随着新能源汽车产业的蓬勃发展,电动汽车模式2充电方式因其便利性,在家庭、办公场所等非专业充电场景中得到了广泛应用。模式2充电缆上控制与保护装置(IC-CPD)是连接家用交流插座与电动汽车的关键安全部件,它集成了控制导引、过流保护、漏电保护等多种功能,其可靠性直接关系到整个充电过程及人员、车辆的安全。其中,耐机械冲击和机械撞击性能是评估IC-CPD结构坚固性、环境适应性和长期耐用性的核心指标。在产品的实际使用、运输、安装及偶尔的意外跌落、磕碰过程中,装置的外壳、内部电路、接插件等都可能承受不同程度的机械应力。若其机械性能不达标,可能导致外壳破裂、内部元件松动或损坏、电气间隙和爬电距离改变,进而引发功能失效、保护功能失灵甚至触电、起火等严重安全隐患。因此,对其进行严格、标准化的机械冲击和撞击检测,对于验证产品设计、保障用户安全、提升产品质量及市场竞争力具有不可替代的重要价值。
具体的检测项目
耐机械冲击和机械撞击性能检测主要包含两个关键项目:
1. 机械冲击测试:模拟产品在运输、搬运或使用中可能遇到的非重复性冲击,例如跌落。测试通常评估装置整体在遭受单次或多次特定能量冲击后的结构完整性和功能保持性。
2. 机械撞击测试:模拟产品在使用环境中可能遭受的重复性或偶然性外力撞击,例如被其他物体碰撞或敲击。测试重点考察外壳,特别是突出部分和薄弱部位,在承受规定动能撞击后是否产生危及安全的破损或变形。
完成检测所需的仪器设备
进行该项检测需要专业的力学测试设备:
1. 冲击试验机:用于进行机械冲击测试,通常包含一个可自由跌落或摆动的冲击锤头,能精确释放预设高度的势能,转化为对试样的冲击能量。
2. 弹簧驱动或摆锤式撞击试验装置:用于进行机械撞击测试,常见的如弹簧锤、摆锤冲击试验机。其撞击元件(锤头)具有规定的质量和刚度,能以可控的动能撞击试样表面。
3. 刚性安装支架:用于在测试过程中将IC-CPD试样按照标准要求牢固安装,确保冲击/撞击能量有效传递至试样。
4. 测量与观察工具:包括游标卡尺、裂纹观察灯、功能测试仪等,用于测试前后检查外壳尺寸、观测裂纹、验证电气功能是否正常。
执行检测所运用的方法
检测流程遵循标准化步骤,以确保结果的可重复性与可比性:
1. 试样准备:将未通电的IC-CPD完整样品(含电缆)按照安装说明固定在刚性支架上,模拟其正常使用状态。
2. 测试条件设定:依据产品标准(如GB/T 18487.1、IEC 62752)规定的严酷等级,设定冲击能量、撞击动能、撞击次数、撞击部位(包括外壳表面最薄弱的部位)等参数。
3. 实施冲击/撞击:
- 对于冲击测试,将样品连同支架置于冲击试验机,使锤头从指定高度自由落体冲击样品特定方向。
- 对于撞击测试,使用弹簧锤或摆锤,以垂直于试样表面的方向,对预先选定的每个撞击点施加规定次数的撞击。
4. 结果检查与评估:测试结束后,仔细检查外壳是否存在影响安全或基本防护等级的裂缝、破损或永久变形。随后,对装置进行全面的电气功能测试和介电强度试验,验证其保护功能(如漏电保护功能)是否依然有效,绝缘是否受损。
进行检测工作所需遵循的标准
该检测工作严格依据国内外相关产品标准进行,主要标准包括:
1. GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》及其引用的机械试验条款。
2. IEC 62752:2016《In-cable control and protection device for mode 2 charging of electric road vehicles (IC-CPD)》,这是针对模式2 IC-CPD的专用国际标准,其中第20章详细规定了机械强度(包括冲击和撞击)的测试要求和合格判据。
3. GB/T 2423.55-2006/IEC 60068-2-75:1997《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Eh:锤击试验》,为机械撞击测试提供了详细的试验方法指导。
4. GB/T 2423.5-2019/IEC 60068-2-27:2008《环境试验 第2部分:试验方法 试验Ea和导则:冲击》,为机械冲击测试提供了标准方法。
通过以上标准的符合性测试,可以科学地评估电动汽车模式2充电缆上控制与保护装置抵御意外机械力的能力,为其安全可靠地投入市场使用提供关键的技术依据。