鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1399次 | 2020年06月24日
手機(jī)鋰離子電池充電器的安全標(biāo)準(zhǔn)
1.引言
【電源網(wǎng)】充電器的安全性不能僅僅通過(guò)輸出特性的檢查來(lái)確定,因?yàn)檩敵鎏匦粤己貌⒉荒鼙U铣潆娖鞯目煽啃?,所以該?biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)充電器的全面性能進(jìn)行考察,包括對(duì)變壓器、電源線等元器件的安全要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。充電器應(yīng)保證在故障條件下都不對(duì)人身安全構(gòu)成威脅。充電器除應(yīng)具有電氣防護(hù)功能外,也應(yīng)具有防火防護(hù)功能,根據(jù)同類產(chǎn)品的要求,該標(biāo)準(zhǔn)將其防火材料等級(jí)規(guī)定為V-2級(jí)。
本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過(guò)程中借鑒了國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等,參考了GB4943–2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》等標(biāo)準(zhǔn),力求標(biāo)準(zhǔn)條款適合我國(guó)國(guó)情,試驗(yàn)方法具有可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中遵循了《ISO技術(shù)工作導(dǎo)則》中的可證實(shí)原則:即規(guī)定的技術(shù)要求能用試驗(yàn)方法加以論證,若暫時(shí)沒(méi)有科學(xué)的方法進(jìn)行試驗(yàn)或檢驗(yàn),以及不能穩(wěn)定可靠地得出確切檢驗(yàn)結(jié)果時(shí),就不將這樣的條款列進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。
2.手機(jī)鋰離子電池充電器的安全標(biāo)準(zhǔn)
2.1交流輸入電壓
充電器的額定輸入電壓為交流220V,頻率為50Hz,為了保證安全性,充電器應(yīng)能承受市電一定范圍內(nèi)的波動(dòng),標(biāo)準(zhǔn)中要求的電壓波動(dòng)范圍是其額定值的85%~110%,頻率的波動(dòng)范圍是±2Hz。
2.2電源線組件
(1)電源線組件應(yīng)符合GB2099的要求;
(2)電源線組件的額定值應(yīng)大于充電器電源要求的額定值;
(3)電源軟線的導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于0.75mm2;
(4)電源線組件中的電源軟線應(yīng)符合下列要求:
*假如電源軟線是橡皮絕緣,則應(yīng)是合成橡膠,應(yīng)符合GB5013對(duì)通用橡膠護(hù)套軟電纜的要求;
*假如電源軟線是聚氯乙烯絕緣的,應(yīng)符合GB5023對(duì)輕型聚氯乙烯護(hù)套軟線的要求。
2.3隔離變壓器
安全隔離變壓器在構(gòu)造上應(yīng)保證在出現(xiàn)單一絕緣故障和由此引起的其他故障時(shí),不會(huì)使安全特低電壓繞組上出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。隔離變壓器應(yīng)按照GB4943中附錄C的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。
2.4說(shuō)明和標(biāo)牌的要求
2.4.1一般要求
廠家應(yīng)向用戶供應(yīng)足夠的資料,以確保用戶在按廠家的規(guī)定使用時(shí),不會(huì)引起本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)體中文書寫。標(biāo)記應(yīng)是耐久和醒目的,能承受標(biāo)記耐久性試驗(yàn)。首先用一塊蘸有水的棉布擦拭15s,然后再用一塊蘸有汽油的棉布擦拭15s,標(biāo)牌應(yīng)清晰,不應(yīng)輕易被揭掉,不應(yīng)出現(xiàn)卷邊。
