電動(dòng)自行車知識(shí)與維修手冊(cè)

1、電動(dòng)自行車知識(shí)與維修手冊(cè) 第一章 電動(dòng)自行車的概述第一節(jié) 電動(dòng)自行車的三次歷史機(jī)遇 一百多年來(lái)，電動(dòng)車在歷史發(fā)展中經(jīng)歷了幾次重大機(jī)遇。 第一次發(fā)生在一百余年前。 由于但是電池和電機(jī)的發(fā)展較內(nèi)燃機(jī)成熟，而且石油的運(yùn)輸還沒(méi)有普及，使電動(dòng)車在早期的汽車領(lǐng)域中占有舉足輕重的位置。 第一輛電動(dòng)車（三輪）是由法國(guó)人古斯塔夫、土維在 1881 年制造出來(lái)，此后三四十年間，電動(dòng)車在當(dāng)時(shí)的汽車發(fā)展中占據(jù)重要的位置。世界上首輛車速超過(guò) 100 公里 / 小時(shí)的汽車就是電動(dòng)車，那時(shí) 1889 年由比利時(shí)工程師卡米爾設(shè)計(jì)的名為“從不滿意”的鋁制車身汽車，現(xiàn)在保存在法國(guó)貢批尼博物館中。 到了 1890 年在全世界 42

2、00 輛汽車中，已經(jīng)有 38 是電動(dòng)汽車。到了 1911 年，就已經(jīng)有了電動(dòng)出租車在巴黎和倫敦的街頭運(yùn)營(yíng)，到了 1912 年在美國(guó)有至少 3.4 萬(wàn)輛電動(dòng)車運(yùn)行。 由于石油的大量開采和內(nèi)燃機(jī)的種種優(yōu)越性，電動(dòng)車漸漸被人們忽視。直到上個(gè)世紀(jì)七十年代石油危機(jī)的爆發(fā)，給世界各國(guó)很大的打擊，開始考慮代替石油的其他能源，包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、電能等可再生資源。因此從政治經(jīng)濟(jì)方面考慮，才又給了電動(dòng)車第二次機(jī)遇，又一次被人矚目。 第三次機(jī)遇始于世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的高度關(guān)注，因此開發(fā)生產(chǎn)零污染的交通工具成為各國(guó)所追求的目標(biāo)，電動(dòng)車的無(wú)（低）污染優(yōu)點(diǎn)，使其成為當(dāng)代交通工具發(fā)展的主要方向。 第二節(jié) 電動(dòng)自行車的優(yōu)

3、點(diǎn)近年來(lái)，電動(dòng)自行車越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞，產(chǎn)銷量逐漸上升，是什么原因能如此的吸引消費(fèi)者呢？健康環(huán)保電動(dòng)車受到廣大環(huán)保人士的一致推崇，他們對(duì)燃油尾氣深惡痛絕。尾氣中含有大量有害物質(zhì)危害人體，特別是少年兒童的健康，以電代油，無(wú)尾氣污染，低噪音。此外，電動(dòng)自行車還保留了其良好的運(yùn)動(dòng)特性：輕松用腳踩，累了用電行，將健康的運(yùn)動(dòng)和交通完美地結(jié)合起來(lái)，克服了騎自行車容易疲勞的缺點(diǎn)。另外，醫(yī)學(xué)認(rèn)為中老年人及部分慢性病患者如腎病、肝病、糖尿病、心臟病、關(guān)節(jié)炎等患者，不宜過(guò)分疲勞。電動(dòng)自行車將“被動(dòng)疲勞”化為“主動(dòng)健身”，能增進(jìn)健康。節(jié)能廣泛使用電能是世界性的大趨勢(shì)，我國(guó)水利資源豐富，核工業(yè)化發(fā)展迅速，大中

4、城市能源結(jié)構(gòu)也在變化。電動(dòng)自行車百公里耗電不大于 1.0 度（ kmh ），為使用者省去了一大筆交通費(fèi)用。而且電動(dòng)自行車還可以在夜里充電，白天騎行，這對(duì)國(guó)家電業(yè)起到了削峰填谷的作用。安全方便電動(dòng)自行車在非機(jī)動(dòng)車道上行駛，速度不宜過(guò)快，有嚴(yán)格的限速規(guī)定，易操作，安全性好。幾乎所有的人都可以迅速掌握電動(dòng)自行車的騎行方法核注意事項(xiàng)，使用十分發(fā)表。以電作為能源的電動(dòng)自行車，可隨用隨充，充電器全自動(dòng)設(shè)計(jì)，無(wú)需看管。真正為廣大用戶省心又省力。低費(fèi)用電動(dòng)自行車每百公里電耗小于 1.2 度，約 0.7 元，僅為摩托車能耗的 10 ，使用費(fèi)用和維修費(fèi)用都很低。隨著油價(jià)上漲和電價(jià)下調(diào)，這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)將更加明顯。這些大大

