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文档简介
照明设备非主功能模式功率的测量标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:LightingEquipment—MeasurementofPowerinNon-MainFunctionalMode摘要关键词:照明设备;非主功能模式;待机功率;功率测量;能效标准;智能照明;国际标准对接1引言在全球碳中和战略持续推进的大背景下,照明产品的能耗监管已成为各国节能政策的核心抓手之一。照明设备不仅在使用过程中消耗电能,更在待机、网络待机、关断等非主功能状态下形成数量庞大且常被忽视的"隐性能耗"。国际能源署(IEA)相关研究报告指出,全球范围内待机能耗约占residential和commercial用电量的3%至10%,而照明设备因其保有量大、使用场景广泛,是非主功能模式能耗的重要贡献者。因此,建立科学、精确、可重复的非主功能模式功率测量方法,是实施能效标识制度、开展能效强制性标准监管及推动绿色产品设计的基础性技术支撑。我国于2020年首次发布GB/T39018-2020《照明设备非主功能模式功率的测量》,该标准等效采用了IEC63103:2020的早期版本,为照明设备非主功能模式功耗的评价提供了统一的测试依据。随着近年来智能照明功能的爆发式增长——包括语音控制、传感器联动、无线通信(Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等)持续待机——照明设备的非主功能模式功耗结构愈加复杂,原有的测量方法在测试条件设定、功能模式判定、测量不确定度控制等方面均面临新的技术挑战。与此同时,IEC已对IEC63103进行了技术修订,发布了包含新测试方法和更为细化分类的第二版文件。为保持我国标准与国际标准的技术同步,并充分反映国内照明产业的实际需求,及时修订GB/T39018并更新为GB/T39018-2026版本具有重要的现实意义和战略价值。本报告围绕GB/T39018-2026《照明设备非主功能模式功率的测量》修订项目,从标准立项的背景、必要性、技术内容、实施方案和预期效益等方面展开全面论述,为标准审查和立项决策提供参考依据。2标准立项背景2.1国际国内标准化形势分析在全球能效法规日趋严格的背景下,世界各主要经济体均将待机能耗作为重点监管领域。欧盟ErP指令(EC)No1275/2008及其后续修订版本(EU)2019/2023明确规定了包括照明设备在内的电子电器产品待机功耗限值,要求在关断模式下的功耗不超过0.50W,网络待机模式功耗不超过2.00W(视网络可用性状态而定)。美国能源部(DOE)也在联邦法规(10CFR430)中对灯具的待机功耗提出了限值要求。国际电工委员会IEC/TC34(灯及其附件)技术委员会于2020年发布了IEC63103:2020《照明设备非主功能模式功率的测量》,统一了全球范围内照明设备非主功能模式功率测量的技术规范。此后,随着智能照明及物联网技术的快速渗透,照明设备中集成的传感器、通信模块、控制芯片等组件的功耗特性日趋复杂,单纯以传统"待机/关断"两态模式已无法全面反映实际使用场景中的功耗特征。为此,IEC/TC34启动了IEC63103的修订工作,重点更新了测试条件中的供电电压与频率参数(涵盖交直流不同类型电源),细化了网络待机模式下不同通信协议对功耗测量的影响边界,并增加了针对带有传感器功能和持续联网功能的照明设备功耗测量方法。2.2国内现行标准体系概述我国现行GB/T39018-2020自发布实施以来,已被广泛应用于照明产品能效检测认证、企业产品研发设计以及政府监管抽查等领域。国内各相关检测机构依据该标准开展照明设备待机功率的测试工作,承担能效标识备案的产品测试任务。然而,随着国内市场需求的变化和标准使用经验的积累,现行标准在实际应用中逐渐暴露出以下亟需修订的问题:1.标准引用的IEC63103:2020原始版本为第一版,现IEC已发布技术修订后的第二版,国内标准的技术内容已滞后于国际最新进展;2.智能照明产品的普及使得设备的非主功能模式不再局限于传统待机和关断模式,新增的网络待机模式(如语音助手等待唤醒、远程固件升级待命等)需要更为精细的测量条件界定;3.低功耗广域网等新型通信技术在照明产品中的大量应用,使得非主功能模式下的电流波形呈现非正弦、间歇性脉冲等复杂特征,原有测量仪器积分时间和采样策略的适用性面临挑战;4.现行的实施反馈表明,针对驱动内置型LED灯具与智能灯具(灯座可拆卸控制模块)的测量适配条件需要进一步细化和明确;5.标准中部分术语和定义与国内智能照明产业术语体系的兼容性有待进一步增强。以上问题表明,适时开展GB/T39018的修订工作,是保持我国照明能效标准化工作先进性和科学性的必然要求。