2.4.2說(shuō)明書
廠家應(yīng)供應(yīng)必要的使用說(shuō)明書,對(duì)充電器在操作、維修、運(yùn)輸或儲(chǔ)存時(shí)有可能引起危險(xiǎn)的情況提醒用戶特別注意。
2.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
2.5.1穩(wěn)定性
直接插在墻壁插座上、靠插腳來(lái)承載其重量的充電器,不應(yīng)使墻壁插座承受過(guò)大的應(yīng)力??赏ㄟ^(guò)插座應(yīng)力試驗(yàn)檢驗(yàn)其是否合格。充電器應(yīng)按正常使用情況,插入到一個(gè)已固定好的沒(méi)有接地接觸件的插座上,該插座可以圍繞位于插座嚙合面后面8mm的距離處,與管件接觸件中心線相交的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為保持嚙合面垂直而必須加到插座上的附加力矩不應(yīng)超過(guò)0.25Nm。
2.5.2結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)
電池極性接反以及強(qiáng)制充電或放電可能導(dǎo)致危險(xiǎn),所以在設(shè)計(jì)上應(yīng)有防止極性接反以及防止強(qiáng)制充放電的措施。將起保護(hù)用途的任何元件一次一個(gè)地短路或開(kāi)路,并強(qiáng)迫充放電各2小時(shí),充電器應(yīng)不起火、不爆炸。
2.5.3防觸及性(電擊及能量危險(xiǎn))
充電器正常使用時(shí)應(yīng)具有防觸及性,防止電擊及能量危險(xiǎn)。
假如特低電壓電路的外部配線的絕緣是操作人員可觸及的,則該配線應(yīng):
*不會(huì)受到損壞或承受應(yīng)力;
*不要操作人員接觸。
2.5.4連接布線
(1)對(duì)使用不可拆卸的電源軟線的充電器應(yīng)裝有緊固裝置:
*導(dǎo)線在連接點(diǎn)不承受應(yīng)力;
*導(dǎo)線的外套不受磨損;
*電源軟線應(yīng)能承受拉力試驗(yàn),電源軟線應(yīng)承受30N的穩(wěn)定拉力25次,拉力沿最不利的方向施加,每次施加時(shí)間為1s,電源軟線應(yīng)不被拉斷;
*電源軟線緊固裝置應(yīng)由絕緣材料制成,或由具有符合附加絕緣要求的絕緣材料的襯套制成。
(2)電源軟線入口開(kāi)孔處應(yīng)裝有軟線入口護(hù)套,或者軟線入口或襯套應(yīng)具有光滑圓形的喇叭口,喇叭口的曲率半徑至少等于所連接最大截面積的軟線外徑的1.5倍。
軟線入口護(hù)套應(yīng):
*設(shè)計(jì)成防止軟線在進(jìn)入充電器入口處過(guò)分彎曲;
*用絕緣材料制成;
*采用可靠的方法固定;
*伸出充電器外超過(guò)入口開(kāi)孔的距離至少為該軟線外徑的5倍,或者對(duì)扁平軟線,至少為該軟線截面長(zhǎng)邊尺寸的5倍。
2.6外殼表面
當(dāng)用戶碰觸到電池外殼時(shí),其溫度不應(yīng)造成用戶的突然反應(yīng)使他受傷,人對(duì)溫度的反應(yīng)不僅是度數(shù)的高低,還取決于外殼材料的傳導(dǎo)特性和熱容量,60℃的金屬外殼比70℃的塑料外殼感覺(jué)要燙,UL和IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)非金屬外殼溫升的規(guī)定不超過(guò)50℃,而手機(jī)電池的外殼絕大部分是非金屬材料,因此本標(biāo)準(zhǔn)借鑒了該規(guī)定,要求如下:充電器額定工作2小時(shí)后,測(cè)量其外殼表面溫度變化小于1℃/h即認(rèn)為溫度穩(wěn)定,此時(shí)測(cè)量其外殼表面溫升應(yīng)小于50℃。
2.7輸出短路保護(hù)
充電器應(yīng)有短路的自動(dòng)保護(hù)功能。將充電器輸出短路,充電器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù),故障排除后應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)工作。
2.8絕緣電阻
在常溫條件下,用絕緣電阻測(cè)試儀直流500V電壓,對(duì)充電器主回路的一次電路對(duì)外殼、二次電路對(duì)外殼及一次電路對(duì)二次電路進(jìn)行測(cè)試,充電器的絕緣電阻應(yīng)不低于2MΩ。
