林彥

（無錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 無錫 214000）

0 引言

自行車從它誕生至今已逾200 年的歷史，隨著人類文明的發(fā)展和科技創(chuàng)新水平日新月異，自行車也在不斷進化和發(fā)展。出現(xiàn)于20 世紀末的電動自行車則是自行車革命的產(chǎn)物。從1995 年電動自行車逐漸量產(chǎn)開始，中國電動自行車產(chǎn)業(yè)至今已經(jīng)走過了20 多年的歷程，電動自行車現(xiàn)在的社會保有量接近3 億輛?？萍嫉牟粩鄤?chuàng)新，讓電動自行車行業(yè)在追求更好的舒適性、更強的動力性、更高的安全性和更靚的外觀的道路上越走越寬，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。隨著電動自行車產(chǎn)品的發(fā)展，其儀表種類逐漸繁多，為了增強儀表產(chǎn)品的互換性，滿足企業(yè)和社會服務的迫切要求，在廣泛調(diào)研和總結(jié)國內(nèi)外先進技術(shù)、開展技術(shù)論證的基礎(chǔ)上，我們制定了標準QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》。該標準規(guī)定了電動自行車用儀表的產(chǎn)品分類、一般規(guī)定、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。本文從儀表的工作范圍、單位及分度、車速表誤差、紫外老化、靜電放電抗擾度等方面對該標準的技術(shù)內(nèi)容進行解讀。

1 標準概況

2013 年3 月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于下達2013 年第一批行業(yè)標準制修訂計劃的通知》 （工信廳科 〔2013〕48號），行業(yè)標準《電動自行車用儀表》正式立項。經(jīng)過嚴格、審慎的制修訂流程，QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》于2018 年7 月4 日發(fā)布，2019 年1 月1 日正式實施。

電動自行車用儀表按顯示方式分為以指示燈顯示物理量的指示燈式儀表、以指針和標度尺指示物理量的指針式儀表、以數(shù)字形式顯示物理量的數(shù)字式儀表。

圖1 電動自行車用儀表產(chǎn)品分類

2 標準解析

2.1 工作范圍

電動自行車在任何環(huán)境溫度下，儀表均需要正常工作。環(huán)境溫度就是電動自行車工作環(huán)境溫度：夏季高溫下可達到60 ℃，冬季在極寒氣溫下可達到-20 ℃；而確定儀表的工作溫度范圍為-20 ～55 ℃。

電動自行車在充電時，電源有可能處于開啟狀態(tài)。在該狀態(tài)下，儀表也應顯示正常，不能損壞。參考36 V 鉛酸電池最高充電電壓為44.2 V，48 V 鉛酸電池最高充電電壓是59.2 V，鋰電池最高充電電壓為標稱電壓的1.08 ～1.13 倍，為兼容兩種要求，標準選擇標稱電壓的122 %為上限工作電壓。鉛酸電池欠壓值為標稱電壓的85%，而鋰離子電池欠壓值為標稱電壓的72%，為兼容兩種要求，標準選擇標稱電壓的72 %為下限工作電壓。儀表工作電壓范圍如表1：

表1 工作電壓范圍

2.2 單位及分度

儀表顯示的物理量單位均采用國際單位制。儀表單位及分度如表2、表3：

表2 儀表單位

表3 儀表分度

2.3 車速表誤差

標準規(guī)定：車速表指示值基本誤差范圍應在-5 ～0 km/h。根據(jù)消費者的反饋，車速表經(jīng)常顯示不準，顯示時速與實際騎行時速之間誤差大。由于電動自行車屬于非機動車，車速限值為25 km/h，如果儀表顯示速度高于25 km/h，容易誤導消費者對電動自行車最高車速的認識，為此標準QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》設立了該項目。

根據(jù)車速表的信號獲取方式，儀表的車速采集信號主要有相線電壓型和霍爾信號型兩類。

相線電壓型儀表一般采樣電機相線電壓，因其成本較低，應用較為廣泛，但其采樣相線電壓與電機轉(zhuǎn)速無直接對應關(guān)系，所以需要有準確的整車車速參數(shù)。

