特能电子对《电动自行车电气安全》国标征求意见稿的几点建议

文/施巍峰

特能电子对《电动自行车电气安全》国标征求意见稿的几点建议

文/施巍峰

南京特能电子有限公司是一个通用电子产品制造企业，是江苏省高新技术企业。公司位于南京市雨花经济开发区内，占地面积20余亩，建筑面积3万多平方米，有员工400多人，拥有10条生产流水线，5条SMT生产线，及多台自动插件机和自动波峰焊接机，充电器等产品年生产能力达1000万台。

南京特能电子有限公司的主要产品是电源类产品及专用电子仪器仪表。其中，特能牌电动自行车充电器作为中国名牌产品已经成为国内主要品牌电动车厂商的配套首选产品，在中国的市场占有率名列前茅；产品还大量出口到欧洲、东南亚等国市场。公司目前已经取得国家发明专利、实用新型专利16个，每年至少有5个以上新产品问世，具有很强的科研开发能力，是国内充电器行业的技术领军企业。

南京特能电子有限公司参加了数个有关电动自行车国标的制定工作，对《电动自行车电气安全》国标征求意见稿提出如下几点建议。

1.准确分析起火原因

电动自行车频发烧车火灾，造成大量的损害人民生命财产的恶性事故，科学、准确地分析电动自行车引发火灾的原因,在生产制造环节制定出严格规范的国家标准，是当务之急。纵观各种电动自行车起火情况，各个时间段都有，晚上充电时发生起火的比例高，长时间充电是引起火灾的主要原因。因此标准的制定要限定八小时充电，并且要在充电后2小时内停止并关闭充电器。

电动自行车会起火燃烧的原因很简单，就是电动自行车内部电气线路发生短路，极大的短路电流加热导线，引起导线外的塑胶护套着火燃烧。电气短路故障有多种原因：制造工艺缺陷、线路被外力损伤、老化、电子元器件早期失效等等。短路故障是客观的、随机的、一定会发生的。标准中应规定关闭电动行车电门锁时，一定要切断电池到控制器的主迴路通道。而现在市售的无刷电机驱动的电动车，无一例外都是电门锁仅关闭“弱电”，而电池始终是连接在线路上的，也就是说整车一直处于带电状态，在外因诱导下，起火的可能性很大。

2. 保证铅酸电池本身的安全性

铅酸电池本身在充电时安全性如何，过度充电会不会起火燃烧，答案都是否定的。铅酸电池和锂电池不一样，内部没有可燃物质，有排气阀，过度充电不会像锂电池那样爆炸。铅酸电池过度充电时仅会大量地失水、发热，电池塑壳受热膨胀，如充电电压不受控制上升，电池就成为一个电解水的电解槽，直到电解液中水份干枯为止。除非过度充电逸出的大量氢氧气聚集在狭小有限的空间内达到一定的浓度，遇到火星才会爆炸。铅酸电池只有极端是制造工艺上出现内部正负极板短路，在短路处高温烧穿外壳，这不能视为不当使用中的问题。

铅酸电池充足电后，进入浮充状态，长期浮充是不会出现起火燃烧的，常见的应用铅酸电池的场合如：基站后备电源、汽车中的起动电源，都是在长期浮充工作状态，说明铅酸电池长期充电是安全的。铅酸电池的特性是用三段式充电方式，在转入浮充状态前，仅能充入电池容量的95%，剩余的容量要靠浮充状态时补充。如过早结束充电，将引起充电不足，久而久之会减少电池容量、缩短电池使用寿命。电池处于浮充状态，有百利而无一害，浮充电流仅会抵消电池自放电电流，电池的析气量很小，不会引起电池失水。

3. 电池须与电动车电气系统切断脱离

给电动自行车长时间充电，电池是安全的，电池本身是绝不会起火的。在夜晚充电时发生火灾的问题就出在电池没有和电动车电气系统切断脱离。电池的最高充电电压要比电池额定工作电压高出约20%，电器系统内的电子元器件承担着比额定电压高出20%的电压，半导体元器件早期失效的机会增加，极易诱发半导体器件穿通，从而引起电源短路形成火灾。

如何从根源上防止烧车事故是亟待解决的问题，在不切断电池电源给电动车充电的情况下，充电器引起火灾的情况唯有充电器最高充电电压失控，铅酸电池组缺少电源保护板，在充电电压超标时，不能自动切断充电电源。系统电压随电池电压无节制地升高，电子元件极可能击穿短路。就算充电器自身质量故障起火燃烧，也要通过充电器的输出塑料导线燃烧把火引到整车上，这个过程是困难而漫长的，除非是充电器输出线燃烧坏绝缘而短路，引起电池组之间的连接线短路起火。

待制定中的《电动自行车电气安全》标准应纳入限制条款，其实在国标4706.18《家用和类似用途电器的安全电池充电器的特殊要求》的“非正常工作”的条目中，已有相关内容规定：电源中任何元器件端子处开路或短路都不能造成输出电压超过安全低电压（电压失控）。充电器因自身缺陷、用户使用不当、机械损伤时，输出电压都会超过规定。充电器本质上是一个定压输出的开关电源，电压是靠反馈系统自动实时调节，因此在充电器安全要求上就得规定：反馈环破坏后，输出电压不得超过安全低电压的规定。

4. 预防安全隐患 —— 充电插座

电动自行车上另一个严重的安全隐患是车上的充电插座。铅酸电池的内阻极低，电极短路时短路电流可达数百安培，巨大的能量使金属硬币瞬间气化、熔化的高温金属飞溅，其后果可想而知。

想要防止这类人身伤害事故，只需在充电插座上串接一个单向导通的二极管，电流只能进不能出季可。而电动车制造商不做为的原因是在整车装配线上，电池没装上前需调试电器系统，用外接电源来试车，在充电插座上接入电源。如果在充电插座上串入了二极管，调试时二极管是承受不了比充电电流高几十倍的电机工作电流的。只需要在标准中要求整车企业在车上另加装一个调试专用接口，就能避免大量事故的发生。

在电动车充电口加接了单向导电的隔离二极管，也能避免因充电接头根部和充电器输出线根部多次插拔和折弯，引线破损短路而引起电池电极短路故障。即使遇到充电充电器输出插头的极性与电池不符时，也不会烧毁充电器。

编辑：傅金睿