ChinaAutoRegs|GB 34668-2024英文版翻译《电动平衡车安全技术规范》
Safety technical specification for electrical self-balancing vehicles
CONTENTS
Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Test Conditions
5 General Safety Requirements
6 Electrical Safety
7 Mechanical Safety
8 Environment Reliability
9 Test Methods
10 Markings and Descriptions
Annex A (Informative) Protective Circuit and Safety Analysis
Bibliography
1 范围
本文件规定了电动平衡车的安全要求,描述了相应的测试方法。 本文件适用于以蓄电池为动力能源的电动平衡车的设计、生产和销售。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中 ,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。
GB 3565.2-2022 自行车安全要求 第 2 部分 :城 市和旅行用自行车 、青 少年自行车 、山 地自行车与竞赛自行车的要求
GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP 代码)
GB 4706.18-2014 家用和类似用途电器的安全 电池充电器的特殊要求
GB 4943.1-2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第 1 部分:安全要求
GB/T 5169.16 电工电子产品着火危险试验 第 16 部分:试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验
方法
GB/T 12350 小功率电动机的安全要求
GB 40559 电动平衡车、滑板车用锂离子电池和电池组 安全技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电动平衡车 electrical self-balancing vehicle
一种基于倒立摆模型和静不稳定原理 ,配 备有可充电的电驱动系统 ,以自主或人工操控模式来保持动态平衡的轮式载人移动平台。
注:电动平衡车简称平衡车。
3.2
安全告警 safety alarm
电动平衡车检测到内部故障(例 如电池电压异常 、平 衡控制单元故障)或者危险驾驶动作 ,或 者机体工作异常等状况时,向用户发出明确可被用户注意的报警(如声、光、振动等)。
3.3
翘板功能 footrest tilting function
当电动平衡车检测到车辆超速 、低 电量行驶或过载行驶等状况时 ,平衡车脚踏板前端自动向上翘 起以限制用户在超速、低电量行驶或过载行驶等情况下继续行驶以保护用户安全的功能。
3.4
外壳 enclosure
为预定用途提供适用的保护类型和保护等级的壳体。
[来源:GB 4943.1-2022,3.3.2.2]
3.5
失稳 loss of stability
当电动平衡车被驾驶时 ,平衡车姿态或速度发生非预期的改变以至于车辆无法继续主动维持平衡的一种状态。
3.6
漏液 electrolyte leakage 可见的液体电解质的漏出。
[来源:GB/T 28164-2011,1.3.9]
3.7
主动保护元件 active protective device
需要电源来驱动的保护元器件。
注:如电池管理系统,控制集成电路等。
3.8
飞转 wheel spin
车轮即轮毂电机的快速转动。
4 测试条件
