电动自行车助力比的说法
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电动自行车定义标准
电动自行车,即电动助力自行车,是一种以电动机为动力源,并结合自行车传统的人力骑行方式的交通工具。
它通过电动机的驱动,可以有效地减轻骑行时的劳动强度,提高骑行的舒适性和便捷性。
为了规范电动自行车的生产和管理,我国于2012年颁布了《电动自行车产品质量通则》,并于2013年制定了《电动自行车规范》,其中对电动自行车的定义标准进行了详细阐述。
根据《电动自行车规范》,电动自行车必须满足以下条件:
1. 电动机功率不超过400W,电动机最高时速不超过25km/h。
2. 意外情况下,需要具有人力骑行的能力和性能。
3. 需要配备前、后灯光、反光装置、刹车装置等必要的安全设备。
4. 使用锂电池或铅酸电池等符合国家标准的电池。
此外,电动自行车还必须符合国家质检部门颁布的《道路车辆产品质量技术监督制度》,并取得CCC认证标识,才能投入市场销售。
电动自行车的定义标准的制定,对于维护消费者的安全和权益,推动
电动自行车产业健康发展有着重要的意义。
同时,对于电动自行车生
产和销售企业以及市场监督管理部门也提出了更高的要求。
企业必须
加强产品研发和质量管理,确保产品达到标准要求。
市场监督管理部
门应该加强对电动自行车的监管和执法力度,严禁不合格产品上市销售,确保消费者的安全和权益。
总之,电动自行车的定义标准的制定,旨在规范电动自行车的生产和
管理,维护消费者的安全和权益,促进电动自行车产业健康发展。
我
们相信,在市场监管部门、电动自行车生产企业、消费者共同努力下,电动自行车产业会不断发展壮大,为人们的出行提供更加便捷和舒适
的选择。
国外很火的电动助力自行车,为什么你没听过?从1993年世界上第一辆电动助力自行车上市销售至今,已经过去了23个年头。
作为发源地的日本,电动助力自行车目前已经有相当高的普及度,是日本居民日常通勤、购物、接送孩子上下学最常用的交通工具之一。
而作为自行车文化中心的欧洲,近些年来自行车的销量每况愈下,唯有电动助力自行车逆势增长,2015年法国、德国、意大利、荷兰和西班牙的进口量比2014年增长了46.8%,并且这个趋势还在加速。
伴随中国的城市化以及消费升级,曾经是中国家庭三大件儿之一的自行车重回百姓视线,其中电动助力自行车的发展以及潜在市场同样被广为期待。
问题一:电动助力自行车是杂交产物?电动助力自行车的英文是“Pedelec”,由pedal(脚踏)和electric(电动的)两个单词组合而成,特指需要使用脚踏驱动的装有电动机的自行车。
“电动助力自行车=自行车+动力辅助系统(PAS)”,而PAS是英文Power Assist System的缩写。
因此,电动助力自行车是在自行车的基础上添加动力辅助系统(PAS)而来,目的是让骑自行车变得更为轻松。
▲普利司通的动力辅助系统(PAS)的工作状态问题二:电动助力自行车介于自行车与“纯电动车”之间?首先应该明确的是,“纯电动车”的形态来源于“电动助力自行车”,并且“电动助力自行车”也不是自行车到纯电动车之间的过渡产物。
日本雅马哈在80年代末开始研发“电动助力自行车”,93年推向市场。
因为技术复杂研发困难,动力辅助系统(PAS)的成本很高,更因为中国特定的市场环境,因而“电动助力自行车”没有得到普及。
纵观全球主要市场,人力驱动的自行车向电池驱动的“纯电动车”的快速转变,迄今为止只在中国发生过。
问题三:为何电动助力自行车在中国没有普及?硬原因是缺少核心技术,因为动力辅助系统(PAS)有着很高的技术门槛,日本一直是以雅马哈、松下为引领,欧洲则是博世、Brose等企业,中国缺少对标企业,也缺少相应的研发人才,而一套动力辅助系统(PAS)的售价基本在6000元以上,这极大的限制了电动助力自行车在中国市场的发展,即便是松下的老款二手车,到了中国成色稍好的也在2000元左右。
电动自行车电机转速计算公式
在现代社会,电动自行车已经成为人们出行的一种便捷方式。
而电动自行车的核心部件就是电机,它的转速是影响电动自行车性能的重要指标之一。
那么,如何计算电动自行车电机的转速呢?
