歐盟電動助力自行車安全標準解讀

文/呂曉冬 劉 娜 楊 璐

目前，我國是世界上最大的電動自行車生產國，同時也擁有世界上最大的電動自行車市場。但電動自行車的質量問題、所涉及的標準及交通事故頻頻發生，一直困擾著大家。所以，熟悉和認真領會EN 15194標準，對我國電動助力自行車及配件設備的制造商們提高自身技術能力，開拓國際國內市場和產業升級具有重要的意義。

歐盟電動助力自行車（EPAC）安全標準EN 15194:2009（Cycles-Electrically power assisted cy-cles-EPAC Bicycles）已經于2008年11月被CEN批準。歐盟30個國家的國家標準局（NBS）在2009年4月30日正式宣布實施EN 15194安全標準。這30個國家包括27個歐盟成員國以及歐洲自由貿易聯盟的冰島，挪威和瑞士。根據相關要求，所有歐洲和歐洲自由貿易聯盟的國家標準機構都已經在2009年7月31日前把EPAC標準作為國家標準來執行，同時以往任何國家的相關標準都應以予撤消。

該標準明確了對EPAC的定義，同時也規定了EPAC的整車和配件的設計、組裝的安全要求和測試方法。相比傳統自行車的CEN標準即EN 14764《城市和旅行用自行車安全要求和測試方法》，新的EPAC安全要求和測試方法要嚴格和復雜得多。滿足該標準的電動助力自行車除了要符合EN 14764的有關要求外，還應符合該標準中規定的包括電路、電池、電線電纜和連接裝置、電源控制、最高速度、標志和銘牌以及使用說明書等項目的要求。尤其是增加了電磁兼容（EMC）方面的要求，即所有在歐盟市場銷售的電動助力車行車都要通過新標準EN 15194的電磁兼容測試。此標準的生效意味著銷往歐盟的電動助力自行車將面臨更加嚴格的檢驗。

一、標準適用范圍

標準第3.4條款中將EPAC定義為：帶腳踏并配有輔助電機的自行車，但不能由該輔助電機單獨驅動。在引言部分和標準第1章中詳細規定了標準涵蓋的EPAC所適用的范圍：

——電機最大連續額定功率不超過0.25 kW；

——在前進過程中其輸出功率會逐漸減小，當速度達到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；

——適用本標準范圍的EPAC不需要按2002/24/EC指令進行認證。

——由于該EPAC進入機動車車道行駛，所以針對EPAC整車及電池、電機、控制器將按照歐洲電動摩托車EMC要求97/24/8/EC，做電磁干擾和電磁敏感度測試。

二、安全要求

1.機械安全

機械安全要求依照EN 14764:2005中第4、5和6章的規定進行相關機械安全和疲勞試驗。主要項目包括：外觀檢查、剎車系統、操縱系統、車架、前叉、車輪及車輪組件、輪轂、輪胎和內胎、擋泥板、腳踏和腳踏/曲柄驅動系統、鞍座和座桿、鏈條、鏈蓋、輻條保護片、整車測試、照明系統和反光片、警報裝置、說明書、標簽和其他附件（如：行李架等）。

2.電路安全

標準要求EPAC的電路控制系統應在發生故障導致危險時具備自動切斷電機電源的功能，以保護EPAC和騎車人的安全。另外，對于EPAC的電氣電路中有安全標識的，這些安全標識應符合ISO 2575《Road vehicles Symbols for controls,indicators and tell tales道路車輛——控制裝置、指示器和信號裝置的符號》的要求，并且在說明書中對標識的含義加以解釋說明。

3.電池（包括充電器）安全

EPAC和電池組應具備在非正常使用情況下能避免起火、機械損壞等。電池和充電器的使用參數應相互兼容匹配，并應在電池和充電器上標識清楚。電池組端子應具有防止過充功能，以及具備短路和過熱保護裝置，通過以下試驗：

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在“ON”情況下將電機端子短路；

③在電機或驅動系統鎖定的情況下運行電動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間（二者取試驗時間較長者）。