5、降低了許多顧客在交通運(yùn)輸上的花費(fèi)。時(shí)尚新穎如今，許多電動(dòng)自行車外形都十分美觀、大方，顏色絢麗多彩，新品新款層出不窮，讓大多數(shù)人在行進(jìn)過(guò)程中，感到了現(xiàn)代生活的情趣和愜意，達(dá)到時(shí)尚性和實(shí)用性的和諧統(tǒng)一。 第三節(jié) 電動(dòng)自行車的類型電動(dòng)自行車是以蓄電池作為輔助資源，能實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動(dòng)或電助動(dòng)功能的特殊自行車。與摩托車、普通自行車和其他燃油車相比，電動(dòng)自行車集中了安全、舒適、便捷、低噪音又無(wú)尾氣排放的優(yōu)點(diǎn)，成為人們出行、健身的理想工具和伙伴。總的來(lái)說(shuō)，電動(dòng)自行車可分為全電動(dòng)和智能助動(dòng)型兩大類。全電動(dòng)自行車可以腳踏騎行，也可以無(wú)須借助人力，而靠純電力驅(qū)動(dòng)，利用手把控制速度，實(shí)現(xiàn)目前國(guó)家規(guī)定的電動(dòng)車每小時(shí)

6、 20 公里的無(wú)級(jí)變速。智能助動(dòng)型電動(dòng)自行車具有與普通自行車相似的操作方式，可以人力騎行，也可以電力助動(dòng)，設(shè)有純電動(dòng)功能。其以人力為主，電力為輔，由人力騎行力大小，控制電流供應(yīng)的大小，實(shí)現(xiàn)人力與電力的組合，騎行感覺(jué)輕松，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)速度時(shí)，電力停止供應(yīng)。 第二章 電動(dòng)自行車的構(gòu)造第一節(jié) 電動(dòng)自行車的基本結(jié)構(gòu) 電動(dòng)自行車集合了電子、電機(jī)、自動(dòng)控制、電化學(xué)、機(jī)械、車輛等多學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)，既是個(gè)有明顯的技術(shù)交叉滲透需要不斷提高技術(shù)的產(chǎn)品，又是普通消費(fèi)者使用需要持久耐用的消費(fèi)產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，電動(dòng)自行車已經(jīng)在世界范圍內(nèi)掀起了一股熱潮，越來(lái)越受到了人們的歡迎而進(jìn)入千家萬(wàn)戶的家庭。 它是一類特

7、殊的自行車，以蓄電池為動(dòng)力源，通過(guò)控制器電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車的車輪達(dá)到行駛目的。 由于各制造廠商的設(shè)計(jì)和選用的配套部件不盡相同，不同品牌的電動(dòng)自行車在外形、功能、結(jié)構(gòu)和性能上也完全不一樣，但其基本構(gòu)成和原理是一致的。即，電動(dòng)自行車是由車體、電驅(qū)動(dòng)裝置（電機(jī)）、可充電電池、充電器和控制系統(tǒng)五大部分組成。不同種類的車，其電池置放位置、控制器形式等有所不同。 電動(dòng)助力車四大件（蓄電池、電動(dòng)機(jī)、控制器、充電器）的作用及相互關(guān)系。1 、作用： 蓄電池 是電動(dòng)車動(dòng)力的來(lái)源，能源載體，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī) 將蓄電池化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 控制器 控制蓄電池輸出電流、電壓，進(jìn)而達(dá)到控制器電動(dòng)

8、機(jī)轉(zhuǎn)速（即車速）。 充電器 給蓄電池充電的電器，將市電轉(zhuǎn)換成直流電并控制其電流和電壓充入蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)。2 、相互關(guān)系： 蓄電池是電動(dòng)助力車的核心部件，接受充電器的電能，儲(chǔ)存起來(lái)最終通過(guò)電動(dòng)機(jī)將電能輸出，輸出受控于控制器。充電器是直接與蓄電池聯(lián)系的設(shè)備，充電器的質(zhì)量參數(shù)的好壞直接影響蓄電池的電氣性能和使用壽命，必須要求“配套”，控制器空載蓄電池電流電壓輸出，有欠壓保護(hù)功能，“欠壓保護(hù)功點(diǎn)”的高低影響電池放電深度，因此，影響行駛里程，過(guò)低會(huì)造成過(guò)放電，損傷蓄電池，電動(dòng)機(jī)效率的高低影響蓄電池供電電流的大小 ，效率越低，反之則越小。一、電機(jī) 電機(jī)分為無(wú)刷電機(jī)和有刷電機(jī)兩類。 目前大多數(shù)電動(dòng)自行車都是

9、采用高效稀土永磁式有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。有刷電機(jī)由機(jī)械換向，啟動(dòng)時(shí)力矩很大，是直流電機(jī)的主流產(chǎn)品，對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求較低，使得控制系統(tǒng)電子線路簡(jiǎn)單。但使用一年左右就需要更換有刷電機(jī)的內(nèi)炭刷。 高效稀土永磁式無(wú)刷電機(jī)則是一種特殊的直流電機(jī)，它是由內(nèi)置傳感器外加電子換相器進(jìn)行電子換向。 無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有傳動(dòng)齒輪，避免了機(jī)械摩損，運(yùn)行中幾乎沒(méi)有噪音、但無(wú)刷電機(jī)啟動(dòng)電流沖擊較大，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。二、可充電電池 用于電動(dòng)自行車的電池主要有三類，即小型密封式維護(hù)鉛酸蓄電池，鎳鎘電池和鎳氫電池。密封式免維護(hù)鉛酸電池使用成本低、容量大，被全國(guó)企業(yè)普遍采用。三、充電器 充電器式給電池補(bǔ)充電能的裝置，設(shè)計(jì)采用恒流、恒壓

