1范围
本标准规定了便携式储能电源的外观标识、接口、性能、安全性等技术要求、试验方法。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随
后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达
成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适
用于本标准。
GB 4943.1—2011 信息技术设备安全第 1 部分:通用要求
GB 31241—2014 便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求
GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验 Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.6 电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验 Eb 和导则:碰撞
GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第 2 部分:试验方法试验 Fc:振动(正弦)
GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求
GB/T 1002-2008 家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸
3术语和定义
GB 4943.1-2011、GB/T 35590 界定的术语和定义及下列术语和定义适用于本文件。
3.1便携式储能电源 portable power station
由电池或电池组、相应的电路及外壳组合而成,采用交流或太阳能充电,包含直流和交流输
出口,可以提供稳定直流输出和交流输出的非固定式电源系统,并且不超过 18 kg 的预定可
由使用人员携带的电源。
3.2额定输入电压 rated input voltage
由制造商标定的输入电压值。
U
注:用
in 表示,单位为伏特(V)。
3.3额定输入电流 rated input current
由制造商标定的输入电流值。
I
注 1:用
in 表示,单位为安培(A)或毫安(mA)。
注 2:输入电流为在额定输入电压条件下的最大持续消耗电流。
3.4额定输出电压 rated output voltage
由制造商标定的输出电压值或输出电压范围。
U
注:用
out 表示,单位为伏特(V)。
3.5额定输出电流 rated output current
由制造商标定的单个端口额定电压下的输出电流或电流范围或多端口相同输出电压下的
总输出电流。
I
注 1:用
out 表示,单位为安培(A)或毫安(mA)。
注 2:输出电流为对应端口额定输出电压条件下的最大输出电流。由制造商分开标识。
3.6纹波电压 ripple voltage
直流电压中的交流电压分量。
注:改写 GB/T 2900.33-2004,定义 551-17-27。
3.7有效输出能量 effective output capacity
由制造商标定的输出能量。
注:单位为瓦时(Wh)或毫瓦时(mWh)。
3.8额定容量 rated capacity
由制造商标定的移动电源的有效放电容量。
3.9电池或电池组额定能量cell or battery rated capacity
移动电源所使用电池或电池组的额定能量,即电池或电池组的额定容量乘以电池或电池组
额定电压。
注 1:单位为瓦特小时(简称瓦时,W·h)或毫瓦特小时(简称毫瓦时,mW·h)。
注 2:锂离子电池的额定容量测量参考 GB/T 18287—2013 的 5.3.2.2。
3.10转换效率conversion efficiency
按照本标准规定的充放电条件,便携式储能电源 AC 端口有效输出能量与电池或电池组
的额定能量的比值。
4技术要求及试验方法
4.1试验条件
4.1.1一般条件
除非另有规定,试验一般在下列条件下进行:
——温度:20℃±5℃;
——相对湿度:≤75%;
——气压:86kPa~106kPa。
4.2外观及标识
4.2.1外观及尺寸
4.2.1.1外观
产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染等。
表面涂镀层应均匀,不应起泡、龟裂、脱落和磨损。
金属部件不应有锈蚀及其它机械损伤。
各个接口应拔插自如,并接触可靠。
说明功能的文字、符号和标志应内容正确、清晰、端正。
产品插头结构,线材线芯尺寸、外形结构等依据具体产品图纸。