我们需要知道电机的额定转速(N)和齿轮比(G),其中额定转速是指电机在额定电压下的转速,齿轮比是指电机输出轴的转速与电机转速的比值。
通过简单的数学推导,我们可以得到电动自行车电机转速计算公式如下:
转速 = 额定转速 × 齿轮比
在实际应用中,我们可以通过测量电机的输出轴转速和电压,来计算出额定转速。
然后,根据齿轮的传动关系,确定齿轮比。
将这两个参数代入公式中,就可以计算出电机的转速了。
电动自行车电机转速的计算公式简单明了,但实际应用时需要注意以下几点:
1. 需要准确测量电机的输出轴转速和电压,以保证计算结果的准确性。
2. 齿轮比是电机输出轴转速与电机转速的比值,需要根据实际齿轮传动结构来确定。
3. 不同类型的电动自行车电机可能有不同的转速计算公式,需要根据具体情况进行调整。
4. 电机转速只是影响电动自行车性能的一个指标,还需要考虑其他因素,如电机功率、扭矩等。
电动自行车电机转速的计算公式是一种简单而重要的工具,可以帮助我们更好地理解和应用电动自行车。
在实际使用过程中,我们需要根据具体情况进行调整和优化,以提升电动自行车的性能和使用体验。
希望本文能对读者有所启发,并能为电动自行车的发展做出一点贡献。
什么是自行车混合动力系统:混合动力自行车混合动力自行车是指以蓄电池作为辅助能源,能实现人力骑行和电力助动功能的两轮自行车,驱动能量可来源于骑行者的人力,亦可来源于人力和电机动力的混合,即混合动力。
混合动力自行车是人力和电机动力的混合,行业里按混合度分为:浅混、中混、深混三种智能自行车。
自行车混合动力中,人力和电机动力的比例决定了助力速度和模式:浅混的自行车,人力出的比较多,电力大约占了20%左右。
中混的自行车,人力和电力比例接近,各占比50%左右。
深混的自行车,人力出的少,电力超过50%以上。
上述三种混合动力自行车均是单一混合动力模式,给骑行者的感觉总是有所欠缺,于是设计者采用仪表来弥补这个欠缺,出现了安装三档、五档甚至九档仪表的混合自行车,让骑行者用手动操作按键来改变动力的混合度,达到更佳的舒适度。
这种带仪表的混合自行车确实让骑行者觉得操作性更强,对不同路况的适应性也更广,但它必须手动操作来改变模式。
智能混合动力自行车智能混合自行车以人力骑行为主,以电助力为辅,这并不是说电助力的大小要受到限制。
而是说智能混合自行车可以完全纯人力骑行,即便有电助力骑行的时候,电助力的有无和大小也要受控于脚踏骑行。
智能混合自行车加载了智能传感器,能采集人的骑行意图,收集电机的工作状况,计算出一个数据,再调取存储的经验数据,进行综合分析,得出需要执行的结果。
智能混合动力自行车,是一种全新的混合动力模式,将浅、中、深三种混合模式无缝融合在了一起。
智能混合动力自行车在骑行起步阶段时是浅混状态;在重载时,在骑行过程中提速、变速、或上坡时是中混状态;在巡航状态下是深混;在极速骑行和上陡坡时又是浅混状态。
随着路况和骑行人的运动状态在这三种模式中智能切换,切换时不需要额外的手动部件,直接在脚的踩踏运动中就完成了.智能混合动力系统中传感器的作用:智能混合动力自行车中传感器的作用很关键,它通过采集人的骑行意图,收集电机的工作状况,计算出一个数据,进行综合分析,得出需要执行的结果。
电动助力的工作原理电动助力是一种通过电力来辅助人力工作的技术,应用于各种交通工具如自行车、电动车、电动汽车等。
电动助力的工作原理是通过电动机将电能转化为机械能,进而帮助人力驱动交通工具。
在电动助力系统中,核心部件是电动机。
电动机通常由电池和控制器组成。
电池是提供电力的核心设备,可将电能储存起来,并通过控制器来向电动机提供电流。
