欧盟电动助力自行车安全标准解读

文/吕晓冬 刘 娜 杨 璐

目前，我国是世界上最大的电动自行车生产国，同时也拥有世界上最大的电动自行车市场。但电动自行车的质量问题、所涉及的标准及交通事故频频发生，一直困扰着大家。所以，熟悉和认真领会EN 15194标准，对我国电动助力自行车及配件设备的制造商们提高自身技术能力，开拓国际国内市场和产业升级具有重要的意义。

欧盟电动助力自行车（EPAC）安全标准EN 15194:2009（Cycles-Electrically power assisted cy-cles-EPAC Bicycles）已经于2008年11月被CEN批准。欧盟30个国家的国家标准局（NBS）在2009年4月30日正式宣布实施EN 15194安全标准。这30个国家包括27个欧盟成员国以及欧洲自由贸易联盟的冰岛，挪威和瑞士。根据相关要求，所有欧洲和欧洲自由贸易联盟的国家标准机构都已经在2009年7月31日前把EPAC标准作为国家标准来执行，同时以往任何国家的相关标准都应以予撤消。

该标准明确了对EPAC的定义，同时也规定了EPAC的整车和配件的设计、组装的安全要求和测试方法。相比传统自行车的CEN标准即EN 14764《城市和旅行用自行车安全要求和测试方法》，新的EPAC安全要求和测试方法要严格和复杂得多。满足该标准的电动助力自行车除了要符合EN 14764的有关要求外，还应符合该标准中规定的包括电路、电池、电线电缆和连接装置、电源控制、最高速度、标志和铭牌以及使用说明书等项目的要求。尤其是增加了电磁兼容（EMC）方面的要求，即所有在欧盟市场销售的电动助力车行车都要通过新标准EN 15194的电磁兼容测试。此标准的生效意味着销往欧盟的电动助力自行车将面临更加严格的检验。

一、标准适用范围

标准第3.4条款中将EPAC定义为：带脚踏并配有辅助电机的自行车，但不能由该辅助电机单独驱动。在引言部分和标准第1章中详细规定了标准涵盖的EPAC所适用的范围：

——电机最大连续额定功率不超过0.25 kW；

——在前进过程中其输出功率会逐渐减小，当速度达到25 km/h，或者停止蹬踏后，输出功率逐渐减弱直至断电；

——EPAC供电系统使用电池的直流电压小于或等于48V，或者集成式电池充电器带有230V输入；

——适用本标准范围的EPAC不需要按2002/24/EC指令进行认证。

——由于该EPAC进入机动车车道行驶，所以针对EPAC整车及电池、电机、控制器将按照欧洲电动摩托车EMC要求97/24/8/EC，做电磁干扰和电磁敏感度测试。

二、安全要求

1.机械安全

机械安全要求依照EN 14764:2005中第4、5和6章的规定进行相关机械安全和疲劳试验。主要项目包括：外观检查、刹车系统、操纵系统、车架、前叉、车轮及车轮组件、轮毂、轮胎和内胎、挡泥板、脚踏和脚踏/曲柄驱动系统、鞍座和座杆、链条、链盖、辐条保护片、整车测试、照明系统和反光片、警报装置、说明书、标签和其他附件（如：行李架等）。

2.电路安全

标准要求EPAC的电路控制系统应在发生故障导致危险时具备自动切断电机电源的功能，以保护EPAC和骑车人的安全。另外，对于EPAC的电气电路中有安全标识的，这些安全标识应符合ISO 2575《Road vehicles Symbols for controls,indicators and tell tales道路车辆——控制装置、指示器和信号装置的符号》的要求，并且在说明书中对标识的含义加以解释说明。

3.电池（包括充电器）安全

EPAC和电池组应具备在非正常使用情况下能避免起火、机械损坏等。电池和充电器的使用参数应相互兼容匹配，并应在电池和充电器上标识清楚。电池组端子应具有防止过充功能，以及具备短路和过热保护装置，通过以下试验：

①在电池组完全充满电的情况下将电池的接线端子短路；

②在电池组完全充满电并且所有车身功能开关在“ON”情况下将电机端子短路；

③在电机或驱动系统锁定的情况下运行电动助力自行车以使其充分放电；

④ 将电池组充电24 h或2倍于厂家建议的正常充电时间（二者取试验时间较长者）。

试验过程中或结束后EPAC应：和电池组均应不产生火焰、熔融金属及有毒、易燃气体以及可能引起危害的外壳破损等。

a)电池组结构和外壳的机械强度应满足的试验要求

·冲击试验

使用符合IEC 60068-2-75《环境试验第2-75部分：试验试验Eh：锤击试验》要求的弹簧冲击锤对安装在电动助力自行车上且固定完好的电池施加冲击力，对承受冲击能量小于（0.7±0.05）J的外壳可能部分每点施加3次冲击力；