10、、浮充三階段自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式，對(duì)電池產(chǎn)生保護(hù)，有效地延長(zhǎng)電池壽命。四、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有多項(xiàng)保護(hù)功能，如電量顯示、無(wú)極調(diào)速、軟啟動(dòng)、欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和剎車斷電等。 保護(hù)電機(jī)和電池，可使電流有效的輸出，產(chǎn)生所需動(dòng)力，又不燒壞電機(jī)。目前國(guó)內(nèi)開發(fā)的電動(dòng)自行車大多是以手動(dòng)調(diào)速把手來(lái)自行決定電力供給方式。五、閘把、轉(zhuǎn)把、助力傳感器 電動(dòng)車的剎車、啟動(dòng)、加速、減速等一系列的運(yùn)轉(zhuǎn)，都必須依賴于可輸入給控制器相應(yīng)信號(hào)的部件 閘把、轉(zhuǎn)把、助力傳感器。例如，剎車時(shí)，控制器必須實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)供給的斷電功能，它的信號(hào)來(lái)源就是閘把。由閘把內(nèi)部的電子電路提供出車的載體人所需要的剎車電信號(hào)，從而完成剎車這一動(dòng)作。電動(dòng)車的加速

11、則完全靠由轉(zhuǎn)把提供的信號(hào)控制。助力傳感器地作用在于人力腳踏助力驅(qū)動(dòng)時(shí)，人力與電力可以自動(dòng)匹配，因?yàn)榇藭r(shí)電機(jī)所用的電驅(qū)動(dòng)功率有所改變，需要助力傳感器檢測(cè)出騎行時(shí)的腳蹬力矩和腳蹬的速度并發(fā)出信號(hào)給控制器，使得控制器能根據(jù)實(shí)際需求提供出所需的電驅(qū)動(dòng)功率給電機(jī)。六、燈具、儀表 燈具用于電動(dòng)車的照明。 儀表用于顯示電動(dòng)車的狀態(tài)，包括電壓的顯示、速度的顯示，以及電力多少的顯示，能幫助人們?cè)隍T行的過(guò)程中，及時(shí)地了解車子的情況。如在騎行前后，可根據(jù)儀表的顯示得知電力是否充足，是否可供一天的使用，是否需要立即充電等。第二節(jié) 電動(dòng)自行車的車型構(gòu)造一、電動(dòng)自行車的常見構(gòu)造 目前為止，依靠輪轂式電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)前后輪旋轉(zhuǎn)的

12、電動(dòng)車占大多數(shù)。這并不是根據(jù)由電機(jī)、電池在電動(dòng)車上安裝位置的不同來(lái)判斷的，而主要是根據(jù)電動(dòng)車工作的原理來(lái)判斷的。這種常見的輪轂式電機(jī)電動(dòng)車，其行駛速度一般可達(dá)到每小時(shí) 20 公里，滿足了大眾行車的需要，成為當(dāng)前電動(dòng)自行車的普遍型。二、電動(dòng)自行車的特殊構(gòu)造 非輪轂式電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車在市面上也存在。這種電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)在于它的整車重量較輪轂式電機(jī)電動(dòng)車而言要輕些，而且非輪轂式的電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有柱狀式的、中置式的、摩擦輪胎式的多樣化。但是，非輪轂式的電機(jī)效率則低于輪轂式電機(jī)的效率。也就是說(shuō)，在騎行過(guò)程中，若電能一樣，那么輪轂式電機(jī)可以多行駛 5 10 的路程。但這對(duì)于在市區(qū)內(nèi)平均日程不遠(yuǎn)的平民大眾而言，影

13、響并不很大。第三節(jié) 電動(dòng)自行車的構(gòu)造要求一、電動(dòng)自行車通用技術(shù)條件 GB17761 1999 ，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定整車主要技術(shù)性能： 1 、電動(dòng)自行車最高車速不應(yīng)大于 20km/h ； 2 、電動(dòng)自行車的整車質(zhì)量（重量）不應(yīng)大于 40kg ； 3 、電動(dòng)自行車一次充電后的續(xù)行里程不應(yīng)小于 25km ； 4 、電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)額定連續(xù)輸出功率應(yīng)不大于 240w; 5 電動(dòng)自行車蓄電池應(yīng)有良好的密封性。在正常安裝位置條件下，充放電時(shí)不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象； 6 、組電池標(biāo)準(zhǔn)電壓不應(yīng)大于 48v 。二、電動(dòng)自行車用密封鉛酸電池主要技術(shù)要求 電動(dòng)自行車用密封鉛酸蓄電池的技術(shù)要求，是依據(jù)電動(dòng)自行車通用技術(shù)條件的指定

14、的。1 、電動(dòng)自行車電池的容量 目前一般電動(dòng)自行車的電機(jī)為 36V,150W-180W( 電動(dòng)摩托車一般的電機(jī)有 48v/60v,800w;48v,500w 等 ) ?，F(xiàn)以 36V180w 的電機(jī)的電動(dòng)自行車為例，其電池容量規(guī)定為 10ah （安時(shí)）， 2hr （時(shí)效）。即用 5a 放電可達(dá) 2 小時(shí)。 含義是：電動(dòng)自行車 5a 放電，可使用 2 小時(shí)，行車速度 20km ，可行駛 40km ，當(dāng)電池容量下降到 70 時(shí)，即放電時(shí)間為 1.4 小時(shí)，行駛里程尚有 28km 。符合電池充一次電行駛里程大于 25km 的要求。 當(dāng)行車時(shí)工作電流大于 5a 時(shí)，行駛不到 40km ；少于 5a 時(shí)，

