第1章 轮毂电机和自行车花鼓
电动自行车、电动滑板车、电动摩托车,甚至是电动汽车,都有着相似的功能和结构。了解驱动方式之后,你就能够选购合适的电机,或者自己动手拆装。
提示:只要有一整套自行车工具,就能够完成电动自行车和电动滑板车的拆装。
电动自行车的基本结构
电动滑板车的基本结构
①开关和显示屏
包括速度计、输出功率控制、电源开关、显示屏背光等功能。
②油门
通过手柄改变车速的机构。
③刹车断电开关
装在刹车把上,用来切断电机电源或者发送再生制动信号给控制器。
④控制器
用于无刷电机的控制。
⑤电池
常见的电池组电压为36V或48V。
⑥踏板助力系统(PAS)及其传感器
这是电动自行车特有的技术,它向踏板输送动力,起到电助力的作用。
⑦电机
电动自行车使用齿驱或直驱轮毂电机,电动滑板车一般使用直驱轮毂电机。
1.1如何挑选电动助力车
1.1.1 各种电动自行车驱动系统的优缺点比较
轮毂电机前驱系统
前驱系统适合雨雪天气,骑行时突然加速也不会导致自行车打滑或失控。低速骑行时操控可能会稍感沉重,低速转弯时车把还有可能向内转动。
在山路上骑行时,前轮驱动系统在通过性方面有显著优势。
前轮驱动系统容易拆装,并且由于轮毂电机的特性,故障率极低,维护成本也很低。考虑到前叉磨损,一般选取输出功率在250W及以下的电机用于前驱系统。
轮毂电机后驱系统
轮毂电机后驱系统提供了优良的抓地和操控性能,非常易用。
在骑行过程中,可以很方便地切换高低速,骑行体验非常好。转弯性能也非常稳定,但由于后轮较重,骑行于崎岖路面时,高功率电机会导致后轮明显晃动。
由于轮毂电机的特性,故障率极低,维护成本也很低。
后驱系统应用广泛,从电动自行车的250W电机到电动摩托车的3000W电机都很常见。
双驱系统
双轮毂电机驱动常见于高性能电动滑板车,是加速和驱动性能*优的方案。
相比于单个1000W电机,两个500W电机能够显著提升性能体验。双驱系统能够充分利用前后轮和地面的接触面,提供卓越的加速性能。
前后轮的质量分布提供了不错的驱动平衡,代价是布线和结构更复杂,整车质量增大。这种驱动系统需要两个控制器,或者一个专用控制器。
大容量、高功率电池是必不可少的。
中置电机驱动系统
中置电机驱动是一种与自行车原有特性结合得*好的方案。电机安装在自行车中部,不改变原有的质量平衡。
其山地爬坡性能和平地高速骑行性能显著优于同等输出功率的轮毂电机驱动系统,应用于小轮自行车可显著改善速度的短板。
在为普通自行车安装该系统的DIY方案中,该系统和标准型号的五通能够适配,但对于尺寸较大的或者压入式的五通,就需要额外做一些适配性改装。
为了保证电机的安装空间,该系统对车架有一定要求,或者需要额外的改造。
由于控制器大多与电机集成,所以它们的体积较小。相应的,保养频率较高,使用者须具有基本的自行车保养知识。
中置电机直接利用自行车本身的驱动系统驱动,会加速链条、飞轮、牙盘、变速器等零件的损耗,响应也比轮毂电机慢一点。
由于内部零件众多,中置电机的故障率比轮毂电机高。
轮胎滚驱系统
轮胎滚驱是一种利用滚筒与轮胎的摩擦力,直接将驱动力传递给轮胎的方案。某些套件集成了电池,拆装都很方便。其适用于干燥天气的骑行,但在雨雪天气下,轮胎湿滑,电机的驱动力难以传递给轮胎,会导致打滑。山地车轮胎,除极个别型号外,一般不适合采用此类驱动方案。
其他轮毂电机类型
“电机+控制器”套件
驱动电机运转的控制器集成在轮毂电机内部,充分利用了电机内部空间。
在电动自行车中,控制器通常会占用较大空间。
“电机+控制器+电池”套件
电机内部集成了控制器和电池。有了它,只要更换车轮,就能将普通自行车改造成电动自行车。
1.1.2 电动滑板车的类型和优缺点
这种电动滑板车非常轻便,容易带上公共交通工具或者放进汽车后备箱。
轮毂电机配备了电子刹车系统(electric brake system,EBS),以辅助前轮刹车。两轮滑板车的前轮提供80%的制动力,而后轮以稳定车身姿态为主,刹车为辅。
因为功率较小,上坡时可能不得不下车推行,你可能会对此略微失望。
作为坡地骑行的能手,它在提速和时速方面做到了均衡。无论是中距离骑行,还是发挥后轮驱动的优势,它总能满足不同用户的需求。支持后轮电子刹车(具备再生制动充电功能)以及前后轮机械刹车。
其缺点是,车重和体积较大,不方便和公共交通工具无缝衔接。
适合追求运动性能的骑行者。双轮毂电机,提供了前后轮*立驱动模式。
*大的缺点是,大容量电池组使得车重极大,这也给车架带来了较高的故障风险。
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