4.1 试验道路
试验道路应满足以下条件。
a) 在水泥或柏油路面上进行,路面平整、干燥、整洁。
b) 在试验道路上设置测试区 ,测 试区试验通道宽度不小于 1 m,在 此测试区的两端有足够长的 助行区域和保证安全停车的辅助区域,并能双向行驶。
4.2 驾驶者
驾驶者应满足以下条件。
a) 若平衡车明示最大载重大于或等于 75 kg,则 测试时驾驶者及其装备的总质量等于 75 kg,不足时配重至 75 kg;若 平衡车明示最大载重小于 75 kg,则 测试时驾驶者及其装备总质量等于平衡车的最大载重;若平衡车未明示最大载重,测试时驾驶者及其装备质量等于 75 kg。
b) 驾驶者熟练掌握驾驶技术,并熟悉试验方法。
c) 驾驶者配备头盔、护膝、护肘等必备的防护用具。
d) 驾驶者按制造商规定操作方法驾驶被试车辆 ,且 整个试验过程中 ,保 持驾驶姿势无大幅度变 动且避免出现制造商规定的不允许的操作。
4.3 试验环境
除测试项目另有要求外,试验环境应满足以下条件。
a) 在平衡车标称的工作温度范围内;如无特殊说明,本文件规定的室温为(25±5)℃。
b) 相对湿度不大于 95%。
c) 大气压力 86 kPa~106 kPa。
d) 试验时平均风速不大于 3 m/s,瞬时风速不大于 5 m/s。
e) 若需要在室外试验时,避免雨、雪等天气。
4.4 试验平衡车
试验平衡车应满足以下条件。
a) 装备齐全,并按制造商规定充满电。
b) 充气轮胎按制造商明示的最大推荐压力充足气,压力偏差为±10 kPa。
c) 按照制造商说明,使其处于可正常行驶时的状态。
d) 若车上安装测试仪器,尽量减少对各轮载荷分布的影响,并尽量减小风阻影响。
5 一般安全要求
5.1 阻燃性
平衡车应具备至少一层对电池组起火起防护作用的防火防护外壳。 如果使用非金属防火防护外 壳,其材料燃烧类别应不低于 GB/T 5169.16 中 V⁃0 等级要求。
注:“ 防火防护外壳 ”的 定义见 GB 4943.1-2022 的 3.3.2.3。 防火防护外壳可能是电池组本身的或是包含电池组的 设备的。
电路板的材料燃烧类别应不低于 GB/T 5169.16 中 V⁃1 等级要求。
5.2 外壳
平衡车的外壳应设计为只能借助如钳子、螺钉旋具等类似的工具才能打开,不能徒手即可打开。
5.3 结构
5.3.1 锐利边缘
平衡车外部可能对用户造成刺伤危险的管状物或设备组件的坚硬突出物应具有防护设计(如钝角 设计等)以防止刺伤人体。
对 于 可 能 构 成 刺 伤 危 险 的 螺 纹 ,螺 纹 超 出 其 内 部 结 合 配 件 的 长 度 应 限 制 在 一 个 螺 纹 外 径 的 长 度内。
5.3.2 活动部件间隙
除车轮与其支撑系统 、车 轮与挡泥板 、车 轮与车体 、转 向操控杆与车体的间隙以及悬挂系统 、折 叠 系统外,平衡车的活动部件之间的间隙应小于 5 mm,或大于 18 mm。
5.4 安全保护功能
5.4.1 超速保护
按照 9.1.1 规定的方法测试,平衡车应具备超过速度限定时持续安全告警功能,并采取持续翘板等 类似保护功能,以限制用户继续加速,保护用户安全。
5.4.2 低电量保护
按照 9.1.2 规定的方法测试,平衡车应具备低电量保护功能,即平衡车电池组电量低于制造商规定 的安全行驶所需最低电量时,应具备持续安全告警功能,并采取持续翘板等类似保护功能,以限制用户 继续行驶,触发低电量保护功能前平衡车不应失稳。
5.4.3 驻坡能力及保护
两轮平衡车应具有驻坡能力及保护功能。 按照 9.1.3 规定的方法测试 ,两 轮平衡车应满足以下两 种状态的任意一种。
a) 平衡车无断电,电机有持续输出。
b) 平衡车持续安全告警,无断电,电机无失能。
5.4.4 失稳保护
平衡车应具备失稳保护功能 ,防 止平衡车失稳后车轮继续旋转对用户或第三方造成危害。 按照
9.1.4 规定的方法测试后,平衡车在失稳后其车轮应能在 5 s 内(包含 5 s)停止转动。
