我国发展电动摩托车的技术可行性:1)开展电动汽车驱动技术基础研究已历时10年,为电动摩托车的技术发展奠定了坚实基础;2)电动自行车的发展为电动摩托车在开发技术和拓展市场积累了大量经验;3)小型化电驱动技术的产业化,为电动摩托车的发展构建了一个完整的产业链;4)混合动力驱动技术的发展,将进一步解决摩托车的节能和环保问题。
1工作形式和内容
由全国汽车标准化技术委员会(SAC)、电动车辆分技术委员会(AC/SC27)与摩托车分技术委员会(SAC/SCl)共同组成标准制订工作组,并吸收部分电动车及摩托车生产企业参加。对应的ISO下属部门是:ISO/TC22/SC22(摩托车分技术委员会)、ISO/TC22/SC23(轻便摩托车分技术委员会)、ISO/TC22/SC21(电力驱动道路车辆分技术委员会)。
工作周期为3~4年,第1年初步完成准入急需的项目,接下来逐步完善本标准体系。其中急需的标准包括:1)电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件(GB/T);2)电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求(GB);3)电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法(GB/T);4)电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法(GB/T);5)电动摩托车和电动轻便摩托车定型试验规程(QC/T);6)电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范(QC/T)。
2电动摩托车定义及制订标准基本原则
电动摩托车是由电力驱动的、最高设计车速>50 km/h的两轮机动车,或整车整备质量不超过400 kg的三轮机动车。电动轻便摩托车是由电力驱动的、最高设计车速≤50 km/h的两轮机动车,或最高设计车速<50 km/h的三轮机动车,不包括最高车速≤20 km/h、整车质量≤40 kg、能实现人力骑行功能的两轮电动车辆。
制订标准的基本原则:
a)电动摩托车是电动车辆的一种,为保证标准间互相协调,凡是能够引用电动汽车标准的一些基础内容,不再另行编写。
b)目前的电动摩托车标准体系主要局限于纯电动摩托车,应用其它驱动技术(如燃料电池、混合动力等)的电动摩托车标准,待技术相对成熟后再制订。
c)标准中与普通摩托车相同的其它安全要求,可直接引用已有标准内容。
d)尽可能使确定的标准要求项目与国际上或其它地区的要求相协调。
3 6项电动摩托车标准(讨论稿)内容概要
3.1推荐性国家标准《电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件))(讨论稿)
范围:规定了电动摩托车和电动轻便摩托车的有关术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存要求。
技术要求:
a)基本要求:1)电动机总成应符合QC/T××××——××××《电动摩托车和电动轻便摩托车电 动机及控制器技术规范》的规定。2)蓄电池应符合 QC/T742《电动汽车用铅酸蓄电池》、Q/T 743《电动汽车用锂离子蓄电池》、QC/T 744((电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》规定,企业产品使用说明书应 埘蓄电池的回收处理作规定,要求客户将废电池送到有资质的专业机构回收处理。3)控制器应符合QC/T××××——××××《电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范》规定,控制器应有制动电气连锁功能,以防止车辆被意外驱动;操纵加速器和制动装置时,不应产生不期望的响应(制动时未松开加速器,随后松开制动时,车辆不应意外加速);应具有行驶定速装置(无论采取何种定速方式)控制器,前、后轮中任一车轮制动时,定速装置应立即失效,电动机不再输出动力。4)符合普通摩托车传统要求,如灯光、制动等。
b)装备要求:1)电源指示灯颜色应为绿色;2)应有蓄电池剩余电能指示装置。
