电动自行车主要由车体(前轮、后轮、辐条、车座、货架、车座杆、脚踏板等),电驱动装置(电动机),可充电蓄电池,充电器(独立配置)和控制器,转把、制动把与助力传感器(在控制器内),灯具(前后灯光及转向灯),仪表等部分组成,如图1-16所示。由于各制造厂家设计和选用电气配套部件的不同,其外形、功能、结构、性能和制造成本各不相同。
1)车体:一般车体与自行车相同,具有人力骑行功能。
2)电驱动装置(电动机):电动机是驱动车轮旋转的部件,它能将蓄电池电能转换成机械能。电动自行车上使用的电动机有许多种,如有刷有齿轮毂电动机、有刷无齿轮毂电动机、无刷无齿轮毂电动机、无刷有齿轮毂电动机、侧挂电动机等。电动自行车上的电驱动方式主要有摩擦传动式、中轴驱动式和电动轮毂式。由于电动轮毂式驱动方式具有体积小、重量轻、能耗低和效率高等优点,目前国内电动自行车大多采用这种方式。
图1-16 电动自行车结构
3)可充电蓄电池:蓄电池是提供电动自行车能量的随车能源,用于电动自行车的蓄电池主要有小型密封式免维护铅酸蓄电池、镍镉蓄电池和镍氢蓄电池三种。目前电动自行车主要采用铅酸蓄电池组合,但小型密封式免维护铅酸蓄电池使用成本低,容量大,国内企业也普遍采用。
4)充电器:充电器是给蓄电池补充电能的装置,它一般分二阶段充电模式与三阶段充电模式两种。二阶段充电模式就是先恒压充电,充电电流随蓄电池电压的上升逐渐减少,等蓄电池电量补充到一定程度以后,蓄电池电压会上升到充电器的设定值,此时转换为涓流(涓流就是将大电流转为小电流)充电。三阶段充电模式是采用恒流、恒压、浮充三阶段自动转换方式,即在充电开始时,先恒流充电,迅速给蓄电池补充能量,等蓄电池电压上升以后,转为恒压充电,此时蓄电池能量缓慢补充,蓄电池电压继续上升,达到充电器的充电终止电压值(不同的充电方式电压不同,多段式充电方式的终止电压一般为41.4V,恒压式充电方式一般为43.8~44.4V)时,转为涓流充电,即浮充,可有效地保护蓄电池,延长蓄电池的使用寿命。(www.xing528.com)
5)控制器:控制器是电动自行车电气系统的核心,也是控制电动机转速及能量管理和各种控制信号处理的核心部件,它具有欠电压、限流或过电流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器主控板为电动自行车主回路,具有较大的工作电流,会发出较大的热量。因此,电动自行车不要停放在阳光下曝晒,也不要长时间淋雨,以免控制器出故障。
图1-17 助力传感器外形
6)转把、制动把、助力传感器:它们是控制器的信号输入部件,当电动自行车进行速度控制时,转把将控制器传来的信号送出来进行控制;当电动自行车制动时,制动把内部电子电路给控制器输出一个电信号,控制器接收到这个信号后,就会切断对电动机的供电,从而实现制动断电功能;当电动自行车处于助力状态时,助力传感器将检测到的骑行脚蹬转矩或脚蹬速度信号送给控制器,由控制器根据信号的大小,分配给电动机不同的电驱动功率,从而达到人力与电力自动匹配,共同驱动电动自行车旋转的目的。助力传感器外形如图1-17所示。其中图a是接普通控制器用的传感器,图b是接专用控制器用的传感器。
7)灯具、仪表:仪表是提供蓄电池电压、骑行状态、整车速度、灯具状态及整车各电气部件的故障(智能型仪表具有)等显示功能的设备;灯具则是起照明作用并指示电动自行车状态的部件。
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