控制器则负责控制电动机的启动、停止和转速等参数。
电动助力系统工作时,当电动助力装置被激活时,控制器会向电动机发送指令,使电动机开始工作。
电动机通过将电能转化为机械能来提供助力。
电能转化的过程中,电流从电池中流入电动机,激活电动机内部的线圈,产生磁场。
在电动机内部,通常有一个转子以及一个固定的定子。
电流流过定子线圈时,会产生一个磁场,而转子上也有一个磁场。
由于磁性的相互作用,磁力会使得定子与转子之间产生一个扭矩。
这个扭矩可以产生转动力,进而帮助驱动交通工具。
当转动力传递给交通工具的轮胎时,交通工具会开始前进。
通过控制器可以根据驾驶者的需求来控制电动机的工作状态,例如控制助力的力度和速度等。
电动助力的好处是可以减轻驾驶者的劳动负担。
在踩踏电动助力车时,电动助力系统会提供额外的动力,减轻需要做的努力。
这对于长途骑行或者需要爬坡的情况下尤为重要,可以让驾驶者更加轻松地完成旅程。
同时,电动助力还可以提高交通工具的性能表现。
由于有电动机的辅助,交通工具可以更快地加速,并且应对起步或者变速的时候更加灵活。
这对于日常骑行和交通出行来说,能够提供更好的行驶体验。
此外,电动助力还可以提高交通工具的续航能力。
由于电动助力系统能够提供动力辅助,驾驶者可以更加轻松地继续使用交通工具,无论是自行车、电动车还是电动汽车。
这对于长时间骑行或者长途驾驶来说非常有帮助。
总之,电动助力是一种通过电能转化为机械能的技术,可以辅助人力工作。
通过电动机的运转,电能可以产生转动力,从而帮助驱动交通工具。
电动助力的好处包括减轻驾驶者劳动负担、提高交通工具性能以及增加续航能力。
(1)最高车速:电动助力车最高车速应不大于20km/h。
(2)整车质量(重量):电动助力车的整车质量(重)应不大于40k8。
(3)脚踏行驶能力:电动助力车必须具有良好的脚踏行驶能力,30m2n的脚踏行驶距离应不少于7km。
(4)续行里程:电动助力车一次充电后的续行里程应不少于25km。
(5)最大起行噪音:电动助力车以最高车速作电动匀速骑行时(电助动的以15km/h—18km/h速度电助驹行)的噪声应不大于62db(A)。
(6)百公里电耗:电动助力车以电动骑行(电助动的以电助动驹行)100km的电能消耗应不大于1.2kwh。
(7)电动机功率:电动助力车的电动机额定连续放出功率应不大于240Kw。
电动自行车标准:电动自行车ele就ric bicycle以苦电池为辅助电源,具有两个车轮,能实现人力骑行电助动功能的特种自行车。
第5条技术要求5.1 整车主要技术性能要求5.1.1最高车速电动自行车最高车速应不大于20km儿。
5.1.2整车质量(重量)电动自行车的整车质量(重量)应不大于40L5.1.3脚踏行驶能力电动自行车必须具有良好的脚踏骑行功能应不小于7km。
5.1.4续驶里程电动自行车一次充电的续驶里程应不小于25km。
5.1.5最大骑行噪声电动自行车以员高车速作电动匀速骑行时(电助动的以15-18knJh速度电助动骑行)的噪声不大子62db(A)。
5.1.6百公里电耗电动自行车以电动骑行(电助动的以电助动骑行)能消耗应不大于1.2kWh。
5.1.7电动机功率电动自行车的电动机额定连续输出功率应不大于240w。
5.2整车安全要求5.2.1制动性能规定电动自行车以最高车速电动骑行时(电助动的以20km/h的车速电助骑行),其干态制动距离应不大于4m,湿态制动距离应不大于15m*5.2.7低压变频器和鸣号装置电动自行车应装有前灯或前反射器、后反射器、侧反射器和脚蹬反射器,还应装有鸣号装置。
反射器的光学要求按四219l一1995中12.3的规定。
