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檢測專輯 代步與休閒產業雙月刊 No.46 19 EN15194:2009 電動輔助自行車 (Electronically Power Assisted Cycles)法規要求 歐盟新電動輔助自行車 EN 15194:2009 (Electronically Power Assisted Cycles)標準的制定工作 於 2008 年 11 月中旬大致完成。該標準範包括:直流電壓不得高於 48V;高持續額定功率為 250W; 當度達到每小時 25 公里時,動力輸出需步降低到切斷。新標準已在 2009 年年初公佈。 / 檢測 檢測 檢測 檢測 工程師 工程師 工程師 工程師 劉冠廷 劉冠廷 劉冠廷 劉冠廷 歐盟新電動輔助自行車 EN 15194 : 2009 (Electronically Power Assisted Cycles)安全標 準的制定工作於 2008 年 11 月中旬大致完成。該標 準範包括:直流電壓不得高於 48V;高持續額 定功率為 0.25KW;當度達到每小時 25 公里時, 動力輸出需步降低到切斷。新標準在 2009 年 4 月 30 日公佈,標準公布後 6 個月內,所有的歐洲 和歐洲自由貿易聯盟國家標準機構將開始執行 EPAC 標準,其它的標準體系應予撤銷。 EN 15194:2009 標準遠比當前城市車的標準 (EN 14764:2005 City and trekking bicycles -Safety requirements and test methods)複雜。 新標準尚涉及到機械安全、電磁兼容(EMC)和電 氣安全。以下將對 EN 15194:2009 測試要求進行 說明。 一、名詞與定義 名詞與定義 名詞與定義 名詞與定義 1.自行車(cycle):至少具有兩個輪子,並完 全或主要藉由乘騎者之人力(特別是過腳踏板) 驅動的車輛。 2.腳踏車(bicycle):具有兩個輪子的自行車。 3.完全組合自行車(fully assembled):已配 滿足設計用所需之全元件的自行車。 4.電動輔助自行車 EPAC (electrically power assisted cycle):配腳踏板和一個輔助電動馬 達,但卻無法由電動馬達直接驅動的自行車。 5.無負載電流點(no load current point): 驅動輪上沒有扭矩時的電流值。 6. 電 池 完 全 放 電 (full discharge of the battery):依照廠商的規格,電池無法驅動馬達功 率/能量的點。 7.斷電度(cut off speed):使 EPAC 的電流 降至零點或無負載電流值的度。 8. 大 設 計 輔 助 度 (maximum assisted speed by design):供輔助動力的大設計度。 9. (electromagnetic compatibility):車輛或車輛之電氣/電子系統, 在其電磁環境內,於不對人、事、物成不可忍受 之電磁干擾的情況下,足以達到滿意運轉的能力。 10. (electromagnetic disturbance):可能導致車輛或其電子/電氣系統 性能退的電磁現象。 註:電磁干擾也包括傳播介內的電磁雜 訊、不需要的訊號或變化。 11.電磁免疫(electromagnetic immunity): 在一特定的電磁干擾下,車輛或其電子/電氣系統 足以在不降低功能的情況下運轉的能力。 12. (electromagnetic environment):在指定的情況下出現的所有電磁現 象。 13.參照極限(reference limit):車輛元件用 來參照其類型核准性與生產一致性限值的標稱水

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Page 1: EN15194:2009 電動輔助自行車 (Electronically Power …

檢測專輯

代步與休閒產業雙月刊 No.46 19

E N 1 5 1 9 4 : 2 0 0 9 電 動 輔 助 自 行 車

(Electronically Power Assisted Cycles)法規要求 歐盟新電動輔助自行車 EN 15194:2009 (Electronically Power Assisted Cycles)標準的制定工作

於 2008 年 11 月中旬大致完成。該標準範圍包括:直流電壓不得高於 48V;最高持續額定功率為 250W;