15、可超過(guò) 40km.2 、電動(dòng)自行車電池的使用壽命 按電動(dòng)助力車用密封鉛酸蓄電池 JB/T10262-2001 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，循環(huán)壽命為 250 次。 含義是：電動(dòng)自行車每天充放一次，當(dāng)容量下降到 70 時(shí)，即行駛里程由 40km ，下降到 28km ，時(shí)間不少于 350 次。3 、根據(jù)對(duì)蓄電池容量和壽命的技術(shù)條件 可描述為：電動(dòng)自行車，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，平均工作電流不應(yīng)大于 5a 。新 電池時(shí)，可行駛 40km ，電池壽命終止前，可行駛 28km 。而且，電動(dòng)自行車行駛里程從 40km 降到 28km 的時(shí)間應(yīng)在一年以上。第三章 電機(jī)第一節(jié) 電動(dòng)自行車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀一、電動(dòng)自行車電機(jī)

16、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷程 20 世紀(jì) 80 年代初是國(guó)內(nèi)電動(dòng)自行車的第一個(gè)高潮期，當(dāng)時(shí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用的是有刷高速盤式外掛電機(jī)，因?yàn)椴牧系南拗?，電刷的壽命只?500h ，而該車匹配灌液鉛酸電池，由于電池只有 2 3 個(gè)月的壽命，呈現(xiàn)出了大批量的維護(hù)問(wèn)題，電動(dòng)自行車的第一次起步很快被扼殺了。 20 世紀(jì) 80 年代后期發(fā)展的電動(dòng)自行車，除了大多數(shù)采用高速有刷電機(jī)加齒輪減速驅(qū)動(dòng)方案外，已經(jīng)開始出現(xiàn)低速無(wú)刷直流電機(jī)輪轂，當(dāng)時(shí)的磁鋼采用了鐵氧體磁鋼，電機(jī)體積比現(xiàn)在市場(chǎng)上同樣的低速無(wú)刷直流電機(jī)大 50 左右，效率也低，電池沒(méi)有本質(zhì)上的改變，電動(dòng)自行車的第二次高潮很快就結(jié)束了。 直到 1996 年，開始以高速

17、有刷直流電機(jī)為主，有印制繞組高速有刷電機(jī)和繞線式高速有刷電機(jī)兩種方式，加上行星減速齒輪做成有刷輪轂。現(xiàn)在有刷市場(chǎng)由繞線式的高速有刷電機(jī)和后來(lái)的低速電機(jī)取代。 由于有了高磁性能的釹硼材料，直接驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電機(jī)此時(shí)開始進(jìn)入一部分高檔電動(dòng)自行車市場(chǎng)，體積重量在原有的基礎(chǔ)上大大減小，電機(jī)重量縮減為 5.3 6.5kg 。 由于技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的需求，最近無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，包括直接驅(qū)動(dòng)的低速方案和加齒減速的高速輪轂方案，因?yàn)榭刂破骷夹g(shù)的突破，性能和價(jià)格上都有了明顯的優(yōu)勢(shì)。 目前，我國(guó)大多數(shù)電動(dòng)車企業(yè)采用的驅(qū)動(dòng)方式是稀土永磁電機(jī)輪轂。此種電機(jī)具有高效率的特點(diǎn)。由于我國(guó)是稀土強(qiáng)磁材料釹硼的資源大國(guó)和主

18、要出口國(guó)，使得我國(guó)在制造電機(jī)上有不可比擬的資源優(yōu)勢(shì)。 日本電動(dòng)車大多數(shù)采用中軸式驅(qū)動(dòng)方式，主要原因有兩個(gè)：一是日本在法律中規(guī)定電動(dòng)自行車必須依據(jù)人力來(lái)輸出輔助的電力，因此必須測(cè)量腳踏力，在中軸安裝測(cè)力機(jī)構(gòu)（傳感器）將驅(qū)動(dòng)機(jī)和測(cè)力機(jī)構(gòu)合成一體。制造的電動(dòng)輪轂與國(guó)內(nèi)電動(dòng)輪轂相比，無(wú)論從外形尺寸還是從重量上都有所不及（外型大，重量重）。二、電動(dòng)自行車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀1 、電動(dòng)自行車對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求 隨著電動(dòng)自行車的深入研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要性逐步顯露出來(lái)。越來(lái)越多的生產(chǎn)廠商和消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)，控制水平的提高標(biāo)志著電動(dòng)自行車檔次地 提高，電動(dòng)自行車的功能、特性以及品牌也是通過(guò)控