5.4.5 能量回收过充电保护
带有能量回收功能的平衡车 ,应具有一定的保护措施防止下坡或减速时能量回收对电池和电池组 造成过充电 ,应 在电池或电池组过压前触发安全告警和翘板功能等类似保护措施 ,且 平衡车不应由于 电池或电池组过压保护而切断放电回路。 按 9.1.5 测试时 ,平衡车同时应不起火 、不 爆炸 ,且 外壳不破 裂、不漏液。
5.4.6 充电锁止
按照 9.1.6 测试时,平衡车在充电过程中电机不应运转。
5.4.7 防飞转保护
质量低于 18 kg 的或有提把装置的平衡车按照 9.1.7 测试时 ,平衡车车轮应在 5 s 内(包 含 5 s)停 止转动。
5.4.8 开关控制保护
按照 9.1.8 测试时,平衡车在正常骑行过程中,关机控制操作不应使平衡车电机无输出。
注:平衡车的关机控制操作可包括本地操作和远程操作。
5.5 元件
5.5.1 电池和电池组
使用锂离子电池和电池组的平衡车 ,锂 离子电池和电池组的安全应符合 GB 40559 的规定。 平衡 车的电池组应设计为由熟练技术人员或受过培训的人员依靠工具拆卸,一般人员不可拆卸。
注:“受过培训的人员”“一般人员”和“熟练技术人员”的定义见 GB 4943.1-2022 的 3.3.8.1、3.3.8.2 和 3.3.8.3。
5.5.2 充电器
平衡车的充电器或电源安全要求应符合 GB 4943.1-2022 或 GB 4706.18-2014 的规定。 且应与 平衡车的电池系统相兼容 ,通 过对电池系统和充电器规格书的审查以及本文件中的测试来确定其符 合性。
充电器配备的用于连接到平衡车充电端口进行充电的连接器,应设计为防止错位和反向极性。
5.5.3 电机
平衡车的电机应符合 GB/T 12350 的规定和 9.2.1 规定的电机过载测试要求。
若平衡车的电机不在 GB/T 12350 适用范围内 ,则 该电机应同时符合 9.2.1 规定的电机过载测试要求和 9.2.2 规定的电机堵转测试要求。
5.5.4 断路保护装置
平衡车的充电电路和放电电路中应有熔断器、断路器或类似断路保护装置。 对于用户可更换的断路保护装置 ,断 路保护装置的更换标记应明示出其位置 ,并 标出断路保护装
置的规格。说明书应包含用户可更换断路保护装置的更换信息。
5.5.5 电缆及连接器
在室温环境下 ,对完全充电平衡车进行放电 ,以系统允许最大电流放电至制造商规定的放电极限, 同时监测电缆和连接器温度并记录,电缆和连接器温度应低于制造商规定的限制温度。
平衡车外部裸露电缆应沿最不利的方向施加 156 N 拉力并保持 1 min。 测试后平衡车内部连接器
不应发生位移或损坏,且受拉力的电缆的纵向位移量不应超过 2 mm。
6 电气安全
6.1 绝缘
内置电源充电型平衡车的电路板及各组件应具有绝缘保护措施,其内部充电电路应与可触及导电 部件有效隔离,选择如下方法之一。
a) 基本绝缘和基本绝缘故障时的保护性接地系统。
b) 双重绝缘或加强绝缘。
c) a)和 b)的组合。
内 置 电 源 充 电 型 平 衡 车 的 电 气 间 隙 、爬 电 距 离 和 固 体 绝 缘 应 符 合 GB 4943.1-2022 中 5.4.2、 5.4.3、5.4.4 的规定。
对于采用保护接地的内置电源充电型平衡车 ,其 保护接地端子和连接端接触的导电部件应符合
GB 4943.1-2022 中 5.6.5.2 的规定。
6.2 布线
在室温环境下按如下顺序对电缆进行检查,平衡车应符合以下要求。
a) 电缆具有良好绝缘且光滑无锐利边缘。
b) 电缆有保护 ,不 与可能影响绝缘的毛刺 、散 热片或类似锋利边缘接触。 电缆穿过的金属孔表面圆滑平顺,或装有套管。
c) 电缆可靠固定,以防止电缆与运动部件接触,必要时,可增加其他机械固定。 平衡车在设备正常使用或保养时会拆掉的可分离部件 ,应不会对电气连接和内部导体引起过度的
压力,包括保持接地连续性的导体。
6.3 短路安全