4.2.1.2尺寸
产品尺寸符合图纸要求;
各接口尺寸符合相应标准要求。
4.2.2标识
——储能设备名称、型号。
——额定容量。
——电池或电池组种类及额定能量。
——接口附近标明为输入端或输出端。
——输入或输出的电流性质,直流或交流(DC 或 AC)。
——制造商名称、商标或识别标志。
——电量显示。
——
多输出端口,需标识同档输出电压的总电流值,并且在每个输出端口附近标上该端口的额定输
出电压及电流。
以上标识应用中文标明,且应当是能耐久的和醒目的,耐久性的要求应符合 GB 4943.1。注
1:输出电压范围和输出电流范围可由制造商自行标识。
注 2:交流输出功率可由制造商自行决定是否标识。
注 3:制造商可以根据需要将“必要的警示警告和注意事项”在说明书中标明。
4.3接口
输入、输出接口应与制造商提供的规格书相符,外形应端正、规整、无破损和变形,并具有
防极性反接设计,插接后应能正常输入和输出。
4.4电性能
4.4.1充电
I
在环境温度23 ±2 ℃的条件下,以 1.O
out 电流放电至截止,再以移动电源要求的
额定输入电压U
充电,直到状态指示显示充满。
in
4.4.2有效输出能量
4.4.2.1常温输出能量
按照 4.4.1 规定充电结束后,在环境温度为23℃±2℃的条件下搁置 0.5h~1h,在额定输
I
出电压下,以 1
out 电流放电至截止电压所用的时间与额定输出电流、电压的乘积为有效输出能
量。上述试验可以循环 3 次,当有一次循环的有效输出能量不低于额定能量的规定时,试验即可
停止。
试验后,有效输出能量应不低于对应输出端口规定的额定能量;该实验结束后在环境温度为
23℃±2℃的条件下静置 2h 后观察外观,便携式储能电源外观应无明显变形,且应不爆炸、
不泄气、不起火、不漏液。
4.4.2.2低温输出能量
按照 4.4.1 规定充电结束后,将便携式储能电源放入-10℃±2℃低温箱中恒温 6h 后,
I
在额定输出电压下,以 0.5
out 电流放电至截止电压所用的时间与额定输出电流、电压的乘积为
有效输出能量,有效输出能量应不低于对应输出端口规定的额定能量的 60%。试验后,将便携
式储能电源取出在环境温度为23℃±2℃的条件下搁置 2h,便携式储能电源外观应无明显变
形,且应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
4.4.2.3高温输出能量
按照 4.4.1 规定充电结束后,将便携式储能电源放入45℃±2℃的高温箱中恒温 4h,在
I
额定输出电压下,以 1
out 电流放电至截止电压所用的时间与额定输出电流、电压的乘积为有
效输出能量,有效输出能量应不低于对应输出端口规定的额定能量。试验后,将便携式储能电源取
出在环境温度为23℃±2℃的条件下搁置 2h,便携式储能电源外观应无明显变形,且应不爆
炸、不泄气、不起火、不漏液。
4.4.3能量保持能力
按照 4.4.1 规定充电结束后,将便携式储能电源放入环境温度为23℃±2℃的条件下放置
28d,有效输出能量不低于额定能量的 80%。
注:如果电池组功能具有断路开关或省电模式等,存储时可以将其开启。
4.4.4循环寿命
按照 4.4.1 规定充电结束后,将便携式储能电源放入环境温度为23℃±2℃的条件下搁置
I
0.5h~1h,以 1
out 电流放电至截止电压,搁置 0.5h~1h,再进行下一个充放电循环,直至连续
三次有效输出能量小于其额定能量的 80%,则认为寿命终止(连续三次不达标,有效输出能
量不计入容量循环总次数)。
试验后,按照 GB/T 18287-2019 对电芯进行测试,循环寿命应不低于 300 次。
4.4.5转换效率
按照 4.4.1 规定充电结束后,将便携式储能电源放入环境温度为23℃±2℃的条件下搁置
I
0.5h~1h,然后以 1
out 电流放电至截止电压,测量累积输出放电能量即为有效输出能量。有效
输出能量与制造商使用说明书中规定的额定能量的比值即为转换效率。便携式储能电源转化效率应
不低于 80%(典型值输出)。
4.4.6输出特性
按4.4.1 规定充电结束后,输出端口按 l.OIout 放电,放置 10 min 后测量输出端口
的电压,各端口输出与规格书相符,直流输出口的电压偏差不超过±10%Uout;
交流输出口输出为正弦波,电压偏差不超过±10%Uout,输出频率50Hz±3Hz。
4.4.7纹波电压
I
按4.4.1 规定充电结束后,输出端口按 1
out 电流放电,放置 10min 后测量输出端口的
纹波。输出电压纹波和杂讯(峰-峰值)应不大于 200 mV。
4.4.8充电状态下的电源适应性
对于交流供电的移动电源,在220V±22V,50Hz±lHz 条件下,移动电源应充电正常。