19、制器體現(xiàn)出來(lái)的。 其基本功能有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、參數(shù)顯示和電池管理，通過(guò)控制器收集各方面的信息，使得自行車操作靈活舒適，控制電機(jī)運(yùn)行，調(diào)節(jié)自行車速度，提高電機(jī)以及蓄電池效率，節(jié)省能源，保護(hù)電機(jī)和蓄電池，降低自行車在受到破壞時(shí)的操作程度，保障使用者和他人的人生安全。 電動(dòng)自行車除了外觀造型車架設(shè)計(jì)以外，驅(qū)動(dòng)源是其區(qū)別于普通自行車的主要部分，電動(dòng)自行車的動(dòng)力配置實(shí)際上是電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇、蓄電池容量的選擇以及兩者之間的合理匹配。 電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)自行車的關(guān)鍵部件，電動(dòng)自行車在其正常行駛時(shí)是一種隨機(jī)變速的工作法狀態(tài)，這要求電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)據(jù)也實(shí)現(xiàn)變化，需要電機(jī)的額定工作范圍寬。由于城市道路比較擁擠，行駛狀態(tài)經(jīng)常改變

20、。因此，啟動(dòng)要快，運(yùn)行要平穩(wěn)。對(duì)電機(jī)來(lái)說(shuō)求加速性能好，轉(zhuǎn)距脈動(dòng)小。 電動(dòng)自行車對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總體要求是：功能齊全、效率高、可靠性高、可維修性、經(jīng)濟(jì)性好。2 、電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的分類A 、按電機(jī)原理分類 在電動(dòng)車的應(yīng)用中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式按電機(jī)原理可分為直流電機(jī)、交流異步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)，其中直流電機(jī)又可分為有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)。 電動(dòng)自行車中以直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主。前期以有刷直流電機(jī)占多數(shù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步吆喝市場(chǎng)的需要，目前逐步向無(wú)刷直流電機(jī)發(fā)展。B 、按整車的安裝結(jié)構(gòu)分類 按整車的安裝結(jié)構(gòu)可分為摩擦式、輪轂式、中軸式。 目前，國(guó)內(nèi)大部分廠家是采用輪轂驅(qū)動(dòng)方式，考慮到整車的力學(xué)性能、重心和造型，

21、后輪驅(qū)動(dòng)方式于前輪驅(qū)動(dòng)方式。C 、按電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類 按電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以分為低速力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式和高速電機(jī)減速式兩種。前者由于省去了減速箱，故噪聲很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性比較高，但是和后者相比，重量要重，大約相差 1kg 。輪轂式宜采用低速直接驅(qū)動(dòng)，而中軸式一般采用高速電機(jī)減速式。第二節(jié) 電機(jī)的命名關(guān)于電動(dòng)車所用的電機(jī)，國(guó)際上有專門的命名標(biāo)準(zhǔn)： 派生代號(hào)，用大寫漢語(yǔ)拼音字母表示 性能參數(shù)代號(hào)，用二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示 產(chǎn)品名稱代號(hào)，用大寫漢語(yǔ)拼音字母表示 機(jī)座號(hào)，以機(jī)殼外徑（ mm ）表示產(chǎn)品名稱代號(hào)： STY 鐵氧體永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī) SYX 稀土永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī) SXPT 鐵氧體永磁

22、式線繞盤式直流電動(dòng)機(jī) SPXP 稀土永磁式線繞盤式直流電動(dòng)機(jī) SWT 鐵氧體永磁式無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機(jī) SN 印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī) YX 三相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié) 電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)的通電原理不一樣，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不一樣。對(duì)輪轂式帶你機(jī)而言，電機(jī)力矩的輸出方式（是否經(jīng)過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)減速）不一樣，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也不一樣。1 、常見高速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu) 這種輪轂式電機(jī)由內(nèi)置高速有刷電機(jī)心、減速齒輪組、超越離合器、輪轂端蓋等部件組成。高速有刷有齒輪式電機(jī)屬于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。2 、常見低速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu) 這種輪轂式電機(jī)由炭刷、換相器、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成

23、。低速有刷無(wú)齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。3 、常見高速無(wú)刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu) 這種輪轂式電機(jī)由高速無(wú)刷電機(jī)心、行星摩擦滾子、超越離合器、輸出法蘭、端蓋、輪轂外殼等部件組成。高速無(wú)刷有齒輪轂式電機(jī)屬于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。4 、常見低速無(wú)刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu) 這種輪轂式電機(jī)由電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成。低速無(wú)刷無(wú)齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。第四節(jié) 電機(jī)的工作原理一、有刷電機(jī)的工作原理 有刷電機(jī)工作時(shí)，線圈和換相器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和炭刷不轉(zhuǎn)。下面我們以有刷電機(jī)的工作模型圖，簡(jiǎn)單講解有刷電機(jī)的工作原理。二、無(wú)刷電機(jī)的工作原理 無(wú)刷電機(jī)的線圈與位置傳感器是固定在電機(jī)軸上的，是定子的一部分。第

