效更容易發(fā)生。特別是鋰電池在大電流放電后，再過(guò)充電，很容易起火或者爆炸。針對(duì)平衡車的安全問(wèn)題，我們一起圍繞UL 2271和UL2272標(biāo)準(zhǔn)來(lái)探討下相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要做的測(cè)試項(xiàng)目和對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備：
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(dá)(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(biāo)準(zhǔn)要求)、線路及端子(UL2251 等)、保護(hù)電路(UL991、UL1998 等)、電池組(UL2271)都應(yīng)該滿足 UL2272 中對(duì)配件提出的具體標(biāo)準(zhǔn)要求。
一、電性能測(cè)試
1、過(guò)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(hù)單一失效的情況下，按照制造商允許最大充電電流充電。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，試驗(yàn)終止：
1)電壓達(dá)到最大電壓限制的110%并且溫度達(dá)到室溫;
2)樣品達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間2h后;
3)爆炸或起火
（Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測(cè)試系統(tǒng)）
2、短路
完全充電的電池組在單一故障的情況下進(jìn)行短路，短路電阻不大于20mΩ。當(dāng)樣品恢復(fù)到室溫或發(fā)生起火爆炸后試驗(yàn)終止。
（Delta德爾塔儀器——溫控型鋰電池外部短路試驗(yàn)機(jī)）
3、過(guò)放
完全充滿電的電池組在單一故障條件下進(jìn)行過(guò)放，放電電流按照制造商規(guī)定的最大放電電流。當(dāng)樣品電壓接近0伏，或保護(hù)電路起作用時(shí)試驗(yàn)終止。
（Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測(cè)試系統(tǒng)）
4、溫度測(cè)試
完全放電的電池組放置于恒溫箱中，溫度設(shè)置為最大充電上限溫度，電池溫度穩(wěn)定后按最大充電電流進(jìn)行充電，充滿電且電池溫度穩(wěn)定后按制造商要求進(jìn)行放電。進(jìn)行5次充放電循環(huán)。(溫度滿足表 26.1、26.2 部件及可接觸表面溫度要求)
（Delta德爾塔儀器——鋰電池?zé)釠_擊試驗(yàn)機(jī)）
5、不均衡充電 (一個(gè)電芯完全放電、其他電芯放電至容量的 50%，用規(guī)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(jiān)測(cè)部分充電電芯電壓是否在充電過(guò)程中電壓值將超過(guò)其電壓限值。
（Delta德爾塔儀器——鋰電池充放電測(cè)試系統(tǒng)）
6、耐壓測(cè)試 (電壓大于 60V 才需要進(jìn)行本測(cè)試)
（KIKUSUI 日本菊水——TOS5200 耐壓測(cè)試儀）
7、絕緣電阻測(cè)試(電壓大于 60V 才需要進(jìn)行本測(cè)試)
（KIKUSUI 日本菊水——TOS7200 絕緣電阻測(cè)試儀）
二、機(jī)械性能測(cè)試
1、振動(dòng)測(cè)試（Vibration Endurance Test）
充滿電后的平衡車按下表進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。
當(dāng)振動(dòng)一個(gè)樣品，每個(gè)方向振動(dòng) 21h，當(dāng)同時(shí)振動(dòng)測(cè)試兩個(gè)樣品，每個(gè)方向振動(dòng) 15h，當(dāng)同時(shí)振動(dòng)三個(gè)樣品，每個(gè)方向振動(dòng) 12h。測(cè)試后，如果平衡車仍可運(yùn)行，應(yīng)至少經(jīng)受一次充放電循環(huán)。振動(dòng)后平衡車無(wú)起火、爆炸、外殼破裂、觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)）
