摘要:本报告主要针对某知名平衡车品牌断电摔人事故进行分析,希望可以给国内的电动平衡车制造企业在质量提升方面提供生产指导。

关于电动平衡车断电摔人问题分析的报告-唯轮网

关于电动平衡车断电摔人问题分析的报告-唯轮网

编者按:网上有不少消费者因为平衡车突然停止运作造成的安全事故。本文来自乐行和广东质监局,主要讨论平衡车断电摔人问题。作者是黄镇泽、何龙平、周伟、蔡优飞、王超、梁志勇。

2015年中国电动平衡车产品开始风靡全球,然而,伴随而来的是产品质量及安全事故频发,严重影响了行业的进一步发展。电动平衡车安全事故主要集中在电池起火爆炸及整车骑行过程中断电摔人事故。我院前期积极组织深圳乐行天下科技有限公司等知名企业的技术专家对电动平衡车安全事故进行了研究,攻克了技术难点。本报告主要针对某知名平衡车品牌断电摔人事故进行分析,希望可以给国内的电动平衡车制造企业在质量提升方面提供生产指导。

电动平衡车骑行断电最常见的几种原因及改善措施如下:

一、电机问题

  • 电机功率严重不足

电动平衡车不同于其它形式的车辆,电机功率有两个作用:

⑴保持速度和加速度;

⑵维持平衡。维持平衡所需要的功率大于维持速度所需要的功率。

比如电动自行车电机只用于维持速度,电机失去动力或动力不足仅仅表现为无法加速或速度不快。而电动平衡车需要每时每刻都保持平衡,即使是在最高车速下遇到紧急情况也要有足够的功率余量来保持平衡,否则就会表现为电机失去动力而摔倒。

所以,正常情况下,电动自行车150w可以保证一个80kg的人15km/h时速,但电动平衡车需要500w以上才能保证安全性。如果还要维持瞬间加减速,需要的功率更大。现阶段有些电动平衡车电机功率严重不足,存在严重虚标功率的情况。而且为了迎合用户,时速设定过高,导致没有足够的功率余量保持平衡而摔车。因此我们建议生产企业:⑴根据车速使用适当功率的电机,增加功率余量;⑵将最高车速限制在20km/h以下,同时根据不同的速度上限,确定电机功率。

  • 电机霍尔质量

目前大部分电机采用无刷电机,霍尔成为电动平衡车电机控制重要的传感器件。霍尔的质量也成为决定电动平衡车质量的重要因素之一。

主要可能出现的问题:⑴霍尔质量差;⑵安装方式及工艺使霍尔易损。⑶检测到霍尔信号异常时,没有安全停车机制。这些问题最后表现为,一旦霍尔信号出现异常,平衡车就摔倒。即使低速度或者零速状态也会摔车。

因此,我们建议生产企业:

⑴严格控制供应商;

⑵设定检测机制检测霍尔状态;

⑶设定应急处理机制使之能安全停车。

二、控制器问题

控制器存在设计和生产工艺两类问题。⑴控制器设计存在问题,大电流条件下,会出现干扰,导致系统紊乱;⑵为了降低成本,选择比较差的PCB生产制造商,生产过程存在大面积的虚焊现象。

  • 控制器过流保护

一般的控制器都会有过流保护,如电动自行车,当有大电流输出的情况下,控制器会减小输出电流,来保护电机和控制器。但对于电动平衡车而言,过流保护可能造成车体发软或者电机失能,表现为车体不能保持平衡状态,导致用户直接摔倒。建议:做好在过流情况下的保护及预警机制,而不是简单地限制电流输出。

  • MOS管/保险丝烧毁

在正常骑行状态下,驱动板的工作电流在正常范围内。当遇到紧急加减速、过坎、跳台等情况时,会有一个非常大的电流冲击,这样的冲击电流如果超过MOS管或者保险丝的电流限值,会有非常大的可能性烧毁。

  • 低电量触发欠压保护

电池的输出电压在遇到大电流的情况下都会有一个明显的压降,如果电池设计的正常工作电压范围过低,遇到大电流,电池的电压降低可能导致控制器触发欠压保护或者电源输出异常,从而导致车体断电。

  • 控制器工艺差导致易损

为了降低成本,供应商品质无法保障,导致生产过程存在虚焊现象,而且生产过程品质检测和出货品质检测都不够充分。

三、电池问题

  • 电池大倍率放电性能不足

电动平衡车在实际使用过程中经常可能会遇到非常大的电流,如果电芯的倍率放电性能不足,无法实现大电流输出,容易导致摔车。此外,大电流放电后如果出现电池电压比较低的情况,电池放电能力减弱,没有明显的提示和报警,用户急加速行驶,电压将迅速拉低,供电不足,导致摔车。

  • 电池的过流保护值过低

电动平衡车在急加速、急转弯情况下,电池大电流放电,如果电池的过流保护值过低,会导致车体在骑行过程中触发电池过流保护。

  • 电池欠压保护值过高

正常情况下,控制器设置的正常工作电压应大于电池的放电截止电压。在正常工作电压范围内,控制器的电压如果低于电池设定的放电截止电压,会非常容易触发电池输出关闭,导致车体断电。

  • 电池一致性较差

骑行过程中,电池出现单节过放,导致电池输出关闭。

四、整车强度问题

部分平衡车整体结构设计有缺陷,导致受力底板的强度很差。通过颠簸路面和过台阶时,导致底板断裂,出现摔车。

五、其它

平衡车断电问题有很多种情况。而且平衡车的运行与其它代步工具是不一样的。因为平衡车是一种系统稳定性要求极高的系统,对产品整体可靠性的要求极高,任何一个问题都有可能导致平衡系统失衡,所以,要求整个系统不仅要在产品设计,生产中注重品质,注重可靠性,而且要求整个系统设置足够多的检测机制,使得对于产品在运行中的任何一个可能出现的问题都