c)性能要求:1)电动摩托车和电动轻便摩托车的最高车速、爬坡能力、加速性能、能量消耗、续驶里程、电动机额定输出功率等应符合本标准所引用的有关标准及产品标准的规定;2)电动摩托车和电动轻便摩托车的可靠性应符合GB/T××××——××××《电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法》及企业标准的规定。
d)防漏电(绝缘性能)要求:应符合GB/T××××——××××(电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》的规定。
e)制动机构装配要求:1)制动手柄或制动踏板应在全行程3/4内达到最大制动效能,踏板力不大于400 N,手握力不大于250 N;停止施加作用力时,制动力应随之消失。2)行驶过程中不得有自行制动。
试验方法:
a)主要尺寸及质量参数测定:主要尺寸及质量参数按GB/T5373(《摩托车和轻便摩托车尺寸和质量参数的测定方法》规定的方法测定。
b)前后轮中心平面偏差值测定:1)整车处于干质量状态,量具读数分辨率不大干0.5而mm。2)将车辆前、后轮同时置于支承面上,后轮中心平面垂直于支承面,前轮处于直线行驶状态,以后轮中心平面(三轮车指二后轮的对称中心平面)为基准,测量前轮中心面对基准面的最大偏差。
c)电器部件试验:1)绝缘性能测量:用250 v兆欧表按GB/T××××一××××《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》规定,检查绝缘性能。2)制动断电装置试验:在蓄电池和电动机回路上串接1个直流电流表,接通电路,让电动机驱动车轮,然后紧握制动闸把,观察电流表是否断流。3)欠压、过流保护功能试验:按企业产品说明书上规定的额定电压值,将电动机接上电源,后逐渐降低电压到说明书标明的欠压状态时,观察欠压保护装置是否动作;在蓄电池和电动机回路上串接1个直流电流表,接通电路,当电流增大到说明书标明的过流状态时,观察电流表是否断流或限流。
d)性能试验:按《电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件》、((电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》、((电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法》、((电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法》、“电动摩托车和电动轻便摩托车定型试验规程》、《电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范》及普通摩托车性能试验方法规定进行。
3.2强制性国家标准《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》(讨论稿)
范围:规定了电动摩托车和电动轻便摩托车特殊的安全要求。
a)一般要求:1)除满足本标准规定的特殊安全要求,还要符合摩托车和轻便摩托车相关标准要求;2)电器装置所产生的热量不能造成燃烧、材料变质或人员烫伤;3)电控调速单元的设计应避免由于非正常操作或无操作而引起火灾、交通事故或触电危险;4)蓄电池应有良好的密封性和免维护性,在正常安装位置条件下,表面不得有电解液渗漏或溅出。
b)车辆结构要求:1)安放蓄电池的箱体应均匀散热和通风;箱体内电路中应设置过热保护和电动机反接保护装置;蓄电池产生的有害气体不可滞留于车辆的内部角落。2)动力蓄电池和动力电路系统通过断路器(GB/T 9596((电动汽车术语》第3.1.2.3.1条)或熔断器进行保护;该装置应在企业规定的过流、与动力蓄电池连接的电路出现短路时,自动断开与动力蓄电池的连接电路;该装置的响应时间应由企业根据动力蓄电池参数、电路发生过流或短路防护方式等来确定。
带电部分(GB/T 19596第3.1.2.3.3条)的触电防护:1)本标准对标称电压不高于36 V(DC)、12 V(AC)的带电部分不提出要求;2)标准电压高于36V(DC)、12 V(AC)的带电部分应使用绝缘包覆,即基本绝缘或隔离密封,以防止直接接触。
