GBT 4706.113-2024 家用和类似用途电器的安全 第113部分：无线电源设备的特殊要求标准立项发展报告

家用和类似用途电器的安全第113部分：无线电源设备的特殊要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ParticularRequirementsforWirelessPowerSupplyEquipmentforHouseholdandSimilarElectricalAppliances(Part113)摘要关键词：无线电源；家用电器安全；特殊要求；标准立项；无线充电；GB/T4706.113Keywords:WirelessPowerSupply;SafetyofHouseholdAppliances;ParticularRequirements;StandardsDevelopment;WirelessCharging;GB/T4706.113一、引言1.1研究背景无线电源技术（WirelessPowerTransfer,WPT）是一种通过电磁场实现电能非接触式传输的技术，其发展历程可追溯至19世纪末尼古拉·特斯拉的早期实验。进入21世纪以来，随着电力电子技术、磁性材料技术和控制算法的持续进步，无线充电技术逐步从理论走向大规模商业化应用。特别是2017年苹果公司推出支持Qi标准无线充电的iPhoneX之后，无线充电功能迅速成为中高端智能手机的标配，极大地推动了无线电源设备市场的爆发式增长。在技术路线方面，目前主流的无线充电技术主要包括电磁感应式（InductiveCoupling）、电磁共振式（MagneticResonance）和射频辐射式（RF-based）。其中，电磁感应式因技术成熟度高、转换效率优（通常可达80%～92%），被广泛应用于消费电子领域；电磁共振式在中远距离传输方面具有优势，适用于电动汽车无线充电和工业场景；射频辐射式则主要面向低功耗物联网设备。在标准化层面，国际上有WirelessPowerConsortium（WPC）制定的Qi标准、AirFuelAlliance制定的AirFuel标准等，这些行业标准主要聚焦于互操作性和性能要求，而对安全性的规定则以引用IEC60335系列标准为主。从产业规模来看，据市场研究机构统计，2023年全球无线充电市场规模已突破150亿美元，预计到2028年将超过300亿美元，年复合增长率约15%。中国市场作为全球最大的消费电子生产基地和消费市场，无线充电相关产业同样增长迅速——国内无线充电产业链已覆盖从方案设计、磁性材料、线圈模组到终端整机的完整环节。然而与此同时，无线电源设备的安全风险也日益凸显，包括金属异物在交变磁场中感应发热引发的火灾风险、人体暴露于电磁场中的健康风险、设备之间异常耦合导致的过热风险等，这些均对标准化工作提出了迫切需求。1.2标准立项的必要性在国际标准层面，IEC60335-2-76（家用和类似用途电器的安全第2-76部分：电篱笆激发器的特殊要求）和IEC60335-2-114等标准并未充分涵盖无线电源设备这一新型产品类别。为此，IEC于2016年启动了IEC60335-2-114（无线电源设备的特殊要求）的制定工作，该标准于2019年正式发布。为与国际标准接轨并适应我国产业发展实际，全国电器附件标准化技术委员会（SAC/TC67）等同采用IEC60335-2-114，组织制定了GB/T4706.113-2024。我国在此前缺乏专门针对无线电源设备的安全评价依据，企业在产品设计、检测和认证过程中多参照通用的GB/T4706.1-2005标准，但由于无线电源设备的特殊性，仅依据通用标准难以全面评估其安全风险。具体而言：首先，无线电源设备发射端在工作时产生的交变电磁场可能对邻近金属物体造成感应加热，存在火灾隐患，通用标准对此无明确规定；其次，无线充电设备与受电设备之间的耦合状态复杂多变，异常情况下可能造成能量不受控传输，需要用专用条款予以约束；第三，消费者对手持或便携式无线电源设备的使用场景（如床头柜上通宵充电）有特殊的安全期望。此外，由于缺乏统一的安全评价标准，市场上无线充电器产品在安全性能方面良莠不齐，劣质产品以低价策略冲击市场，对行业健康发展造成不利影响。因此，制定无线电源设备安全特殊要求标准是保障消费者安全、规范产业秩序、促进市场健康发展的必要举措，也是完善我国家用电器安全标准体系的内在要求。二、标准概述2.1标准基本信息GB/T4706.113-2024《家用和类似用途电器的安全第113部分：无线电源设备的特殊要求》由国家标准委于2024年7月24日正式发布，将于2026年8月1日起实施。