電動自行車充電器問題分析及解決措施

陳 晶

(江蘇林海動力機(jī)械集團(tuán)，江蘇 泰州225300)

使用維修

電動自行車充電器問題分析及解決措施

陳 晶

(江蘇林海動力機(jī)械集團(tuán)，江蘇 泰州225300)

電動車充電器作為電動自行車的重要部件，其品質(zhì)關(guān)系到用戶的使用體驗(yàn)。針對市場上充電器存在的故障進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

電動自行車；充電器；故障；解決措施

作為電動車的重要部件，充電器對用戶的日常使用體驗(yàn)有著重要的影響。然而國內(nèi)的電動車充電器故障率居高不下，導(dǎo)致用戶的使用體驗(yàn)普遍不高[1]。目前國內(nèi)整車公司的充電器一般均為外購件以降低生產(chǎn)成本，但也存在對充電器品質(zhì)把控不到位的問題。對于整車生產(chǎn)廠家來說，在對充電器相關(guān)制造技術(shù)及原理不太了解的情況下，能夠?qū)Τ潆娖鞴?yīng)商的充電器品質(zhì)進(jìn)行管理，并在發(fā)生問題后能夠快速解決是非常重要的[2-3]。本文對市場常見的充電器故障進(jìn)行分析并提出解決措施。

1 充電器構(gòu)成及充電流程

充電器由AC輸入線、充電器本體、DC輸出線三部分組成，其充電流程如圖1所示。

圖1 充電器充電流程

充電器通電后開始對電池進(jìn)行充電，一段時間后檢查電池端電壓是否達(dá)到滿電電壓，如未達(dá)到則需繼續(xù)充電，達(dá)到則結(jié)束充電。

2 故障分析

目前市場充電器常見故障根據(jù)類型可以分為充電器本體故障和充電器線纜故障兩類。

2.1 充電器本體故障

各企業(yè)生產(chǎn)的充電器本體基本一致，由電路板、風(fēng)扇、散熱板及一系列電子元件組成，如圖2所示。

圖2 充電器本體組成

電路板上一般附著電源芯片、貼片電阻、MOS管及保險絲等電子元件，一般的充電器故障都與這些電子元件有關(guān)，此類元件故障原因一般為以下四類。

2.1.1 電壓異常

我國各個地區(qū)的城市基礎(chǔ)建設(shè)水平不一樣，導(dǎo)致各地區(qū)的電壓穩(wěn)定性不一致，特別是在郊區(qū)和農(nóng)村等地方，電壓異常波動成為導(dǎo)致各類電子元件損壞的原因之一。

此類故障可考慮對元件本身的耐壓進(jìn)行改進(jìn)，例如目前常用MOS管耐壓為600 V，對應(yīng)交流電壓約為260 V，但在部分農(nóng)村依然存在被瞬間擊穿的可能，因此可要求廠家提升為650 V耐壓，對應(yīng)交流電壓約為290 V。

2014年10月，江蘇林海雅馬哈摩托有限公司協(xié)同充電器廠家解析市場返品433臺，其中MOS管燒毀數(shù)量31臺，占問題總數(shù)的7%。通過與廠家協(xié)商對策，提高M(jìn)OS管耐壓到650 V。此后于2014年12月、2015年6月、2016年4月三次協(xié)同廠家進(jìn)行解析，MOS管燒毀故障率降低至1%，確認(rèn)對策有效。

2.1.2 元件本身故障

廠家一般都是批量采購元器件，要建立管理體系進(jìn)行收件檢查，增加抽檢批次，并加強(qiáng)成品檢查，減少此類現(xiàn)象發(fā)生。

2.1.3 振動導(dǎo)致元件故障

目前市場一輛電動車配一臺充電器，但對于部分騎行距離較遠(yuǎn)的使用者來說，一次充電不能滿足使用需求，必須隨車攜帶充電器，極易發(fā)生因振動導(dǎo)致的充電器元件故障。

針對此類現(xiàn)象，一般有兩個處理方案，一是增加焊錫使用量，二是通過點(diǎn)膠機(jī)對易損壞元件及元件焊腳進(jìn)行點(diǎn)膠固定。

2014年10月，江蘇林海雅馬哈摩托有限公司協(xié)同充電器廠家解析市場返品433臺，脫焊導(dǎo)致故障臺數(shù)26臺，占問題總數(shù)的6%。通過與廠家協(xié)商確定改進(jìn)方案，增加焊錫量并點(diǎn)膠。此后于2014年12月、2015年6月、2016年4月三次協(xié)同廠家進(jìn)行解析，改進(jìn)后故障率為零，確定措施有效。

2.1.4 其他使用問題

如在室外使用時進(jìn)水等使用不當(dāng)導(dǎo)致的問題，應(yīng)在充電器使用說明中注明，使用戶了解其使用環(huán)境，避免此類問題的發(fā)生。

