阮 立 袁天夢(mèng) 胡 煜 張中華 陳盛毅 馮 曄 王 斌

（1-臺(tái)州市產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究院 浙江 臺(tái)州 318000 2-臺(tái)州方圓質(zhì)檢有限公司3-慈溪海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心 4-立馬車業(yè)集團(tuán)有限公司）

引言

電動(dòng)自行車充電過(guò)程中有些時(shí)候會(huì)發(fā)生起火，對(duì)電動(dòng)自行車造成非常大的破壞，問題嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。正因?yàn)槿绱?，?qiáng)化分析電動(dòng)自行車充電起火原因，從技術(shù)角度做好防范措施，保障電動(dòng)自行車安全具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電動(dòng)自行車行業(yè)發(fā)展及起火問題現(xiàn)狀

從目前來(lái)看，我國(guó)電動(dòng)自行車行業(yè)近些年得到了快速的發(fā)展，電動(dòng)自行車的需求量在不斷提升，據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2019～2025 年中國(guó)電動(dòng)自行車行業(yè)市場(chǎng)前景分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：2018 年我國(guó)電動(dòng)自行車產(chǎn)量為3 277.6 萬(wàn)輛，同期國(guó)內(nèi)出口數(shù)量為187.7 萬(wàn)輛，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求總量為3 089.9 萬(wàn)輛[1]。可見，我國(guó)當(dāng)前電動(dòng)自行車的市場(chǎng)需求非常高。在這種情況下，我國(guó)電動(dòng)自行車行業(yè)發(fā)展有著非常廣闊的市場(chǎng)，也使得越來(lái)越多的企業(yè)參與到電動(dòng)自行車生產(chǎn)研發(fā)中，想要在此市場(chǎng)分一杯羹。但是過(guò)度的發(fā)展使得我國(guó)當(dāng)前電動(dòng)自行車行業(yè)發(fā)展并不是十分規(guī)范，為了強(qiáng)化管理，我國(guó)對(duì)于電動(dòng)自行車的生產(chǎn)采用了生產(chǎn)許可制度，要求生產(chǎn)電動(dòng)自行車的企業(yè)需要獲得相應(yīng)的許可，雖然準(zhǔn)入要求很嚴(yán)格，但是在生產(chǎn)過(guò)程中的管理卻相對(duì)弱化，一定程度上降低了對(duì)電動(dòng)自行車質(zhì)量的管理效率。從近些年國(guó)家質(zhì)檢監(jiān)督部門進(jìn)行抽查的情況來(lái)看，我國(guó)當(dāng)前電動(dòng)自行車產(chǎn)品的抽樣合格率存在較大的差異，合格率基本上維持在70%至90%之間，個(gè)別地方抽檢合格率甚至都不足20%。且電動(dòng)自行車出現(xiàn)的問題是多樣的，如電氣絕緣性能、電氣線路敷設(shè)、欠壓過(guò)流保護(hù)、短路保險(xiǎn)裝置等。在我國(guó)市場(chǎng)上電動(dòng)自行車數(shù)量不斷增多的情況下，這些問題勢(shì)必埋下了非常大的安全隱患，產(chǎn)生了一些起火問題[2]。可以說(shuō)，我國(guó)電動(dòng)自行車行業(yè)發(fā)展迅速，但是相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范等的建設(shè)卻相對(duì)滯后，使得行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一些亂象和不足，這些問題在很大程度上降低了電動(dòng)自行車應(yīng)用的安全性能，特別是對(duì)于充電過(guò)程中的故障起火問題，更是缺乏足夠的重視，致使一些火災(zāi)問題頻發(fā)[3]。在新的發(fā)展背景下，需要給與足夠的重視。

2 電動(dòng)自行車充電過(guò)程起火原因分析

電動(dòng)自行車充電過(guò)程中，出現(xiàn)起火的原因是多方面的，既有電器元器件內(nèi)部的問題，也有因?yàn)槿藶樵斐傻囊恍┎划?dāng)情況。

2.1 充電回路線路及插接件短路

充電回路線路及插接件短路造成電動(dòng)自行車的電器出現(xiàn)線路故障，進(jìn)而引發(fā)起火，從實(shí)際情況來(lái)看，在充電過(guò)程中，電動(dòng)自行車的充電器電源線、輸出線在很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)纏繞、拉扯、老化等問題，進(jìn)而致使絕緣層出現(xiàn)損傷，產(chǎn)生短路問題，同時(shí)，電動(dòng)自行車中的一些蓄電池組內(nèi)單個(gè)蓄電池間的連接線非常容易受到擠壓和扭曲變形等問題，致使絕緣層出現(xiàn)龜裂的情況，讓導(dǎo)體裸露在外，進(jìn)而出現(xiàn)短路的情況。此外，由于電動(dòng)自行車電池的插頭插座位置出現(xiàn)了短路，致使充電過(guò)程中出現(xiàn)起火原因，可以說(shuō)，電動(dòng)自行車在充電過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)楦鞣N短路的情況而造成起火。

