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標(biāo)簽 > 電動(dòng)自行車
電動(dòng)自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。
電動(dòng)自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。
2013年“中國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高峰論壇”數(shù)據(jù)顯示，中國電動(dòng)自行車截止2013年保有量突破2億輛，而一直處在爭議之中的電動(dòng)自行車“新國標(biāo)”也將出臺(tái)。新國標(biāo)預(yù)計(jì)將在電動(dòng)自行車行業(yè)掀起一場大的變革。
電動(dòng)自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。
2013年“中國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高峰論壇”數(shù)據(jù)顯示，中國電動(dòng)自行車截止2013年保有量突破2億輛，而一直處在爭議之中的電動(dòng)自行車“新國標(biāo)”也將出臺(tái)。新國標(biāo)預(yù)計(jì)將在電動(dòng)自行車行業(yè)掀起一場大的變革。
電動(dòng)自行車方案
電動(dòng)自行車上使用的電機(jī)普遍采用永磁直流電機(jī)。所謂永磁電機(jī)，是指電機(jī)線圈采用永磁體激磁，不采用線圈激磁的方式。這樣就省去了激磁線圈工作時(shí)消耗的電能，提高了電機(jī)機(jī)電轉(zhuǎn)換效率，這對(duì)使用車載有限能源的電動(dòng)車來講，可以降低行駛電流，延長續(xù)行里程。
永磁直流電機(jī)按照電機(jī)的通電形式來分，可分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)兩大類，有刷電機(jī)由于采用機(jī)械換相裝置導(dǎo)致可靠性和壽命降低，因此逐漸退出電動(dòng)車市場。
無刷電機(jī)又可分為有傳感器和無傳感器兩類，對(duì)于無位置傳感器的無刷電機(jī)，必須要先將車用腳蹬起來，等電機(jī)具有一定的旋轉(zhuǎn)速度以后，控制器才能識(shí)別到無刷電機(jī)的相位，然后控制器才能對(duì)電機(jī)供電。由于無位置傳感器無刷電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)零速度啟動(dòng)，所以現(xiàn)在生產(chǎn)的電動(dòng)車上用得較少。目前電動(dòng)車行業(yè)內(nèi)使用的無刷電機(jī)，普遍采用有位置傳感器無刷電機(jī)。
有位置傳感器永磁直流無刷電機(jī)按照內(nèi)部傳感器的安裝位置不同，又可分為60度電機(jī)和120度電機(jī)。在120°的霍爾信號(hào)中，不可能出現(xiàn)二進(jìn)制000和111的編碼，所以在一定程度上避免了因霍爾零件故障而導(dǎo)致的誤操作。因?yàn)榛魻柦M件是開漏輸出，高電平依靠電路上的上拉電阻提供，一旦霍爾零件斷電，霍爾信號(hào)輸出就是111.一旦霍爾零件短路，霍爾信號(hào)輸出就是000，而60°的霍爾信號(hào)在正常工作時(shí)這兩種信號(hào)均會(huì)出現(xiàn)，所以一定程度上影響了軟件判斷故障的準(zhǔn)確率。因此目前市面馬達(dá)已經(jīng)逐漸舍棄60°相位的霍爾排列。
2.永磁直流電機(jī)基本原理
2.1.主回路電路
圖中ABC表示電機(jī)的3相繞組，采用星形接法，V1~V6表示功率場效應(yīng)管，如果將V1~V6用如下的時(shí)序波形驅(qū)動(dòng)，則3相繞組會(huì)按照AB-AC-BC-BA-CA-CB順序通電（AB表示電流由A相流向B相），產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，牽引外轉(zhuǎn)子（永磁體）旋轉(zhuǎn)。
導(dǎo)通順序
3.電動(dòng)車控制器功能要求
*功能性要求：1.電子換相2.無級(jí)調(diào)速3.剎車斷電4.附加功能A.限速B.1+1助力C.EBS柔性電磁剎車D.定速巡航E.其它功能（消除換相噪音，倒車等）
*安全性要求：1.限流驅(qū)動(dòng)2.過流保護(hù)3.堵轉(zhuǎn)保護(hù)4.電池欠壓保護(hù)5.降低溫升6.附加功能（防盜鎖死，溫升限制等）
7.附加故障檢測功能從上面的要求來看，功能性要求和安全性要求的前三項(xiàng)用專用控制芯片用加上適當(dāng)?shù)耐鈬娐肪浑y解決，代表芯片是摩托羅拉的 MC33035（＄1.8840），早期的控制器方案均用該集成塊解決。但后來隨著競爭加劇，很多廠商都增加了不少附加功能，一些附加功能用硬件來實(shí)現(xiàn)就比較困難，所以使用單片機(jī)來做控制的控制器迅速取代了純硬件的專用控制芯片。