霍爾信號型儀表采樣電機霍爾信號的變化頻率，霍爾信號的變化與電機轉(zhuǎn)速是完全對應的，因此霍爾信號型儀表可以比較精確顯示車速。

通過試驗和理論分析，對于霍爾信號型儀表，采用儀器替代電機或整車測試的方案可行。目前，霍爾信號型儀表結(jié)構(gòu)在儀表行業(yè)得到了廣泛應用。

2.4 紫外老化

戶外是電動自行車主要使用環(huán)境。長期在戶外使用，儀表外殼容易褪色，為此標準QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》增加了紫外老化項目。輻照量的強度決定了試驗的時間，為縮短試驗時間，快速得到試驗結(jié)果，我們選用了紫外輻照量為1 000 W·m和250 W·m的兩種強度，進行紫外老化項目試驗。試驗顯示：1 000 W·m因強度過高，材料因熱效應的累積而產(chǎn)生軟化、黏合、烤焦的現(xiàn)象（見圖2）。為此我們推薦采用不高于250 W·m輻照量的設備進行試驗。

圖2 紫外老化試驗

我們設置箱內(nèi)溫度為（60±5）℃，輻照度為不大于250 W·m，波長為280 ～385 nm，紫外輻射量為不大于15 kWh·m（其中波長為280 ～320 nm 的紫外輻射量至少為5 kWh·m），試驗時間按公式的規(guī)定：

式中：——試驗時間，單位為h；

——紫外輻射量，單位為kW·h/m；

——輻照度，單位為kW/m。

2.5 靜電放電抗擾度

靜電放電抗擾度試驗是模擬在低濕度環(huán)境下，帶了電的人體在接觸電子電氣設備表面或周圍金屬物品時的放電。這種放電有可能導致數(shù)層半導體材料的擊穿，產(chǎn)生不可挽回的損失，或者有可能引起近場電磁場變化，造成設備的誤動作。

電動自行車儀表作為操作者極其容易觸碰的地方之一，易遭受靜電騷擾。因此，儀表應具備一定的抗靜電干擾的能力，從而保證其可靠性。尤其，當前隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多新款車型均采用了基于CAN 總線的液晶儀表。由于數(shù)字信號對干擾的敏感性，使得液晶儀表相比傳統(tǒng)儀表更易受靜電干擾的影響。歐盟的電動助力自行車標準EN 15194：2009+A1：2011，也在靜電抗干擾能力方面提出了要求。為此，標準QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》參考了歐盟標準設立了靜電放電抗擾度試驗項目。試驗方法如圖3 所示，按照GB/T 17626.2—2006《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗》規(guī)定的方法和下述測試條件進行測試：

圖3 靜電放電抗擾度試驗

a）試驗電壓：接觸放電±4 kV，空氣放電±8 kV；b）每個敏感測試點，施加20 次單次放電（正負極性各10 次，每次放電間隔時間至少為1 s）。

2.6 其他項目

絕緣電阻項目參考GB17761—2018《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》設立。指針響應靈敏度、溫度影響、電氣強度、電源過電壓、振動、防塵、防水、恒定濕熱、耐久性等項目參考QC/T 727—2007《汽車摩托車用儀表》設立，并結(jié)合電動自行車儀表的特點，對部分技術(shù)參數(shù)和試驗方法做了調(diào)整。

3 結(jié)語

電動自行車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)量逐年提高，車用儀表向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，種類款式繁多。QB/T 5282—2018《電動自行車用儀表》在性能要求的制定上根據(jù)儀表的實際使用情況而定，使之更科學合理；在外觀要求的制定過程中對現(xiàn)有車用儀表進行充分調(diào)研，覆蓋所有的儀表種類。此標準有助于增強車用儀表產(chǎn)品的互換性，滿足企業(yè)和社會服務的迫切要求，更有利于行業(yè)的發(fā)展。