2、沖擊測(cè)試（Shock Test）
充滿電的平衡車按下表進(jìn)行平衡車沖擊測(cè)試，在六個(gè)方向進(jìn)行，每個(gè)方向沖擊三次。
測(cè)試后，如果平衡車仍可運(yùn)行，應(yīng)至少經(jīng)受一次充放電循環(huán)。沖擊后平衡車無(wú)起火、無(wú)爆炸、無(wú)外殼破裂、無(wú)觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——沖擊試驗(yàn)臺(tái)）
3、擠壓測(cè)試（Crush Test）
本測(cè)試主要考察平衡車整機(jī)在經(jīng)受外部擠壓后的安全性
完全充滿電的平衡車經(jīng)受下圖規(guī)格的擠壓板的擠壓，直至變形量達(dá)到 50%，或擠壓力達(dá)到平衡車質(zhì)量的 1000 倍，或擠壓力達(dá)到 100KN (最先大為準(zhǔn))。擠壓力方向垂直于平衡車運(yùn)動(dòng)方向。樣品只接受一次擠壓。擠壓后平衡車不起火、不爆炸、無(wú)觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——300KN擠壓試驗(yàn)機(jī)）
（標(biāo)準(zhǔn)擠壓板）
4、跌落測(cè)試（Drop Test）
完全充滿電的平衡車經(jīng)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(yīng)進(jìn)行至少一次充放電循環(huán)測(cè)試。平衡車應(yīng)不起火、不爆炸、外殼不破裂、無(wú)電解液泄漏。
（Delta德爾塔儀器——平衡車跌落試驗(yàn)機(jī)）
5、外殼烤箱測(cè)試（Mold Stress Relief Test）
試驗(yàn)前平衡車完全放電，該測(cè)試主要測(cè)試平衡車整機(jī)外殼在高溫環(huán)境下熱塑性外殼是否產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)生外殼破裂后帶電零部件被測(cè)試桿(2.5mm 直徑 100mm 長(zhǎng))觸及。
（Delta德爾塔儀器——高溫?zé)崂匣囼?yàn)箱）
（Delta德爾塔儀器——防觸電關(guān)節(jié)試驗(yàn)指）
6、電機(jī)過(guò)載
啟動(dòng)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(chǎn)生過(guò)載保護(hù)或馬達(dá)線圈斷路。平衡車馬達(dá)線圈溫度計(jì)滿足以下要求。
|
Thermal class |
Class A |
Class B |
Class F |
Class H |
|
Temperature limit ℃ |
140 |
165 |
190 |
215 |
（Delta德爾塔儀器——電機(jī)綜合性能測(cè)試臺(tái)）
7、電機(jī)堵轉(zhuǎn)
起動(dòng)平衡車馬達(dá)，讓輪子自鎖 7h 或達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(時(shí)間更長(zhǎng)著為準(zhǔn))，馬達(dá)線圈溫度應(yīng)滿足以下要求。
（Delta德爾塔儀器——電機(jī)綜合性能測(cè)試臺(tái)）
8、翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)（Roll Over Test）
完全充滿電的電池按照90?/15s進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)360?，在樣品三個(gè)互相垂直的方向。(整車無(wú)翻轉(zhuǎn)測(cè)試)
（Delta德爾塔儀器——平衡車翻轉(zhuǎn)測(cè)試臺(tái)）
三、環(huán)境測(cè)試
1、IPX4級(jí)防水測(cè)試
防水濺，經(jīng)受 IPX4 等級(jí)測(cè)試，試驗(yàn)后，如果平衡車仍可運(yùn)行，應(yīng)至少經(jīng)受一次充放電循環(huán)。樣品應(yīng)無(wú)起火、無(wú)爆炸、無(wú)外殼破損、無(wú)電解液泄漏、無(wú)觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——IPX3/4擺管淋雨試驗(yàn)機(jī)）
2、部分浸水