但是硬件控制和軟件控制有很大的區(qū)別，硬件控制的反應(yīng)速度僅僅受限于邏輯門的開關(guān)速度，而軟件的運(yùn)行則需要指令執(zhí)行時(shí)間。要使軟件跟得上電機(jī)控制的需求，就必須要求軟件在最短的時(shí)間內(nèi)能夠正確處理換相，電流限制等各種復(fù)雜動(dòng)作，這就涉及到一個(gè)對(duì)外部信號(hào)的采樣頻率，采樣時(shí)機(jī)，信號(hào)的內(nèi)部處理判斷及處理結(jié)果的輸出，還有一些抗干擾措施等，這些都是軟件設(shè)計(jì)中需要仔細(xì)考慮的東西。
在本方案中，我們采用了一顆集成PWM發(fā)生器的8位單片機(jī)SH79F081，采用優(yōu)化的單機(jī)器周期8051內(nèi)核，內(nèi)置16kFlash存儲(chǔ)器，兼容傳統(tǒng) 8051所有硬件資源，采用JTAG仿真方式，內(nèi)置16.6MHz振蕩器，同時(shí)擴(kuò)展了如下功能：*雙DPTR指針。16位x8乘法器和16位/8除法器。
*3通道帶死區(qū)控制PWM，6路輸出，輸出極性可設(shè)，提供周期溢出功能*集成故障檢測功能，可瞬時(shí)關(guān)閉PWM輸出。
*提供硬件抗干擾措施。
*集成高速10bitADC.*提供Flash自編程功能，可以模擬用做EEROM，方便存儲(chǔ)參數(shù)。
這顆IC由于CPU運(yùn)行速度和AD采樣速度都很快，PWM功能強(qiáng)大，硬件抗干擾功能多，非常適合作電動(dòng)車控制器。
4.軟件實(shí)現(xiàn)
下面我們挑選對(duì)控制器性能和安全比較重要的功能來討論編程中應(yīng)該注意的問題。
4.1.減小換相噪聲
上文已提過，無刷直流電動(dòng)機(jī)方波驅(qū)動(dòng)最大的缺點(diǎn)是換相時(shí)電流不能持續(xù)，導(dǎo)致有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，因此衡量控制器好壞很大程度上是取決于換相是否能做好。
在電動(dòng)車剛剛起步的時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)換相時(shí)電機(jī)會(huì)發(fā)出很大的突突聲，這是由于電機(jī)起步時(shí)電流比較大，而電機(jī)是個(gè)感性負(fù)載，換相后由于電機(jī)線圈電流不會(huì)一下增大到換相前的水平，這樣就造成換相前后電流反差非常大，從而導(dǎo)致牽引力的急劇變化，這種變化便會(huì)引起電機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng)，這種振動(dòng)噪聲不能完全消除，但可以采取一些措施減小噪聲方法1：在換相后的一段時(shí)間使PWM脈沖占空比達(dá)到100%來使電流增長快一點(diǎn)，從而減輕振動(dòng)噪聲。需要提醒的是在這個(gè)過程中我們需要隨時(shí)監(jiān)測電流變化，電流一達(dá)到換相前的水平就可以恢復(fù)換相前的PWM占空比。
方法2：延遲關(guān)閉換相MOS管，方波驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)是 6步驅(qū)動(dòng)，定子勵(lì)磁每隔60度電角度跳躍一次，保證定子磁動(dòng)勢方向和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢方向夾角在60°到120°之間運(yùn)行，因?yàn)閵A角在90°時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩最大，夾角為0°或180°時(shí)沒有轉(zhuǎn)矩，現(xiàn)假設(shè)電機(jī)正轉(zhuǎn)，AB導(dǎo)通要切換到AC導(dǎo)通，此時(shí)AB繞組通電產(chǎn)生的定子磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢夾角為60°，如果正常切換到AC 導(dǎo)通，則AC繞組通電后，定子磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢夾角變?yōu)?20°，由于切換到AC通電后電流要從0開始爬升，因此此時(shí)定子磁勢幅值很小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩降低，但如果此時(shí)不關(guān)閉B，同時(shí)將下橋C打開，則定子磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢的夾角變?yōu)?0°，而且由于AB相電流基本沒有變化，而C相電流還很小，因此換相前后轉(zhuǎn)矩變化很小，但要注意，等C相電流爬升后要將B相關(guān)閉，否則3相導(dǎo)通的合成力矩比2相導(dǎo)通力矩大，也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
