文/施巍峰

特能電子對《電動自行車電氣安全》國標(biāo)征求意見稿的幾點建議

文/施巍峰

南京特能電子有限公司是一個通用電子產(chǎn)品制造企業(yè)，是江蘇省高新技術(shù)企業(yè)。公司位于南京市雨花經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，占地面積20余畝，建筑面積3萬多平方米，有員工400多人，擁有10條生產(chǎn)流水線，5條SMT生產(chǎn)線，及多臺自動插件機和自動波峰焊接機，充電器等產(chǎn)品年生產(chǎn)能力達(dá)1000萬臺。

南京特能電子有限公司的主要產(chǎn)品是電源類產(chǎn)品及專用電子儀器儀表。其中，特能牌電動自行車充電器作為中國名牌產(chǎn)品已經(jīng)成為國內(nèi)主要品牌電動車廠商的配套首選產(chǎn)品，在中國的市場占有率名列前茅；產(chǎn)品還大量出口到歐洲、東南亞等國市場。公司目前已經(jīng)取得國家發(fā)明專利、實用新型專利16個，每年至少有5個以上新產(chǎn)品問世，具有很強的科研開發(fā)能力，是國內(nèi)充電器行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)。

南京特能電子有限公司參加了數(shù)個有關(guān)電動自行車國標(biāo)的制定工作，對《電動自行車電氣安全》國標(biāo)征求意見稿提出如下幾點建議。

1.準(zhǔn)確分析起火原因

電動自行車頻發(fā)燒車火災(zāi)，造成大量的損害人民生命財產(chǎn)的惡性事故，科學(xué)、準(zhǔn)確地分析電動自行車引發(fā)火災(zāi)的原因,在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)制定出嚴(yán)格規(guī)范的國家標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)務(wù)之急?？v觀各種電動自行車起火情況，各個時間段都有，晚上充電時發(fā)生起火的比例高，長時間充電是引起火災(zāi)的主要原因。因此標(biāo)準(zhǔn)的制定要限定八小時充電，并且要在充電后2小時內(nèi)停止并關(guān)閉充電器。

電動自行車會起火燃燒的原因很簡單，就是電動自行車內(nèi)部電氣線路發(fā)生短路，極大的短路電流加熱導(dǎo)線，引起導(dǎo)線外的塑膠護套著火燃燒。電氣短路故障有多種原因：制造工藝缺陷、線路被外力損傷、老化、電子元器件早期失效等等。短路故障是客觀的、隨機的、一定會發(fā)生的。標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)規(guī)定關(guān)閉電動行車電門鎖時，一定要切斷電池到控制器的主迴路通道。而現(xiàn)在市售的無刷電機驅(qū)動的電動車，無一例外都是電門鎖僅關(guān)閉“弱電”，而電池始終是連接在線路上的，也就是說整車一直處于帶電狀態(tài)，在外因誘導(dǎo)下，起火的可能性很大。

2. 保證鉛酸電池本身的安全性

鉛酸電池本身在充電時安全性如何，過度充電會不會起火燃燒，答案都是否定的。鉛酸電池和鋰電池不一樣，內(nèi)部沒有可燃物質(zhì)，有排氣閥，過度充電不會像鋰電池那樣爆炸。鉛酸電池過度充電時僅會大量地失水、發(fā)熱，電池塑殼受熱膨脹，如充電電壓不受控制上升，電池就成為一個電解水的電解槽，直到電解液中水份干枯為止。除非過度充電逸出的大量氫氧氣聚集在狹小有限的空間內(nèi)達(dá)到一定的濃度，遇到火星才會爆炸。鉛酸電池只有極端是制造工藝上出現(xiàn)內(nèi)部正負(fù)極板短路，在短路處高溫?zé)┩鈿ぃ@不能視為不當(dāng)使用中的問題。

