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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-03-28 14:31
引言
隨著新能源汽車(chē)和充電樁等配套設(shè)施的不斷完善，越來(lái)越多的人為了更好的體驗(yàn)戶外大自然的環(huán)境，駕駛新能源汽車(chē)前往戶外野炊郊游，伴隨出行的還有很多隨身電子產(chǎn)品，比如手機(jī)、平板電腦、隨身音箱或者很多休閑娛樂(lè)的電子產(chǎn)品。為了解決戶外電子產(chǎn)品供電問(wèn)題，因此市面上出現(xiàn)了許多戶外新能源汽車(chē)放電插座，電動(dòng)汽車(chē)逆變放電功能的實(shí)現(xiàn)也逐漸成為整車(chē)的標(biāo)配。逆變放電即為電動(dòng)汽車(chē)對(duì)插座放電，連接裝置的轉(zhuǎn)接設(shè)備接放電插座實(shí)現(xiàn)車(chē)外放電，放電電壓為220V,可以供給電烤箱、電磁爐、電飯煲等常見(jiàn)家用交流用電器使用，放電插座也有自帶的直流輸出,有USB-A直流輸出口和USB Type-C直流輸出口等，給手機(jī)、平板等需要直流供電的設(shè)備充電。 因此，帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在不同的氣候條件下正常使用時(shí)的溫度性能是關(guān)鍵指標(biāo)。
概述
1.溫升檢測(cè)的意義
溫升檢測(cè)是電器產(chǎn)品型式試驗(yàn)中常規(guī)的試驗(yàn)項(xiàng)目，溫升試驗(yàn)的目的是測(cè)試電器產(chǎn)品及部件的溫度變化情況，以確定電器產(chǎn)品或部件是否符合產(chǎn)品性能和標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著電器產(chǎn)品日新月異的發(fā)展，溫升試驗(yàn)對(duì)電器設(shè)備及部件產(chǎn)品安全性變得越來(lái)越重要。溫升測(cè)試是型式試驗(yàn)項(xiàng)目，也是新產(chǎn)品定型的主要試驗(yàn)項(xiàng)目之一。
2.溫升檢測(cè)的影響
產(chǎn)品工作時(shí)可被接觸到的部分,如果溫度過(guò)高可能會(huì)造成人身傷害，而且設(shè)備內(nèi)部過(guò)高的溫度也會(huì)影響產(chǎn)品性能，甚至導(dǎo)致絕緣等級(jí)下降或者增加產(chǎn)品機(jī)械的不穩(wěn)定性。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，溫升試驗(yàn)是保證產(chǎn)品能夠安全穩(wěn)定工作，需要考慮的一個(gè)重要步驟。
3.國(guó)內(nèi)典型氣候的分類(lèi)和特點(diǎn)
國(guó)內(nèi)五大典型氣候類(lèi)型，即溫帶季風(fēng)氣候、亞熱帶季風(fēng)氣候、熱帶季風(fēng)氣候、溫帶大陸性氣候、高原高山氣候。
1.溫帶季風(fēng)氣候
主要分布在我國(guó)華北和東北，氣候特點(diǎn)是冬季寒冷干燥，夏季暖熱多雨，雨熱同季。
2.亞熱帶季風(fēng)氣候
主要分布在我國(guó)東南部，特點(diǎn)是冬季不冷，夏季較熱，冬夏風(fēng)向有明顯變化，年降水量一般在1000毫米以上，主要集中在夏季。
3.熱帶季風(fēng)氣候
主要分布在我國(guó)海南島、雷州半島、臺(tái)灣島南部，特點(diǎn)是全年氣溫皆高，年降水量大，集中在夏季。
4.溫帶大陸性氣候
主要分布在我國(guó)北緯30°以北的內(nèi)陸地區(qū)，遠(yuǎn)離海洋，干燥少雨，氣溫的日較差和年較差較大，植被由森林過(guò)渡到草原、荒漠。
5.高原高山氣候
主要分布在我國(guó)青藏高原地區(qū)，特點(diǎn)是年積溫低于2000℃，日平均氣溫低于10℃，溫度日較差顯著，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，日照充足。
帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座溫升檢測(cè)方法
1.溫升檢測(cè)使用設(shè)備及工具
數(shù)據(jù)采集儀、變頻電源、直流電子負(fù)載、功率計(jì)、恒溫恒濕箱、K型熱電偶線、使用的所有設(shè)備都必須要經(jīng)過(guò)計(jì)量且符合要求。
2.溫升檢測(cè)依據(jù)
帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座溫升檢測(cè)依據(jù)GB 4943.1-2022《音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備 第1部分:安全要求》標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.溫升檢測(cè)條件