4.2.電子剎車：
電子剎車其實(shí)是將電動(dòng)機(jī)當(dāng)做發(fā)電機(jī)機(jī)運(yùn)行，因此會(huì)產(chǎn)生電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，檢測到電子剎車信號(hào)后，cpu將上三路PWM關(guān)閉，將下三路同時(shí)打開，占空比設(shè)為某一固定值，這樣，電機(jī)相當(dāng)于工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，給蓄電池充電，充電電流和下三路占空比有關(guān)，占空比越大，則充電電流越大，剎車制動(dòng)能力越強(qiáng)，由于目前電動(dòng)車上裝配的電子剎車都是開關(guān)信號(hào)，使用者無法調(diào)整剎車力矩，完全由控制器決定，不過由電動(dòng)機(jī)的特性，即使占空比固定，電子剎車時(shí)轉(zhuǎn)速越高，發(fā)電機(jī)感生電壓越高，回饋充電能力越強(qiáng)，剎車力矩越大，當(dāng)然，最好是裝配線性剎車傳感器，使用者會(huì)更方便。
4.3.恒流驅(qū)動(dòng)
電流信號(hào)經(jīng)康銅絲采樣之后分兩路，一路送至放大器，一路送至比較器。放大器用來實(shí)時(shí)放大電流信號(hào)，放大倍數(shù)大約6.5倍，放大后的信號(hào)提供給單片機(jī)進(jìn)行 AD采樣轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換所得數(shù)字用來控制電流不超過我們所允許的值。另一路信號(hào)送至比較器，當(dāng)電流突然由于某種原因大大超過允許值，比如一只MOSFET擊穿或誤導(dǎo)通時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)送出低電平，送給79F081的FLT引腳，無需單片機(jī)執(zhí)行程序，IC硬件會(huì)自動(dòng)關(guān)閉PWM輸出，從而保護(hù)MOSFET避免更大傷害。
WT2003HX語音芯片：驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車智能化升級(jí)的核心引擎
行業(yè)痛點(diǎn)：電動(dòng)車智能化催生語音交互剛需隨著全球短途出行市場爆發(fā)式增長，中國電動(dòng)自行車保有量已突破3.5億輛。新國標(biāo)實(shí)施推動(dòng)行業(yè)向智能化、安全化轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)...
2025-04-10 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車語音芯片 147 0
GB17761-2024 電動(dòng)自行車測速測距試驗(yàn)裝置
一、概述：JB-2300A系列電動(dòng)自行車測速測距裝置，是上海久濱儀器有限公司自主開發(fā)研制的以高性能單片機(jī)為核心的智能化測試儀器，配合實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，...
2025-03-31 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車裝置測速 162 0
簡析光耦在電動(dòng)自行車系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用
隨著國家對(duì)環(huán)保要求日趨嚴(yán)格。以鉛酸電池為動(dòng)力的電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車，將逐漸受到環(huán)保管制。而能量密度更高的磷酸鐵鋰等鋰電池成為優(yōu)先的選擇，鋰電池以其高能...
2024-12-16 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車光耦光耦應(yīng)用 375 0
XBLW/芯伯樂產(chǎn)品應(yīng)用在電動(dòng)自行車上的開發(fā)設(shè)計(jì)
一、方案概述電動(dòng)自行車是一種以車載蓄電池為輔助能源，具備腳踏騎行能力，能實(shí)現(xiàn)電助動(dòng)或電驅(qū)動(dòng)功能的兩輪自行車。它們具有節(jié)能環(huán)保、方便快捷、速度較快等特點(diǎn)，...