24、五節(jié) 電機(jī)的拆裝與保養(yǎng) 一、拆卸電機(jī) 撥開電機(jī)與控制器之間的引線即為拆卸電機(jī)的第一步。這一步看似簡(jiǎn)單，但要注意引線之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以免在安裝時(shí)接錯(cuò)線，造成正負(fù)極反接，損壞或燒毀元件，甚至影響到控制器的功能。 拆卸電機(jī)的第二步為松動(dòng)電機(jī)的螺釘。由于電機(jī)的磁鋼具有極強(qiáng)的吸附性，因此為了防止在裝配電機(jī)時(shí)磁鋼上吸附其它的雜質(zhì)，在打開端蓋前必須先清潔好周圍的環(huán)境。其次，松動(dòng)螺釘時(shí)可采取對(duì)角松動(dòng)的方式，以次來(lái)減輕強(qiáng)吸力所帶來(lái)的不便，既省力又不會(huì)損傷電機(jī)的外殼。 拆卸電機(jī)后，可進(jìn)行電機(jī)故障的排除。其間，我們可以觀察一下電機(jī)的氣隙。即電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子的徑向之間有 0.25 0.8mm 的空氣間隙。 完成了拆卸

25、電機(jī)和排除電機(jī)故障，就到了裝配電機(jī)這一最后步驟了，此時(shí)應(yīng)該注意避免掃堂現(xiàn)象額出現(xiàn)。為了做到這一點(diǎn)，可以在打開電機(jī)端蓋時(shí)，在端蓋與輪轂的相對(duì)位置上注明標(biāo)記，然后按標(biāo)記進(jìn)行裝配即可。 二、潤(rùn)滑電機(jī)內(nèi)部的齒輪 潤(rùn)滑電機(jī)內(nèi)部的齒輪，可以使得電機(jī)內(nèi)部元件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更加順暢。此舉可用于減小電機(jī)運(yùn)行的噪音，或用于更新?lián)Q入的電機(jī)內(nèi)部元件。 三、組裝電機(jī)的要點(diǎn) 在組裝電機(jī)時(shí)，應(yīng)該考慮到電機(jī)的強(qiáng)吸力可能造成的影響。如部件未到位，可由于吸力使得端蓋突然蓋住，產(chǎn)生劇烈撞擊、卡位，甚至損壞。又如磁鋼表面吸附有雜質(zhì)，造成電機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)等。因此，組裝時(shí)依舊要保持周圍環(huán)境的潔凈，并保證輪轂體固定的結(jié)實(shí)。遇到有刷電機(jī)時(shí)，還要注

26、意刷握里的彈簧是否有彈性，炭刷與換相器是否已經(jīng)正確定位，炭刷與刷握之間是否會(huì)碰擦等。第六節(jié) 電機(jī)的故障與檢修 電機(jī)的故障有機(jī)械故障與電器故障兩大類，界些故障比較容易發(fā)現(xiàn)，二電氣故障就要通過(guò)測(cè)量其電壓或電流進(jìn)行分析判斷了。我們現(xiàn)在介紹電機(jī)常見故障的檢測(cè)與排除方法。一、電機(jī)的空載電流大 將萬(wàn)用表置于直流 20A 檔位，將紅、黑表筆串聯(lián)接在控制器的電源輸入端。打開電源，在電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，記錄下此時(shí)萬(wàn)用表的最大電流數(shù)值 A1 。 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，使電機(jī)高速空載轉(zhuǎn)動(dòng) 10 秒以上。等電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后，開始觀察并記錄此時(shí)萬(wàn)用表的最大數(shù)值 A2 。 電機(jī)的空載電流 =A2-A1 各種電機(jī)的無(wú)故障最大極限空載電

27、流參考表如下：電機(jī)形式額定電壓 24V額定電壓 36V側(cè)掛電機(jī)2.2A1.8A高速有刷電機(jī)1.7A1.0A低速有刷電機(jī)1.0A0.6A高速無(wú)刷電機(jī)1.7A1.0A低速無(wú)刷電機(jī)1.0A0.6A 電機(jī)的空載電流大于參考表極限數(shù)據(jù)時(shí)，表明電機(jī)出現(xiàn)了故障。 電機(jī)空載電流大的原因有： a 、電機(jī)內(nèi)部界些摩擦大； b 、線圈局部短路； c 、磁鋼退磁。 我們繼續(xù)往下做有關(guān)的測(cè)試與檢查項(xiàng)目，可以進(jìn)一步判斷出故障原因或故障部位。二、電機(jī)磁鋼退磁狀況的檢修 常見的一種檢測(cè)方式是：利用電機(jī)空載與負(fù)載轉(zhuǎn)速的比數(shù)，檢測(cè)出電機(jī)的磁鋼是否退磁。 首先，在電機(jī)空載的高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，穩(wěn)定電機(jī)轉(zhuǎn)速。然后，用測(cè)量計(jì)測(cè)量出手持式的

28、速度 / 轉(zhuǎn)速，記錄下此時(shí)電機(jī)的空載最高轉(zhuǎn)速 N1 ，即為負(fù)載轉(zhuǎn)速。 空載轉(zhuǎn)速的記錄則是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，行駛 200m 行程以上，然后用測(cè)量計(jì)測(cè)量出此時(shí)電機(jī)的空載最高轉(zhuǎn)速 N2 即為空載轉(zhuǎn)速。 同時(shí)，要保證電機(jī)的高速空載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間都要在 10 秒以上。 最后，利用公式：空載 / 負(fù)載轉(zhuǎn)速 N2/N1 ，來(lái)計(jì)算它們之間的比值。 當(dāng)電機(jī)的空載與負(fù)載轉(zhuǎn)速的比值大于 1.58 時(shí)，說(shuō)明電機(jī)的磁鋼退磁比較嚴(yán)重了。 此時(shí)維修的方法是及時(shí)地更換電機(jī)里面整套的磁鋼，或是更換整個(gè)電機(jī)。三、電機(jī)在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部有機(jī)械碰撞或機(jī)械噪音電機(jī)形式噪音產(chǎn)生原因分析維修方法無(wú)刷無(wú)齒電機(jī)軸承損壞更換軸承磁鋼脫落電機(jī)掃堂粘接磁鋼電機(jī)