3标准修订的必要性3.1服务国家双碳战略与绿色低碳转型的需求2021年国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》明确提出要"推进重点用能设备节能增效",加强终端用能产品能效标准提升。照明设备因使用量大面广,其能效水平的持续改进是落实节能减排目标的重要路径。待机能耗虽然单体功率较小,但累计规模巨大,亟待通过先进标准引导行业从设计源头降低非主功能模式功耗。修订现行标准,以更精确的测量手段支撑能效评价和监管,是服务国家战略目标的重要举措。3.2产业技术升级与产品形态演进的现实需求据中国照明电器协会统计,2024年我国智能照明产品市场渗透率已超过30%,且仍处于快速增长通道。以智能家居照明为例,主流产品均集成了至少一种无线通信模块,部分高端产品同时支持语音控制、存在传感器和光线传感器等多种辅助功能。这类产品在各功能未激活状态下的功耗特性与传统的被动待机存在本质上的差异——其控制模块必须处于持续通电的连接保持或间断唤醒状态,功耗呈现明显波动。这一技术变化迫切需要测量方法标准做出同步更新,以支持产业准确量化产品能耗,指导低功耗设计。3.3与国际标准接轨及国际贸易需求照明产品国际贸易中,能效性能的检测方法和限值要求是重要的技术性贸易措施。我国作为全球最大的照明产品生产国和出口国,保持国家标准与国际标准技术内容的同步,有助于降低国内企业产品出口的合规成本和检测壁垒。IEC63103已完成修订并正式发布更新版本,我国作为IEC成员国且有国际义务推动国家标准与IEC标准协同一致。因此,及时修订GB/T39018-2026以与IEC最新技术要求保持一致,是提升我国照明产业国际竞争力的关键步骤。3.4现行标准实施中反馈的技术问题自GB/T39018-2020实施以来,全国照明电器标准化技术委员会多次组织标准实施情况调研与反馈交流。收集到的反馈意见主要聚焦于:测量中待机状态稳定时长的判定方法在部分智能产品上存在实际操作困难;电工电子系列标准中关于功率计带宽和滤波设置的要求需进一步补充;连接待机模式(networkedstandby)的模拟方式,特别是路由器与设备间握手行为的模拟条件和测试次数等细节有待明确。修订标准将针对以上实际问题进行技术回应,提升标准的可操作性和适用性。4标准主要技术内容4.1标准适用范围本标准适用于额定供电电压不超过1000V的照明设备,涵盖使用电网电源或外部电源适配器供电的白炽灯、荧光灯、放电灯、LED灯具及相应控制装置等各类照明产品,并特别适用于带有待机模式、关断模式、网络待机模式等非主功能模式的照明设备。对于集成了传感器、通信模块等辅助功能的智能照明设备,同样适用本标准规定的方法进行非主功能模式功率的测量。4.2规范性引用文件本标准的规范性引用文件主要包括:-GB/T2900.65电工术语照明-IEC62301家用电器待机功率测量(用于测试条件的一般性要求参考)-CISPR15电气照明及类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法-GB/T17263普通照明用自镇流荧光灯性能要求(相关术语引用)需要说明的是,在测量仪器的选用和测量条件设定方面,本标准以IEC63103最新版本为基础,并补充参考了IEC62301中关于功率测量仪器带宽精度,以及功耗稳定判定的通用原则。4.3术语和定义为保证标准适用性和与国际通行概念的一致性,标准修订过程中对以下核心术语进行了更新与补充定义:1.主功能模式(mainfunctionalmode):照明设备执行其主要功能(即提供照明)的工作状态。部分带有调光、色温调节或预设场景功能的设备在实现其预设照明效果时所处的状态,仍属于主功能模式。2.非主功能模式(non-mainfunctionalmode):照明设备连接到供电电源且不执行主要照明功能的状态。包括但不限于关断模式、待机模式、网络待机模式。需要指出的是,设备不执行光输出功能,但内部仍可能运行必要的控制和通信后台程序。3.待机模式(standbymode):设备连接到供电电源,仅依赖待机功能(如遥控信号接收、传感器唤醒侦测、状态指示等)使设备处于等待被切换至主功能模式的状态。该状态下设备不提供照明功能。4.关断模式(offmode):设备连接到供电电源,但未执行任何功能(包括待机功能),仅保持可被通过直接操作(如物理开关)切换至主功能模式的状态。该状态下功耗应被测量但通常期望趋近于零。5.网络待机模式(networkedstandbymode):设备连接到供电电源并连接至网络接口,在未执行主功能的状态下等待来自网络指令以切换至其他模式。该状态下设备须保持网络通信的部分功能(如侦听、信标同步等),但可临时关闭高功耗组件。