4.4.9输入参数
输入参数与规格书要求相符;
4.4.10工作温度范围
充电:0~40℃
放电:-5~35℃
4.5安全性
4.5.1安全保护功能
4.5.1.1过充电保护
按4.4.1 规定充电结束后,输入端口用电源持续加载 8h,电源电压设定为充电限制电
压1.2 倍的电压值,电流设定为 2.0Iin 充电电流,目测检查移动电源。
试验后,便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
4.5.1.1过放电保护
I
按 4.4.1 规定充电结束后,以
out 电流放电至移动电源保护后,在移动电源输出端外接
负载,负载电阻值(单位:Ω)为额定输出电压值的 6.0 倍,放电 7H,目测检查移动电源。
试验后,便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
4.5.1.2短路保护
按4.4.1 规定充电结束后,将输出端正负极短路,并确保外部短路总电阻为( 80 ±
20)mΩ,然后将正负极断开,再对移动电源充电 30s,目测检查移动电源。
试验过程中发生短路时,电路应被瞬间切断,试验后便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起
火、不漏液。
注:不对交流输出端口进行测试。
4.5.1.3过载保护
按4.4.1 规定充电结束后,外接可调负载,调节负载值使其达到最大输出电流值,目测检
查移动电源。
试验后便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
注:不对交流输出端口进行测试。
4.5.1.4误操作
将额定输入电压接入输出端口充电 1min,额定输出电压接入输入端口 1min。
便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
注 1:对于具有输出或输出端口不一致的输入口可不做测试;
注 2:对于交流部分的输出端口如有严格的警示,可不进行实验测试。
注 3:输入输出应具有防误差设计。
4.5.2整机电气安全
整机电气安全应满足 GB 4943.1-2011 或其替代标准的要求。
4.5.3电池和电池组的安全
锂离子电池和电池组安全试验方法按 GB 31241-2014 规定进行。
锂离子电池和电池组安全应满足 GB 31241-2014 及其修改单的要求。
4.5.4材料阻燃
便携式储能电源外壳、印制板、绝缘材料的阻燃等级应满足 GB 4943.1-2011 或其替代
标准的要求外;
便携式储能电源外壳、印制板、绝缘材料的阻燃等级应不低于 V-1 级的阻燃要求。
便携式储能电源内部导线应通过 GB 31241-2014 附录G 的试验。
4.5.5应力消除
试验方法按 GB 4943.1-2011 中 4.2.7 的规定进行。模压或注塑成形的热塑性外壳的结
构,应当能保证外壳材料在释放由模压或注塑成形所产生的内应力时,该外壳材料的任何收缩或
变形均不会暴露出内部危险零部件,也不会是电气间隙和爬电距离降低到低于标准要求值。
将试验样品放入70℃±2℃的鼓风恒温箱中搁置 7h,试验后取出样品并恢复至室温。样
品外壳不应发生导致内部组成暴露的物理形变。
4.5.6高温充放电
按 4.4.1 规定充电结束后,置于温度试验箱内,试验箱温度为 80℃保持 7h,再次过程
中以额定输入电压 Uin 充电 3.5h 后,再以 0.5 倍 Iout 电流放点 3.5h,若放电 3.5h 仍未截
止,则持续高温到放电截止。
试验过程中便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。
4.6环境适应性
4.6.1恒定湿热:
按4.4.1 规定充电结束后,按 GB/T2423.3 中“试验 Cab"的规定进行,将其放入35℃,
相对湿度为 75%~80%的恒温恒湿箱中搁置 2h 后,使受试样品温湿度稳定。在此期间加电工
作,恢复时间为 2h ,并进行最后检测。
试验过程中便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。试验后外观应无明显变
形、锈蚀,移动电源按照说明书规定的各项功能应能正常工作。
4.6.2储存运输条件下的恒定湿热试验
按4.4.1 规定充电结束后,按 GB/T2423.3 中“试验 Cab"的规定进行,将其放入40℃
±2℃,相对湿度为 90%~ 95%的恒温恒湿箱中搁置 48h 后,使受试样品在此期间不工作。恢
复时间为不少于 2h,至凝露消失。
试验过程中便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。试验后外观应无明显变