2.9絕緣強(qiáng)度
用耐壓測(cè)試儀對(duì)充電器進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn),且充電器必須是在進(jìn)行完絕緣電阻試驗(yàn)并符合要求后才能進(jìn)行絕緣強(qiáng)度的試驗(yàn)。
一次電路對(duì)外殼、一次電路對(duì)二次電路應(yīng)能承受50Hz、有效值為1500V的交流電壓(漏電流≤10mA),二次電路對(duì)外殼應(yīng)能承受50Hz、有效值為500V的交流電壓(漏電流≤10mA),應(yīng)無(wú)擊穿與無(wú)飛弧現(xiàn)象。試驗(yàn)電壓應(yīng)從小于一半規(guī)定電壓值處逐步升高,達(dá)到規(guī)定電壓值時(shí)持續(xù)1min。
2.10異常工作及故障條件下的要求
充電器的設(shè)計(jì)應(yīng)能盡可能限制因機(jī)械、電氣過(guò)載或故障、異常工作或使用不當(dāng)而造成起火或電擊危險(xiǎn)。變壓器過(guò)載試驗(yàn)按照GB4943中附錄C1的要求進(jìn)行。可模擬下列故障條件:
*一次電路中任何元器件的失效;
*二次電路中任何元器件的失效。
2.11材料的可燃性要求
充電器外殼和印制板及元器件所用的材料應(yīng)能使引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延減小到最低限度,為V-2級(jí)或更優(yōu)等級(jí)。在進(jìn)行耐熱及防火試驗(yàn)時(shí),V-0級(jí)材料可以燃燒或灼熱,但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)5s,在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?;蛉紵温湮锊粫?huì)使脫脂棉引燃。V-1級(jí)材料可以燃燒或灼熱,但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s,在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?;蛉紵温湮锊粫?huì)使脫脂棉引燃。V-2級(jí)材料可以燃燒或灼熱,但其持續(xù)時(shí)間平均不超過(guò)25s,在燃燒時(shí)所釋放的灼熱微?;蛉紵温湮飼?huì)使脫脂棉引燃。進(jìn)行本試驗(yàn)時(shí)可能會(huì)冒出有毒的煙霧,在適用的情況下,試驗(yàn)可以在通風(fēng)柜中進(jìn)行,或者在通風(fēng)良好的房間內(nèi)進(jìn)行,但是不能出現(xiàn)可能使試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效的氣流。
試驗(yàn)火焰應(yīng)利用本生燈獲得,本生燈燈管內(nèi)徑為9.5mm±0.5mm,燈管長(zhǎng)度從空氣主進(jìn)口處向上約為100mm。本生燈要使用熱值約為37MJ/m3的燃?xì)?。?yīng)調(diào)節(jié)本生燈的火焰,使本生燈處于垂直位置,同時(shí)空氣進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí),火焰的總高度約為20mm。火焰頂端應(yīng)與樣品接觸,燒30s,然后移動(dòng)火焰停燒60s,再在同一部位燒30s。
在試驗(yàn)期間,當(dāng)試驗(yàn)火焰第二次撤離后,樣品延續(xù)燃燒不應(yīng)超過(guò)1min,且樣品不應(yīng)完全燒盡。
2.12自由跌落試驗(yàn)
充電器從1m高度處自由跌落到硬木表面3次,其表面應(yīng)無(wú)裂痕等損壞。
2.13濕熱試驗(yàn)
試驗(yàn)方法按GB/T2423.9–2001中“試驗(yàn)Cb”的要求進(jìn)行。產(chǎn)品無(wú)包裝,試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)為:溫度40℃±2℃,相對(duì)濕度(93±3)%RH,試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為2d。試驗(yàn)后應(yīng)符合4.7.2的要求。