Ładowarka, która ma prawidłowe zakończenie na stanowisku projektanta ze złotą próbką, nadal musi udowodnić, że jest bezpieczna w każdym stanie ogniwa, usterce i otoczeniu, z jakim spotka się w milionie domów. W niniejszym dokumencie walidacyjnym przedstawiono program testów konsumenckiej ładowarki niklowo-metalowo-wodorkowej, oparty na normie EN 60335-2-29 (europejska adaptacja normy IEC 60335-2-29 dotyczącej ładowarek do akumulatorów) i pokazano, jak połączyć testy zgodne ze standardami bezpieczeństwa z wytrzymałością zakończeń i wytrzymałością połączeń ogniw ładujących, tak aby certyfikowany produkt był również produktem trwałym. Stanowi pomost pomiędzy elektroniką ładowarki a dokumentacją IEC 61951-2 i IEC 62133-1 dotyczącą ogniw.
Ładowarka akumulatorów do użytku domowego jest urządzeniem elektrycznym i w ramach dyrektywy o niskim napięciu jej bezpieczeństwo ocenia się zgodnie z rodziną norm EN/IEC 60335, przy czym część 2-29 podaje szczegółowe wymagania dotyczące ładowarek akumulatorów. Norma dotyczy normalnego działania, konstrukcji, ochrony przed porażeniem elektrycznym i zagrożeniami termicznymi, a także warunków nietypowych i usterek, a także wymagań EMC, które mają zastosowanie oddzielnie. Ładowarka sprzedawana z ogniwami NiMH również spełnia standardy ogniw: ogniwa posiadają certyfikaty wydajności IEC 61951-2 i bezpieczeństwo systemu niklowego IEC 62133-1. Pierwszym zadaniem dokumentacyjnym jest jasne powiązanie tych trzech wątków – bezpieczeństwa urządzenia, wydajności ogniw i bezpieczeństwa ogniw – zamiast ich połączenia w jedno niejasne oświadczenie „CE”.
Zakończenie musi zostać sprawdzone nie tylko przy użyciu świeżego, nominalnego ogniwa, ale w całej obwiedni, z którą się spotka: całkowicie rozładowane i częściowo naładowane ogniwa, najwyższe i najniższe obsługiwane pojemności, AA i AAA, ogniwa na chłodnych i ciepłych krawędziach określonego otoczenia oraz stare ogniwa, których sygnatura napięcia uległa spłaszczeniu. Dla każdego warunku test rejestruje czas do zakończenia, szczytową temperaturę ogniwa, informację o tym, czy ładowanie faktycznie zakończyło się -dV, 0dV, dT/dt lub timer, a także energię przeładowania dostarczoną po prawdziwym pełnym naładowaniu. Solidna konstrukcja kończy się zamierzonym sygnałem głównym na świeżych ogniwach, a w przypadku trudnych ogniw w sposób przewidywalny powraca do timera lub temperatury, nigdy nie polegając na szczęściu, aby uniknąć trwałego przeładowania.
Obudowa bezpieczeństwa opiera się na tym, co dzieje się, gdy coś pójdzie nie tak: odwrócone ogniwo, zwarcie wnęki, ogniwo, które nie przyjmuje ładunku, zablokowany czujnik, utrata czujnika temperatury, przepięcie na wejściu i przedłużone połączenie znacznie przekraczające normalny czas ładowania. Testowanie nieprawidłowego działania EN 60335-2-29 wymaga, aby ładowarka niezawodnie uległa awarii – brak pożaru, brak pęknięć, brak niedostępnych części pod napięciem, temperatury ograniczone limitami normy. Do każdej usterki wprowadzana jest komórka i wejście dla najgorszego przypadku, a niezależny od konstrukcji zegar i wyłączniki temperaturowe dokładnie zapewniają pomyślność tych testów; ich usunięcie w celu zaoszczędzenia kosztów to klasyczna droga do zdarzenia w terenie.
W ładowarce cztero- lub ośmiogniazdowej wszystkie kanały rzadko zachowują się jak jeden. Jednoczesne szybkie ładowanie podnosi temperaturę wewnętrzną, co zmienia sygnaturę dT/dt każdej komórki i może powodować przedwczesne lub opóźnione zakończenie; ogniwo w środkowej wnęce jest cieplejsze niż ogniwo na krawędzi. Walidacja obejmuje zatem mapowanie termiczne przy jednoczesnym ładowaniu przy pełnym obciążeniu, w najgorszym przypadku przy wysokiej temperaturze i maksymalnej obsługiwanej wydajności, potwierdzając, że każda wnęka nadal kończy się w granicach temperatury i czasu. Animowany stos dowodów poniżej przedstawia sekwencję połączonych warstw testowych, począwszy od niezawodności terminacji, poprzez nietypowe błędy, aż po odniesienia do standardów komórkowych, odzwierciedlając sposób, w jaki osoba przeglądająca certyfikację czyta plik.
Najbardziej odkrywczym – a najczęściej pomijanym – testem jest wytrzymałość złącza: przełączaj dopasowane ogniwa przez rzeczywistą ładowarkę przez setki cykli i mierz spadek pojemności, wzrost rezystancji wewnętrznej i utrzymanie zgodnie z metodami IEC 61951-2. Pozwala to wychwycić niedopasowania, które przeoczają testy na poziomie komponentów, takie jak prąd konserwacyjny, który na schemacie wygląda na mały, ale pogarsza retencję LSD po miesiącach zadokowanej pamięci, lub próg zakończenia, który przeciąża starzejące się ogniwa. Wspólne testowanie generuje również dowody uzasadniające twierdzenie konsumentów dotyczące „do N doładowań”, ponieważ liczba ta jest właściwością pary ogniwo-ładowarka, a nie samego ogniwa.
Kompletny zapis walidacji ładowarki obejmuje raport bezpieczeństwa EN 60335-2-29 i deklaracje LVD/EMC, macierz wytrzymałości terminacji na całej powłoce ogniwa, wyniki stanu awaryjnego, wielownękowe mapy termiczne, trwałość cyklu wspólnego ogniwa-ładowarki oraz powiązane raporty ogniw IEC 61951-2 i IEC 62133-1. Zaprezentowane razem odpowiadają w kolejności na trzy pytania sprzedawcy - czy można bezpiecznie sprzedawać, czy prawidłowo ładuje każde obsługiwane ogniwo i czy zachowa reklamowaną żywotność. Tworzenie dokumentacji w tej kolejności podczas opracowywania, a nie składanie jej po zamrożeniu projektu, to sposób, w jaki producent przekształca zgodność z przepisami w atut o prawdziwej jakości rynkowej.
Moc Weijiangaweryfikuje dopasowane programy ładowarek do ogniw NiMH zgodnie z EN 60335-2-29 z testami wytrzymałości terminacji, uszkodzeń i testów termicznych w wielu gniazdach oraz trwałości cyklu połączeń z odniesieniem do IEC 61951-2 i IEC 62133-1. Podziel się projektem ładowarki i ogniwami docelowymi, a my stworzymy wspólny plan walidacji i dokumentację.