按 9.2.3 规定的方法测试后,平衡车应不起火、不爆炸,且外壳不破裂、不漏液。
注:若平衡车电池组已通过短路测试 ,且根据试验平衡车的特点评估后 ,平衡车整车短路测试与电池组短路无差异时,本文件规定的短路测试不必进行。
6.4 发热
应选择适用于元器件和平衡车结构的材料 ,使 得平衡车在正常负载下工作时 ,温度不会超过其温度限值。按 9.2.4 规定的方法测试后,平衡车可触及外壳温度不大于 60 ℃,电机外壳温升不大于 75 K,电池外壳温升不大于 50 K。而且,测试时平衡车应不起火、不爆炸,且外壳不破裂、不漏液。
6.5 抗电强度
直接与交流电网连接的平衡车或其组件的抗电强度应满足 9.2.5 规定的抗电强度测试要求。
6.6 充电接口保护
平衡车的充电接口应有防反接、防触电的保护设计功能。
6.7 绝缘电阻
依据 GB 4943.1-2022 对电路进行电能量源分级 ,在 2 级电能量源与一般人员可触及部位之间应满足基本绝缘,绝缘电阻值应大于 2 MΩ;在 3 级电能量源与一般人员可触及部位之间应满足双重绝缘或加强绝缘,绝缘电阻值应大于 4 MΩ。
7 机械安全
7.1 外壳防护等级
平衡车的外壳防护等级应不低于 IP34 或制造商明示的防护等级,两者取严苛者。
7.2 静态强度
按 9.3.2 规定的方法进行静态强度测试后,平衡车的任何部分不应有可见裂纹或断裂现象,且平衡 车应能正常工作。
7.3 动态强度
按 9.3.3 规定的方法进行动态强度测试后,平衡车的任何部分不应有可见裂纹或断裂现象,且平衡 车应能正常工作。
7.4 手扶杆强度
本要求仅适用于带有手扶杆的平衡车。
按 9.3.4 进行手扶杆强度测试后 ,平衡车手扶杆不应断裂或裂开 ;手 扶杆和平衡车之间的固定部 件,以及平衡车部件不应断裂或裂开。
7.5 鞍座强度
本要求仅适用于带有鞍座的平衡车。 平衡车鞍座应符合 GB 3565.2-2022 中 4.16.3 的规定。
平衡车鞍座的强度应符合 GB 3565.2-2022 中 4.16.4 的规定。
8 环境可靠性
8.1 振动
按照 9.4.1 进行振动测试。 测试后 ,平衡车的任何部分不应有可见裂纹 、断 裂或连接松动现象 ,且 平衡车应能正常工作。
8.2 空载跌落
按照 9.4.2 进行空载跌落测试。测试后,平衡车外壳可有裂纹或破裂,但车体载人部分的主要承载 结构应无明显损伤,应不起火、不爆炸、不漏液。
对于内置电源充电型平衡车应通过使用 GB/T 4208-2017 第 7 章规定的直径 2.5 mm、长 100 mm的试具进行测试,试具不应触及到内部充电电路。
8.3 局部浸水
按照 9.4.3 进行局部浸水测试。试验平衡车应不起火、不爆炸,且外壳应不破裂、不漏液。
9 测试方法
9.1 安全保护功能测试
9.1.1 超速保护
在第 4 章规定的测试条件下 ,驾 驶者驾驶充满电的平衡车在试验道路上行驶 ,加 速直至触发平衡车超速保护或平衡车超过其规定的最高速度限定。
注:本试验能在等效的试验台架上进行。
9.1.2 低电量保护
在第 4 章规定的测试条件下 ,驾 驶者驾驶有充足电量的平衡车在试验道路上正常行驶 ,直至触发平衡车低电量保护或电量过低不足以继续行驶为止。
9.1.3 驻坡能力及保护
驾驶者驾驶充满电的两轮平衡车 ,在 15°的斜坡上静止并保持 2 min 或触发平衡车安全告警 ,检查驾驶者驾驶平衡车是否发生失稳。斜坡表面应平整、干燥、防滑、整洁。
9.1.4 失稳保护
将行驶速度不低于 6 km/h 的平衡车姿态改变到失稳姿态使其倒地 ,记录从平衡车失稳到车轮停止转动的持续时间。
9.1.5 能量回收过充电保护
将充满电的平衡车开机 ,触 发其进入正常行驶状态。 在该平衡车的电池组输出端施加 0.2It 的恒 流充电电流对电池组持续充电 ,以 模拟平衡车在下坡或者制动时的能量回收 ,监 测平衡车电池组电压 在达到其规定的充电上限电压 1.03 倍之前 ,是 否出现安全告警并翘板等类似保护措施或平衡车断电停止运行。
