快速充电适配器的安全性与技术标准分析

罗燕 黄友儒 郭悦朋

[摘    要]文章针对快速充电适配器的安全与标准相关问题，采取资料研究与分析的方法，展开具体的论述，提出保障适配器安全的策略，共享给相关人员参考借鉴。从使用端的情况来说，保障使用者的人身安全为重点内容，需要做好全面严格的把控。通过制定完善的技术标准，把关充电器产品的安全品质，同时实现其应用价值。

[关键词]快速;充电;适配器

[中图分类号]TM910.6 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–00–02

Safety and Standard of Fast Charging Adapter

Luo Yan，Huang You-ru，Guo Yue-peng

[Abstract]Aiming at the safety and standard-related issues of fast charging adapters， a method of data research and analysis is adopted， a specific discussion is carried out， and a strategy to ensure the safety of the adapter is proposed， which is shared with relevant personnel for reference. From the point of view of the user side， protecting the personal safety of users is the key content， and comprehensive and strict control needs to be done. Through the formulation of sound technical standards， the safety and quality of the charger products are checked， and its application value is realized at the same time.

[Keywords]fast;charging;adapter

现阶段，移动通信设备的使用已经很普及了，充电适配器也随之被广泛应用。充电适配器能够满足使用者为移动设备充电的基本需求，然而若其质量不达标则会给移动设备和人员安全带来极大的隐患。目前市场上的充电适配器质量差别较大，如何保障产品安全成为了研究的重点。

1 快速充电适配器产品性能试验的概述

现阶段，充电适配器产品的差异较大，安全性能也不同。某市消费者权益保护委员会对市面上常见的几种产品开展了对比试验。现结合试验的情况分析当前的技术标准存在的不完善之处。

（1）样品的采集。试验样品为在某电商平台购买的10款样本，包括华为、华为荣耀、网易以及绿巨能、BMW等品牌，产品产地主要涉及北上深杭等，价格在29.9～356元。

（2）测试的项目和依据。试验依据GB 4943.1—2011信息技术设备安全第1部分和GB/T 2423.2-2007电工电子产品环境试验第2部分等现行标准，围绕产品的低温、高温工作、耐温度变化以及耐湿热等内容，开展了测试和对比分析。采集的10款样本全部具有超过1500 mA电流输出的接口，只有华为、荣耀、嘉朗具备一个标准接口，定义为标准USB接口;华为、荣耀以及嘉朗第二个USB接口、其他7个品牌样本两个接口，不适用于YD/T 2306—2011标准，定义为非标准USB接口。

2 快速充电适配器产品性能试验结果

（1）环境适应性测试结果。在低温工作状态下，华为、荣耀以及嘉朗三款产品经过试验后，嘉朗没有达到标准要求。在高温状态下，华为和荣耀的产品达到了标准要求。在耐温度变化的状态下，华为和荣耀的产品达到了标准要求。在耐湿热状态下，华为和荣耀的产品达到了标准要求，嘉朗未达到标准要求。

（2）安全性测试结果。外壳表面温升的测试主要是考察产品在使用过程中是否出现了过热的现象。按照标准要求温升不可以超过50 ℃，此次测试的10个样品都没有出现此情况。在过电压强度测试中，嘉朗和公牛2个样本经过过电压测试后出现了损坏，剩余的8个样品没有出现损坏情况。在无负载能量消耗测试中，遵循的标准要求为14 Vdc：≤150 mV;28 Vdc≤300 mV，经过测试发现绿联、BMW、嘉朗以及绿巨能4款样品全部达到标准要求，华为、华为荣耀、公牛、PHILIPS以及先科未达到要求，网易样品不适用YD/T 2306—2011标准要求，因此没有进行判定。

（3）电磁兼容性。从辐射骚扰测试的结果分析，绿联、网易与绿巨能样品没有达到标准，即没有达到30～230 MHz：≤40 dBμV/m;230～1000 MHz：≤47 dBμV/m。静电放电抗扰度的测试结果显示，10款样品全部达到了标准要求。瞬态传导骚扰的测试结果显示，10款样品全部达到了标准要求。

从促进市场健康发展的角度来说，要结合市场需求进行科学论证，及时发布适用于快充充电适配器的行业标准以及企业标准。同时产品生产企业应该在快充USB接口位置以明显标识警示，并且在产品说明书中明确不适用范围。除此之外，在产品的外壳处必须要标识输出电流和输出电压等各类信息。严格按照标准与测试要求，做好产品安全性能的把控，促使充电适配器应用价值得以实现，发挥积极的作用。

3 现行标准和快速充电适配器测试方法的矛盾与优化建议

目前市场上出现了快充功能的适配器，不同于传统的产品，因此测试方法也不同。现以YD/T 2306—2001分析快充適配器的测试方法，进行如下分析。

3.1 测试方法的研究

（1）机械结构的测试。从测试的内容来说，主要是插座连接位置和输出电能的USB接口位置，这类接口需要进行插拔力试验、寿命试验。在进行测试时，测试要求可以参照当前采用的行业标准，围绕每个环节和细节，做好全面严格的把控，保障机械结构测试操作的正确性和规范性，保障测试结果的可利用价值，为性能判断提供支持。