车辆与充电电源连接要求:1)车辆与充电电源连接时,不能通过车辆自身的驱动系统使车辆移动,充电连接所使用的元件应具有可终止连接(阻断电流)、不损坏任何物体的功能;2)与充电电源连接的系统中可能带电的部件,在任何操作情况下均应有适当的防护装置,以防直接接触。
c)机械安全要求:1)车辆应通过一个明显的信号装置提示骑乘者车辆可以起步行驶,这个信号装置可以是GB/T4094.2《汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》规定的“运行准备就绪”信号装置。2)动力蓄电池的剩余电量低于一定值时,应通过一个明显的信号装置(如声、光信号)显示,所显示的剩余电量的最低值由生产企业规定,并满足“能够使车辆通过自身驱动系统至少行驶3 km;如动力蓄电池为辅助电路的直接电源时,最小剩余电量应能为照明系统提供满足有关标准规定所需的电量。
d)试验方法:有耐电压试验,耐水试验,防过充电、防爆试验。
3.3推荐性国家标准《电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法》(讨论稿)适用范围:规定了纯电动摩托车、电动轻便摩托车整车性能试验方法,包括最高车速、加速性能、爬坡(定速爬坡、定坡度爬坡、陡峭斜坡爬坡)能力试验和可靠性试验方法。
a)试验车准备:1)在试验前7天内进行磨合,磨合里程至少为3个充、放电循环里程。2)试验车试验质量(无特殊规定时)按照GB/T 5378((摩托车和轻便摩托车道路试验总则》第4.1.5条规定。3)蓄电池出厂1年内充、放电次数在50次以内的全充满蓄电池;使用全新蓄电池时,按照生产企业提供的充电程序进行完全充电,如生产企业未规定充电程序,则按GB/T、18385—2001((电动汽车动力性能试验方法》第5.1条规定进行。4)除车辆必需设备及日常操纵件外,试验车的照明及信号装置、辅助装置必须关闭。5)试验开始前蓄电池在(25±2)℃温度下静置8 h。6)轮胎气压应达到生产企业规定,如生产企业元轮胎气压建议值,则充至0.2 MPa(2 kgf/cm2)。
b)试验方法总体要求:1)按准备试验车辆、最高车速试验、40%放电试验、加速性能试验、爬坡能力试验顺序进行试验。2)以上每项试验开始时,蓄电池的充电状态是前一项试验后的状态(更换试验场地过程中,避免消耗蓄电池电量)。如每项试验都单独进行,那每项试验的试验条件应按标准规定进行,最高车速试验开始时,蓄电池应处于100%~95%荷电状态;在加速性,爬坡能力试验开始时,蓄电池应处于60%~55%的荷电状态。3)用另外一辆试验车辆进行可靠性试验,试验开始时,蓄电池应处于完全充电状态。
c)爬坡试验:1)试验项目有定速爬坡试验、定坡度爬坡试验和陡峭斜坡爬坡试验;2)定速爬坡试验、定坡度爬坡试验在底盘测功机上进行;3)陡峭斜坡爬坡试验须有人工防滑的陡峭斜坡,或自然坚硬泥土、草地斜坡路面,坡度最好能与制造厂预估的车辆最大爬坡角度相近,而所使用的测量区域为10 m长的均匀斜坡,在测量区域的前端必须设置起动车道。
d)可靠性试验:1)车架(GB/T 5359.4《摩托车和轻便摩托车两轮车零部件名称))第2.3条)振动强度试验;2)无故障道路行驶试验。
3.4推荐性国家标准《电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法》(讨论稿)
适用范围:规定了纯电动摩托车、电动轻便摩托车的能量消耗率及续驶里程试验方法。 a)术语:1)能量消耗率电动摩托车,在以一定行驶工况、经过规定的试验循环后,使用匹配充电装置(或其它符合要求的充电装置)对动力蓄电池重新充电至试验前容量,从电网上得到的电能除以行驶里程值,单位为Wh/km。2)续驶里程电动摩托车在动力蓄电池完全充电状态下,能连续以一定的行驶工况行驶的最大距离,单位为km。