加拿大电动自行车标准一、引言电动自行车在加拿大越来越受欢迎,为了确保电动自行车的安全性和可靠性,加拿大政府制定了一系列标准和规定。
本文将介绍加拿大电动自行车标准的主要内容。
二、定义1. 电动自行车:指配备电动助力装置的自行车,能够提供辅助力量,并根据骑手的踩踏情况进行调节。
2. 最大助力速度:电动自行车在助力模式下可提供的最高速度,通常不超过32公里/小时。
3. 助力系统:电动自行车上用于提供助力的电动装置。
三、技术要求1. 电动助力装置a) 功率限制:电动助力装置的额定功率不得超过500瓦特。
b) 动力来源:电动助力装置应使用可充电电池供电,电池类型符合国际标准。
c) 控制系统:电动助力装置应具有可靠的控制系统,能够根据骑手的需求提供适当的助力。
d) 制动系统:电动助力装置应具备紧急制动功能,能够在需要时迅速停止助力。
2. 车辆结构和性能a) 车架:电动自行车的车架应具备足够的强度和刚度,确保骑行安全。
b) 灯光和信号装置:电动自行车应配备前后灯光、刹车灯、转向灯等信号装置,以确保夜间和转弯时的可见性。
c) 制动系统:电动自行车应配备可靠的刹车系统,确保在紧急情况下能够迅速停车。
d) 轮胎:电动自行车的轮胎应具有良好的抓地力和耐磨性。
四、安全要求1. 骑行限制a) 年龄限制:未满16岁的人员不得驾驶电动自行车。
b) 驾照要求:驾驶电动自行车不需要拥有汽车驾照。
c) 骑行位置:电动自行车应在车辆指定区域内骑行,不得上高速公路。
2. 安全装备a) 安全帽:驾驶电动自行车时应佩戴符合安全标准的安全帽。
b) 反光装置:电动自行车应配备前后反光镜、反光标识等装置,提高夜间的可见性。
c) 制动灯:刹车时,电动自行车应具备明显的制动灯光提示。
五、检测和认证1. 检测机构:电动自行车的检测应由认可的第三方机构进行,确保符合技术要求和安全要求。
2. 认证标志:合格的电动自行车应在车架或其他明显位置贴有认证标志,以便消费者辨认。
助力电瓶车工作原理
电动助力车的工作原理主要基于电池供电和电机驱动。
下面是其基本工作原理的简要说明:
1. 电池供电:助力电瓶车使用的是可充电电池(通常是锂电池),它通过充电器进行充电,将电能储存起来供给电机使用。
2. 控制系统:助力电瓶车配备有一套控制系统,包括控制器和各种感应器。
控制器是整个系统的核心,它接收来自感应器的信号,并根据用户的操作指令控制电机的工作。
3. 电机驱动:助力电瓶车的电机一般采用直流无刷电机,它可以在不需要使用传统的碳刷与电刷之间制造摩擦的情况下正常运转,减少了能量损耗和噪音。
4. 助力装置:助力电瓶车具备助力功能,可以根据用户的需求提供不同程度的电动助力。
当用户踩踏脚踏板时,感应器将信号传送到控制器,控制器通过电机提供相应的助力以减少骑行的负担。
5. 辅助部件:助力电瓶车还包括辅助部件,例如显示屏和照明灯等。
显示屏可以显示电池电量、行驶速度等信息,照明灯提供光线照明以提高夜间行驶的安全性。
总的来说,助力电瓶车通过电池供电,电机驱动和助力装置等组件的配合工作,实现了在骑行过程中减少用户的劳动强度,提供电动助力的功能。
一篇文章解读电动助力自行车技术原理解读电动助力自行车技术原理泡泡网 2016-06-28 00:29随着小米电助力折叠自行车的发布,激发了人们对于这类相对新兴的出行工具的兴趣,不过很多人对于这种电助力自行车并不太了解,在听到小米电助力自行车的价格时也会产生这样疑问:三千都够买个电动车了,为啥要买个需要脚踏的自行车呢?由此也可以看出,人们对于这类产品确实存在一定的认识误区,所以今天我们就来聊聊电助力自行车的技术原理,让你对这类产品有进一步了解。