當速度達到每小時 25 公里時,動力輸出需逐步降低到切斷。新標準已在 2009 年年初公佈。

文文文文 / 檢測部檢測部檢測部檢測部 工程師工程師工程師工程師 劉冠廷劉冠廷劉冠廷劉冠廷

歐盟新電動輔助自行車 EN 15194:2009

(Electronically Power Assisted Cycles)安全標

準的制定工作於 2008 年 11 月中旬大致完成。該標

準範圍包括:直流電壓不得高於 48V;最高持續額

定功率為 0.25KW;當速度達到每小時 25公里時,

動力輸出需逐步降低到切斷。新標準在 2009 年 4

月 30 日公佈,標準公布後 6 個月內,所有的歐洲

和歐洲自由貿易聯盟國家標準機構將開始執行

EPAC 標準,其它的標準體系都應予撤銷。

EN 15194:2009 標準遠比當前城市車的標準

(EN 14764:2005 City and trekking bicycles

-Safety requirements and test methods)複雜。

新標準尚涉及到機械安全、電磁兼容(EMC)和電

氣安全。以下將對 EN 15194:2009 測試要求進行

說明。

一一一一、、、、名詞與定義名詞與定義名詞與定義名詞與定義

1.自行車(cycle):至少具有兩個輪子,並完

全或主要藉由乘騎者之人力(特別是透過腳踏板)

驅動的車輛。

2.腳踏車(bicycle):具有兩個輪子的自行車。

3.完全組合自行車(fully assembled):已配

備滿足設計用途所需之全部元件的自行車。

4.電動輔助自行車EPAC (electrically power

assisted cycle):配備腳踏板和一個輔助電動馬

達,但卻無法由電動馬達直接驅動的自行車。

5.無負載電流點(no load current point):

驅動輪上沒有扭矩時的電流值。

6.電池完全放電(full discharge of the

battery):依照廠商的規格,電池無法驅動馬達功

率/能量的點。

7.斷電速度(cut off speed):使 EPAC 的電流

降至零點或無負載電流值的速度。

8.最大設計輔助速度(maximum assisted

speed by design):提供輔助動力的最大設計速度。

9. 電 磁 相 容 性 (electromagnetic

compatibility):車輛或車輛之電氣/電子系統,

在其電磁環境內,於不對人、事、物造成不可忍受

之電磁干擾的情況下,足以達到滿意運轉的能力。

10. 電 磁 干 擾 (electromagnetic

disturbance):可能導致車輛或其電子/電氣系統

性能減退的電磁現象。

備註:電磁干擾也包括傳播媒介內的電磁雜

訊、不需要的訊號或變化。

11.電磁免疫(electromagnetic immunity):

在一特定的電磁干擾下,車輛或其電子/電氣系統

足以在不降低功能的情況下運轉的能力。

12. 電 磁 環 境 (electromagnetic

environment):在指定的情況下出現的所有電磁現

象。

13.參照極限(reference limit):車輛元件用

來參照其類型核准性與生產一致性限值的標稱水

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代步與休閒產業雙月刊 No.46 20

準。

14.參照天線(reference antenna):調整至已

測定頻率的平衡半波長藕極天線。

15.寬頻射波(wide-band emission):頻寬超

過一特定接收器或測量儀器的射波。

16.窄頻射波(narrow-band emission):頻寬

低於一特定接收器或測量儀器的射波。

17. 電 子 / 電 氣 次 級 組 件

(ESA)(electronic/electrical subassembly):為

執行幾個特定功能,而與所有電源聯結器或相關配

線一起安裝於車輛內的電子以及/或電氣元件、或

元件之組件。

18.ESA 測試:在一個或多個特定的 ESA 上進

行的測試。

19.與電磁相容性有關的車輛類型:設計與結

構與下列各項特徵並無根本差異的車輛:

- 電子以及/或電氣元件的整體配置;

- 引擎架設的總尺寸、配置與形狀,以及高電

壓配線(無則免)的排列配置;

- 構成車輛底盤與車體之原料(例如,車輛底

盤或車體係由玻璃纖維、鋁或鋼製造)。

20.與電磁相容性有關之 ESA 類型:根本設計

和結構與其他機組沒有差異的個別技術性 ESA 機

組。備註:範例說明:

- ESA 所產生的功能;

- 電子以及/或電氣元件的整體配置;