b)试验方法:1)总则:根据GB/T××××一××××《电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法》规定,检测车辆的最高车速,以确定车辆类型;如果在底盘测功机上进行试验,则试验质量按照GB l8176《轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)》或GB 14622《摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)》规定设定。2)试验条件:车上的照明、信号装置及辅助设备应关闭,除非试验时和车辆白天运行时对这些装置有要求;试验前,试验车辆应至少用安装在车辆上的动力蓄电池行驶300 km;试验驾驶员应按生产企业推荐的操作程序使动力蓄电池在正常运行温度下工作;除驱动用途外,所有储能系统应达到制造厂规定的最大值(电能、液压、气压等)。
c)试验程序及结束试验循环标准:1)按以下程序进行试验:对动力蓄电池进行初次充电,测量来自电网的能量;进行工况或等速条件下的续驶里程试验;试验后再次为动力蓄电池充电,测量来自电网的能量;计算能量消耗率。在每2个步骤之间,如果车辆需要移动,不允许使用车上的动力及制动能量回收等方法给车辆补充能量。2)结束试验循环的标准:当车辆配装的仪器指示驾驶员停车时,应停止试验或按规定的循环工况试验;在最高车速≤70%设计最高车速时,应停止试验或进行规定循环工况试验;当不能满足规定公差要求时,应停止试验;按规定进行等速试验时,如行驶速度达不到70%设计最高车速时,应停止试验。
d)续驶里程试验分工况法和等速法2种,总的续驶里程为:D=(D工况+D等速)/2,当对2种方法试验所得结果有争议时,以道路试验为准。
e)动力蓄电池充电和能量测量:完成规定的试验后,在2 h内将车辆与电网连接,车辆按技术文件要求(优先)或按GB/T18385规定的充电规程,使车辆动力蓄电池充满电。在电网与车辆充电器之间连接能量测量装置,测量充电期间来自电网的的能量E(Wh)。
f)能量消耗率的计算:用c=E/D计算能量消耗率C,将以Wh/km为单位的量值圆整到整数。
式中:E——工况法和等速法续驶里程试验期间来自电网的总充电能量,Wh
D——工况法和等速法续驶里程试验行驶总距离,km
3.5汽车行业标准《电动摩托车和电动轻便摩托车定型试验规程》(讨论稿)
范围:本标准规定了电动摩托车新产品设计定型试验的实施条件、试验项目、试验方法、判定依据及试验报告所需的内容。
a)制造厂在试验前需提供的文件:产品技术条件和技术规范(经备案的产品企业标准)、使用维护说明书、能够证明试验样车符合国家已颁布的强制性标准检测要求的试验报告或其它技术文件、车辆主要总成(蓄电池系统、电机及控制器系统、车载充电系统等)的相关试验报告、其它需要的资料和技术条件。
b)试验中止条件:需做较大变更方能符合强制性标准检测项目要求,转向、制动系统效能不能确保行车安全,样车性能指标与产品技术条件差距较大,车架、车身及承载系统断裂或开裂,导致无法继续试验,蓄电池系统、电机及控制系统、车载充电系统出现严重问题无法继续试验,出现试验单位认为必须终止试验的其它情况。
c)试验样车数量:3辆。
d)试验项目:包括强制性标准规定项目、整车性能试验项目和整车可靠性行驶3个试验项目。
3.6汽车行业标准《电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范》(讨论稿)
适用范围:本标准规定了电动摩托车和电动轻便摩托车用电动机(含减速器电动机)及控制器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存,同时适用于电动摩托车和电动轻便摩托车用电动机及控制器。
a)技术要求:1)额定电压:电动机采用直流24v、36 v、48 v、60 v、72 v、……,以12 v标称电压逐次递增;2)用目测法检查外观;3)装配质量规定了轴向间隙、径向圆跳动和端面跳动;4)对引出线、绝缘电阻、绝缘介电强度、定子电阻、定子电感、旋转方向、电动机空载电流、电动机额定数据、电动机超速、电动机短时过载、控制器最大输入电流、控制器功耗、控制器短时过载等均作了具体规定;5)控制器主要功能有调速、过电流保护、欠压保护、过电流保护、制动断电、防失控保护功能等,并对质量、温升、低温、高温、恒定湿热、淋水、振动和冲击、噪声、寿命和说明书作了相关规定。
b)符合下列条件之一时进行型式检验:新产品设计定型时;更换材料和工艺影响性能时;正常生产2年。