2.2 充電器起火特性造成的起火問題

從目前來(lái)看，我國(guó)的電動(dòng)自行車產(chǎn)量不斷增多，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，電動(dòng)自行車應(yīng)用的電池基本都屬于鉛酸蓄電池，充電器則大多為開關(guān)電源式充電器，也就是三段式充電器，這種充電器具備恒壓、限流和浮沖的功能，在應(yīng)用過(guò)程中，由于充電器內(nèi)部發(fā)熱元器件的溫升受到了控制，元器件自身的可燃材料也少，再加上充電器外殼的設(shè)計(jì)也針對(duì)性地選用了阻燃的塑料等，使得充電器自身起火是非常難的，幾率十分小，因此不易引發(fā)火災(zāi)。然而，一些電動(dòng)自行車則采用了工頻變壓器的充電機(jī)，這種變壓器如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會(huì)引起變壓器線圈出現(xiàn)短路的情況，進(jìn)而引發(fā)起火問題。

2.3 充電器內(nèi)部故障造成的起火問題

雖然充電器內(nèi)部起火的幾率非常小，但是并不代表不會(huì)出現(xiàn)。對(duì)于開關(guān)電源式充電器而言，其實(shí)際上就屬于一個(gè)開關(guān)電源搭配一個(gè)檢測(cè)電路。在應(yīng)用過(guò)程中，如果在此期間出現(xiàn)充電器高壓端整流二極管或電源開關(guān)管擊穿，此時(shí)，電源回路就會(huì)出現(xiàn)較大的短路電流，進(jìn)而引起交流電源的側(cè)線路出現(xiàn)起火的問題。特別是對(duì)于一些輸出端不具備極性接反保護(hù)等質(zhì)量低劣的充電器，在工作過(guò)程中，如果出現(xiàn)低壓輸出部分高頻整流二極管出現(xiàn)擊穿問題時(shí)，就會(huì)致使蓄電池在充電過(guò)程中產(chǎn)生輸出線路放電的情況，這時(shí)，蓄電池會(huì)釋放大電流，進(jìn)而引起充電和蓄電池出現(xiàn)線路起火的問題。同時(shí)，如果充電器內(nèi)部元器件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者充電器經(jīng)常受到震動(dòng)等情況，也非常容易出現(xiàn)充電器內(nèi)部故障問題，而一些電動(dòng)自行車充電器輸出端和蓄電池端子間沒有安裝短路保險(xiǎn)裝置的話，也會(huì)使得充電器內(nèi)部發(fā)生短路問題，進(jìn)而引起線路起火。

2.4 蓄電池內(nèi)部故障起火

電動(dòng)自行車蓄電池在充電時(shí)，如果充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者充電電壓過(guò)大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，特別是上班族往往會(huì)在夜間充電，即使充滿，仍然連接著電源，在這種狀況下，蓄電池事實(shí)上仍然處于充電的狀態(tài)，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)造成蓄電池出現(xiàn)失水的情況，進(jìn)而造成內(nèi)部正負(fù)極板發(fā)生變形，問題嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成短路問題，進(jìn)而引燃導(dǎo)線或者其他可燃物。同時(shí)，一些充電器和蓄電池組并不配套，充電器內(nèi)部的電阻、電容容易被燒壞，出現(xiàn)了輸出電壓過(guò)高的情況，進(jìn)而導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)失控等情況，問題嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸等問題，在這種情況下，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者充電電壓過(guò)高等都會(huì)極大地影響蓄電池內(nèi)部發(fā)生故障問題，進(jìn)而引發(fā)起火問題。