- 乘騎者操作方向盤、剎車與加速控制器時,

對車輛產生之直接控制。

21.額定電壓(rated voltage):自行車廠商宣

稱之電壓。

22. 持 續 額 定 功 率 (continuous rated

power):廠商指定之持續(或常態)輸出功率,且在

指定的環境條件下,馬達會在此一功率達到熱平

衡。

備註 熱平衡:馬達各部件的溫度差異不超過

2K/小時。

23.剎車把手斷接開關(brake lever cut-off

switch):透過剎車把手以切斷馬達輔助動力的裝

置。

24.整合式充電器(integrated charger):已

整合為自行車一部分,且需工具方能拆卸的充電

器。

二二二二、、、、EN 15194EN 15194EN 15194EN 15194 測試規範通則要求測試規範通則要求測試規範通則要求測試規範通則要求

電動輔助自行車除需遵 EN 15194:2009 之特

定要求外,亦需符合歐盟標準規範 EN 14764:2005

測試規範第 4、5、6 章之規定。此部份屬機械安

全標準之要求。

三三三三、、、、電路要求電路要求電路要求電路要求

電氣控制系統之設計,應能使其在有災害性故

障之情況下,關閉通往電動馬達之電源。

如電路板有符號標示時,該符號之意義應於使

用手冊中說明。符號之功能、設計應符合 ISO 2575。

四四四四、、、、電池要求電池要求電池要求電池要求

1.EPAC 與電池箱的設計應能使其避免因異常

使用而導致之火災與機械退化。

2.進行測試期間,EPAC 與電池不得釋出火燄、

溶化之金屬、或其含量已達災害量之有毒可燃性氣

體。任何附件不得有足以違反本歐盟標準規範的損

壞情況。

3.在製造商說明書中載明的項目中,電池/充

電器之組合安全性與相容性需被保證。

4.電池端子應予保護,以免產生意外之短路。

充電時應注意慎防電池充電過度。電池應配備一個

可預防過熱與短度的適當裝置。

5.電池與充電器組件應加標示,以便進行相容

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代步與休閒產業雙月刊 No.46 21

性檢查。

五五五五、、、、電線與接頭電線與接頭電線與接頭電線與接頭

1.在系統可容許之最大電流下,並將電動馬

達、以及/或控制器、以及/或電池控制器納入考慮

的情況下,將完全充電之 EPAC 電池放電至 EPAC 或

ESA 廠商指定之放電極限,並記錄結果。測量電線

與插頭的溫度,並以檢查的方式確保電線與插頭的

絕緣體並無惡化情況發生。

2.電線與插頭溫度應低於廠商所設定的溫

度。插頭鞘針不得有腐蝕,且電線與插頭絕緣體不

得有損壞。

六六六六、、、、配線要求配線要求配線要求配線要求

1.配線路徑應平滑且無尖銳的邊緣。

2.配線應做適當保護,避免接觸毛邊、風扇或

類似的銳邊,以免造成絕緣體的損壞。絕緣線穿孔

應有平滑的圓形表面或加裝絕緣套。

3.配線應有效地防範,以免與活動件接觸。

4.在正常使用或維修時可移動之 EPAC 個別部

件,包括提供接地線串聯的部分在內,不得對電源

接頭與內部導體造成不當之壓力。

5.使用開放式線圈彈簧(open coil spring)

時,應做正確之安裝與絕緣。彈性金屬管不得損壞

管內導體之絕緣體。

6.可動的零件來回移動,因此將導線依其結構

強度,彎曲到允許最大角度。

7.在正常使用下會彎曲的導線,將活動件在

0.5 Hz 的測試頻率下收縮 10,000 個循環。折 10000

次,每分鐘 30 次

8.在使用者維修會彎曲的導線以相同頻率折

100 次。溫度為 20±10℃

9.所有的電線及它們的接頭必須禁的起電壓

強度測試,測試電壓 V=(500+2xVr),時間 2分鐘,

且僅得施加於已通電部件和其他金屬部件之間。

(備註 Vr 代表額定電壓。)