試驗(yàn)測(cè)量的布置應(yīng)重現(xiàn)設(shè)備最不利的安裝條件。如果對(duì)試驗(yàn)的符合性規(guī)定了最高溫度,則他是基于設(shè)備工作時(shí)室內(nèi)環(huán)境溫度為 25 ℃的假定做出的。但是,制造商可以規(guī)定不同的最高環(huán)境溫度。
對(duì)于需要將溫升試驗(yàn)一直持續(xù)到獲得穩(wěn)態(tài)溫度的試驗(yàn),如果在半個(gè)小時(shí)內(nèi)溫升不得超過(guò)3K,則認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)態(tài)。如果測(cè)出的溫度比規(guī)定的溫度限值至少低百分之十,在五分鐘內(nèi)溫升不得超過(guò)1K,則認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)態(tài)。
除非規(guī)定了具體的測(cè)量方法,否則確定繞組的溫度應(yīng)采用熱電偶法或采用能給出繞組導(dǎo)線平均溫度的任何其他方法,例如電阻法。本文采用熱電偶法。
4.熱電偶法
熱電偶法是目前溫升試驗(yàn)中使用最普遍的一種試驗(yàn)方法。熱電偶測(cè)量溫度是利用了導(dǎo)體的熱電效應(yīng)。所謂的熱電效應(yīng)就是:當(dāng)導(dǎo)體兩端溫度不平衡時(shí)，導(dǎo)體兩端就會(huì)產(chǎn)生一定的電勢(shì)，不同導(dǎo)體產(chǎn)生的電勢(shì)是不同的，如果將兩種不同導(dǎo)體(分別代表著熱電偶的正極和負(fù)極)的一端通過(guò)熱電偶電焊機(jī)焊接到一起作為探測(cè)端，將另一端不焊在一起作為采樣端，這樣在采樣端就形成一定的電位差，形成的電位差的大小隨著探測(cè)端的溫度變化而變化的。如果將電位差這個(gè)模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，使其變?yōu)榇頊囟茸兓臄?shù)字信號(hào)，然后再將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、處理并把它們顯示、記錄下來(lái)，這就完成溫度的測(cè)量、顯示和記錄的全過(guò)程。為了滿足溫升測(cè)試的要求，熱電偶的絕對(duì)誤差不得超過(guò)1℃。熱電偶的正極引線和負(fù)極引線引線通過(guò)熱電偶電焊機(jī)焊接到一起，應(yīng)只形成一個(gè)觸點(diǎn)。
帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座溫升檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
1.帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座溫升檢測(cè)法規(guī)
GB 4943.1-2022《音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備 第1部分：安全要求》是一項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局于2022年7月19日發(fā)布，將于2023年8月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布是為了適應(yīng)音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，更好地滿足人們對(duì)相關(guān)設(shè)備安全性能日益提高的要求。GB 4943.1-2022標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)音頻、視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)、商務(wù)和辦公機(jī)器領(lǐng)域內(nèi)的電氣和電子設(shè)備的安全要求。不包括設(shè)備的性能或功能特性的要求，適用于額定電壓不超過(guò)600V的設(shè)備，還適用于預(yù)定安裝在室外場(chǎng)所的音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備。對(duì)室外設(shè)備的要求在相關(guān)時(shí),也適用于直接安裝在戶外用來(lái)為要安裝在戶外場(chǎng)所的音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備提供殼體的室外外殼。
2.帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座溫升檢測(cè)限值依據(jù)