29、內(nèi)部軸向串動(dòng)軸向增加合適墊圈線圈散落更換電機(jī)無(wú)刷有齒電機(jī)軸承損壞更換軸承齒輪磨損潤(rùn)滑或更換齒輪超越離合器失效更換超越離合器有刷無(wú)齒電機(jī)軸承損壞更換軸承磁鋼脫落電機(jī)掃堂粘接磁鋼電機(jī)內(nèi)部軸向串動(dòng)軸向增加合適墊圈線圈散落更換電機(jī)有刷有齒電機(jī)軸承損壞更換軸承齒輪磨損潤(rùn)滑或更換齒輪電機(jī)心內(nèi)部變形更換電機(jī)心超越離合器失效更換超越離合器 無(wú)論高速電機(jī)還是低速電機(jī)，在負(fù)載運(yùn)行時(shí)都不應(yīng)該出現(xiàn)機(jī)械碰撞或不連續(xù)、不規(guī)則的機(jī)械噪音。不同形式的電機(jī)可以參考下表運(yùn)用不同的方法進(jìn)行維修。四、電機(jī)發(fā)熱 用非接觸式的紅外線溫度計(jì)，或萬(wàn)用表的溫度量檔位（帶溫度測(cè)量的萬(wàn)用表），測(cè)量電機(jī)端蓋的溫度超過(guò)環(huán)境溫度 25 以上時(shí)，表明電機(jī)

30、的溫度已經(jīng)超出了正常的范圍，一般電機(jī)的溫度升應(yīng)在 20 以下。電機(jī)發(fā)熱的直接原因是由于電流大引起的。電機(jī)電流 I ，電機(jī)的輸入電動(dòng)勢(shì) E1 ，電機(jī)旋轉(zhuǎn)的感生電動(dòng)勢(shì)（又叫反電動(dòng)勢(shì)） E2 ，與電機(jī)線圈電阻 R 之間的關(guān)系是：I=(E1-E2)/RI 增大，說(shuō)明 R 變小或 E2 減小了。 R 變小一般是線圈短路或開路引起的。 E2 減小一般是磁鋼退磁所引起的，或者是線圈短路、開路引起的。在電動(dòng)車的這車維修實(shí)踐中，處理電機(jī)發(fā)熱故障的方法，一般是更換電機(jī)。五、整車行駛里程縮短，電機(jī)乏力 25 環(huán)境溫度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，用不同形式的電機(jī)裝配的整車。其續(xù)行里程不一樣，我們可以參照下表的數(shù)據(jù)來(lái)判斷整車的

31、續(xù)行里程是否正常。表格里的數(shù)據(jù)是新電池充滿時(shí)與新電機(jī)配合所跑出來(lái)額里程數(shù)小于參考數(shù)，我們可以判定為整車的續(xù)行里程短。 整車發(fā)力表現(xiàn)為電機(jī)上坡力量小，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，帶人試車速度明顯減慢。 整車?yán)m(xù)行里程短與電機(jī)乏力（俗稱電機(jī)沒(méi)勁）的原因比較復(fù)雜。但是當(dāng)我們排除了以上 4 種電機(jī)故障之后，一般來(lái)說(shuō)，整車?yán)m(xù)行里程短的故障不是電機(jī)引起的了。這和電池容量的衰減，充電器不滿電池，控制器參數(shù)漂移（ PWM 信號(hào)沒(méi)有達(dá)到 100 ）等有關(guān)。電機(jī)形式12Ah/25 17Ah/25 12Ah/0 17Ah/0 24V36V24V36V24V36V24V36V側(cè)掛電機(jī)2335335012181725柱狀電機(jī)264036

32、5513201828有刷無(wú)齒電機(jī)2640365513201828有刷有齒電機(jī)2640365513201828無(wú)刷無(wú)齒電機(jī)3045406015232020無(wú)刷有齒電機(jī)3045406015232030第四章 蓄電池第一節(jié) 電池的簡(jiǎn)介及其發(fā)展一、電池簡(jiǎn)介 目前電動(dòng)自行車上使用的電池有密封鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鉛布電池等。但在技術(shù)上鋰離子電池、鎳氫電池和鉛布電池在工藝上都有各自難以攻克的技術(shù)難關(guān)，以至于他們都不能達(dá)到商品化的水品，僅僅處在試制試用階段。而密封鉛酸蓄電池（ 6 DZM 10 ）。以其普遍而成熟的生產(chǎn)能力，適合大眾的價(jià)位，成為現(xiàn)行的定型產(chǎn)品和商品化品種。 雖然密封鉛酸蓄電池已成