10.內部配線的絕緣體應能承受可能於正常使

用中發生之電氣壓力。

11.如為內建式電池充電器時,適用充電器之

電氣安全規定。

七七七七、、、、電線與導管電線與導管電線與導管電線與導管

1.導管、纜線引入裝置及預留孔的所在位置,

應使導管或電線製造者所採用的保護措施不至於

受到妨礙。

2.選擇電源線時應參考 IEC 60364-5-52:2001

a)第 522.1.2 條:配線系統之組合所包含的

電纜及配線零件需按照有關之產品說明或製造商

指示的溫度範圍來設立或處理。

b)第 523.1 條:正常操作狀況下,電導體於一

特 定 期 間 內 的 負 載 電 流 , 不 得 超 過 IEC

60364-5-52:2001 表 52-4 中所指定的溫度。

c)電流值應依據第 523.2 節之規定選擇,或依

據第 523.3 節:電流負載容量之適當值,亦可依據

IEC 60287 之規定、或測試、或使用一認可之方法

計算後判定之,但須陳述該方法。情況適用時,負

載與掩埋電纜線圈之有效電熱阻抗均應納入考

慮。以及表 A52-10 之規定。

八八八八、、、、內部與外部電源接頭內部與外部電源接頭內部與外部電源接頭內部與外部電源接頭

電源接頭應符合 IEC 60364-5-52:2001

1.第 526.1 條導體之間與導體和其他設備間

之接頭,應具有耐久之電源持續性與適當之機械強

度和保護。

2.第 526.2 條選擇接頭時應考慮下列各項因

素:

-導體的材料和其絕緣性;

-構成導體之配線數量與形狀;

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代步與休閒產業雙月刊 No.46 22

-導體橫斷面積;以及

-應連接之導體數目。

之規定。

九九九九、、、、抗濕性抗濕性抗濕性抗濕性

EPAC 應符合 IEC 60529 第 14.2.4.a 條規定之

IPX4 等級要求。

十十十十、、、、機械強度機械強度機械強度機械強度

1.EPAC 除應具有足夠的強度外,其結構亦應

能承受正常使用狀況下預期之粗魯裝卸動作。

2.使用 IEC 60068-2-75 規定之彈簧錘,將撞

擊力施加於安裝於 EPAC 上之電池箱上。電池箱有

堅固的支撐,且三次撞擊皆以(0.7 ± 0.05) J 之

撞擊力,施加在圍閉物的每一個弱點上。測試後,

電池箱不得有有造成危險物(氣體或液體)洩露、引

燃、起火或過熱的損壞情況。

3.可拆卸式電池箱分別於三個不同的位置

上,由 0.90 公尺的高度做自由落體測試。測試後,

電池箱不得有有造成危險物(氣體或液體)洩露、引

燃、起火或過熱的損壞情況。

十一十一十一十一、、、、動力管理要求動力管理要求動力管理要求動力管理要求

1.輔助動力僅得於乘騎者腳踏前進時供應。

2.輔助動力應於乘騎者停止腳踏前進時關

閉。使用煞車把手時,動力關閉的距離不得超過

5m;不使用煞車把手時,其距離不得超過 2m。

3.輸出功率或輔助動力應漸進降低,並應在車

輛達到最大設計輔助速度時關閉。

4.輔助動力的管理應採漸進與順暢的方式。

十二十二十二十二、、、、啟動輔助之要求啟動輔助之要求啟動輔助之要求啟動輔助之要求

1.EPAC 可以配備一個啟動輔助模式裝置,此

模式最高速度為 6 km/h 或廠商設定之較低值。

2.應防止未經許可的作動。

3.乘騎者未使用腳踏板或推動車輛自主前進

時,此一輔助模式得持續啟動。

十三十三十三十三、、、、電磁相容性電磁相容性電磁相容性電磁相容性

1.標示

除電線外,所有的 ESA 都應標示下列資訊,且

該類標示皆應具有久固性與明顯的可閱讀性。

a)ESA 與其元件廠商之品牌與名稱;

