歐盟電動(dòng)助力自行車安全標(biāo)準(zhǔn)解讀

文/呂曉冬 劉 娜 楊 璐

目前，我國(guó)是世界上最大的電動(dòng)自行車生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也擁有世界上最大的電動(dòng)自行車市場(chǎng)。但電動(dòng)自行車的質(zhì)量問(wèn)題、所涉及的標(biāo)準(zhǔn)及交通事故頻頻發(fā)生，一直困擾著大家。所以，熟悉和認(rèn)真領(lǐng)會(huì)EN 15194標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)電動(dòng)助力自行車及配件設(shè)備的制造商們提高自身技術(shù)能力，開拓國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要的意義。

歐盟電動(dòng)助力自行車（EPAC）安全標(biāo)準(zhǔn)EN 15194:2009（Cycles-Electrically power assisted cy-cles-EPAC Bicycles）已經(jīng)于2008年11月被CEN批準(zhǔn)。歐盟30個(gè)國(guó)家的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）在2009年4月30日正式宣布實(shí)施EN 15194安全標(biāo)準(zhǔn)。這30個(gè)國(guó)家包括27個(gè)歐盟成員國(guó)以及歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟的冰島，挪威和瑞士。根據(jù)相關(guān)要求，所有歐洲和歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)都已經(jīng)在2009年7月31日前把EPAC標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，同時(shí)以往任何國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)以予撤消。

該標(biāo)準(zhǔn)明確了對(duì)EPAC的定義，同時(shí)也規(guī)定了EPAC的整車和配件的設(shè)計(jì)、組裝的安全要求和測(cè)試方法。相比傳統(tǒng)自行車的CEN標(biāo)準(zhǔn)即EN 14764《城市和旅行用自行車安全要求和測(cè)試方法》，新的EPAC安全要求和測(cè)試方法要嚴(yán)格和復(fù)雜得多。滿足該標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)助力自行車除了要符合EN 14764的有關(guān)要求外，還應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的包括電路、電池、電線電纜和連接裝置、電源控制、最高速度、標(biāo)志和銘牌以及使用說(shuō)明書等項(xiàng)目的要求。尤其是增加了電磁兼容（EMC）方面的要求，即所有在歐盟市場(chǎng)銷售的電動(dòng)助力車行車都要通過(guò)新標(biāo)準(zhǔn)EN 15194的電磁兼容測(cè)試。此標(biāo)準(zhǔn)的生效意味著銷往歐盟的電動(dòng)助力自行車將面臨更加嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)第3.4條款中將EPAC定義為：帶腳踏并配有輔助電機(jī)的自行車，但不能由該輔助電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。在引言部分和標(biāo)準(zhǔn)第1章中詳細(xì)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的EPAC所適用的范圍：

——電機(jī)最大連續(xù)額定功率不超過(guò)0.25 kW；

——在前進(jìn)過(guò)程中其輸出功率會(huì)逐漸減小，當(dāng)速度達(dá)到25 km/h，或者停止蹬踏后，輸出功率逐漸減弱直至斷電；

——EPAC供電系統(tǒng)使用電池的直流電壓小于或等于48V，或者集成式電池充電器帶有230V輸入；

——適用本標(biāo)準(zhǔn)范圍的EPAC不需要按2002/24/EC指令進(jìn)行認(rèn)證。

——由于該EPAC進(jìn)入機(jī)動(dòng)車車道行駛，所以針對(duì)EPAC整車及電池、電機(jī)、控制器將按照歐洲電動(dòng)摩托車EMC要求97/24/8/EC，做電磁干擾和電磁敏感度測(cè)試。

二、安全要求

1.機(jī)械安全

機(jī)械安全要求依照EN 14764:2005中第4、5和6章的規(guī)定進(jìn)行相關(guān)機(jī)械安全和疲勞試驗(yàn)。主要項(xiàng)目包括：外觀檢查、剎車系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、車架、前叉、車輪及車輪組件、輪轂、輪胎和內(nèi)胎、擋泥板、腳踏和腳踏/曲柄驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鞍座和座桿、鏈條、鏈蓋、輻條保護(hù)片、整車測(cè)試、照明系統(tǒng)和反光片、警報(bào)裝置、說(shuō)明書、標(biāo)簽和其他附件（如：行李架等）。