该标准是中国国家标准化管理委员会批准发布的推荐性国家标准，分类号属于“接收和发射设备”，由中国电器科学研究院股份有限公司等单位起草，全国电器附件标准化技术委员会（SAC/TC67）归口管理。2.2标准的定位与适用范围本标准是GB/T4706系列标准（对应IEC60335系列）的第113部分，属于产品特殊要求标准。在标准体系中，GB/T4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》是所有家用电器安全标准的基础，规定了各类家用和类似用途电器的通用安全要求。本标准的定位是对通用要求的补充和修正，与GB/T4706.1配合使用。在适用范围方面，本标准适用于额定电压不超过250V的家用和类似用途无线电源设备，包括但不限于：无线充电器（发射端）、无线供电底座、带有无线充电功能的家具部件、嵌入式无线充电站等。同时，本标准也对无线电源设备可能涉及的特殊使用环境（如浴室、户外等）提出了附加要求。值得特别指出的是，该标准的安全评价不仅涵盖无线电源设备正常使用状态下的安全性，还包括设备在异常工作状态下的安全防护能力，以及可合理预见的误用情形下的风险控制。需要明确的是，该标准不包括对无线电源设备电磁兼容性（EMC）的技术要求，EMC要求由专门的电磁兼容标准体系（如GB4824、GB/T9254等）另行规定。此外，标准涉及的安全要求主要针对由无线电源设备产生的电磁场对人员和环境的直接安全影响。2.3与相关标准的关系本标准在技术内容上等同采用IEC60335-2-114:2019（Ed1.0），在编写规则和结构编排上遵循GB/T1.1-2020的要求，在安全要求体系上与GB/T4706.1-2005保持协调一致。在具体技术内容上，本标准与以下标准存在紧密关联：-GB/T4706.1-2005：作为通用安全要求，本标准所有条款均基于通用要求进行补充和修改，凡本标准未做特殊规定的条款，均执行通用标准的对应要求。-GB4943.1-2022（音视频、信息技术和通信技术设备第1部分：安全要求）：对于兼有信息传输功能的无线电源设备，需同时满足该标准的相关要求。-GB/T37132-2018（无线充电设备的电磁兼容性要求和测量方法）：该标准规定了无线充电设备的EMC要求，与本标准形成互补。-YD/T3251-2017等通信行业标准：对无线充电设备的通信协议和互操作性提出要求，与安全标准共同构成完整的标准体系。三、标准主要技术内容3.1标准结构框架本标准在结构上遵循IEC60335系列标准的规定格式，章节编排与GB/T4706.1-2005保持一致。标准正文共包含17个章节和若干附录，各章节内容如下：|章节|内容|性质||------|------|------||第1章|范围|规范性||第2章|规范性引用文件|规范性||第3章|术语和定义|规范性||第4章|一般要求|规范性||第5章|试验的一般条件|规范性||第6章|分类|规范性||第7章|标记和说明|规范性||第8章|对触及带电部件的防护|规范性||第9章|电动器具的启动|规范性||第10章|输入功率和电流|规范性||第11章|发热|规范性||第12章|空章|—||第13章|工作温度下的泄漏电流和电气强度|规范性||第14章|空章|—||第15章|耐潮湿|规范性||第16章|泄漏电流和电气强度|规范性||第17章|变压器和相关电路的过载保护|规范性|3.2核心技术要点分析3.2.1术语和定义的创新本标准首次在国内标准中对无线电源设备相关核心术语进行了规范定义，包括：-无线电源设备（wirelesspowersupplyequipment）：通过电磁感应、电磁共振等非接触方式向受电设备传输电能的设备。-发射端/发射线圈（transmittingunit/transmittingcoil）：产生交变电磁场以实现电能无线传输的部件。-接收端/接收线圈（receivingunit/receivingcoil）：接收交变电磁场并转换为电能的部件。-耦合表面/充电区域（couplingsurface/chargingzone）：发射端与接收端之间实现能量有效耦合的区域。-异物（foreignobject）：在发射端和接收端之间的非预期金属物体或其他导电物体。这些定义的明确为标准的实施和产品检测提供了统一的技术语言和评价基准。3.2.2标记和说明的特殊要求针对无线电源设备的特殊性，本标准在第7章对标记和说明提出了比通用标准更为严格的要求：1.充电区域标识：设备应在充电区域的显著位置标注清晰可见的标识，标明充电区域的确切位置和边界，以避免用户将金属物体误置于充电区域。2.异物警示：若设备在异物存在的情况下可能产生过热风险，则应在说明书中详细说明可能的危险，并给出明确的安全警示。