虽然电动车和电助力自行车都是电助力交通工具,但我们必须要认识到的一点事,电助力自行车和电动车两者有着严格的区别,所以将两者并不属于同一类产品。
较为直接的区别就是,电助力自行车不具备纯电力骑行模式,而是需要“人力+电力”的混合动力驱动,这和电动车的纯电动模式有着本质的区别,而骑这种车的方式与骑自行车没什么区别。
电力提供的助力能够解决了骑自行车费力的问题,同时配合人力的驱动,所以在搭载不大的电池的条件下就可超越一般电动自行车的续航里程,实现更远距离的骑行。
电助力自行车的核心助力技术首先,电助力自行车最早诞生于日本,并且采用的是一力矩传感器为核心的“Power Assist System动力辅助系统”,是一种“人力+电力”的混合动力模式,同时也可以依靠单纯人力驱动。
电助力自行车拥有自行车的轻巧和便捷性,又能够有效弥补自行车上坡、逆风、载物时的负担感的个人交通工具。
它以传统自行车为基础,搭载以力矩传感器为核心的动力系统,配有电机与电池。
与电动自行车(电驴)最大的区别在于它不是通过转把来调节动力大小,而是以力矩传感器去感知骑行者踩脚踏的力度,根据人力的大小进行判断,为骑行者提供相应的动力支持。
目前全球范围内拥有动力辅助系统的企业有不少,但在动力辅助系统里使用力矩传感器的却仅有几家,如德国博世、马牌,日本雅马哈、松下,这些企业基本都与汽车、新能源行业相关,技术研发门槛很高,一般的企业很难进入。
深度剖析电动助力自行车之技术原理IT168 04-22 00:0065[IT168 资讯]电动助力车(Pedelec)与电动自行车(Electric bicycle)的最大区别就在于:前者是通过测量人踩脚踏的力量来判断提供助力的大小,而后者则是通过手拧动转把来控制动力的输出,说到骑行体验,能够跟人的脚和腿进行配合的电动助力自行车自然就有着明显的优势。
那么,如果可以把电动自行车的转把安装到牙盘上,岂不是就成功将电动自行车升级为电动助力车了嘛?“扭簧传感器”正是由此而生,与“后轴勾爪传感器”其实是内置“压力传感器”类似,“扭簧传感器”是内置“霍尔传感器”,它的核心原理就是将电动自行车的“转把”安装到牙盘上,让助力的控制由手变成了脚,非常取巧的将电动自行车变成了电动助力自行车。
▲“扭簧传感器”曲柄实物图(可以看到刻度)▲“扭簧传感器”牙盘实物图▲“力矩传感器”牙盘“扭簧传感器”的外观与“力矩传感器”很像,都是安装在牙盘上,所以市面上很多电动助力自行车如果自己不标明,消费者很难分辨,因此很多企业虽然是使用“扭簧传感器”但却以“力矩传感器”的名义进行宣传,所以在业内,“扭簧传感器”也就有了“伪力矩传感器”的称号。
不过,“扭簧传感器”确实是一种可以用来实现测量力矩的方式,但它测量的精度与真的“力矩传感器”有很大的差距。
▲“扭簧传感器”内部结构图上面这张图写着“TORQUE SENSOR”号称“力矩传感器”的其实就是“扭簧传感器”,“扭簧传感器”的结构并不复杂,就是两个铝合金盘片咬合在一起,一片固定在牙盘上,一片与曲柄相连,之间以弹簧做为转接件,当人在踩脚踏施加作用力时,曲柄带动连接的盘片使弹簧产生压缩,然后带动牙盘转动,弹簧的形变长度与受到作用力的大小成线性关系(胡克定律),在弹簧压缩过程中,两个盘片就会产生相对位移,安装在其上的磁铁随之移动,“霍尔传感器”也就探测到磁场的变化,进而判断出受作用力的大小,这与电动自行车旋拧转把使磁铁产生位移是一样的,而“扭簧传感器”名字的由来就是里面使用了弹簧结构。