（2）电气性能测试。按照当前的技术标准，采用阻性电阻作为负载开展试验，输出电流设置为500～1500 mA;输出电压设置为4.75～5.25 V，在此情况下开展试验，采集的数据当作判定的依据。不过现行的技术能够允许最大电流超出行业标准的限定值，并且输出电压并非固定在5 V，通常是下至3.6 V、上至12 V，因此开展电气性能測试时需要考虑新技术下的变化[1]。

（3）电气安全测试。一般来说，进行绝缘耐压和过电压强度等的测试。按照标准要求适配器标识内容必须要完善，包括输入和输出的额定电压参数、电流值参数等，这些要求对只有一个输出口的设备可以满足标识的要求，对多个USB输出口的设备则不适用。除此之外，适配器并非输出电流值越大越好，若电流过大极易引发发热的情况，同时标准规定了器具外壳的温升不可以超出限制。对于存在多个输出口的适配器，应该限定最大的输出电流，同时产品标识要对每个输出口的额定输出电流加以标识[2]。适配器的应用主要是将不同的电压和电流利用器具转化为目标电压和电流，在整个转换期间，器具要消耗相应的功率，此部分功率会转化为热量，经过适配器最终散发出去，转换效率越低则产生的热量会越高。按照现行的标准，对外壳温升有着相应的要求，处于室内环境下，工作电压要求是14 V。同时在产品的参考输出电流下开展测试，按照试验要求对只有一个输出的适配器产品，如果输出电流越大，则会产生更多的热量，则标准适用。然而对于新产品开展温升测试时，因为情况不同，所以会遇到的问题也不一样，常见不适用的情况[3]。

（4）电磁兼容测试。因为使用的适配器是电磁产品，因此为了能够避免产品使用期间出现电磁干扰，进而影响其他电子线路的运行，通常来说产品必须要进行辐射、连续骚扰以及瞬态传导骚扰等的测试。对于辐射连续骚扰和瞬态传导骚扰的测试，按照现行的要求，需要器具在处于最大功率的状态下开展测试，若使用阻性负载，那么测试器具无法达到最大功率，所以还需要对试验负载进行重新的分析[4]。

现行标准和快速充电技术的矛盾分析见表1。

3.2 完善标准的建议

从当前使用的充电适配器产品来说，安全性有潜在的风险。通过试验的情况分析各家产品的安全性能差异，部分产品可以达到标准，但还有部分产品未能达到现行的标准，其存在潜在的安全隐患。对于此种情况，需要加大相关技术标准和企业规范等的制定。强化对产品安全性的控制。当前现行的标准，存在着对新技术和新产品等的覆盖程度不足的情况，还需要加以完善，提出优化与完善的措施，保障整个标准应用价值，促进整个市场的健康发展。通过梳理技术标准的应用情况，针对不适用的情况进行分析，提出具体的措施，规范适配器市场[5]。

关于完善标准的具体建议：①面向新市场。随着新能源汽车市场行业的快速发展，带动着快速充电适配器需求的增加。不同于传统的汽车，此类汽车有其不同的特点，在各类装置和零部件等的配置方面，要结合汽车产品的情况，进行适配器的设计和研发以及生产，使得此部分需求得到满足，实现对消费群众范围的扩大，创造更多的效益。结合新能源汽车领域的相关要求和使用情况，提出有效的标准与办法，强化对适配器产品的使用管理。②关注产品性能问题。标准的制定与完善，既需要向前看，结合市场需求，关注新领域，也需要回头看，关注到以往充电适配器使用存在的问题，从技术层面进行分析，提出完善和优化措施，加强对使用安全性的管理和保障，切实保障设备价值得以实现，创造更多的效益。③完善测试方法。随着市场上新产品的不断增加，使得当前的测试方法运用出现覆盖面不足的情况，要积极完善测试方法，增加对新型充电适配器产品检测的覆盖度，促使管理水平得到有效提高。

4 结语

综上所述，现行技术标准和快速充电适配器测试方法能够实现对部分产品的性能管理覆盖，但是对部分新技术和新产品的安全测试把控还不足，需要加以完善。文中围绕当前适配器的安全性现状，结合现行技术标准与新技术之间的矛盾，进行了具体的分析，提出优化建议。通过完善技术标准，实现对产品安全管理的有效覆盖。

参考文献

[1] 梁锋林，郑德山，黄松峰，邱兴阳.车载电动汽车充电适配器的研究与设计[J].辽宁工业大学学报（自然科学版），2021，41（1）：28-33.

[2] 董伟.纯电动汽车交流充电过程分析及故障排除[J].内燃机与配件，2020（19）：127-128.

[3] 王亚亚，姬冠妮，贾亚娟.基于SiC并联的电动汽车车载双向充电适配器设计[J].电力电子技术，2020，54（9）：54-57.

[4] 付永升，任海鹏，李翰山，石磊，雷鸣，闫克丁.SiC-MOSFET与Si-IGBT混合开关车载双向充电适配器中线桥臂设计及控制[J].中国电机工程学报，2020，40（19）：6330-6345.

[5] 帅禄玮.具有智能功率分配的双向车载充电系统设计[D].上海：上海电力大学，2020.