林彥

（無(wú)錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 無(wú)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(jìn)化和發(fā)展。出現(xiàn)于20 世紀(jì)末的電動(dòng)自行車則是自行車革命的產(chǎn)物。從1995 年電動(dòng)自行車逐漸量產(chǎn)開(kāi)始，中國(guó)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)至今已經(jīng)走過(guò)了20 多年的歷程，電動(dòng)自行車現(xiàn)在的社會(huì)保有量接近3 億輛?？萍嫉牟粩鄤?chuàng)新，讓電動(dòng)自行車行業(yè)在追求更好的舒適性、更強(qiáng)的動(dòng)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(dòng)自行車產(chǎn)品的發(fā)展，其儀表種類逐漸繁多，為了增強(qiáng)儀表產(chǎn)品的互換性，滿足企業(yè)和社會(huì)服務(wù)的迫切要求，在廣泛調(diào)研和總結(jié)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)、開(kāi)展技術(shù)論證的基礎(chǔ)上，我們制定了標(biāo)準(zhǔn)QB/T 5282—2018《電動(dòng)自行車用儀表》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)自行車用儀表的產(chǎn)品分類、一般規(guī)定、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)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(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行解讀。

1 標(biāo)準(zhǔn)概況

2013 年3 月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于下達(dá)2013 年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》 （工信廳科 〔2013〕48號(hào)），行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)自行車用儀表》正式立項(xiàng)。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、審慎的制修訂流程，QB/T 5282—2018《電動(dòng)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(shí)施。

電動(dòng)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(biāo)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(dòng)自行車用儀表產(chǎn)品分類

2 標(biāo)準(zhǔn)解析

2.1 工作范圍

電動(dòng)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(dòng)自行車工作環(huán)境溫度：夏季高溫下可達(dá)到60 ℃，冬季在極寒氣溫下可達(dá)到-20 ℃；而確定儀表的工作溫度范圍為-20 ～55 ℃。

電動(dòng)自行車在充電時(shí)，電源有可能處于開(kāi)啟狀態(tài)。在該狀態(tài)下，儀表也應(yīng)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(biāo)稱電壓的1.08 ～1.13 倍，為兼容兩種要求，標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)稱電壓的122 %為上限工作電壓。鉛酸電池欠壓值為標(biāo)稱電壓的85%，而鋰離子電池欠壓值為標(biāo)稱電壓的72%，為兼容兩種要求，標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)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(guó)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：車速表指示值基本誤差范圍應(yīng)在-5 ～0 km/h。根據(jù)消費(fèi)者的反饋，車速表經(jīng)常顯示不準(zhǔn)，顯示時(shí)速與實(shí)際騎行時(shí)速之間誤差大。由于電動(dòng)自行車屬于非機(jī)動(dòng)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(dǎo)消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)自行車最高車速的認(rèn)識(shí)，為此標(biāo)準(zhǔn)QB/T 5282—2018《電動(dòng)自行車用儀表》設(shè)立了該項(xiàng)目。

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

相線電壓型儀表一般采樣電機(jī)相線電壓，因其成本較低，應(yīng)用較為廣泛，但其采樣相線電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以需要有準(zhǔn)確的整車車速參數(shù)。

霍爾信號(hào)型儀表采樣電機(jī)霍爾信號(hào)的變化頻率，霍爾信號(hào)的變化與電機(jī)轉(zhuǎn)速是完全對(duì)應(yīng)的，因此霍爾信號(hào)型儀表可以比較精確顯示車速。

通過(guò)試驗(yàn)和理論分析，對(duì)于霍爾信號(hào)型儀表，采用儀器替代電機(jī)或整車測(cè)試的方案可行。目前，霍爾信號(hào)型儀表結(jié)構(gòu)在儀表行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

2.4 紫外老化

戶外是電動(dòng)自行車主要使用環(huán)境。長(zhǎng)期在戶外使用，儀表外殼容易褪色，為此標(biāo)準(zhǔn)QB/T 5282—2018《電動(dòng)自行車用儀表》增加了紫外老化項(xiàng)目。輻照量的強(qiáng)度決定了試驗(yàn)的時(shí)間，為縮短試驗(yàn)時(shí)間，快速得到試驗(yàn)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(qiáng)度，進(jìn)行紫外老化項(xiàng)目試驗(yàn)。試驗(yàn)顯示：1 000 W·m因強(qiáng)度過(guò)高，材料因熱效應(yīng)的累積而產(chǎn)生軟化、黏合、烤焦的現(xiàn)象（見(jiàn)圖2）。為此我們推薦采用不高于250 W·m輻照量的設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。

圖2 紫外老化試驗(yàn)

我們?cè)O(shè)置箱內(nèi)溫度為（60±5）℃，輻照度為不大于250 W·m，波長(zhǎng)為280 ～385 nm，紫外輻射量為不大于15 kWh·m（其中波長(zhǎng)為280 ～320 nm 的紫外輻射量至少為5 kWh·m），試驗(yàn)時(shí)間按公式的規(guī)定：

式中：——試驗(yàn)時(shí)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(yàn)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(shè)備表面或周圍金屬物品時(shí)的放電。這種放電有可能導(dǎo)致數(shù)層半導(dǎo)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(chǎng)電磁場(chǎng)變化，造成設(shè)備的誤動(dòng)作。

電動(dòng)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(yīng)具備一定的抗靜電干擾的能力，從而保證其可靠性。尤其，當(dāng)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(hào)對(duì)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(dòng)助力自行車標(biāo)準(zhǔn)EN 15194：2009+A1：2011，也在靜電抗干擾能力方面提出了要求。為此，標(biāo)準(zhǔn)QB/T 5282—2018《電動(dòng)自行車用儀表》參考了歐盟標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立了靜電放電抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目。試驗(yàn)方法如圖3 所示，按照GB/T 17626.2—2006《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗(yàn)》規(guī)定的方法和下述測(cè)試條件進(jìn)行測(cè)試：

圖3 靜電放電抗擾度試驗(yàn)

a）試驗(yàn)電壓：接觸放電±4 kV，空氣放電±8 kV；b）每個(gè)敏感測(cè)試點(diǎn)，施加20 次單次放電（正負(fù)極性各10 次，每次放電間隔時(shí)間至少為1 s）。

2.6 其他項(xiàng)目

絕緣電阻項(xiàng)目參考GB17761—2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》設(shè)立。指針響應(yīng)靈敏度、溫度影響、電氣強(qiáng)度、電源過(guò)電壓、振動(dòng)、防塵、防水、恒定濕熱、耐久性等項(xiàng)目參考QC/T 727—2007《汽車摩托車用儀表》設(shè)立，并結(jié)合電動(dòng)自行車儀表的特點(diǎn)，對(duì)部分技術(shù)參數(shù)和試驗(yàn)方法做了調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)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(dòng)自行車用儀表》在性能要求的制定上根據(jù)儀表的實(shí)際使用情況而定，使之更科學(xué)合理；在外觀要求的制定過(guò)程中對(duì)現(xiàn)有車用儀表進(jìn)行充分調(diào)研，覆蓋所有的儀表種類。此標(biāo)準(zhǔn)有助于增強(qiáng)車用儀表產(chǎn)品的互換性，滿足企業(yè)和社會(huì)服務(wù)的迫切要求，更有利于行業(yè)的發(fā)展。