經(jīng)過(guò)防水等級(jí) 4 試驗(yàn)后，將測(cè)試樣品浸入水中，水深應(yīng)為平衡車 1/2 高度或水沒過(guò)平衡車腳部受力處(兩者中水位更高的高度—)，浸水 5 分鐘。測(cè)試后，如果平衡車仍可運(yùn)行，應(yīng)至少經(jīng)受一次充放電循環(huán)。平衡車應(yīng)不起火、不爆炸、外殼不破裂、無(wú)電解液泄漏、無(wú)觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——IPX7浸水試驗(yàn)裝置）
3、熱循環(huán)測(cè)試
將平衡車充滿電后進(jìn)行如下試驗(yàn)：
a)將平衡車放置于 60℃?2℃的實(shí)驗(yàn)箱，放置時(shí)間 6h;
b)后將實(shí)驗(yàn)箱溫度降為-20℃?2℃，放置時(shí)間 6h，溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于 15min;
c)再將實(shí)驗(yàn)箱溫度升為 60?2℃，溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不低于 15min;
d)重復(fù)步驟 a)-- c)，共循環(huán) 5 次。
測(cè)試后樣品恢復(fù)到室溫，測(cè)試后，如果平衡車仍可運(yùn)行，應(yīng)至少經(jīng)受一次充放電循環(huán)。平衡車應(yīng)不起火、不爆炸、不破裂、無(wú)電解液泄漏、無(wú)觸電危險(xiǎn)。
（Delta德爾塔儀器——高低溫沖擊試驗(yàn)箱）
4、標(biāo)簽?zāi)途眯?/span>
黏貼的標(biāo)簽應(yīng)滿足以下測(cè)試：用沾水的濕布擦拭樣品標(biāo)簽 15s，再用站汽油的布擦拭 15s，試驗(yàn)后，標(biāo)簽應(yīng)仍可閱讀、無(wú)損壞、無(wú)卷曲、用手無(wú)法輕易移除。
5、標(biāo)識(shí)
a)標(biāo)明生廠商、經(jīng)銷商、商標(biāo)、電壓、Ah 容量等描述產(chǎn)品制造流通信息的相關(guān)情況;
b)標(biāo)明生產(chǎn)日期;
c)對(duì)充電器規(guī)格提出要求：use only( )charger
d)高于危險(xiǎn)電壓，應(yīng)標(biāo)明“warning Hazardous Voltage Circuits”
測(cè)試項(xiàng)目及樣品數(shù)量
1）UL2272 標(biāo)準(zhǔn)中的參考文件
UL 498 《連接插頭和插座》
UL 2271 《輕型電動(dòng)車用鋰電池》
UL 1310 《二類電源》
UL 810A 《電化學(xué)電容器》
UL 66 《設(shè)備引線》
UL 62 《軟電線及電纜》
UL 796F 《軟材料互聯(lián)結(jié)構(gòu)》
UL 157 《墊片和密封件》
UL 2054 《家用和商用電池》
UL 60950-1《信息技術(shù)設(shè)備安全-第一部分：一般要求》
UL 840 《電氣產(chǎn)品安全距離的要求》
UL 8750 《用于燈具產(chǎn)品的發(fā)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(xiǎn)絲-第 13 部分：半導(dǎo)體保險(xiǎn)絲》
UL 248-14《低電壓保險(xiǎn)絲-第 14 部分：輔助保險(xiǎn)絲》
UL 969《標(biāo)識(shí)和標(biāo)簽系統(tǒng)》
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(dòng)車輛插頭，插孔，連接器》
UL 746A 《塑料短期性能評(píng)定》
UL 746B 《塑料長(zhǎng)期性能評(píng)定》
UL 746C 《對(duì)使用于電器中的塑料的評(píng)估》
UL 1012 《非二類電源》
UL 796 《印刷線路板》
UL 1077 《電氣設(shè)備用輔助電路保護(hù)器》
UL 1998 《可編程器件軟件》
UL 1059 《接線端子》
UL 310 《電氣快速聯(lián)接接頭》
UL 991 《固體器件安全控制的試驗(yàn)》
UL 94《設(shè)備和器具部件塑料材料燃燒測(cè)試》
UL 1434 《熱敏電阻》
UL 486A-486B《接線器》
UL 1063 《機(jī)械工具用電線電纜》
UL 83 《熱塑型絕緣線》
2)UL2271 標(biāo)準(zhǔn)中的參考文件
UL 50E 《電氣設(shè)備外殼，環(huán)境注意事項(xiàng)》
UL94《設(shè)備和器具部件塑料材料燃燒測(cè)試》
UL 746B 《塑料長(zhǎng)期性能評(píng)定》