注:It 表示参考试验电流,其数值与额定容量 C 相同,单位为安(A)或毫安(mA)。
在测试过程中,应观察平衡车是否有起火、爆炸、外壳破裂或漏液现象。
9.1.6 充电锁止
使用制造商规定的标配充电器连接电源并连接开机状态下的平衡车 ,驾 驶者尝试骑行 ,检 查电机 运转情况。
注:本试验能在等效的试验台架上进行。
9.1.7 防飞转保护
将平衡车开机使其进入正常行驶状态 ,通过人工或测试设备使其车轮处于旋转状态。 使用设计的 把手装置提起平衡车时,记录从提起平衡车车轮开始飞转到车轮静止的持续时间。
9.1.8 开关控制保护
驾驶者驾驶平衡车正常骑行时 ,完成关机控制操作 ,关闭电源控制装置 ,检查并记录平衡车电机有 无输出。
注:本试验能在等效的试验台架上进行。
9.2 电气安全测试
9.2.1 电机过载测试
电机过载测试是评估电机承受过载情况下的安全性能。 电机应首先选择装在平衡车内进行测试 ,同 时监测电机绕组的温度。 为便于测试 ,电 机可单独进
行测试,但其散热条件不能优于安装在平衡车上的情况。 电机首先在最大正常负载条件下运行,然后增加负载 ,使得电流适当的递增 ,而电机电源电压维持
在电机的额定电压。 当温度达到稳态条件,再次增加负载。 这样,负载是以均匀步态逐渐增加,直到过 载保护器起作用或电机绕组成为开路。
确定每个稳态期的电机绕组温度,记录最大温度值,应不超过表 1 中的限值。
表 1 过载测试电机绕组温度限值
9.2.2 电机堵转测试
电机堵转测试是评估电机在承受堵转情况下的安全性能。 电机在平衡车额定电压下运行 ,依次堵转每个电机进行试验。 测试时不应人为断开机械或电子保
护装置(如离合器和熔丝)。 室温下电机堵转测试中 ,平衡车不应出现着火现象 ,整 车可触及位置温度不应超过 60 ℃ ,且 电机
表面温升不应超过 45 K。电机也可脱离平衡车单独进行测试,但其散热条件不能优于安装在平衡车上 的情况。
9.2.3 短路测试
将充满电的平衡车,通过不大于 20 mΩ 的电阻对平衡车的充电端口正负极或内置电源充电型平衡 车的内置电池组输入端口正负极进行短路,且应在相关的电池保护电路中任何保护装置单一故障条件 下进行短路(单一故障的分析和确定见附录 A)。测试中应实时监测试验平衡车的温度。
平衡车应保持短路状态直到其温度降回到室温或发生起火爆炸。 测试完成后 ,开机三次以检测其是否可正常开机和正常行驶,如能正常开机行驶 ,应按制造商规定
的参数对试验平衡车进行一次放充电循环,并对该平衡车静置观察 1 h。
9.2.4 发热测试
在该测试中应始终监测平衡车的电池、电机等零部件的温度以及用户可能接触到表面的温度。 按如下步骤测试。
a) 在室温下 ,将 完全放电的平衡车用制造商规定的标配充电器进行充电 ,直到电池上监测到的 电压、电流达到制造商规定充满电的状态。
b) 将完全充满电的平衡车在制造商规定的最大负载条件下进行放电 ,监测电池的电压和电流直 到平衡车达到规定的放电截止电压。
在充电和放电期间,平衡车的电压、电流和测得的温度不应超过制造商规定的参数限值。
9.2.5 抗电强度测试
9.2.5.1 预处理
湿热处理应在空气温度 为(40±2)℃ 、相 对湿度 为(93±3)%的 湿热箱中放置 120 h,在 湿热处理期 间,样品不通电、不开机。
对预定不在热带气候条件下使用的设备 ,湿 热处理应在空气相对湿度 为(93±3)% 的湿热箱或室 内进行 48 h。 在能放置样品的所有位置上 ,空 气温度应保持在 20 ℃~30 ℃之间不会产生凝露的任一 方便的温度值 t±2 ℃范围内。
在湿热处理前,要使样品的温度达到规定的温度 t 和 t+4 ℃之间的温度。 湿热处理后立即进行 9.2.5.2 的试验。
9.2.5.2 试验程序
本试验应在预处理后进行。
本试验程序应符合 GB 4943.1-2022 中 5.4.9 的规定,按照表 27 施加电压。
9.2.6 充电接口保护