2024-12-07 標(biāo)簽：充電電路蓄電池電動(dòng)自行車 718 0
電動(dòng)自行車（電動(dòng)摩托車）是一種非常常見的交通工具，通常電池供電電壓是 48V/60V/72V 等，實(shí)際電路中器件電壓可能是12V、5V、3V等，電路是如...
2024-11-15 標(biāo)簽：驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)自行車電機(jī)控制器 837 0
基于NXP MCX系列MCU的電動(dòng)自行車EBike儀表盤解決方案
電動(dòng)自行車（EBike）也已成為現(xiàn)代城市出行的重要工具。 EBike儀表作為騎行者獲取車輛狀態(tài)信息的窗口，其性能和可靠性至關(guān)重要。一款出色的電動(dòng)自行車儀...
2024-11-08 標(biāo)簽：mcuNXP電動(dòng)自行車 2033 0
電動(dòng)自行車新規(guī)！邁巨微助力落實(shí)鋰電池新政策
2024年9月5日，中華人民共和國工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《電動(dòng)自行車用鋰離子電池健康評(píng)估工作指引》并公開征求意見?！吨敢诽岢觯膭?lì)網(wǎng)點(diǎn)將健康評(píng)估、廢鋰...
2024-09-27 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車邁巨微AMG8802 1294 0
電動(dòng)自行車容易發(fā)生起火的原因可能是由于電池管理系統(tǒng)(BMS)的保護(hù)功能不足或者電池質(zhì)量問題導(dǎo)致的。要改進(jìn)BMS的保護(hù)功能以減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，可以考慮以下幾點(diǎn)...
2024-03-19 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車電池管理系統(tǒng)bms 605 0
兩輪車，又稱摩托車或電動(dòng)自行車，是一種常見的交通工具。在兩輪車中，控制器起著至關(guān)重要的作用，它負(fù)責(zé)控制整車的運(yùn)行狀態(tài)，包括電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向和制動(dòng)等。本文...
2024-01-15 標(biāo)簽：控制器電動(dòng)自行車電池 3551 0
寬輸入電壓8V-100V降5V12V2A3A電動(dòng)車降壓芯片方案
寬輸入電壓范圍：8V~100V 輸出電壓從 5V 到 30V 可調(diào) 支持輸出恒流 支持輸出 5V/3A 12V/2A 高效率：可高達(dá) 93% 工作頻率：...
2021-08-06 標(biāo)簽：電動(dòng)汽車電動(dòng)自行車電瓶車 2588 0
1T3872A芯片為核心的電動(dòng)自行車充電器電路圖紙立即下載
類別：電源技術(shù) 2024-09-13 標(biāo)簽：充電器電動(dòng)自行車
優(yōu)化汽車類48V電池和電動(dòng)自行車應(yīng)用中的線路電壓和負(fù)載調(diào)節(jié)立即下載
類別：電子資料 2024-09-06 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車電池負(fù)載調(diào)節(jié)
類別：電子資料 2024-09-03 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車位置檢測
基于單片機(jī)的電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)立即下載
類別：電子資料 2023-11-07 標(biāo)簽：單片機(jī)電動(dòng)自行車PWM控制
電動(dòng)自行車鋰電池組保護(hù)電路設(shè)計(jì)立即下載
類別：電子資料 2023-11-06 標(biāo)簽：鋰電池電動(dòng)自行車
SP180-48ET型電動(dòng)自行車充電器電路立即下載
類別：電源技術(shù) 2023-10-07 標(biāo)簽：充電器電動(dòng)自行車
PT-Ⅱ-48V(lOAh_14Ah)電動(dòng)自行車充電器原理圖立即下載
類別：信號(hào)處理電路 2023-10-07 標(biāo)簽：充電器電動(dòng)自行車
類別：電源技術(shù) 2023-10-07 標(biāo)簽：充電器電動(dòng)自行車
電動(dòng)自行車鋰離子蓄電池?fù)Q電柜技術(shù)要求第3部分:通信協(xié)議立即下載
類別：規(guī)則標(biāo)準(zhǔn) 2022-11-25 標(biāo)簽：CAN通信電動(dòng)自行車鋰離子蓄電池
類別：信號(hào)處理電路 2022-11-17 標(biāo)簽：充電電動(dòng)自行車
電動(dòng)自行車充電樁監(jiān)管平臺(tái)：守護(hù)城市綠色出行的“智慧防線”
隨著城市化進(jìn)程的加快和環(huán)保意識(shí)的提升，電動(dòng)自行車已成為我國城市居民出行的重要交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年，我國電動(dòng)自行車保有量已超過3.5億輛，其中...