鉛酸電池充足電后，進入浮充狀態(tài)，長期浮充是不會出現(xiàn)起火燃燒的，常見的應(yīng)用鉛酸電池的場合如：基站后備電源、汽車中的起動電源，都是在長期浮充工作狀態(tài)，說明鉛酸電池長期充電是安全的。鉛酸電池的特性是用三段式充電方式，在轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)前，僅能充入電池容量的95%，剩余的容量要靠浮充狀態(tài)時補充。如過早結(jié)束充電，將引起充電不足，久而久之會減少電池容量、縮短電池使用壽命。電池處于浮充狀態(tài)，有百利而無一害，浮充電流僅會抵消電池自放電電流，電池的析氣量很小，不會引起電池失水。

3. 電池須與電動車電氣系統(tǒng)切斷脫離

給電動自行車長時間充電，電池是安全的，電池本身是絕不會起火的。在夜晚充電時發(fā)生火災(zāi)的問題就出在電池沒有和電動車電氣系統(tǒng)切斷脫離。電池的最高充電電壓要比電池額定工作電壓高出約20%，電器系統(tǒng)內(nèi)的電子元器件承擔(dān)著比額定電壓高出20%的電壓，半導(dǎo)體元器件早期失效的機會增加，極易誘發(fā)半導(dǎo)體器件穿通，從而引起電源短路形成火災(zāi)。

如何從根源上防止燒車事故是亟待解決的問題，在不切斷電池電源給電動車充電的情況下，充電器引起火災(zāi)的情況唯有充電器最高充電電壓失控，鉛酸電池組缺少電源保護板，在充電電壓超標(biāo)時，不能自動切斷充電電源。系統(tǒng)電壓隨電池電壓無節(jié)制地升高，電子元件極可能擊穿短路。就算充電器自身質(zhì)量故障起火燃燒，也要通過充電器的輸出塑料導(dǎo)線燃燒把火引到整車上，這個過程是困難而漫長的，除非是充電器輸出線燃燒壞絕緣而短路，引起電池組之間的連接線短路起火。

待制定中的《電動自行車電氣安全》標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)納入限制條款，其實在國標(biāo)4706.18《家用和類似用途電器的安全電池充電器的特殊要求》的“非正常工作”的條目中，已有相關(guān)內(nèi)容規(guī)定：電源中任何元器件端子處開路或短路都不能造成輸出電壓超過安全低電壓（電壓失控）。充電器因自身缺陷、用戶使用不當(dāng)、機械損傷時，輸出電壓都會超過規(guī)定。充電器本質(zhì)上是一個定壓輸出的開關(guān)電源，電壓是靠反饋系統(tǒng)自動實時調(diào)節(jié)，因此在充電器安全要求上就得規(guī)定：反饋環(huán)破壞后，輸出電壓不得超過安全低電壓的規(guī)定。

4. 預(yù)防安全隱患 —— 充電插座

電動自行車上另一個嚴(yán)重的安全隱患是車上的充電插座。鉛酸電池的內(nèi)阻極低，電極短路時短路電流可達(dá)數(shù)百安培，巨大的能量使金屬硬幣瞬間氣化、熔化的高溫金屬飛濺，其后果可想而知。

想要防止這類人身傷害事故，只需在充電插座上串接一個單向?qū)ǖ亩O管，電流只能進不能出季可。而電動車制造商不做為的原因是在整車裝配線上，電池沒裝上前需調(diào)試電器系統(tǒng)，用外接電源來試車，在充電插座上接入電源。如果在充電插座上串入了二極管，調(diào)試時二極管是承受不了比充電電流高幾十倍的電機工作電流的。只需要在標(biāo)準(zhǔn)中要求整車企業(yè)在車上另加裝一個調(diào)試專用接口，就能避免大量事故的發(fā)生。

在電動車充電口加接了單向?qū)щ姷母綦x二極管，也能避免因充電接頭根部和充電器輸出線根部多次插拔和折彎，引線破損短路而引起電池電極短路故障。即使遇到充電充電器輸出插頭的極性與電池不符時，也不會燒毀充電器。

編輯：傅金睿