检查平衡车充电接口和充电器输出接口是否是唯一接插方式 ;若 不是 ,尝 试将充电器反向接入试验平衡车充电接口,检查防反接是否有效,充电 10 min,未发生故障。
检查试验平衡车充电接口是否带电 ,若 接口存在带电电压超过 24 V,按 照以下方法检查防触电 保护:
用不明显的力施加给 GB/T 16842 描述的 13 号试验探棒来穿过充电接口开口 ,观 察试验探棒是 否触及到带电部件。
9.2.7 绝缘电阻测试
断开电池电路 ,将 直流 500 V 绝缘电阻表一端连接试验平衡车电路的正极或负极 ,另 一端依次连接外露可导电部件,如车架、电动机的外壳等,测量绝缘电阻。
9.3 机械安全测试
9.3.1 外壳防护等级测试
平衡车外壳防护等级按照 GB/T 4208-2017 测试。
9.3.2 静态强度测试
在室温下 ,对 于无座椅平衡车 ,通 过截面尺寸为 102 mm×254 mm 的支撑 件(如 木块等)向 脚踏板 中心点施加三倍于制造商规定重量上限的静态负载。在 5 s 内逐渐施加负载并保持 30 s。
若脚踏板有两块或多块或由多部分组成 ,则应在每一块或每一部分的中心处按上述方法平均分配施加负载。
对于带座椅平衡车,应在座椅面中心点以同样方式施加三倍于制造商规定重量上限的静态负载。
9.3.3 动态强度测试
9.3.3.1 预处理
如 果 平 衡 车 脚 踏 板 或 支 架 等 承 载 结 构 部 件 由 塑 料 材 料 组 成(装 饰 件 除 外),则 样 品 应 至 少 在
(-10±2)℃的环境下或者制造商明示的最低工作温度,取较低值,放置 4 h。
9.3.3.2 试验程序
本测试在样品预处理完成后,应在 1 min 内开始测试,且在 5 min 内完成测试。 驾驶员驾驶平衡车以 8 km/h~10 km/h 的速度行驶,跌落高度为车轮直径的 1/4。如果适当,轮胎
压力应根据制造商提供的最大值进行调整。重复测试 2 次,然后检查损坏情况。
注:本试验能在等效的试验台架上进行。
9.3.4 手扶杆强度测试
本测试仅适用于带有手扶杆的平衡车,若手扶杆可伸缩,则将其调整至最大伸缩位置进行测试。 按照如下要求进行测试。
a) 如果手扶杆可用来搬运平衡车 ,则 在平衡车手扶杆的把手中心位置施加拉力 ,在 5 s~10 s 内 从 0 增加到 F 大小的拉力 ,拉 力 F 应等于平衡车总重 量(包 括可拆卸背带)4 倍的力 ,其 施加 方向为垂直向上,然后维持 1 min。 如果一个平衡车手扶杆有多个把手,则将拉力均匀分摊到 多个把手上测试。
b) 如果手扶杆可用来操控转向平衡车 ,则 在平衡车手扶杆的中心位置施加拉力 ,在 5 s~10 s 内 从 0 增加到 F 大小的拉力 ,拉 力 F 应等于 75 N,其 施加方向为手扶杆水平面的两个水平方 向,即左右转向方向,维持 1 min,每个方向各测试一次。
9.4 环境可靠性测试
9.4.1 振动测试
在 4.3 和 4.4 的测试条件下,将试验平衡车固定安装在振动测试平台上,按表 2 的测试参数进行正
弦振动测试,测试频率先从 7 Hz 到 200 Hz,然后再从 200 Hz 到 7 Hz,持续时间 15 min 为 1 个循环,使 试验平衡车承受沿三个空间垂直轴方向的振动 ,X、Y、Z 三轴向各重复 12 个循环。 如制造商无特殊规 定 ,测试从 Z 轴开始 ,然后是 Y 轴 ,最后是 X 轴 ;Z 轴为平衡车处于正常行驶姿态时垂直于水平地面的 轴,Y 轴为水平面上沿平衡车车轮轴向,X 轴为水平面上垂直于车轮轴向。
表 2 正弦振动测试参数
9.4.2 空载跌落测试
将充满电的平衡车 ,从 车轮距离试验表面 h±0.01 m 的高度上跌落在混凝土或类似硬度的试验表 面上,同一方向重复跌落三次。
跌落方向应为用户在手持或举起平衡车时最有代表性的方向。试验表面厚度不低于 76 mm,且该 表面区域需足够大以能容纳跌落下来的平衡车样品。
其中,跌落高度 h 数值见表 3。