依據(jù)GB 4943.1-2022《音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備 第1部分：安全要求》標(biāo)準(zhǔn)要求：
電氣絕緣材料或 EIS的溫度不得超過(guò)表1的限值。
表1 材料、元器件和系統(tǒng)的溫度限值
對(duì)單一的絕緣材料,如果材料制造商聲明該材料的相關(guān)溫度指標(biāo)信息適合作為適當(dāng)?shù)慕^緣等級(jí),則可以使用該聲明的信息。
對(duì)EIS,如果制造商指明的可獲得的EIS耐熱等級(jí)數(shù)據(jù)適合作為適當(dāng)?shù)慕^緣等級(jí),則可以使用該數(shù)據(jù)。
耐熱性分級(jí)高于105(A)級(jí)時(shí),EIS應(yīng)符合GB/T 11021的要求。
對(duì)于部分元器件的溫度限值，需要通過(guò)認(rèn)證證書(shū)或制造商聲明的相關(guān)溫度指標(biāo)信息作為該元器件的溫度限值。
帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在典型氣候條件下正常使用時(shí)的溫升變化性能情況分析
將一個(gè)帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在溫帶季風(fēng)氣候、亞熱帶季風(fēng)氣候、熱帶季風(fēng)氣候、溫帶大陸性氣候、高原高山氣候五大典型氣候下模擬相應(yīng)的典型溫度濕度進(jìn)行溫升比對(duì)，輸入電壓頻率和帶載情況及擺放情況均相同。
表2 帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在典型氣候條件下正常使用時(shí)溫升檢測(cè)數(shù)據(jù)
表3 帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在典型氣候條件(高溫高濕)下正常使用時(shí)溫升檢測(cè)數(shù)據(jù)（將表2的高溫高濕檢測(cè)數(shù)據(jù)整體換算在環(huán)境溫度45℃下的檢測(cè)數(shù)據(jù)）
從表2可以看出，環(huán)境溫度對(duì)溫升數(shù)值也是有影響的，環(huán)境溫度越高，實(shí)測(cè)出來(lái)的整體溫升數(shù)值越高，離限值越接近。
從表3可以看出，用表2高溫高濕的檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)整體換算成同一環(huán)境溫度下檢測(cè)數(shù)據(jù)，便可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)相對(duì)濕度對(duì)溫升數(shù)值也是有影響的，相對(duì)濕度越低，在同一溫度下的整體溫升數(shù)值越高，離限值越接近。
結(jié)論與展望
通過(guò)對(duì)帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在典型氣候條件下進(jìn)行正常使用時(shí)的溫升試驗(yàn)，顯示出環(huán)境溫度和相對(duì)濕度是影響帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座正常使用的兩大因素，隨著環(huán)境溫度的升高，其他不變的情況下，帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座正常使用溫度也隨著升高；隨著相對(duì)濕度的降低，其他不變的情況下，帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座正常使用溫度也隨著升高。
戶外野炊郊游需求日益增多，新能源汽車(chē)使用數(shù)量增加，越來(lái)越多人駕駛新能源汽車(chē)前往戶外活動(dòng)，需要對(duì)帶有USB電源的戶外新能源汽車(chē)放電插座在國(guó)內(nèi)各種氣候條件下的正常工作性能進(jìn)行評(píng)估，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)適用的使用溫度、濕度進(jìn)行全面的考慮，從而更好地管控產(chǎn)品性能，用戶需注意產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)，在特定的環(huán)境中使用產(chǎn)品，以免在極低或極高的溫度環(huán)境下無(wú)法正常工作。
引用本文：羅錦濤,趙奎,鄭日勝.新能源汽車(chē)放電插座在典型氣候條件下溫升變化[J].環(huán)境技術(shù),2024,42(11):6-10.
來(lái)源：環(huán)境技術(shù)核心期刊
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