形、锈蚀,移动电源按照说明书规定的各项功能应能正常工作。
4.6.3温度循环
试验步骤如下:
a)4.4.1 规定充电结束后;
b)放入 75 ℃士2℃的高温箱中 4h;
c)放入-20℃士2℃的低温箱中 4h;
d)重复 b)~c)步骤 5 次(转移时间不大于 30 min),最后放入 23℃士士2℃的常温中
24h。试验结束后,进行最后检测。
试验过程中便携式储能电源应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。试验后外观应无明显变
形、锈蚀,移动电源按照说明书规定的各项功能应能正常工作。
4.6.3振动
4.6.3.1一般要求
按 4.4.1 对产品充电结束后,按 GB/T2423.10 中“试验Fc”中的规定进行。将产品紧
固在振动试验台上进行测试,受试样品不在工作状态下,按表 2 参数、对 X、Y、Z 方向进行
正弦振动测试。
表 2 振动波形参数(正弦曲线)
振动试验过程中应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。试验后外观应无明显变形,电源按照
说明书规定的各项功能应能正常工作。
4.6.4碰撞
按照 4.4.1 对产品进行充电结束后,按 GB/T 2423.6 中“试验Eb”的规定进行。将产品紧
固在碰撞台上,按表 3 要求进行碰撞试验。
表 3 碰撞试验条件
试验过程中应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液。试验后便携式储能电源外观及电压应符合
4.2.3 要求,电压应不低于说明书规定的额定电压。
4.6.5自由跌落
按照 4.4.1 对产品进行充电后,搁置 0.5h~1h,将其由高度750mm±10mm的位置自由落
体至混凝土板上,从 X、Y、Z 各自由跌落 1 次。
试验过程中应不爆炸、不泄气、不起火、不漏液,或破裂引起安全危险。试验后电源按照说
明书规定的各项功能应能正常工作,测量输出电压应在Uout±5%偏差范围内。
4.6.7 限用物质的限量
移动电源限用物质限量的要求应符合 GB 26572。
4.7逆变器部分的要求
4.7.1逆变器的输出特性:
4.7.1.1空载功耗:
空载耗电电流:≤0.5A
4.7.1.2输出电压
AC 孔电源输出范围:220±10%Vac
4.7.1.3输出频率
AC 口输出频率范围:50Hz±3Hz
4.7.1.4输出额定功率
AC 口输出额定功率:300W
4.7.2逆变器的输入欠压保护
输入欠压保护:12V±1V
4.7.3开机指示
显示屏显示电量、输出、输入功率、警告标识。
4.7.4满载工作效率
阻性负载≥85(典型值)
4.7.5输出过载保护
AC 孔输出大于 350W,启动过载保护,过载排除后自动恢复。
4.7.6输出短路保护
当输出孔短路时,设备启动保护关断输出电源,排除故障重新开机后恢复正常工作。
4.7.7负载适应性
100%额定功率的阻性负载(白炽灯等);
65%额定功率的容性负载(适配器、节能灯、LED 灯具等);
60%额定功率的感性负载(风扇)。
5电磁兼容性
5.1抗扰度
按照 GB/T17618 规定的方法进行试验,其中接触放电试验等级 2,空气放电试验等级 3,
射频电磁场辐射抗扰度试验等级 2。移动电源近场射频电磁场抗扰度试验参见附录 A,试验
等级 2。试验应符合 GB/T17618 要求中的 2 级。
6标志、包装、运输和贮存
6.1标志
产品的标志应符合有关标准的要求。
包装箱外应标有制造商名称,产品型号,能量标识,并喷刷或贴有“易碎物品”“怕雨” 等
运输标志,运输标志应符合 GB/T 191 的规定。
包装箱外喷刷或粘贴的标志不应因运输条件和自然条件而褪色变色脱落。
产品包装的回收标志应符合 GB/T 18455 的要求。
6.2包装
包装箱应符合防潮、防尘、防振的要求,包装箱内应有装箱明细表、检验合格证,备附件及
有关的随机文件。
6.3运输
包装后的产品在长途运输时不得装在敞开的船舱和车厢中,中途转运时不得存放在露天
仓库中,在运输过程中不允许和易燃、易爆、易腐蚀的物品同车(或其他运输工具)装运,并
且产品不允许受雨、雪或液体物质的淋袭与机械损伤。
6.4贮存
产品贮存时应放在原包装箱内,存放便携式储能电源的仓库环境为0℃~40℃,相对湿
度为 30%~85%。仓库内不允许有各种有害气体、易燃、易爆物品及有腐蚀性的化学物品,并
且应无强烈的机械震动、冲击和强磁场作用、包装箱应垫离地面至少 15cm,距离墙壁、热
源、冷源、窗口或空气入口至少 50cm。
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。