3.特殊使用说明：对于植入式医疗电子设备（如心脏起搏器）使用者，说明书应包含电磁场安全距离的警示信息。4.小型元件标记：对于标记空间有限的发射端设备，可允许使用符号或缩略标记，但需在说明书中予以说明。3.2.3防触电保护要求无线电源设备在工作时，发射线圈上承载高频交流电流，其电压和频率特性较传统50Hz电源更加复杂。为此，本标准在第8章对防触电保护提出了有针对性的要求：针对发射端裸露导电部件（如充电表面下的金属电极），标准要求其接触电流不得超过安全限值，并规定了相应的试验方法和测量条件。这要求在正常工作状态下，用户可触及部件间的电压、电流和电荷量不得超过安全限值。对于通过电磁感应工作的设备，即使发射端表面为绝缘材料覆盖，也需确保在潮湿条件或绝缘老化后，用户不会因接触设备表面而受到电击伤害。3.2.4发热要求和异常工作状态发热要求是本标准最为核心的技术内容之一。由于无线电源设备在工作时发射线圈和功率器件会产生显著热量，且在实际使用中被充电设备可能因放置位置偏移导致耦合效率下降，进而引发过热。本标准第11章对此提出了严格要求：正常工作条件下的温升限值：发射端表面温度在正常使用中不超过规定的温升限值，具体限值与设备绝缘等级和可触及表面材料类别相关。对于可触及的金属表面，其在正常工作状态下的温升不得超过30K；对于可触及的塑料表面，温升不得超过40K。同时，该项要求也涵盖了对发射端内部元器件（如线圈、电容、半导体器件等）的温度限值规定。异常工作状态要求：这是针对无线电源设备制定的特殊且关键的考核内容，包括但不限于以下几类测试场景：-接收端未对准情形（部分耦合）-接收端完全移开后发射端继续工作状态（空载运行）-金属异物（如硬币、钥匙、回形针等）置于充电区域-多个发射端同时工作时的相互影响-接收端故障导致能量无法正常接收等在上述异常条件下，设备应在规定时间内启动过热保护机制，且外壳温度不得超过安全限值（通常不超过90K温升），也不得引燃周围材料或产生有毒有害气体。3.2.5机械强度和结构要求考虑到无线电源设备的使用场景多样性（如放置在床头柜、桌面、汽车内部等），且可能受到用户施加载荷（如将重物放置在充电板上），本标准第21章对机械强度进行了规定。测试方法包括标准规定的弹簧冲击试验（冲击能量为0.5J）和压载试验（在设备中央施加100N的力持续1分钟）。试验后设备不应出现影响安全的结构变形或破损，带电部件不应外露。此外，标准还规定了对充电区域表面材料的耐划痕、耐磨损性能要求，以确保长期使用后绝缘性能不降低。3.2.6电磁场暴露安全要求3.3试验方法本标准在第5章对试验条件进行了规范。试验一般在环境温度为20℃±5℃、相对湿度为45%～75%的条件下进行。对于无线电源设备，需要特别规定测试用接收端的规格和参数——标准要求使用标准规定的参考接收线圈进行测试，该接收线圈的电气特性（电感量、品质因数、谐振频率等）需在规定容差范围内。测试中，对发射端与接收端的耦合状态（包括对齐方式、间距、偏移量）均需要按照标准规定的条件设置，以保证试验结果的重复性和可比性。此外，标准还规定了无线电源设备在实际安装状态（如嵌入家具中、安装在墙壁上等）下的试验布置方法，确保试验条件能反映设备在实际使用中的热扩散和电磁场分布特性。四、对标国际标准分析4.1与国际标准IEC60335-2-114的一致性GB/T4706.113-2024在技术内容上等同采用IEC60335-2-114:2019。这意味着该标准在技术要求、试验方法、合格判定准则等方面与国际标准保持高度一致，有利于消除技术性贸易壁垒。4.2主要差异与本土化调整在等同采用国际标准的过程中，起草组结合中国国情进行了必要的本土化调整：1.气候环境差异：根据我国不同气候区域的特点，对湿热条件下的试验要求进行了细化说明。2.标准引用差异：将国际标准中引用的IEC标准对应转化为我国现行有效的国家标准。3.额定电压范围：结合我国电网实际情况（220V/50Hz），对额定电压范围进行了明确界定。4.文字表述优化：在保证技术内容一致的前提下，对部分条款的文字表述进行了优化，使之更符合我国标准使用者的阅读习惯。4.3与国际主流无线充电标准的比较WPCQi标准主要规定了无线充电设备的互操作性、能效和通信协议要求，虽包含部分安全相关内容，但限于其行业联盟性质，Qi标准的安全条款较为原则性，缺乏系统性和强制性。而GB/T4706.113-2024作为国家标准，以安全为核心目标，从电气安全、机械安全、热安全、电磁场暴露安全等多维度构建了完整的安全评价体系，是与Qi标准相互补充而非竞争的关系。一个完整的无线电源设备需要同时满足这两类标准的要求才能确保既安