电动轮椅车耗电量和理论行驶距离的测试

刘鹏举，邓振进（通信作者），周宇，彭再明，彭明霞

湖南省医疗器械检验检测所 （湖南长沙 410011）

电动轮椅车是一种以蓄电池为能源，使用者通过电子控制装置自行驱动行进的比较理想的康复和代步工具，适用于年老体弱、高位截瘫、偏瘫及下肢功能障碍者。随着我国医疗器械行业的发展及人们生活水平的提高，社会对老年人和肢体伤残等弱势群体的关注度日渐加强；随着我国人口老龄化趋势的加剧，电动轮椅车发展达到巅峰时期。目前，我国生产的电动轮椅车分为室内型（N）、室外型（W）和道路型（L）三类，一般都具有调速、翻越简单路障和防倾倒等功能。

为了改变我国电动轮椅车的现状，帮助残疾人和老年人提高自己的生活自理能力和工作能力，更好地融入社会，设计一款电能利用率高的电动轮椅车非常必要。因耗电量和理论行驶距离是电动轮椅车关键的性能指标，控制好以上参数可以保证上市产品安全、有效。目前，国内 仅 有GB/T 12996-2012[1]、GB/T 18029.4-2009[2]、GB/T 18029.11-2008[3]三个关于电动轮椅车的标准，但这些标准均未明确介绍电动轮椅车耗电量和理论行驶距离测试的试验方法，基于此，本研究从试验环境、测试设备、试验前准备、试验要求、试验数据几方面进行重点介绍。

1 试验环境

试验环境温度为18～25 ℃，不通风；试验地面为生产或室内休闲运动用的普通较大建筑楼的地面，如水泥、沥青或木质地面均可；试验轨道宽2 m，中心线长50～100 m，长侧边应足够长，以便轮椅车可达最高速度，见图1；此外，为了消除水平方向的微小偏差，通过顺时针方向行驶10圈、逆时针方向行驶10圈后的试验反向抵消，且要求试验于轨道的相同位置起动、停止[2]。

图1 矩形试验轨道

2 测试设备

能耗仪，精度为±5%，自身耗电量不足电动轮椅车耗电量的0.5%；数显式测距轮，分度值为0.1 m；温湿度仪，温度分度值为0.1 ℃，湿度分度值为1%；测试用假人/配重用沙袋或类似物品。

3 试验前准备

将制造商提供的扶手、搁脚板等附件调整到试验最不利位置；当配有充气轮胎时，将轮胎压力充到制造商建议的压力，若是给定的压力范围，则将轮胎压力充到最大压力值；根据制造商的建议，定位可调零部件，若制造商未给出可调零部件的建议，由于调整零部件时，通常会出现调整其中某一个零部件的同时其他零部件也会出现变动的情况，如调整轮子位置即会改变车座角度，所以有必要对一些零部件多次重复调整来弥补其他零部件的相互作用；建议按表1的优先次序分别试验。

表1 可调零部件试验的先后顺序

4 试验要求

电动轮椅车的能耗受环境温度、使用者体质量、地形、路面、轮胎和电池等因素的影响，要求在18～25 ℃环境温度下，对电动轮椅车的预处理不少于8 h，且应在该环境温度下给电池充满电。本次用数显式测距轮测试轨道中心线长度D，根据制造商规定的使用者最大体质量，驾驶员负载要求[3]见表2。

表2 驾驶员负载要求

具体试验程序为：根据制造商的建议定位可调零部件，若制造商未给出可调零部件的建议，则按照表1顺序分别调整；沿试验轨道驾驶电动轮椅车行驶10圈，预热其驱动系统；确保试验轨道的长侧边足够长，以最高可能速度沿试验轨道行驶电动轮椅车，并使其保持在轨道内；顺时针方向行驶电动轮椅车10圈，逆时针方向行驶10圈，并于同一位置启动和停止电动轮椅车；采用能耗仪测试电动轮椅车的耗电量E（耗电量不允许超过制造商规定指标的15%[1]），注意电动轮椅车放电不应放到制造商建议的电量以下。电动轮椅车的理论行驶距离可根据公式（1）计算：

其中，R为理论行驶距离，单位为km；C为电池制造商声明的5 h 放电率电池容量，单位为A·h；D为试验轨道中心线长度的20倍，单位为m；E为试验中的耗电量，单位为A·h。

5 试验数据

为了保证本次数据的复现性，记录试验中所有可调零部件的位置；可调零部件的姿态及耗电量试验数据具体见表3。

表3 可调零部件的姿态描述及耗电量试验数据

6 小结

电动轮椅车的耗电量和理论行驶距离不符合标准要求，往往是由于电池容量过小引起的，在试验轨道及耗电量一定的情况下，理论行驶距离取决于电池容量的大小[5]。因此，对电动轮椅车进行有效的质量控制具有重要的意义，相关管理部门应加强对制造商的标准宣贯，普及标准理解，加强市场监督抽验力度，督促其加强质量管理，切实保障广大人民群众的用械安全。