2025-04-08 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車充電樁 223 0
霍爾元件在電動(dòng)自行車中扮演著關(guān)鍵角色，主要用于電機(jī)控制、速度檢測、速度調(diào)節(jié)和安全保護(hù)等方面。以下是其具體應(yīng)用及原理的詳細(xì)分析： 1. 無刷電機(jī)換向控制 ...
2025-04-07 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車霍爾元件 166 0
充電樁安全用電消防系統(tǒng)：為電動(dòng)自行車保駕護(hù)航
在綠色低碳出行的浪潮下，電動(dòng)自行車以其便捷、環(huán)保的特點(diǎn)，成為了許多人短途出行的首選。然而，隨著電動(dòng)自行車數(shù)量的激增，充電問題也日益凸顯，特別是充電樁的安...
2025-04-01 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車充電樁 176 0
Microchip推出電動(dòng)兩輪車生態(tài)系統(tǒng)
隨著消費(fèi)者將電動(dòng)滑板車和電動(dòng)自行車用于休閑娛樂和日常通勤，電動(dòng)兩輪車市場正在改變交通運(yùn)輸行業(yè)。Microchip（微芯科技公司）今日宣布推出電動(dòng)兩輪車（...
2025-03-19 標(biāo)簽：microchip電動(dòng)自行車生態(tài)系統(tǒng) 426 0
電動(dòng)自行車充電樁智慧消防監(jiān)管平臺(tái)：守護(hù)城市安全的智慧防線
電動(dòng)自行車充電樁智慧消防監(jiān)管平臺(tái)：守護(hù)城市安全的智慧防線
2025-03-04 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車充電樁 277 0
參考設(shè)計(jì)# 電源管理，電動(dòng)自行車電池充電器，170 W AC-DC
infineon 的 REF_XDPS2201_170W_BPA2 是一款高效的 170 W 單級(jí)混合反激式參考設(shè)計(jì)，適用于電動(dòng)自行車或電動(dòng)工具充電器中...
2025-02-21 標(biāo)簽：電源管理電池充電器電動(dòng)自行車 503 0
物業(yè)消防充電樁：社區(qū)電動(dòng)自行車充電的安全解決方案
隨著電動(dòng)自行車的普及，充電安全問題日益凸顯。在小區(qū)內(nèi)，電動(dòng)自行車充電引發(fā)的火災(zāi)事故頻發(fā)，給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅。為了解決這一問題，物業(yè)消防充...
2025-02-20 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車充電樁 422 0
重視露天電動(dòng)自行車充電樁，消防設(shè)備保駕護(hù)航|電盾智能
在電動(dòng)自行車廣泛普及的當(dāng)下，露天充電樁為人們提供了極大的便利。然而，其消防安全問題不容忽視，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。配備完善的消防設(shè)備，是保障露天電...
2025-02-13 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車充電樁 324 0
北斗系統(tǒng)賦能電動(dòng)自行車智能監(jiān)測解決方案
01 引言 2025年01月13日，工業(yè)和信息化部-機(jī)關(guān)司局-消費(fèi)品工業(yè)司-輕工解讀強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》（GB17761—2024）...
2025-02-12 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車監(jiān)測 279 0
兩輪車智能化研究:主機(jī)廠扎堆進(jìn)入,兩輪車智能化持續(xù)提升
佐思汽研發(fā)布《 2024-2025年兩輪車智能化及產(chǎn)業(yè)鏈研究報(bào)告 》。 本報(bào)告聚焦兩輪車的智能化升級(jí)，對(duì)電動(dòng)兩輪車、摩托車的市場規(guī)模、智能化功能特點(diǎn)、智...
2025-01-21 標(biāo)簽：電動(dòng)自行車智能智能駕駛 804 0
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