b)業種說明。

2.電磁發射要求

所有車輛與 ESA 之設計與結構,都應於正常使

用狀況下,符合下圖電磁輻射極限要求。

圖說

X 以 MHz 表示之 f 頻率

Y 以 dB[μV/m]表示之參考極限 L

C1 與車輛、天線於 10 m 距離之窄頻輻射有關之要求

C2 與車輛、天線於 10 m 距離之寬頻輻射有關之要求

C3 與車輛、天線於 1 m 距離之窄頻 ESA 輻射有關之要求

C4 與車輛、天線於 1 m 距離之寬頻 ESA 輻射有關之要求

C5 與車輛、天線於 3 m 距離之窄頻輻射有關之要求

C6 與車輛、天線於 3 m 距離之寬頻輻射有關之要求

圖 1 電磁輻射參考極限縱觀

3.電磁防護要求

車輛應曝露在 20~2000MHz 範圍內的電磁輻

射;且依據 ISO 11451-1 規定的頻道距離,以及各

頻道的留滯時間皆為(2±0.2)秒。測試後(i)車輛

驅動輪的速度未出現異常的變化;(ii)沒有發生會

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代步與休閒產業雙月刊 No.46 23

誤導其他道路使用人的運轉衰退跡象;(iii)沒有

出現使車輛直接控制衰退的其他目視可見現象

時,即視為已符合要求。

圖 2

4.電池充電器

包含內建電池充電器型的 EPAC 均需依以下規

範進行測試: EN 55014-1、 EN 55014-2、 EN

61000-3-2、EN61000-3-3。

5.ESD 測試

ESD 測試應依據 EN 61000-4-2 的規定,在免

疫標準 B下,以 4 kV 的接觸放電與 8 kV 的空氣放

電進行。

圖 3

十四十四十四十四、、、、標示與標籤標示與標籤標示與標籤標示與標籤

EPAC 之標示除應依據 EN 14764 的要求外,應

依據下列 EN 15194 之規定,做固定明顯的標示:

-EPAC

According to EN 15194

- XX km/h (切斷速度 )

- XX W (電動馬達最大持續額定功率 )

十五十五十五十五、、、、使用指示使用指示使用指示使用指示

EPAC 之使用說明除應依據 EN 14764 的指示

外,亦應包括含有下列各項資訊的的標示:

1.電動輔助的概念與說明;

2.清洗之建議事項;

3.控制與識別標誌;

4.EPAC 特殊的使用建議事項;

5.EPAC 特殊的警告事項;

6.對電池充電與充電器使用法,以及遵循充電

器標示說明之重要性的建議事項。

EN 15194:2009 標準的生效,意味著歐盟將

大大提高電動輔助自行車進入其市場的門檻。因

此,對電動輔助自行車及配件設備的製造商們來

說,如何滿足這個新標準將是一個巨大的挑戰,同

時也對企業產業升級和開拓新市場提供了一個契

機。財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心

為電動車輛業界之發展投入十數年的研究,已建置

完整 EN 15194:2009 測試所需的設備,並且培訓

許多電動自行車的專業測試人員,自行車中心已準

備好可滿足您測試的需求。

參考資料參考資料參考資料參考資料

1. BS EN 15194:2009, Cycles - Electrically power

assisted cycles - EPAC bicycle

2. BS EN 14764:2005, City and trekking bicycles –

Safety requirements and test methods

3. EN 55014-1, Rotating electrical machines – Part 1:

Rating and performance

4. EN 60034-, Rotating electrical machines – Part 1:

Rating and performance

5. EN 61000-3-2, Electromagnetic compatibility

(EMC) – Part 3-2: Limits – Limits for harmonic

current emissions (equipment input current 16A ≦

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檢測專輯

代步與休閒產業雙月刊 No.46 24

per phase)

6. EN 61000-3-3, Electromagnetic compatibility

(EMC) – Part 3-3: Limits – Section 3: Limitation

of voltage fluctuations and flicker in low-voltage

supple systems for equipment with rated current ≦

16A

7. ISO 2575, Road vehicles – Symbols for controls,

indicators and tell tales

8. ISO 11451-1, Road vehicles – Vehicle test methods

for electrical disturbances from

9. narrowband radiated electromagnetic energy – Part

1: General principles and terminology

10.IEC 60068-2-75: 1998, Environmental testing –

Part 2: Tests – Test Eh: Hammer tests

11.IEC 60364-5-52: 2001, Electrical installations of

buildings – Part 5-52: Selection and erection of

electrical equipment – Wiring systems

12.IEC 60529: 1991, Degrees of protection provided

by enclosures (IP Code)

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不必驚慌

有一天張先生為了要趕上搭船的時間,以

時速 120 公里的速度往碼頭飆去。

當他開車到達碼頭時,卻看到船已經緩緩

駛離岸邊了。

於是,他停下車,健步如飛的跳上船去,

正當他高興的想坐下來休息時,

卻聽到船長對船員大喊:「好,準備靠岸

囉!」

過度緊張

有一天,阿強騎車摔倒了,他便到醫院去。

阿強:「醫生,我摔車了,我覺得全身都在

痛!」

醫生說:「你可以指出來你那痛嗎」

阿強用手指摸著肚子,又摸著頭,然後又

摸腳,又摸胸的說:「我碰這兒也痛,碰那

兒也痛!」

醫生說「我想……你應該是食指骨折了!」