电动自行车比例助力传感系统的一种经济型选择方案缪华(南京大向高新技术有限公司南京 210001)摘要文章介绍了目前电动自行车助力传感系统应用现状,提出了一种可以精确助力,且经济简便的技术思路和应用方案,并对该方案的市场运作给出了具体的操作思路。
关键词电动自行车,比例助力,经济性,市场推广一、 比例助力系统在中国市场及国际市场实施的必要性电动自行车作为商品出现,在中国大陆已有七年了。
众所周知,其主流模式为全电动驱动方式,其电源一般为36V/12Ah配置。
主要原因是在大陆市场,电动自行车不是休闲品,而是代步工具,用户花两三千元买了一辆户外家电,若要人力蹬踏,消费者觉得不值。
全电动模式,手把一扭即走,省事省力,因此日本YAMAHA的PAS系统在中国大陆从没有流行过。
随着国内电动自行车近年连续翻番地急剧膨胀,市场开始细分,比例助力系统越来越受到消费者和厂家的青睐,具有广阔的市场空间。
比例助力系统在全球市场实施的必要性主要有以下几点:1.国际市场上,欧美都要求脚踏启动,脚停断电,没有转把的电动自行车。
日本市场更需要精确比例助力的电动自行车。
没有比例助力系统,产品就不能走出国门。
2.电动自行车最理想的使用方法就是人助车动,电助人行,人力电力联动,省力又省电。
长时间全电动骑行或人力骑行都会感觉到累,最好的办法是比例助力骑行和全电动骑行交替使用,充分发挥各自的优点。
事实上,在比例助力系统中,如果助力比合适,腿只是稍微用力,肌肉不紧张而自行车快速运转,这种感觉很奇特。
首先,人参与了这项运动,休闲的味道渐渐渗透出来了,可以品出一种人机合一的乐趣来。
全电动骑行时由于人坐在车上,腿基本不动,半小时一过,就会腰酸背痛。
骑比例助力的车却没有这种感觉,累了还可以换成全电动,这更合乎健康人生的道理。
再从安全角度上讲,在红绿灯前和上下班的车流中想全速前进不可能也不安全,这时比例助力是最佳的选择,可以大大减小交通高峰时间的事故发生率。
3.比例助力骑行可以避免电池超大电流放电,有利于延长电池寿命,而且从节电的角度讲,用比例助力启动则可以省很多电,因为频繁全电动启动是最耗电的。
比例助力骑行还能对电机起到保护作用,并且提高续行里程。
,近两年,国内市场大面积使用的是低速有刷电机,这种电机价格低廉,但它的电流较高速有刷和无刷电机都要大一截,故而续行里程要短很多。
全国第二、第三次里程赛中续行70~80km的电动自行车在目前市场上已是凤毛麟角了。
另外一些高档消费者眼睛瞄上了Ni-MH电池电动车,由于其成本高,各整车厂(除春兰外,春兰还没有全国大面积销售)都倾向于使用24V/8~9Ah的电源配置。
这种配置较36V/12Ah的铅酸电池容量要小不少,至少要短1/3的放电时间,在电动车上全电动续行里程能达到35km已是上品了。
如果增加了比例助力系统,人力电力合力骑行的话,则很容易将此1/3里程补回来。
此外,如果Ni-MH电池、锂电池批量投入使用,比例助力系统减少了电机运行过程中的大电流输出,增加了电动车的续行里程,部分路途较近的消费者就可以选择24V/12Ah及36V/7Ah的电池作为电源配置,这给竞争激烈的电动自行车造型设计提供了更加广泛的遐想空间,丰富了车种,同时又降低了成本及销售价格,对大家都是有益的。
当然若有人坚持36V/12Ah的电源配置,使用高速有刷电机或无刷电机,则这种车续行里程90km~100km属正常发挥,有部分消费者正好有这种需求。
二、 现有助力传感系统的优缺点分析助力传感系统的设计预期效果是实现脚踏力和电动力之间保持一定的比例关系,如我们常说的助力比为1或2.5助力等。
助力比为1助力较小,助力比为2.5助力就大得多。
