平衡车UL认证测试要求

浙江顶峰技术服务有限公司　高江平



平衡车UL认证测试要求

浙江顶峰技术服务有限公司高江平

【摘要】阐述了平衡车认证测试的必要性和相关依据；并着重对UL 2272标准中“结构要求”和“测试要求”这两大部分内容进行了解读和说明。

【关键词】平衡车；UL 2272标准；结构要求；测试要求

0　前言

2015年12月12日，美国电商平台亚马逊宣布将对其平台在售的平衡车进行大规模的下架处理。于2016年2月18日，美国消费品安全协会(CPSC)发布公告：要求在美国本土所生产、进口、销售的平衡车必须要符合最新的安全标准，包括UL2272平衡车电路系统认证标准，且所有平衡车电池必须符合UN38.3认证要求。而作为全球安全科学领导者，UL (Underwriters Laboratories)宣布，2016年2月3日起接受平衡滑板车(Self-balancing scooter)也被称为平衡车(Hoverboard)的机电系统设计、结构评估、测试，以及UL认证的申请。UL目前制订UL 2272标准为这类产品进行测试与认证，其涵盖使用在平衡滑板车上的可充电电池和充电系统组合的电力驱动系统。

据了解，亚马逊宣布下架的平衡车几乎都来自中国，国产平衡车的安全性问题成为了行业内外关注的焦点，同时也成为阻碍这一新兴市场进一步扩大的主要原因。所以，我们有必要先来了解一下UL 2272标准对平衡车有哪些规定要求。

1　标准概述

UL2272标准分成两大部分，分别是产品的“结构要求”和“测试要求”。其中“测试要求”又分成电气、机械、环境三个部分。

2　结构要求

标准中“结构要求”部分对平衡车的关键部件提出了所需要满足的条件。包括：非金属材料的要求，金属部件的防腐处理，外壳的要求，内部接线及连接端子的要求，充电器、保险丝、指示灯的要求，电气间隙和电气隔离要求，绝缘等级和保护接地要求，电池芯、马达的要求，以及生产线测试的要求。只有在满足这些“结构要求”的前提下，UL才对会平衡车整车进行测试。根据笔者所在实验室很多年来UL认证检测工作的经验，我们将标准结构部分解读成以下基本要求：

a.塑料外壳的原材料必须符合三个标准的要求，分别是UL94、UL746B和UL746C。

b.充电器必须满足三个标准(UL1310/UL1012/UL60950-1)中的任意一个，充电器的额定电流及电压必须和平衡车相匹配。

c.电池必须满足UL2271，UN/DOT 38.3，亦可随整机测试。

d.保险丝应符合UL248-13或者UL248-14，其认证参数(电流、电压)应符合实际使用。

e.平衡车所用电机按UL1004-1评估，如果没有经过认证，亦可随机测试。

f.平衡车所用内部连接导线、光耦、端子台、印刷线路板、连接器必须符合相应的UL标准，分别为UL758、UL1577、UL1059、UL796及UL 486A-486B。

g.平衡车的安全保护电路，其硬件和软应按三类标准之一进行功能安全评估：UL991及UL1998，UL60730-1，IEC 61058系列。

在产品部件符合上述要求的前提下，我们才可以对平衡车整体进行测试。

3　测试要求

3.1电气测试

3.1.1过度充电测试

该测试旨在评估平衡车是否有能力抵御正常状态下的过度充电，或因充电控制电路里某单元件出现故障或失效导致的过度充电。

3.1.2短路测试

该测试旨在评估平衡车是否有能力抵御内部短路而不出现起火，爆炸，外壳破裂，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.1.3过度放电测试

该测试旨在评估平衡车是否有能力抵御因保护电路出现故障而导致的过度放电，标准要求不能出现起火、爆炸、外壳破裂、电解液泄露、绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.1.4温升测试

该测试旨在评估平衡车在最大充电和最大负载工作状态下，各零部件工作温度是否超过其对应的限值。

3.1.5不平衡充电测试

该测试旨在评估使用了电池串联设计的平衡车在电池电量不均衡的情况下进行充电，电池的工作参数仍符合规定值，同时不能出现起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.1.6耐压测试

该测试旨在评估平衡车电气间隙和危险电压电路的绝缘。

3.1.7绝缘电阻测试

该测试旨在评估平衡车危险电压电路和用户可触及表面之间的绝缘是否充分，以及绝缘材料是否为“非吸湿性”材料。

3.2机械测试

3.2.1振动测试

该测试旨在评估平衡车抵御在使用过程中可预见的振动的能力而不出现起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.2.2冲击测试

该测试旨在评估平衡车抵御在使用过程中遭受机械冲击的能力而不出现起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.2.3碾压测试

该测试旨在评估平衡车抵御在使用过程中遭受机械碾压的能力而不出现起火，爆炸，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.2.4跌落测试

该测试旨在评估平衡车抵御在使用过程中因为提举,放置导致意外跌落的能力而不出现起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.2.5材料模压测试

该测试旨在评估平衡车的注塑外壳是否存在因注塑过程中产生的的内应力释放引起的收缩和扭曲，进而造成危险部件外露或电气间隙减小。

3.2.6应力释放测试

该测试旨在评估当平衡车使用了不可拆卸电源线设计，电源线在被用户拉扯和挤压时不出现损坏和移位，不导致电气间隙减小，也不破坏内部电气连接。

3.3环境测试

3.3.1IPX4防水

该测试旨在评估平衡车实际使用过程中的防水能力，而不出现起火，爆炸，外壳破裂，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.3.2部分浸水

该测试旨在评估平衡车在使用过程中不会因为接触到泥浆而导致起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象。

3.3.3热循环测试

该测试旨在评估平衡车抵御环境温度积聚变化的能力而不出现起火，爆炸，外壳破裂，电解液泄露，绝缘电阻低于要求值等可能给用户造成危险的现象，例如平衡车的运输过程或从具有温暖温度的车库和寒冷的环境温度内进出。

3.3.4标签牢固性测试

该测试旨在评估平衡车的标签在被不同的液体擦拭之后信息仍能识别且不能出现卷曲等损坏。

3.4其它

如果平衡车所用马达未按UL1004-1进行过测试，则需要对马达进行以下测试：

马达过载：该测试旨在评估平衡车的马达抵御使用过程中可能出现的过载情况而不造成马达绕组的温升超过限值，同时需满足耐压和绝缘电阻测试(当马达和其保护元件已经评估过可以免除该测试)；

马达堵转：该测试旨在评估平衡车的马达抵御使用过程中可能出现的堵转情况而不造成马达绕组的温升超过限值，同时需满足耐压和绝缘电阻测试(当马达和其保护元件已经评估过可以免除该测试)。

参考文献

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