2.電路安全

標(biāo)準(zhǔn)要求EPAC的電路控制系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)生故障導(dǎo)致危險(xiǎn)時(shí)具備自動(dòng)切斷電機(jī)電源的功能，以保護(hù)EPAC和騎車人的安全。另外，對(duì)于EPAC的電氣電路中有安全標(biāo)識(shí)的，這些安全標(biāo)識(shí)應(yīng)符合ISO 2575《Road vehicles Symbols for controls,indicators and tell tales道路車輛——控制裝置、指示器和信號(hào)裝置的符號(hào)》的要求，并且在說(shuō)明書中對(duì)標(biāo)識(shí)的含義加以解釋說(shuō)明。

3.電池（包括充電器）安全

EPAC和電池組應(yīng)具備在非正常使用情況下能避免起火、機(jī)械損壞等。電池和充電器的使用參數(shù)應(yīng)相互兼容匹配，并應(yīng)在電池和充電器上標(biāo)識(shí)清楚。電池組端子應(yīng)具有防止過(guò)充功能，以及具備短路和過(guò)熱保護(hù)裝置，通過(guò)以下試驗(yàn)：

①在電池組完全充滿電的情況下將電池的接線端子短路；

②在電池組完全充滿電并且所有車身功能開關(guān)在“ON”情況下將電機(jī)端子短路；

③在電機(jī)或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)鎖定的情況下運(yùn)行電動(dòng)助力自行車以使其充分放電；

④ 將電池組充電24 h或2倍于廠家建議的正常充電時(shí)間（二者取試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)者）。

試驗(yàn)過(guò)程中或結(jié)束后EPAC應(yīng)：和電池組均應(yīng)不產(chǎn)生火焰、熔融金屬及有毒、易燃?xì)怏w以及可能引起危害的外殼破損等。

a)電池組結(jié)構(gòu)和外殼的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足的試驗(yàn)要求

·沖擊試驗(yàn)

使用符合IEC 60068-2-75《環(huán)境試驗(yàn)第2-75部分：試驗(yàn)試驗(yàn)Eh：錘擊試驗(yàn)》要求的彈簧沖擊錘對(duì)安裝在電動(dòng)助力自行車上且固定完好的電池施加沖擊力，對(duì)承受沖擊能量小于（0.7±0.05）J的外殼可能部分每點(diǎn)施加3次沖擊力；

·跌落試驗(yàn)

自0.90 m高處，以不同的3個(gè)方向?qū)㈦姵亟M自由跌落。

經(jīng)過(guò)上述試驗(yàn)后，電池組應(yīng)無(wú)過(guò)熱，著火，有毒液（氣）體釋放等不符合本標(biāo)準(zhǔn)的損害。

4.電線電纜和連接裝置

在對(duì)電線的保護(hù)方面，標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定：

①電線的通路應(yīng)該平滑，無(wú)銳邊；

②電線應(yīng)有足夠的保護(hù)以免毛刺、散熱片或類似銳邊損壞其絕緣。絕緣線通過(guò)的金屬孔應(yīng)呈圓形且表面平滑或者裝有絕緣套管；

③要采取有效措施防止絕緣電線與運(yùn)動(dòng)部件接觸。需要注意的是，在正常使用或維修過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)部件不得對(duì)電氣連接裝置和內(nèi)部導(dǎo)體（包括提供連續(xù)接地的導(dǎo)體）施加過(guò)度的應(yīng)力；

④ 如果使用開口圈狀彈簧的話，要注意保證彈簧正確安裝和絕緣，對(duì)于金屬可彎曲軟管，正常使用時(shí)要不能損害到其內(nèi)部導(dǎo)體的絕緣層；

⑤內(nèi)部電線的絕緣性能要滿足正常使用情況下的電氣強(qiáng)度要求；

⑥對(duì)于集成電池的充電器，同樣要滿足相關(guān)電氣安全的要求。

電源線符合IEC 60364-5-52:2001《低壓電氣裝置第5-52部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝布線系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)中522.1.2和523.1523.3條款及該標(biāo)準(zhǔn)表A中52-10的要求；內(nèi)部和外部的電氣連接裝置要滿足IEC60364-5-52標(biāo)準(zhǔn)中條款526.1和526.2的要求。

符合EN 15194要求的EPAC其耐水性測(cè)試要滿足IEC 60529《由外殼提供的防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》中條款14.2.4.a中IPX4要求。

