美国能源部DOE于2016年6月13日发布了电池充电器的能效法规:EERE-2008-BT-STD-0005-0256,同时更新了10 CFR Part 429、430(针对电池充电系统的测试方法和要求),此法规针对消费类产品的电池充电器,包括电池充电器是与终端产品集成在一起的,如手机和数码相机等产品。按该规定法规生效时间为2016年8月12日,两年后强制执行此标准。
强制执行日期:2018年6月13日
也就是说从2018年6月13日之后,大量含可充电电池的产品,必须满足DOE电池充电器的要求才能进入美国市场。
产品范围
1、交流(AC)或直流(DC)电源充电器;
2、内部含可充电电池的消费电子产品;
3、比如:手机、数码相机、音/视频产品、手电筒、扫地机器人及电动牙刷等。
主要要求
2018年6月13日后生产的电池充电器,必须符合小于或等于法规10 CFR 430.32(z) 中规定的最大单位能耗(UEC)的要求,该要求对7种不同类别的电池充电器分别设定年度能耗。充电器的UEC以电池能量(Ebatt)的函数表示,它反映的是在所有工作模式下所消耗的“无用”能量(即充电过程所消耗的但未传输至电池的能量数)。
该标准基于一个指标(单位能耗,UEC)制定而成,对7种不同类别的电池充电器分别设定年度能耗。充电器的UEC以电池能量(Ebatt)的函数表示,它反映的是在所有工作模式下所消耗的“无用”能量(即,充电过程所消耗的但未传输至电池的能量数)。
与之前的提案类似,充电器的UEC通过下面两个公式中的其中一个计算得出。如果被测充电器的充电测试时长(减去5小时)超过下面表1所列充电时间阈值,则可以使用(ii)来计算UEC。否则,使用公式(i)计算。
(i) UEC = 365(n(E24 – 5Pm – Ebatt)24/tcd+ (Pm(ta&m – (tcd- 5)n) + (Psbtsb) + (Pofftoff))
(ii) UEC = 365(n(E24 – 5Pm – Ebatt)24/(tcd– 5) + (Psbtsb) + (Pofftoff))
其中:E24 = 24小时能耗,Ebatt = 测得的电池能量,Pm = 维持模式功率,
Psb = 待机模式功率,Poff = 关断模式功率,tcd = 充电测试时长;ta&m、n、tsb和toff为根据设备的产品类别所使用的常数(见表1)。
产品类别# | 带载 + 维持 (ta&m) | 待机 (tsb) | 关断 (toff) | 充电次数(n) | 充电时间 阈值 | ||||
# | 说明 | 每天小时数* | 每天次数 | 小时数 | |||||
1 | 低能耗 | 20.66 | 0.10 | 0.00 | 0.15 | 137.73 | |||
2 | 低能耗,低压 | 7.82 | 5.29 | 0.00 | 0.54 | 14.48 | |||
3 | 低能耗,中压 | 6.42 | 0.30 | 0.00 | 0.10 | 64.20 | |||
4 | 低能耗,高压 | 16.84 | 0.91 | 0.00 | 0.50 | 33.68 | |||
5 | 中能耗,低压 | 6.52 | 1.16 | 0.00 | 0.11 | 59.27 | |||
6 | 中能耗,高压 | 17.15 | 6.85 | 0.00 | 0.34 | 50.44 | |||
7 | 高能耗 | 8.14 | 7.30 | 0.00 | 0.32 | 25.44 |
*如果每天的总时间不到24小时,剩余时间被视为未插电时间,其功耗为零。
最大UEC水平限值如下面表2所示
产品类别# | 产品类别 描述 | 电池额定 能耗 (Ebatt)2(Wh) | 特殊 性能或 电池电压 | 最大UEC(kWh/年) (与Ebatt成函数关系)2 |
1 | 低能耗 | ≤ 5 | 感应连接1 | 3.04 |
2 | 低能耗,低压 | < 100 | < 4 V | 0.1440 × Ebatt + 2.95 |
3 | 低能耗,中压 | 4 – 10 V | Ebatt < 10Wh,1.42 kWh/年; Ebatt ≥ 10 Wh, 0.0255 × Ebatt + 1.16 | |
4 | 低能耗,高压 | > 10 V | 0.11 × Ebatt + 3.18 | |
5 | 中能耗,低压 | 100 - 3000 | < 20 V | 0.0257 × Ebatt + 0.815 |
6 | 中能耗,高压 | ≥ 20 V | 0.0778 × Ebatt + 2.4 | |
7 | 高能耗 | > 3000 | - | 0.0502 × Ebatt + 4.53 |
1. 感应连接适用于潮湿环境(如电动牙刷)
2. Ebatt = 电池额定能耗在10 CFR Part 429.39 (a)中确定