UL 746C 《對(duì)使用于電器中的塑料的評(píng)估》
UL 810A 《電化學(xué)電容器》
UL 840 《電氣產(chǎn)品安全距離的要求》
UL 991 《固體器件安全控制的試驗(yàn)》
UL 1642《二次鋰電池》
UL 1973《用于輕型電動(dòng)軌道( LER)應(yīng)用和固定應(yīng)用的電池組》
UL 1989《電池備用設(shè)備》
UL 2054《家用和商用電池》
UL 2251《電動(dòng)車輛用插頭、插孔、連接器》
UL 60730-1《家用和類似用途自動(dòng)電氣控制-第 1 部分：一般要求》
UL 60950-1《信息技術(shù)設(shè)備安全-第一部分：一般要求》
ULC-S 2580《電動(dòng)汽車用鋰電池》
CAN/CSA-C22.2 No. 0.17《塑料材料的性能評(píng)定》
CSA-C22.2 No. 0.2《絕緣配合》
CAN/CSA-C22.2 No. 94.2《電氣設(shè)備外殼，環(huán)境注意事項(xiàng)》
CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1《信息技術(shù)設(shè)備安全 第 1 部分：一般要求》
CSA-E60730-1《家用和類似用途自動(dòng)電氣控制-第 1 部分：一般要求》
IEC 60068-2-30《環(huán)境試驗(yàn) 第 2-30 部分試驗(yàn) 試驗(yàn) Db 循環(huán)濕熱試》
IEC 60068-2-64《環(huán)境試驗(yàn) 第 2-64 部分試驗(yàn)試驗(yàn) Fh 振動(dòng)、寬帶隨機(jī)抽樣》
IEC 60417《設(shè)備用圖形符號(hào)》
IEC 60529《外殼防護(hù)等級(jí)(IP 代碼)》
IEC 60812《系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)-失效模式和效應(yīng)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(tǒng)的功能安全》
ISO No.7010《圖形符號(hào)-安全顏色和安全標(biāo)志》
ISO 6469-1《電動(dòng)道路車輛--安全規(guī)范--第 1 部分：車載可充電蓄能系統(tǒng)》
ISO 12405-1《電動(dòng)道路車輛-鋰離子動(dòng)力電池包和系統(tǒng)的測(cè)試規(guī)范-第 1 部分：高功率應(yīng)用》
ISO 26262-1《道路車輛-功能安全》
SAE J1739 《潛在失效模式及設(shè)計(jì)影響分析(設(shè)計(jì) FMEA)，潛在失效模式及后果分析在制造和裝配過(guò)程(過(guò)程 FMEA)》
SAE J2464 《電動(dòng)汽車用電池濫用試驗(yàn)》
MIL-STD-1629A 《執(zhí)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(yè)致力于研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造平衡車（扭扭車）、電動(dòng)車、新能源鋰電池、汽車動(dòng)力鋰電池、軟包電池、蓄電池組（模塊）、手機(jī)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(xué)性能檢測(cè)設(shè)備的高新技術(shù)公司。Delta德爾塔儀器可以按照客戶的需求進(jìn)行動(dòng)力電池翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，電池洗滌試驗(yàn)機(jī)，動(dòng)力蓄電池包外部火燒試驗(yàn)臺(tái)，動(dòng)力蓄電池包耐海水浸泡試驗(yàn)機(jī)，動(dòng)力電池針刺擠壓試驗(yàn)機(jī)，電池振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，電池重物沖擊試驗(yàn)機(jī)，電池外部短路試驗(yàn)機(jī)，電池真空低氣壓試驗(yàn)箱|電池針刺試驗(yàn)機(jī)，電池?zé)釠_擊試驗(yàn)機(jī)，電池燃燒噴射試驗(yàn)機(jī)，電池?cái)D壓試驗(yàn)機(jī)，電池過(guò)充過(guò)放防爆試驗(yàn)箱，電池跌落試驗(yàn)機(jī)等鋰電池測(cè)試設(shè)備和平衡車檢測(cè)設(shè)備的定制和生產(chǎn)。