表 3 跌落高度 h 数值
如果平衡车脚踏板或支架等承载结构部件或防护性外壳由塑料材料组成(装饰件除外),则在跌落 试验前 ,样 品应至少 在(-10±2)℃ 的环境下或者制造商明示的最低工作温度 ,取 较低值 ,放 置 4 h,将 样品从冷环境中取出后应在 5 min 内进行跌落试验。
测试完成后 ,开机三次以检测其是否可正常开机和正常行驶,如能正常开机行驶 ,应按制造商规定 的参数对试验平衡车进行一次放充电循环。
9.4.3 局部浸水测试
在室温下 ,将 充满电的平衡车开机并浸入 5%(质 量分数)的 NaCl 水溶液中 ,水 的高度和平衡车的 浸水姿态应能保证试验平衡车的脚踏板面全部浸入水中。浸水时间为 5 min。
浸水后取出试验平衡车 ,在 室温下将其静置 72 h。 试验过程中 ,始 终观察平衡车是否有起火 、爆 炸、外壳破裂或漏液等异常现象。
测试完成后 ,开机三次以检测其是否可正常开机和正常行驶,如能正常开机行驶 ,应按制造商规定 的参数对试验平衡车进行一次放充电循环。
10 标志和说明
10.1 基本要求
标志和说明包括电动平衡车的正确安全使用和维护信息。 以上信息应不仅针对用户的正常使用 和维护,也针对维修人员。 以上信息宜充分考虑使用、维护和维修的安全性,尤其是可更换电池组和选配附件的安全使用说明。 标志 、符 号和书面警告应明确易懂 ,尤 其关于电动平衡车功能和安全相关的 内容。易懂的记号(象形图)的使用优先于书面警告。
10.2 产品铭牌和永久性标识
10.2.1 铭牌信息
电动平衡车的产品铭牌应包含必要的告知用户的信息及其规格参数:
–产品名称及型号;
–制造商名称或者商标,制造商地址;
–生产日期或序列号;
–电池额定容量和额定电压;
–输入电压;
–最大载重;
–最高速度。 其中可将电池额定容量和额定电压、制造商名称或者商标、制造商地址、生产日期或序列号标志在
外包装上或使用说明书中。其他标示说明应标在平衡车上用户能看到的明显位置。
10.2.2 铭牌耐久性
电动平衡车的车体铭牌应经久耐用,清晰易辨。 通过观察并进行如下测试检查是否合格:
用手拿浸水的布擦拭铭牌 15 s 后 ,再 用浸过汽油的布擦拭 15 s。 试验后铭牌标记仍应清晰 ,不 应 出现损坏或卷边,不应轻易用手将其从粘贴表面揭掉。
注 1:用印、铸、压或刻做的铭牌标志不进行本试验。
注 2:试 验用汽油溶剂为乙烷 ,其 芳族含量体积比最大为 0.1%,贝 壳松脂丁醇值为 29,初 沸点约为 65 ℃ ,干 点约为 69 ℃,密度为 0.66 g/cm3。
10.2.3 永久性标识
平 衡 车 在 车 体 外 部 或 内 部 应 具 有 耐 高 温 永 久 性 唯 一 性 编 码 标 识 ,编 码 为 制 造 商 统 一 社 会 信 用 代码。
10.2.4 永久性标识耐久性
将平衡车耐高温永久性唯一性编码标识放 入(950±10)℃ 的加热炉 ,在 此试验温度下保持 0.5 h。 然后取出试样,将其在空气中自然冷却至室温,永久性标识的编码仍应可辨识。
10.3 安全警示标识
电动平衡车本体及其充电器和电池组本体的外部应具有必要的安全警示标识,以告知用户安全使 用。必要时,应提供使用、操纵、维护和拆卸电动平衡车时预防措施的安全警示标识。
安全警示标识应包括但不限于:
–平衡车在其醒目位置标有“仅适用××充电器”等类似警示说明;
–平衡车有工作极端温度的高温/低温部件的警告和标志;
— 充电器铭牌标 明“ 仅供×× 电动平衡车使用 ”等 类似警示说明 ;可 在户外使用的充电器 ,其 铭 牌标明户外使用条件;
–平衡车充电器有接口标志和说明;
–使用前阅读说明书的警示信息或图标;
–电池组警示标识符合相关电池产品标准的规定;
–适当的其他安全警示说明。
10.4 说明书
电动平衡车说明书应包含必要的使用、操纵、维护和拆卸电动平衡车时的相关说明及使用信息,包 括但不限于:
–平衡车的尺寸和重量,以及载重或负载能力的限制;