試驗過程中或結束后EPAC應：和電池組均應不產生火焰、熔融金屬及有毒、易燃氣體以及可能引起危害的外殼破損等。

a)電池組結構和外殼的機械強度應滿足的試驗要求

·沖擊試驗

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

·跌落試驗

自0.90 m高處，以不同的3個方向將電池組自由跌落。

經過上述試驗后，電池組應無過熱，著火，有毒液（氣）體釋放等不符合本標準的損害。

4.電線電纜和連接裝置

在對電線的保護方面，標準主要規定：

①電線的通路應該平滑，無銳邊；

②電線應有足夠的保護以免毛刺、散熱片或類似銳邊損壞其絕緣。絕緣線通過的金屬孔應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動部件接觸。需要注意的是，在正常使用或維修過程中，運動部件不得對電氣連接裝置和內部導體（包括提供連續接地的導體）施加過度的應力；

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，對于金屬可彎曲軟管，正常使用時要不能損害到其內部導體的絕緣層；

⑤內部電線的絕緣性能要滿足正常使用情況下的電氣強度要求；

⑥對于集成電池的充電器，同樣要滿足相關電氣安全的要求。

電源線符合IEC 60364-5-52:2001《低壓電氣裝置第5-52部分：電氣設備的選擇和安裝布線系統》標準中522.1.2和523.1523.3條款及該標準表A中52-10的要求；內部和外部的電氣連接裝置要滿足IEC60364-5-52標準中條款526.1和526.2的要求。

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

三、電源管理要求

該標準規定了電源助力系統只能在自行車腳踏往前蹬的時候，才可以有持續平穩的動力輸出，一旦腳蹬前行停止，電源助力系統必須在短時間內停止工作。對于使用剎車手把時，要求動力切斷時行駛距離不超過5 m，而不使用手把時動力切斷時行駛距離不超過2 m。尤其是要注意的是，助力系統的輸出應該是隨著速度的增大而逐步降低，并且在車速達到設計最大助力速度時，最終切斷電源，本標準要求設計最大助力速度不得超過25 km/h（±5%）。

標準規定，EPAC可以裝有啟動助力模式，但最大啟動速度應不大于6 km/h，當使用者在沒有腳蹬情況下騎行或推行時，可以根據需要自主選擇是否使用啟動助力模式。

四、電磁兼容要求

目前，EMC標準已經應用于歐洲所有類型的電子設備和交通工具上，帶腳踏功能的電動助力自行車自然也不例外。所以EN 15194標準還增加了電磁兼容EMC方面的要求，需要生產廠家確保產品EMC安全。目前所有在歐盟市場銷售的帶腳踏功能的EPAC都要通過EMC測試，加貼CE標識，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標準對EPAC整車及電池，電機，控制器等都要求應用電動摩托車歐洲EMC測試要求97/24/8/EC，做電磁干擾和電磁敏感度實驗。以前的電磁兼容性EN 61000-6-1《電磁兼容性第6-1部分:總標準住宅、商業和輕工業環境用抗擾度要求》和EN 61000-6-3《電磁兼容性第6-3部分:總標準住宅、商業和輕工業環境用輻射標準》通用標準將不再適用。

另外，充電器要符合EN 55014-1:2009《電磁兼容性家用電器、電動工具和類似電器的要求第1部分:發射（包括修訂件A1）》、EN 55014-2:2008《電磁兼容性家用器具，電動工具和類似電器的要求第2部分:抗干擾性產品類標準（包括修訂件A1）》、EN 61000-3-2:2009《電磁兼容性（EMC） 第3-2部分:限值諧波電流發射限值（設備輸入電流不大于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中電壓波動和閃變的限制（對額定電流不大于16A的設備）》的各項要求。

五、標簽與產品說明書等

根據EN 15194所要求的，EPAC除了要滿足EN 14764中對標簽的相關要求外，還要在醒目位置對以下兩項內容進行清晰和牢固地標識：

1.最大助力速度；

2.電機最大連續額定功率；

3.每輛EPAC都要附上一本說明書，其至少要包含以下內容：

①電動助力的基本含義和描述；

②車輛清洗的注意事項；

③控制和信號裝置的使用說明；

④EPAC詳細的使用說明及注意事項；

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

六、后語

EN 15194的檢測要點主要集中在通用的EMC檢測、自行車及其部件的安全要求、電池（充電器）的要求以及標記、說明書的要求。該標準與我國目前執行的電動自行車標準GB 17761-1999《電動自行車通用技術條件》相比，在許多方面存在較大差異，若標準對電動自行車的界定、控制要求、電磁兼容要求、制動距離以及相關測試方法等，很多內容比我國目前執行的電動自行車標準細化及嚴格。希望該標準能為GB 17761標準的修訂提供一些借鑒。