IEC 634372025 家用和轻型商用离网和不可靠并网制冷器具 特性和试验方法 性能要求和能耗标准立项发展报告

家用和轻型商用离网和不可靠并网制冷器具特性和试验方法性能要求和能耗标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Offgridandunreliablegridrefrigeratingappliancesfordomesticandlightcommercialuse-Characteristicsandtestmethods-Performancerequirementsandenergyconsumption摘要随着全球能源结构转型加速以及极端气候事件频发，电网供电的稳定性在全球范围内面临严峻挑战，离网（Off-grid）和不可靠并网（Unreliablegrid）环境下的制冷需求日益凸显。在发展中国家和偏远地区，电网覆盖率低、供电中断频繁，传统依赖稳定市电的制冷器具难以发挥应有功能，导致食品保鲜、疫苗储存等基本民生需求无法得到有效保障。与此同时，光伏、储能等分布式能源技术的快速发展和成本下降，为离网制冷器具的推广应用提供了可行的能源基础。然而，当前国际标准化体系中对此类特殊工况下的制冷器具缺乏统一的性能评价方法和能耗测试标准。为此，国际电工委员会（IEC）于2025年11月正式发布IEC63437:2025标准，系统规定了家用和轻型商用离网及不可靠并网制冷器具的特性要求、试验方法、性能要求和能耗评价指标。该标准填补了国际标准化体系在离网制冷领域的技术空白，对促进全球离网制冷产业规范化发展、保障基本民生需求、推动绿色低碳转型具有重要的技术支撑和引领作用。本标准适用于采用光伏直驱、蓄电池储能、交直流双模式等多种供电方式的小型制冷设备，为制造商、检测认证机构、项目采购方及国际援助组织提供了统一的技术依据。本报告对该标准的立项背景、技术内容、关键创新点及产业影响进行了系统阐述。关键词：离网制冷器具；不可靠并网；性能试验方法；能耗评价；国际电工委员会；光伏直驱；标准化Keywords:Off-gridrefrigeratingappliances;Unreliablegrid;Performancetestmethods;Energyconsumptionevaluation;IEC;Photovoltaicdirectdrive;Standardization一、引言1.1标准立项背景全球能源格局正在经历深刻变革，但电力供应的不均衡性问题依然突出。根据国际能源署（IEA）的统计数据，全球仍有约7.7亿人口无法获得电力供应，主要分布在撒哈拉以南非洲、南亚和东南亚等地区。即便在电网覆盖区域，由于基础设施老化、自然灾害频发、电力供需矛盾等原因，供电中断和电压不稳现象亦十分普遍。2022年全球范围内重大停电事件超过300起，涉及人口超过10亿，这一趋势在气候变化加剧的背景下呈上升态势。在电力供应无法保障的环境中，食品冷藏保鲜、药品疫苗储存、农产品产地预冷等基本需求面临严峻挑战。世界卫生组织（WHO）数据显示，全球每年约有200万剂疫苗因冷链断裂而失效，约13亿吨食物因缺乏冷藏条件而损耗，占全球粮食总产量的约三分之一。在此背景下，能够在离网或不可靠并网条件下正常运行的高效制冷器具，不仅是改善民生的基础装备，更是实现联合国可持续发展目标（SDG2零饥饿、SDG3良好健康与福祉、SDG7经济适用的清洁能源）的关键技术支撑。1.2技术发展趋势近年来，离网制冷技术取得了长足进步。光伏直驱制冷技术通过最大功率点跟踪（MPPT）控制实现太阳能对压缩机的直接供电，系统效率显著提升；高效直流压缩机技术的成熟使制冷系统的能效比大幅提高；相变储能材料（PCM）的应用改善了系统在无光照时段持续制冷的能力；智能控制技术实现了多能源（光伏、储能、市电）的自动切换与优化调度。然而，由于缺乏统一的国际标准，市场上离网制冷产品的性能评价方法各异，能耗标注混乱，质量水平参差不齐，严重制约了产业的良性发展及国际援助项目的采购效率。1.3标准立项必要性在IEC63437:2025发布之前，国际标准化领域尚无专门针对离网或不可靠并网条件下运行的制冷器具的统一标准。