–平衡车的外壳防护等级;
–平衡车工作、储存和充电的环境温度限制和状况(如室外或室内充电);
–平衡车的充电方法;
–平衡车的储存、运行和回收处理方法;
–将平衡车关闭或切换至某种操作模式的要求和方法;
–平衡车操作环境和使用限制的详细说明 ,包括但不限于环境条件 ,路面条件 ,如行驶路面的坡 度、速度、有效载重,平衡车不能上公共道路行驶等;
— 平衡车在使用和行驶时可能导致危险情况的操作环境及潜在风险说明。 提供合适的培训信 息以免用户异常操作和意外操作,如突然转弯、急加速或急减速等;
–用户年龄和身体状况等限制性条件信息;
–用户上下平衡车的步骤和用户注意事项,以及声光报警表征的意义;
–用户佩戴头盔、护膝、护肘等护具的防护措施的说明信息;
–有起火或电击等风险,禁止用户擅自拆解维修等说明信息;
–适当的其他安全警示。
附录A
(资料性)
保护电路和安全分析
电动平衡车的电池系统保护电路宜在电动平衡车的整车寿命周期内,都能维持电池工作在其正常 充放电工作范围内。 如果超过了电池的正常工作限值,保护电路可限制或关闭充放电过程来防止超过 正常工作限值 ,可通过查看电池规格书和安全分析和本文件的测试来检验其符合性。 当进行安全分析 时可按以下方法进行。
a) 对电动平衡车的电气系统进行潜在危害分析[包括失效模式和影响分 析(FMEA)],分 析其是 否有通过设计或其他方式 ,来 识别和避免可能的危险情 况(如 起火 、爆 炸等)。 安全分析方法 可按照 GB/T 7826-2012 或 GB/T 7829-1987 的规定。
b) 在 a)中的分析,可找出系统中可能会导致平衡车电池起火、爆炸等危险情况的潜在故障,列出 系统对防止这些故障提供的保护类型与保护等级。 分析中宜考虑到保护电路/系统中的保护 元器件的单一故障的状况。
c) 在进行 a)中 的分析时 ,关 键性安 全(指 故障后可能导致如起火 、爆 炸等危险情况的安全保护) 不宜依赖主动保护元件来保护,除非满足以下其中之一条件:
• 除主动保护元件外,还有一个冗余的被动保护元件;
• 除主动保护元件外 ,还 有一个冗余的主动的保护 ,当 第一级别主动保护没电或者失效的 情况时,冗余的主动保护元件还可正常提供保护;
• 当电路无电或者主动保护元件失效时,整个电路还是安全的。
d) 在 c)中 影响关键性安全的元件 ,宜 通过一定的功能性测试 ,此 测试可参考适当的功能安全要 求标准 ,除非其会在本文件的其他测试中评估。 电动平衡车电气系统的功能安全标准可参考 以下任一针对电气系统和软件系统保护设计的标准:
• GB/T 14536.1-2022;
• GB/T 20438.1-2017。
参考文献
[1] GB/T 7826-2012 系统可靠性分析技术 失效模式和影响分析(FMEA)程序
[2] GB/T 7829-1987 故障树分析程序
[3] GB/T 14536.1-2022 电自动控制器 第 1 部分:通用要求
[4] GB/T 16842 外壳对人和设备的防护 检验用试具
[5] GB/T 18029.8-2008 轮椅车 第 8 部分 :静 态强度 、冲 击强度及疲劳强度的要求和测试 方法
[6] GB/T 18029.14-2012 轮椅车 第 14 部分 :电 动轮椅车和电动代步车动力和控制系统要 求和测试方法
[7] GB/T 20438.1-2017 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第 1 部分 :一般要求
[8] GB/T 28164-2011 含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 便携式密封蓄电 池和蓄电池组的安全性要求
[9] GB/T 36530-2018 机器人与机器人装备 个人助理机器人的安全要求
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