日本标准规定速度在0~15km/h之间的助力比例公式为:a= (P2-P1)/P1式中:a:助力比例P1:人力脚踏功率P2:驱动轮输出总功率如a=1时,电机输出功率(P2-P1)=人力脚踏功率(P1),a=2.5时,电机输出功率(P2-P1)=2.5×人力脚踏功率(P1)。
速度在15km/h~24km/h区间内,助力比例逐渐减小到0,超过24km/h 后,电机不再提供输出功率。
现在流行的助力传感系统的工作原理是用一个力矩传感器将人力蹬踏的脚踏力转化为电压信号传送给控制器,控制器分析比较后指示电机输出相匹配的功率,这种助力系统的关键部位是力矩传感器。
常见的比例助力系统主要有以下几种形式:1.我国出口欧美市场的电动自行车助力传感器基本上都是开关型的,把原转把取消,在中轴部分装一霍尔元件和磁钢圆盘,达到一定速度电机就开始启动,启动后就全电动控制了,因此它并无精确比例一说,骑行感觉也较差。
优点是价格极低,工艺简单。
2.日本力矩传感器的原理为人力脚踏后压迫中置式电机里的弹簧,产生形变,再将形变的幅度转换成力矩大小,且在电机的外沿刻有凹槽,转很小的角度就有反应,很灵敏。
但这套装置对零件的材质、工艺都有很高的要求,至今未见到哪个国内厂家模仿过。
3.清华大学早期出口日本的力矩传感器另辟蹊径,在中轴五通内装有套筒和偏心装置,人力脚踏即产生偏心力矩。
成本较日本方案要低得多,加工倒不复杂,但精度控制难,软件中要对其修正。
这是国内批量最大的精确比例助力传感器商品。
4.在清华大学之后,国内有多种类型的方案出台,思路都很新颖,价格有高有低。
代表性的有测中轴扭力形变的,有测链条张力的,有用光栅电路的,有将测力部件放入轮毂的,各具其优点,但由于各种原因都没有普及开或正在普及过程中。
三、 本助力系统的技术思路现在要介绍这样一种方案,它能达到精确比例助力的效果,但成本极其低廉,工艺特别简单,除了在新车上实施之外,还能为正在中国大地上骑行的几百万辆电动自行车增加比例助力功能,而不影响原车任何现有功能的使用,变成兼有全电动和比例助力功能的新车种。
在设计过程中,鉴于各整车生产厂家选用控制器都有自己的技术指标要求,且配套厂家的产品又经过长期的磨合考验,所以新加比例助力系统只是在原控制器的基础上加上前轮、中轴速度传感器和控制电子线路板,仍然通过原控制器控制电机运转,市场售价远远低于其它比例助力控制器。
具体原理是这样的,为了方便起见,以0~15km/h速度区间1:1比例助力为例说明,假设现车速为12km/h,在标准测试条件下,全电动时整车平均电流为4.0A(特别说明:现在电动车控制器几乎都采用脉宽调制技术,即PWM技术来调节电机的速度。
为阐述方便起见,这里所说的平均电流就相当于在一个周期内,与脉宽受调制的方波能量等效的直流电流的大小),其中空载电流为0.4A,实际做功电机电流为3.6A。
在1:1助力情况下,电机电流应为1.8A,余下1.8A电流做功则应由人力提供。
测得0~15km/h区间任一瞬时速度相对应的全电动电流值,除去电机应提供的比例,余下的功率就自然由人去匹配供应,假如人力达不到相应的功率,速度就会减小,最后达到一个能匀速前进的平衡状态。
当然不同车型,不同电机所得到的电流都不相同,但对一具体车型,则是可以用实验方法检测出来的。
余下的就是用数学方法进行软件修正了。
此时第一推动力是人力,骑乘者希望快点就要加力蹬踩,此时瞬时速度就会提高,速度一快对应要求的电流就会增加,同时人力也会增加,反之亦然。
通过软件循环检测可以保证这一过程周而复始地进行下去。
下面用一些图表来进一步直观地表达这种思想。
图1表示在全电动情况下,速度与电流/功率的近似对应关系。