现行IEC60335系列家用电器安全标准虽可覆盖离网制冷器具的基本安全要求，但在性能评价、能耗测试等关键环节，因离网制冷器具的运行工况与常规市电驱动器具存在本质差异（如供电电压波动范围大、电流输入特性不同、可能包含蓄电池储能单元等），已有标准的适用性和科学性均受到局限。具体而言，离网及不可靠并网制冷器具在性能测试方面面临以下特殊挑战：其一，供电条件的动态变化特性要求测试方法能够模拟多种输入电压和功率条件下的制冷性能；其二，系统的热惯性和储能特性要求评估周期应涵盖完整的充放电循环；其三，能耗评价不能简单地以单位时间耗电量为指标，而应综合考量能源来源、转换效率、制冷量产出等多维因素。这一标准化真空不仅造成国际贸易中的技术壁垒，也使得采购方难以对不同供应商的产品进行客观比较。因此，制定专门的IEC标准具有紧迫的现实需求。在上述背景下，IEC第61家用电器安全技术委员会（TC61）启动了本标准制定工作。该标准从立项到发布历时约三年，经历了多轮国际研讨、技术论证和广泛征求意见，于2025年11月21日正式发布实施。二、标准适用范围与核心术语2.1适用范围IEC63437:2025适用于家用和轻型商用场景下运行的离网及不可靠并网制冷器具，具体包括但不限于以下类型：-直流供电制冷器具：采用直流压缩机，适配12V、24V或48V直流电源，可直连光伏组件或蓄电池组运行的冷藏箱、冷冻箱等；-交直流双模制冷器具：可在交流市电（通常为100-240V，50/60Hz）和直流电源之间自动切换的制冷设备；-光伏直驱混合系统制冷器具：配备MPPT控制器和储能接口，以光伏发电为主电源的成套制冷系统；-配备集成储能单元的制冷器具：内置蓄电池或可外接储能模块，具备一定无供电条件下持续运行能力的产品。标准的适用范围限定于家用和轻型商用场景，即额定制冷量通常不超过600W的产品。对于大型商用冷库、工业冷冻设备等不属于本标准适用范围。气候等级覆盖亚热带（ST）和热带（T）气候类型，适应高温环境下的使用需求。2.2关键术语定义标准对以下核心术语进行了明确界定，以确保技术要求的准确性和测试结果的可比性：-离网运行（Off-gridoperation）：设备完全依靠自备电源（如光伏组件+蓄电池）供电，与公共电网无电气连接，或仅在应急情况下可切换至电网的运行模式；-不可靠并网运行（Unreliablegridoperation）：设备与公共电网存在电气连接，但电网供电存在频繁中断（每日中断次数≥1次或单次中断持续时间≥2小时）、电压波动超出额定值±15%范围的运行场景；-额定制冷量（Ratedrefrigeratingcapacity）：在规定试验工况下，设备能够维持的标称制冷能力；-综合能效比（Comprehensiveenergyefficiencyratio,CEER）：在标准规定的模拟运行周期内，设备产生的有效制冷量与所消耗全部能源（包括电网电能、光伏发电、储能释放电能等）的比值，单位为W/W；-储能备用时间（Batterybackupduration）：在光伏输入中断且电网不可用的条件下，设备依靠内置储能单元维持规定箱内温度的最短持续运行时间（单位：小时）；-光伏直驱系数（Photovoltaicdirect-drivecoefficient,PVDC）：在标准太阳辐照条件下，光伏直接驱动压缩机运行的时间占比。三、标准核心技术内容3.1特性要求标准从结构和性能两个维度对离网及不可靠并网制冷器具的基本特性提出了明确要求：供电适配性要求涵盖输入电压波动范围（直流输入的电压波动允许范围为额定电压的-20%至+30%）、频率适应性（交流输入的频率适应性为额定频率的±5%）、电压阶跃响应（要求在供电电压突变时，设备应能自动调整运行状态而不发生损坏或保护性停机）以及反接保护功能（直流输入端应具备极性反接保护，防止因接线错误导致设备损坏）。制冷性能分级规定了多个气候等级（SN、N、ST、T）下的箱内温度控制要求，包括温度波动度（在稳定运行状态下，箱内各测温点温度与设定温度的偏差范围）、降温时间（在标准规定的环境温度下，设备从初始温度冷却至规定储存温度所需的时间）以及温度均匀性（箱内不同位置的温差限值）。