2.5 插件接觸不良造成的起火問題

從客觀情況來(lái)看，當(dāng)前大部分電動(dòng)自行車的插件為黃銅材料，與導(dǎo)線采用冷鉚壓合的方式將電動(dòng)自行車控制器、轉(zhuǎn)把、電機(jī)等電氣部件進(jìn)行整體連接。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于一些生產(chǎn)質(zhì)量問題或者安裝不牢固等問題，會(huì)造成一些插件出現(xiàn)接觸不良等問題，進(jìn)而造成局部過(guò)熱，引燃周圍的可燃物，造成起火的問題出現(xiàn)。更細(xì)致地分析，在電動(dòng)自行車充電過(guò)程中，一些電器安全保護(hù)裝置無(wú)法發(fā)揮作用，特別是那些劣質(zhì)的充電器，其應(yīng)用的劣質(zhì)銅線非常容易燃燒，使得電氣安全得不到有效保障，在市場(chǎng)中的一些電動(dòng)自行車并沒有安裝短路保護(hù)裝置或者即便安裝了保護(hù)裝置，也沒有介入到線路中或者被拆卸，從而使得很多電動(dòng)自行車并不具備短路保護(hù)功能，且也不具備欠壓過(guò)流保護(hù)指標(biāo)，弱化了電動(dòng)自行車起火保護(hù)的效果。同時(shí)，電動(dòng)自行車的一些電器元件技術(shù)指標(biāo)也存在不匹配的情況，控制器、充電器、電機(jī)、短路保護(hù)裝置之間技術(shù)指標(biāo)間沒有合理相互匹配，進(jìn)而埋下了起火的隱患。另外，充電器、充電電池產(chǎn)品不合格，也埋下了安全隱患，缺乏欠壓、過(guò)流保護(hù)電路，不具備浮沖保障模式，再加上生產(chǎn)裝備線路布置不當(dāng)，不具備防水、防潮等功能，使得主電源處于一種損傷狀況，當(dāng)存在高電壓或者大電流時(shí)，就非常容易使得配件出現(xiàn)打火、發(fā)熱等情況，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

3 電動(dòng)自行車充電起火的技術(shù)防范措施

基于當(dāng)前電動(dòng)自行車充電起火的原因，為了更有效地保障電動(dòng)自行車的安全性能及人身財(cái)產(chǎn)安全，需要從多方面多角度展開技術(shù)性分析，并做好技術(shù)防范措施。

3.1 改進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

基于我國(guó)電動(dòng)自行車行業(yè)發(fā)展情況，需要相應(yīng)地改進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升車輛自身的安全性能，修訂電動(dòng)自行車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化預(yù)防電動(dòng)自行車起火問題，對(duì)于電動(dòng)自行車電氣線路安全以及車身材料的火災(zāi)荷載和燃燒性能等做嚴(yán)格規(guī)定，并將這些條款納入到電動(dòng)自行車生產(chǎn)內(nèi)容中，考慮在電動(dòng)自行車安全要求中增加限制電動(dòng)自行車易燃可燃材料的使用量，要求電動(dòng)自行車的車身材料燃燒性能達(dá)到B1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格落實(shí)。同時(shí)，要求電動(dòng)自行車在欠壓、過(guò)流保護(hù)功能中相應(yīng)地細(xì)化有關(guān)電池正極接線柱處安裝保險(xiǎn)絲管（20A）的強(qiáng)制性規(guī)定，對(duì)于電動(dòng)自行車的鉛酸蓄電池的充電器適用性進(jìn)行規(guī)范化管理，規(guī)定在充電器輸入和輸出端安裝保險(xiǎn)絲管（10A）。另外，在對(duì)電動(dòng)自行車行業(yè)進(jìn)行管理時(shí)，要求鋰電池和充電器安全性能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并基于市場(chǎng)現(xiàn)狀，合理確定這一標(biāo)準(zhǔn)，從而有效預(yù)防和遏制鋰電池以及充電器因?yàn)檫m用性不佳而造成電動(dòng)自行車起火。

3.2 強(qiáng)制性安裝保護(hù)裝置

要針對(duì)當(dāng)前中國(guó)電動(dòng)自行車市場(chǎng)的客觀情況，對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展提出強(qiáng)制性要求，對(duì)于涉及電動(dòng)自行車火災(zāi)安全的問題，設(shè)置強(qiáng)制性措施和標(biāo)準(zhǔn)，要求電動(dòng)自行車全部安全充電回路短路的速斷型保險(xiǎn)管、線路焊接點(diǎn)以及接插件防水的塑料保護(hù)套等設(shè)備，要求這些裝置的安裝納入到強(qiáng)制性條款中，并強(qiáng)化監(jiān)督管理制度建設(shè)，對(duì)于那些沒有按照強(qiáng)制性條款生產(chǎn)和安裝的廠家給與嚴(yán)厲處罰，從而有效提升電動(dòng)自行車的保護(hù)措施，降低火災(zāi)發(fā)生的幾率。

3.3 保障主回路上的空氣開關(guān)正常

要充分保障主回路上的空氣開關(guān)完好有效。電動(dòng)自行車出廠時(shí)在蓄電池通向控制器的主回路中均安裝有空氣開關(guān)，在電動(dòng)自行車出現(xiàn)電氣故障時(shí)可以有效保障車輛的線路安全，然而在應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)因?yàn)槠鹛蛘呱米圆鸪諝忾_關(guān)，而使得電動(dòng)自行車得不到有效的保護(hù)，也為起火問題的出現(xiàn)埋下了隱患。因此，一定要充分保障主回路上的空氣開關(guān)正常，注明車輛保險(xiǎn)裝置不得拆除。