图2表示在助力比为1的助力系统中,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系。
图3表示在助力比为2.5的助力系统中,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系。
图4表示在日本1:1助力模式下,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系。
图1、全电动情况下,电动车的行驶速度与电流/功率的对应关系图2、在助力比为1的助力系统中,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系图3、在助力比为2.5的助力系统中,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系图4、在日本1:1助力模式下,速度与人力功率,电机功率以及总功率之间的对应关系电动自行车的优点是节能、环保、方便、适合中国国情。
本比例助力传感器系统的优点是经济、精确、工艺简单、维修方便、适用性强,从骑行舒适性、流畅性上讲目前国内的比例助力系统无出其右者。
日本YAMAHA技术部的高田先生曾夸奖过此方案,称其流畅性超过日本的PAS系统。
其实能达到这样的性能并不奇怪,因为在上述方案中,速度和电流是以连续函数关系一一对应的,不会出现其它精确比例系统中的一旦不踩就会断电,一踩又会来电,时断时续,电动车骑行过程中一冲一冲的不良感觉。
得到的是行云流水、张弛有度、随心所欲的效果。
骑乘者利用该系统可以几乎不费力地加速到20km/h,放慢踩速,就可以平稳地降低速度,可以在任何一个速度点达到平衡状态。
另外原车控制器的一些安全措施如刹车断电等功能都不受任何影响,故整车的安全性能得到了很好的保障。
四、 本系统市场开发的具体构思1.国内市场电动车使用全电动功能是中国的一大特色,取消了市场肯定不会接受,本方案是在其基础上加上比例助力功能,两者之间切换十分方便。
转把转动就是全电动功能,转把复位就是比例助力功能,无附加按钮,响应迅速。
我国电动车安全通用技术条件中并无精确比例助力的要求,但是否精确比例助力对骑乘者来说感觉大不一样,所以本系统受到欢迎是可以理解的。
考虑到各地路面状况不一,骑行者体重不同,可以在出厂时将助力比例设为连续可调,整车厂员工或销售人员都可以进行调节,甚至也可以教会用户自己调节的方法,方便不同的人使用。
一般说助力比例设在2~2.5之间,既能有很强的助力感,又不至于使人跟不上转速而踩空。
唯一使人有疑惑的是在爬坡时,要先有较大的速度才能输出较大的电流助力,这一点可以在说明书中说明,爬坡时应同时用全电动转把,把电机的功率发挥到最大,然后辅以脚踏助力,这样爬坡效果和全电动模式下是相同的,消费者也不会有怨言。
2.国际市场以日本市场要求的精确比例助力为例,前述的方案在爬坡时因为无调速转把无法使用,则可以在车体上固定一个装置,检测水平倾角的大小,从而调节输出电流。
这样在上坡时仍然可以达到精确的比例助力,人力和电力都增加了部分功率。
欧美市场也可采用类似的方法。
3.旧车改装市场该市场总量约有250万辆以上,消费者花100元将原有的全电动功能的电动车改装成全电动和比例助力系统共存的电动车应该是可以接受的,扣除成本后,其收益空间足以让维修点和销售商动心,由于其部件简单,经过短暂的培训,一般工人就可以胜任。
总结本文首先讨论了比例助力系统在中国及国际市场上实施的必要性,然后对现有的实现方案的优缺点进行了比较分析。
接着提出本方案的技术思路,重点介绍了本助力系统的实现原理及其多种优点。