结构强度与防护等级结合离网及不可靠并网制冷器具在偏远地区和多变环境中使用的特点，提出了外壳防护等级（推荐不低于IP34，防止直径大于2.5mm的固体异物进入和防溅水）、抗运输振动性能（模拟长期在砂石路面运输的振动测试要求）等。3.2试验方法标准建立了适应离网及不可靠并网运行特征的全新试验方法体系，是本标准最具创新性的技术内容之一：模拟供电条件试验平台：标准规定应使用可控的模拟电源系统，能够精确模拟以下供电工况——稳定直流供电（模拟正常蓄电池供电状态）、光伏供电动态变化曲线（模拟从日出到日落的典型光伏输出功率变化）、间歇性市电供应（按预设的通断时序模拟不可靠电网的供电模式）、电压跌落与浪涌（模拟电网电压的瞬态变化）。这一试验平台的技术方案在标准附录中给出了系统构成图和精度要求。光伏直驱工况模拟方法：规范了标准太阳日辐照曲线（基于ISO9845-1的典型气象年数据）在试验中的应用方法，明确了光伏阵列模拟器的I-V曲线输出特性（包括开路电压、短路电流、最大功率点位置等参数），以及辐照度随时间变化的设定程序。运行循环试验规程：定义了24小时标准试验循环的时序安排，包括制冷运行时段、化霜时段、待机时段以及蓄电充电时段的合理分配。标准规定了试验环境温度（热带气候类型为43℃±1℃、亚热带气候类型为38℃±1℃）、相对湿度、初始条件（箱内温度应预先稳定至规定值）和测量仪表精度等试验条件。3.3性能要求与能效评价制冷性能指标：标准规定了箱内温度控制范围（冷藏室0℃~10℃、冷冻室不高于-18℃的分类等级要求）、降温速率（在43℃环境温度下，从32℃降至规定储存温度的时间不超过特定限值）、温度稳定性（24小时运行期间温度波动不超过设定值±2℃）以及化霜性能（化霜期间箱内温度回升不超过规定限值，化霜后应迅速恢复至设定温度）。能耗评价体系：创新性地建立了以综合能效比（CEER）为核心的能耗评价指标，按照下式计算：$$CEER=\frac{Q_{ref}}{E_{total}}$$其中，*Q~ref~*为测试周期内设备累计产生的有效制冷量（单位：kWh或W·h），*E~total~*为测试周期内设备消耗的全部能源（按照电网电能、光伏发电、储能电能的不同计量方法进行标准化折算）。标准按照CEER数值将产品能效划分为A+至E共6个等级，其中A+级要求CEER不低于2.80，E级要求CEER不低于1.20，为采购方提供了直观的能效比较依据。储能备用性能评价：明确规定了储能备用时间的测试方法和最低要求——在光伏输入中断、电网断电的条件下，设备依靠内置储能系统维持规定箱内温度的最短持续运行时间应不低于4小时。这一指标对于疫苗储存、药品冷链等时敏性应用场景具有重要的保障意义。3.4标识与说明书要求标准规定了离网及不可靠并网制冷器具的标志、铭牌内容和使用说明书要求。铭牌应标注产品的供电方式（直流电压范围或交直流双模）、接线的极性、气候类型、综合能效等级、储能备用时间、光伏适配功率等关键信息。说明书中应包含安装要求（光伏组件匹配指南、蓄电池规格推荐、线缆选择要求）、在不可靠电网条件下的使用建议以及故障诊断排除指南。四、标准创新性与国际影响4.1技术创新突破IEC63437:2025首次在国际标准层面系统定义了离网制冷器具的性能评价框架，实现了多项技术突破。其核心创新体现在建立了统一的综合能效评价方法——将传统的单一电网供电能效评价拓展至涵盖光伏、储能、电网的多能源输入综合评价体系，并首次引入光伏直驱系数这一评价指标，为不同技术路线的离网制冷产品提供了具有可比性的性能度量维度。标准开创性地建立了光伏模拟动态试验方法，将真实光伏发电的时变特征引入实验室测试环境。通过标准化的太阳日辐照曲线和光伏阵列模拟器，试验方法能够真实再现离网制冷器具在实际光伏供电条件下的运行状态，从而使试验结果能够如实反映产品在实际使用场景中的性能表现，弥补了传统稳态测试方法无法有效考核变功率输入下系统动态响应特性的不足。在储能评价维度，标准确定了储能备用时间与制冷性能的关联评价方法，对不同应用场景（食品保存、药品储存、疫苗冷链）给出差异化的储能配置建议，为产品的多场景适配提供了技术依据。