2.2 充電器線纜故障

作為充電器的重要組成部分，AC線和DC線缺一不可，目前常見線纜故障可以分為三類。

2.2.1 線纜外皮破損

線纜外皮破損一般受制造時溫度和材料以及用戶使用環(huán)境的影響所致。

生產(chǎn)時機(jī)器沒有足夠預(yù)熱或溫度沒有達(dá)到要求，導(dǎo)致線纜材料融化混合不均勻，容易造成線纜柔軟度不夠，出現(xiàn)外皮破損。需要廠家對每天開始工作時的爐溫進(jìn)行控制，對溫度不達(dá)標(biāo)時生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行報廢處理。

如果在生產(chǎn)過程中摻入太多回料也會導(dǎo)致線纜柔軟度不夠而出現(xiàn)外皮破損。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)企業(yè)需要對摻入回料的比例進(jìn)行嚴(yán)格控制。

用戶的使用環(huán)境對線纜外皮也有一定的影響，長期暴露在低溫環(huán)境下會導(dǎo)致線纜出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，當(dāng)線纜出現(xiàn)彎曲等情況時容易出現(xiàn)裂紋，時間一長就會出現(xiàn)破損。

2.2.2 線纜內(nèi)芯斷裂

一般充電器線纜內(nèi)芯均使用銅線，銅線本身具有良好的強(qiáng)度和柔軟性，不容易出現(xiàn)斷裂問題，但在以下三種情況下也會出現(xiàn)內(nèi)芯斷裂問題。

(1)用戶使用充電器時，當(dāng)需要將充電插頭從充電插口取下時，習(xí)慣拉線纜而不是拉充電頭，這樣使用一段時間后銅芯就容易出現(xiàn)斷裂。

(2)生產(chǎn)過程中，充電頭內(nèi)部端子需要與線進(jìn)行鉚接，但鉚接過程中由于工藝問題(鉚接壓力、鉚接臺面是否清理干凈等)導(dǎo)致在鉚接過程中線纜已經(jīng)發(fā)生斷裂，而下道工序的操作員未對線纜進(jìn)行檢查，導(dǎo)致不良產(chǎn)品流出。鉚接時如出現(xiàn)鉚偏情況也可能導(dǎo)致接觸不良等情況的發(fā)生。

(3)選用的銅線規(guī)格低溫下不符合使用要求。例如江蘇林海雅馬哈摩托有限公司充電器最初使用0.15 mm×28根規(guī)格銅線，后在市場發(fā)生大批量內(nèi)芯斷線故障，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該規(guī)格銅線在低溫條件下斷裂比例較高。參照公司內(nèi)部低溫彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，該規(guī)格銅線斷線率達(dá)50%以上。后改用0.12 mm×44根規(guī)格銅線，經(jīng)試驗(yàn)斷線率低于5%。

2.2.3 接插件接觸不良

充電器使用一段時間后會出現(xiàn)充電充不滿、通電后不工作的情況以外，除去線纜內(nèi)芯斷裂情況以外，還有很大一部分原因是線纜與車輛充電口的接插件接觸不良。

通常充電器廠家DC插頭上的接地線與負(fù)極線相連，只要有一個接通就能工作，但當(dāng)正極線接觸不良或所有線都接觸不良時就會出現(xiàn)充電器時好時壞、充電充不滿的情況。

此類情況要對端子的材質(zhì)和尺寸進(jìn)行控制。

(1)端子材質(zhì)：目前市場上使用較多的端子材質(zhì)為黃銅，此材質(zhì)使用時間長或使用次數(shù)多以后容易發(fā)生疲勞變形，導(dǎo)致由于對接插件的壓力不足而引起的接觸不良，如果此類情況較多，建議端子改換使用青銅材質(zhì)，青銅具有更好的彈性和穩(wěn)定性，可以保證在長時間使用后依然能夠保證具有足夠的接觸壓力。

(2)端子結(jié)構(gòu)：通過對不同充電器進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)充電器接插件端子使用的是凵型端子，建議考慮使用U型端子。相對凵型端子，U型端子具有更好的變形抗力，在不超過彈性極限的情況下，具有更好的穩(wěn)定性。

[1] 邱亞楠，陳波，顧純清.電動自行車用充電器產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r分析[J].電動自行車，2016(9)：37-38.

[2] 郭慶云.電動自行車充電器的維修[J].摩托車，2012(2)：79-87.

[2] 楊愛民.電動自行車充電器、控制器的故障與檢修[J].電動自行車，2009(3)：48-50.

(責(zé)任編輯 王琦)

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Analysis and Solutions to Electric Bicycle Charger Problems

CHEN Jing

(Jiangsu Linhai Power Machinery Group Company，Taizhou Jiangsu 225300，China)

Chargers for electric bikes are an important part of electric bikes and their quality influences user experience.In view of the problems with such chargers on the market，an analysis is made and relevant solutions are put forward.

electric bike；charger；fault；solution

2016-12-12

陳 晶(1988-)，男，江蘇泰州人，助理工程師，學(xué)士，主要從事電動車開發(fā)及品質(zhì)管理，E-mail：chenjing@yamaha-motor.com.cn。

U484

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2095-2953(2017)05-0048-02