4.4测量条件标准对测量环境和条件作出严格规定,以保证测量结果的可重复性和可比性:-环境温度:测量应在(25±5)℃的环境温度下进行,避免气流和强光直射对测量结果的影响。对温度敏感的设备应在记录温度后注明测试条件。-供电电源:交流供电时应采用额定电压(波动不超过±1%),频率为50Hz或60Hz(与额定频率偏差不超过±0.5%);直流供电时采用额定电压(波动不超过±1%)。电源电压的总谐波失真率不应超过3%。-功率计要求:功率计应具备足够的带宽和分辨率,能够准确测量低功率因数、非正弦波形的功率。对于脉冲式或间歇性功耗,功率计的积分时间应足够长或具备相应的平均功率测量模式。功率计的测量不确定度应不超过被测功率值的2%(或绝对值不超过10mW,取较大者)。-稳定条件判定:在被测设备进入非主功能模式后,应持续监测其输入功率。当连续5分钟内功率变化不超过5%时,可判定设备处于稳定状态。对于周期性波动功耗设备,应至少测量一个完整周期以上的平均功率。4.5测量方法4.5.1一般要求测量时应先将被测照明设备置于制造商规定的主功能模式下运行足够时间,使设备达到热稳定状态。随后按照制造商声明的模式切换方式(如遥控指令、物理操作、网络指令、自动定时等)将被测设备切换至所要测量的非主功能模式。设备的模式切换方式及操作步骤应详细记录在测试报告中。4.5.2待机模式功率测量测量步骤如下:a)将设备接通额定电压电源,开启至主功能模式运行至少15分钟使其稳定;b)通过制造商规定的方式将设备切换至待机模式;c)待输入功率稳定后,开始连续测量至少10分钟的平均功率;d)记录稳定阶段开始时间、结束时间和累积电能消耗,计算平均功率。对于带有状态指示灯等周期性负载波动的设备,测量持续时间应适当延长至至少包含5个完整波动周期。4.5.3关断模式功率测量测量步骤如下:a)按照4.5.2中的方法将设备运行至主功能模式后,通过物理开关或等效方式将设备切换至关断模式;b)若设备在关断模式下仍有微小功耗(如记忆电路供电),须至少稳定5分钟后进行功率测量,测量持续时间不少于10分钟;c)记录关断模式稳定功率值。4.5.4网络待机模式功率测量网络待机模式是智能照明设备功耗测量的难点所在,其测试条件设置须充分考虑不同通信技术协议的行为特性。修订后的标准将重点更新以下测量要求:a)应使用标准规定的测试网络拓扑结构,搭建与实际应用场景一致的网络测试环境。测试应在屏蔽室内进行,避免外部无线干扰源造成被测设备频繁进行网络重连行为,从而影响测量数据的稳定性;b)被测设备应成功连接至测试网络,并在保持连接的状态下进入网络待机模式;c)测量过程中应记录网络连接的保持状态,对于周期性广播或信标同步型通信协议(如Zigbee、BluetoothMesh等),应注意被测设备的功耗变化是否与协议的信标帧周期一致;d)在测量运行期间,设备功耗可能因网络管理帧或路由维护信息而定期波动,规定测试持续时间不少于30分钟;e)平均功率应为整个测量周期的积分功率平均值。若制造商声称其设备支持"低功耗侦听模式"(即设备在网络待机状态下的大多数时间内处于低功耗休眠状态,仅在预设时间间隔短暂唤醒监听网络指令),则测量须涵盖唤醒间隔的完整周期且测量时长不少于唤醒间隔的5倍。4.5.5带传感器功能设备的测量对于内置存在传感器、光传感器或声音传感器等用于激活或调节照明状态的设备,标准修订明确了测量的附加要求:在非主功能模式下,应使各传感器处于无触发状态(即不存在引起传感器响应的人体活动、光照变化或声响信号),以测量设备的基础待机功耗。如需要评估传感器侦测状态下的功耗,应在测试记录中另行标注并在传感器被外部信号(如规定的模拟人体动作或移动目标)激发时分别测量。4.6测量结果处理测量结束后,应记录以下数据:-被测设备的型号、额定电压、额定频率和额定功率等基本参数;-测量时的环境温度和湿度;-每种非主功能模式对应的稳定功率值(单位:W,精确到0.01W);-测量仪器的名称、型号、校准有效期及测量不确定度;-功耗随时间变化的特性曲线描述(如适用);-测量过程中的特殊现象或异常情况记录。测试报告应给出各模式功率测量值和测量不确定度,测量结果的表达应符合JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》的相关要求。4.7标准的附录设计标准修订计划设置以下资料性附录:-附录A(资料性):典型照明设备非主功能模式分类及举例,以便标准使用者对照确定被测设备的模式分类;-附录B(资料性):常见无线通信协议在非主功能模式下的功耗特征参考数据,包含Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread、Z-Wave等主流协议的典型连接维持功耗范围和唤醒周期;-附录C(资料性):测量不确定度评定示例,给出典型的LED灯具
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