三、電源管理要求

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電源助力系統(tǒng)只能在自行車腳踏往前蹬的時(shí)候，才可以有持續(xù)平穩(wěn)的動(dòng)力輸出，一旦腳蹬前行停止，電源助力系統(tǒng)必須在短時(shí)間內(nèi)停止工作。對(duì)于使用剎車手把時(shí)，要求動(dòng)力切斷時(shí)行駛距離不超過(guò)5 m，而不使用手把時(shí)動(dòng)力切斷時(shí)行駛距離不超過(guò)2 m。尤其是要注意的是，助力系統(tǒng)的輸出應(yīng)該是隨著速度的增大而逐步降低，并且在車速達(dá)到設(shè)計(jì)最大助力速度時(shí)，最終切斷電源，本標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)最大助力速度不得超過(guò)25 km/h（±5%）。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，EPAC可以裝有啟動(dòng)助力模式，但最大啟動(dòng)速度應(yīng)不大于6 km/h，當(dāng)使用者在沒有腳蹬情況下騎行或推行時(shí)，可以根據(jù)需要自主選擇是否使用啟動(dòng)助力模式。

四、電磁兼容要求

目前，EMC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)應(yīng)用于歐洲所有類型的電子設(shè)備和交通工具上，帶腳踏功能的電動(dòng)助力自行車自然也不例外。所以EN 15194標(biāo)準(zhǔn)還增加了電磁兼容EMC方面的要求，需要生產(chǎn)廠家確保產(chǎn)品EMC安全。目前所有在歐盟市場(chǎng)銷售的帶腳踏功能的EPAC都要通過(guò)EMC測(cè)試，加貼CE標(biāo)識(shí)，這主要是為了確保使用助聽器或者心臟起搏器的人在使用EPAC時(shí)的安全。

電磁兼容性包括兩方面：EMI（電磁干擾）和EMS（電磁耐受）。EN15194標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EPAC整車及電池，電機(jī)，控制器等都要求應(yīng)用電動(dòng)摩托車歐洲EMC測(cè)試要求97/24/8/EC，做電磁干擾和電磁敏感度實(shí)驗(yàn)。以前的電磁兼容性EN 61000-6-1《電磁兼容性第6-1部分:總標(biāo)準(zhǔn)住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境用抗擾度要求》和EN 61000-6-3《電磁兼容性第6-3部分:總標(biāo)準(zhǔn)住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境用輻射標(biāo)準(zhǔn)》通用標(biāo)準(zhǔn)將不再適用。

另外，充電器要符合EN 55014-1:2009《電磁兼容性家用電器、電動(dòng)工具和類似電器的要求第1部分:發(fā)射（包括修訂件A1）》、EN 55014-2:2008《電磁兼容性家用器具，電動(dòng)工具和類似電器的要求第2部分:抗干擾性產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)（包括修訂件A1）》、EN 61000-3-2:2009《電磁兼容性（EMC） 第3-2部分:限值諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備輸入電流不大于16A/相包括修改件2）》和EN 61000-3-3《電磁兼容性（EMC） 第3-3部分:限值公用低壓供電系統(tǒng)中電壓波動(dòng)和閃變的限制（對(duì)額定電流不大于16A的設(shè)備）》的各項(xiàng)要求。

五、標(biāo)簽與產(chǎn)品說(shuō)明書等

根據(jù)EN 15194所要求的，EPAC除了要滿足EN 14764中對(duì)標(biāo)簽的相關(guān)要求外，還要在醒目位置對(duì)以下兩項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行清晰和牢固地標(biāo)識(shí)：

1.最大助力速度；

2.電機(jī)最大連續(xù)額定功率；

3.每輛EPAC都要附上一本說(shuō)明書，其至少要包含以下內(nèi)容：

①電動(dòng)助力的基本含義和描述；

②車輛清洗的注意事項(xiàng)；

③控制和信號(hào)裝置的使用說(shuō)明；

④EPAC詳細(xì)的使用說(shuō)明及注意事項(xiàng)；

⑤電池充電（或充電器使用）注意事項(xiàng)，包括要求使用者嚴(yán)格按照充電器明示的說(shuō)明操作的重要性。

六、后語(yǔ)

EN 15194的檢測(cè)要點(diǎn)主要集中在通用的EMC檢測(cè)、自行車及其部件的安全要求、電池（充電器）的要求以及標(biāo)記、說(shuō)明書的要求。該標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)目前執(zhí)行的電動(dòng)自行車標(biāo)準(zhǔn)GB 17761-1999《電動(dòng)自行車通用技術(shù)條件》相比，在許多方面存在較大差異，若標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)自行車的界定、控制要求、電磁兼容要求、制動(dòng)距離以及相關(guān)測(cè)試方法等，很多內(nèi)容比我國(guó)目前執(zhí)行的電動(dòng)自行車標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化及嚴(yán)格。希望該標(biāo)準(zhǔn)能為GB 17761標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供一些借鑒。