3.4 針對(duì)性設(shè)定有速斷型保險(xiǎn)管的電源插頭

為了提升電動(dòng)自行車充電的安全性，應(yīng)該針對(duì)性設(shè)定有速斷型保險(xiǎn)管的電源插頭，特別是在當(dāng)前很多電氣保險(xiǎn)裝置不合格的情況下，電動(dòng)自行車在充電設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該相應(yīng)地選用安裝有5A 速斷型保險(xiǎn)管的插頭，當(dāng)充電器高壓部分出現(xiàn)故障或者電源線短路等問題出現(xiàn)時(shí)，可以更加快速直接地切斷電源。

3.5 強(qiáng)化線路和接插件的保護(hù)

考慮到電動(dòng)自行車起火問題的一部分原因是車輛內(nèi)部的線路和接插件短路或者接觸不良等故障造成的，因此，在強(qiáng)化技術(shù)性管理時(shí)應(yīng)該注意強(qiáng)化線路和接插件的保護(hù)，做好安全設(shè)計(jì)，減少導(dǎo)線間的纏繞，降低因?yàn)槟Σ粱蛘甙l(fā)熱等問題致使絕緣層出現(xiàn)損毀的問題，同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化接插件間和線路焊接點(diǎn)的牢固性，有效避免電動(dòng)自行車在長(zhǎng)期使用中因?yàn)檫B接部位出現(xiàn)松動(dòng)而造成接觸不良，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。另外，要針對(duì)性地完善接線和接插件的防水方案，可以在導(dǎo)線連接部位以及接插件處采用絕緣塑料做一個(gè)保護(hù)套，避免導(dǎo)線接頭出現(xiàn)暴露問題，避免電動(dòng)自行車因?yàn)橐馔舛M(jìn)水引發(fā)短路火災(zāi)。

3.6 做好技術(shù)性維護(hù)支撐

做好技術(shù)性維護(hù)支撐，多方位提供技術(shù)性保障，從而讓電動(dòng)自行車充電更加安全，也可以更為快速預(yù)警火災(zāi)問題。為此，首先規(guī)范充電的規(guī)范性，在居住小區(qū)構(gòu)建電動(dòng)自行車集中充電點(diǎn)，強(qiáng)化電動(dòng)自行車用電安全，合理布置電源線，保障充電時(shí)電源線路的合理負(fù)荷，同時(shí)強(qiáng)化監(jiān)控手段，加強(qiáng)對(duì)充電電動(dòng)自行車的監(jiān)督管理，并相應(yīng)地完善消防設(shè)施，有效配置手提式滅火器以及消火栓，如果有條件的，應(yīng)該安裝自動(dòng)噴淋裝置，從而有效控制火災(zāi)，降低損失。不僅如此，還要做好電動(dòng)自行車的日常安全使用和保養(yǎng)工作，要選購(gòu)正規(guī)廠家的電動(dòng)自行車，在日常充電時(shí)，避免充電器懸空，觀察充電線路是否存在纏繞等問題，嚴(yán)格按照說(shuō)明書的規(guī)定來(lái)進(jìn)行充電，避免充電器輸出電壓過(guò)高而引發(fā)電動(dòng)自行車蓄電池出現(xiàn)損壞或者爆炸等問題。而在使用電動(dòng)自行車時(shí)，避免長(zhǎng)期過(guò)載使用，致使蓄電池出現(xiàn)了深度放電或者過(guò)充等問題。如果電動(dòng)自行車出現(xiàn)了故障，應(yīng)該及時(shí)加以維修，不應(yīng)該私自拆卸和改動(dòng)電動(dòng)自行車的電氣線路，并針對(duì)性地做好防曬和防雨措施，避免電動(dòng)自行車內(nèi)部元器件出現(xiàn)損壞等問題。

總而言之，電動(dòng)自行車充電過(guò)程中會(huì)因?yàn)閮?nèi)部元器件問題或者操作不當(dāng)?shù)葐栴}引發(fā)起火問題。因此，需要針對(duì)這些問題做好針對(duì)性分析，然后相應(yīng)地設(shè)定預(yù)防措施，從技術(shù)層面強(qiáng)化對(duì)電動(dòng)自行車安全水平的提升，同時(shí)要注意技術(shù)性維修和保養(yǎng)工作，做好技術(shù)性預(yù)防火災(zāi)等，從而讓電動(dòng)自行車充電更為安全、高效，最大化降低起火問題，保障人身和財(cái)產(chǎn)安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)自行車充電過(guò)程中出現(xiàn)起火問題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危害了人身和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，需要進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)電動(dòng)自行車充電技術(shù)的發(fā)展和完善，立足當(dāng)前電動(dòng)自行車起火的原因，針對(duì)性地優(yōu)化相應(yīng)的技術(shù)手段，做到全方位防范電動(dòng)自行車充電起火風(fēng)險(xiǎn)，從而讓充電變得更加安全和高效。