·跌落试验

自0.90 m高处，以不同的3个方向将电池组自由跌落。

经过上述试验后，电池组应无过热，着火，有毒液（气）体释放等不符合本标准的损害。

4.电线电缆和连接装置

在对电线的保护方面，标准主要规定：

①电线的通路应该平滑，无锐边；

②电线应有足够的保护以免毛刺、散热片或类似锐边损坏其绝缘。绝缘线通过的金属孔应呈圆形且表面平滑或者装有绝缘套管；

③要采取有效措施防止绝缘电线与运动部件接触。需要注意的是，在正常使用或维修过程中，运动部件不得对电气连接装置和内部导体（包括提供连续接地的导体）施加过度的应力；

④ 如果使用开口圈状弹簧的话，要注意保证弹簧正确安装和绝缘，对于金属可弯曲软管，正常使用时要不能损害到其内部导体的绝缘层；

⑤内部电线的绝缘性能要满足正常使用情况下的电气强度要求；

⑥对于集成电池的充电器，同样要满足相关电气安全的要求。

电源线符合IEC 60364-5-52:2001《低压电气装置第5-52部分：电气设备的选择和安装布线系统》标准中522.1.2和523.1523.3条款及该标准表A中52-10的要求；内部和外部的电气连接装置要满足IEC60364-5-52标准中条款526.1和526.2的要求。

符合EN 15194要求的EPAC其耐水性测试要满足IEC 60529《由外壳提供的防护等级（IP代码）》中条款14.2.4.a中IPX4要求。

三、电源管理要求

该标准规定了电源助力系统只能在自行车脚踏往前蹬的时候，才可以有持续平稳的动力输出，一旦脚蹬前行停止，电源助力系统必须在短时间内停止工作。对于使用刹车手把时，要求动力切断时行驶距离不超过5 m，而不使用手把时动力切断时行驶距离不超过2 m。尤其是要注意的是，助力系统的输出应该是随着速度的增大而逐步降低，并且在车速达到设计最大助力速度时，最终切断电源，本标准要求设计最大助力速度不得超过25 km/h（±5%）。

标准规定，EPAC可以装有启动助力模式，但最大启动速度应不大于6 km/h，当使用者在没有脚蹬情况下骑行或推行时，可以根据需要自主选择是否使用启动助力模式。

四、电磁兼容要求

目前，EMC标准已经应用于欧洲所有类型的电子设备和交通工具上，带脚踏功能的电动助力自行车自然也不例外。所以EN 15194标准还增加了电磁兼容EMC方面的要求，需要生产厂家确保产品EMC安全。目前所有在欧盟市场销售的带脚踏功能的EPAC都要通过EMC测试，加贴CE标识，这主要是为了确保使用助听器或者心脏起搏器的人在使用EPAC时的安全。

电磁兼容性包括两方面：EMI（电磁干扰）和EMS（电磁耐受）。EN15194标准对EPAC整车及电池，电机，控制器等都要求应用电动摩托车欧洲EMC测试要求97/24/8/EC，做电磁干扰和电磁敏感度实验。以前的电磁兼容性EN 61000-6-1《电磁兼容性第6-1部分:总标准住宅、商业和轻工业环境用抗扰度要求》和EN 61000-6-3《电磁兼容性第6-3部分:总标准住宅、商业和轻工业环境用辐射标准》通用标准将不再适用。

另外，充电器要符合EN 55014-1:2009《电磁兼容性家用电器、电动工具和类似电器的要求第1部分:发射（包括修订件A1）》、EN 55014-2:2008《电磁兼容性家用器具，电动工具和类似电器的要求第2部分:抗干扰性产品类标准（包括修订件A1）》、EN 61000-3-2:2009《电磁兼容性（EMC） 第3-2部分:限值谐波电流发射限值（设备输入电流不大于16A/相包括修改件2）》和EN 61000-3-3《电磁兼容性（EMC） 第3-3部分:限值公用低压供电系统中电压波动和闪变的限制（对额定电流不大于16A的设备）》的各项要求。

五、标签与产品说明书等

根据EN 15194所要求的，EPAC除了要满足EN 14764中对标签的相关要求外，还要在醒目位置对以下两项内容进行清晰和牢固地标识：

1.最大助力速度；

2.电机最大连续额定功率；

3.每辆EPAC都要附上一本说明书，其至少要包含以下内容：

①电动助力的基本含义和描述；

②车辆清洗的注意事项；

③控制和信号装置的使用说明；

④EPAC详细的使用说明及注意事项；

⑤电池充电（或充电器使用）注意事项，包括要求使用者严格按照充电器明示的说明操作的重要性。

六、后语

EN 15194的检测要点主要集中在通用的EMC检测、自行车及其部件的安全要求、电池（充电器）的要求以及标记、说明书的要求。该标准与我国目前执行的电动自行车标准GB 17761-1999《电动自行车通用技术条件》相比，在许多方面存在较大差异，若标准对电动自行车的界定、控制要求、电磁兼容要求、制动距离以及相关测试方法等，很多内容比我国目前执行的电动自行车标准细化及严格。希望该标准能为GB 17761标准的修订提供一些借鉴。