4.2国际产业影响作为国际电工委员会发布的标准，IEC63437:2025对全球离网制冷产业将产生深远影响。对制造商而言，该标准明确了离网制冷产品的性能评价和能耗等级划分要求，为产品研发设计提供了清晰指引，帮助制造商降低因标准不统一而产生的重复测试成本，同时为技术领先企业创造了差异化竞争优势。对采购方（尤其是国际组织、各国政府、非政府组织和大型援助项目）而言，统一的标准使其能够更加规范地编制采购技术规格书，对不同供应商的产品进行客观比较和择优选择。此外，该标准也为各国制定离网制冷产品的市场准入要求和补贴政策提供了可直接引用的技术依据。五、主要起草单位介绍IEC63437:2025标准的制定汇集了全球多国标准化机构和行业领先企业的技术力量。标准起草工作组由来自德国、中国、美国、日本、肯尼亚、印度、巴西等十余个国家的专家组成，涵盖了标准化学会、制冷设备制造商、光伏系统集成商、国际援助组织和独立检测认证机构等多方主体，体现了广泛的国际参与性和技术代表性。德国电气电子和信息技术委员会（DKE）是本标准制定的核心牵头单位之一。作为德国乃至欧洲在电气电子标准化领域最具权威性的机构，DKE在制冷器具安全与性能标准的研究与制定方面积累了悠久历史和丰富经验。DKE长期承担IEC/TC61（家用电器安全）多项标准的起草工作，在制冷器具能效评价方法领域发表了大量前沿研究成果。在IEC63437:2025的制定过程中，DKE发挥了关键的技术领导作用，主要体现在以下几方面：第一，DKE主导提出了综合能效比（CEER）评价体系的原始框架。基于德国在光伏制冷技术领域多年的研究成果和工程实践积累，DKE专家率先提出了多能源输入条件下能效评价的理论模型，并通过大量仿真和实测数据验证了该模型的科学性和可操作性，为标准的最终形成奠定了坚实基础。第二，DKE协调组织了欧洲范围内的试验比对活动。在标准起草的征求意见阶段，DKE利用其广泛的工业界联系网络，联合多家欧洲制冷器具制造商开展了循环试验，对标准草案中提出的试验方法进行了实操验证。这些验证数据为优化试验规程的参数设定和方法精度要求提供了宝贵的实证依据。第三，DKE积极推动了该标准在非洲和东南亚地区的推广应用。鉴于离网制冷器具的主要目标市场集中在发展中国家，DKE联合德国国际合作机构（GIZ）开展了面向肯尼亚、尼日利亚、孟加拉国等国的技术研讨和宣贯活动，确保标准内容充分考虑了当地的实际使用环境、基础设施条件和用户需求，增强了标准在全球范围内的适用性和实施基础。六、结论与展望IEC63437:2025的发布标志着全球离网及不可靠并网制冷器具标准化工作迈出了具有里程碑意义的一步。该标准以系统性的技术框架填补了国际标准体系的空白，首次建立了适用于非稳定电网条件下的制冷器具性能评价和能耗分级体系，为促进离网制冷技术在全球范围内的规范化推广应用、提升发展中国家基本民生保障水平以及支持国际绿色援助项目的实施提供了权威技术依据。可以预见，在IEC63437:2025的引领和推动下，全球离网制冷产业将呈现以下发展趋势：技术创新持续深化。围绕标准要求的综合能效指标，高效直流压缩机、智能MPPT控制器、低成本相变储能材料等关键技术环节将持续获得研发投入，推动产品性能不断跃升。国际互认与区域适用持续推进。随着标准在全球范围内被广泛采纳，国际检测认证结果的互认机制将逐步完善，同时针对热带地区极端高温高湿环境、高海拔低气压环境等特殊情形的补充技术要求和区域性适配指南也有望在后续修订中加以补充完善。助力可持续发展目标实现。通过为离网制冷产品提供科学可靠的技术支撑，IEC63437:2025将对改善全球能源贫困地区食品保障水平、提升疫苗等医疗制品冷链覆盖率以及减少食物浪费产生的温室气体排放产生直接的积极影响，为全球可持续发展事业贡献标准化力量。随着更多离网制冷产品按照IEC63437:2025的规范投入全球市场，标准化所释放的技术红利将加速转化为改善人类福祉和促进绿色低碳发展的实际成效。参考文献[1]IEC63437:2025,Offgridandunreliablegridrefrigeratingappliancesfordomesticandlightcommercialuse-Characteristics