33、為電動(dòng)自行車的定型產(chǎn)品，但各廠家的工藝不同，使得各自的產(chǎn)品性能也就不同。下面我們就了解一下電池的幾大主要構(gòu)造。1 、電池板柵是決定電池密封性能的重要部件 鉛鈣錫合金。這種合金是密封電池的核心技術(shù)之一。但處理不當(dāng)，就會(huì)使電池有早期容量損失，而不能正常工作。 為避免鉛鈣錫合金的缺點(diǎn)，有不少?gòu)S家使用鉛低低鎘合金。這種合金在一定程度上可以克服早期容量損失，但會(huì)帶來(lái)產(chǎn)氣量、自放電大，加速水耗，在電池壽命后期引起熱失控，在初期有充電不轉(zhuǎn)燈現(xiàn)象。臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)（三個(gè)月左右）循環(huán)壽命較長(zhǎng)。對(duì)密封要求很嚴(yán)的電動(dòng)自行車電池，不夠理想。2 、電池極群結(jié)構(gòu) 極群中極板的數(shù)量有 11 片、 13 片、 15 片、 17 片

34、之分。 極板片數(shù)越少，工藝成本越低。但極板片數(shù)越少，極板單位面積的電流密度越大，不利于電池的使用。電池容量較低，使用壽命也較短。3 、電解液 目前電動(dòng)自行車電池使用的電解液有兩種，一種是稀硫酸，工藝簡(jiǎn)單，成本低。另一種是稀硫酸被鎘板吸附，二氧化硅在板群兩側(cè)和頂部形成凝膠。稱為膠體電池。這種電池的特點(diǎn)是工藝復(fù)雜，成本較高，如能掌握，因二氧化硅與稀硫酸形成凝膠，電池的存酸量比稀酸式每個(gè)多 6ml 左右?？梢栽黾与姵氐膲勖?，而且容量平臺(tái)比較穩(wěn)定。 綜合上述電池的特點(diǎn)，電動(dòng)自行車電池，應(yīng)選用鉛鈣錫板柵， 15 17 片裝，膠體結(jié)構(gòu)，比較合理。二、未來(lái)電動(dòng)車電池發(fā)展趨勢(shì) 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的提

35、高，使用清潔無(wú)污染的電動(dòng)車代替燃油車成為人們必然的選擇，動(dòng)力電池有廣闊的應(yīng)用前景；水平電池相對(duì)其他蓄電池，有著更好的性能價(jià)格比，是未來(lái)電動(dòng)車電池發(fā)展的必然趨勢(shì)。 前不久，國(guó)家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、環(huán)?？偩?、機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)和電動(dòng)車輛專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合推出了“清潔汽車”與“清潔能源”工程，將發(fā)展電動(dòng)車項(xiàng)目列為“八五”與“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，并把上海、北京、天津等 12 個(gè)城市列為試點(diǎn)城市。在 2005 2010 年開始推廣電動(dòng)其次。 中國(guó)目前電動(dòng)車保有量為 2 億輛，每年自行車銷量為 2500 3000 萬(wàn)量左右。除電動(dòng)汽車及電動(dòng)自行車外，還有電動(dòng)高爾夫車、電動(dòng)游覽車、電動(dòng)游船、割草機(jī)、電動(dòng)掃地車、電動(dòng)運(yùn)

36、輸車、電動(dòng)滑板車和電動(dòng)叉車。 目前制約電動(dòng)車發(fā)展的關(guān)鍵因素是電池。電池需要解決的三個(gè)大問(wèn)題為：提高電池比能量、延長(zhǎng)電池深循環(huán)壽命和解決快速充電問(wèn)題。 目前有許多新電源在研制、生產(chǎn)過(guò)程中，如鎳氫電池、鎂電池、卷式電池等。但大都因?yàn)楦鞣N原因，一時(shí)難以投入工業(yè)化批量生產(chǎn)，成本較高。而水平鉛酸蓄電池由于采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)工藝，具有大能量、高功率、長(zhǎng)壽命、充電快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而廣受鉛酸蓄電池行業(yè)的注意。尤其在動(dòng)力型和深循環(huán)應(yīng)用方面，水平電池顯示出了良好的性能，并在電動(dòng)車和混合電動(dòng)車上獲得了成功，被認(rèn)為是一種很有前途的新型鉛酸蓄電池。 水平電池現(xiàn)在主要有兩種形式：一種是美國(guó)愛(ài)達(dá)荷大學(xué) D.B.Edwar

37、ds 開發(fā)的涂膏式水平鉛酸電池；一種是美國(guó) Electrosource 開發(fā)的鉛布水平電池發(fā)展最為迅速，技術(shù)比較成熟，有擁有自己專利的鉛布板柵制造工藝，采用機(jī)械化的裝配工序，率先實(shí)現(xiàn)了水平電池的規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品已同克萊斯勒公司、洛克希德 馬丁公司、菲亞特公司、籃鳥公司等電動(dòng)車配套。目前推出的產(chǎn)品型號(hào)有： 1 ） 12N85 ，應(yīng)用于電動(dòng)或混合電動(dòng)其次、巴士，目前已正式投入生產(chǎn)，產(chǎn)品可以從市場(chǎng)上購(gòu)得； 2 ） 24UV25 ，直升機(jī)啟動(dòng)用電池，目前正在 FAA （聯(lián)邦航空局）測(cè)試。根據(jù)對(duì) 12N85 電池的測(cè)試結(jié)果看，水平電池有著普通的鉛酸蓄電池不可比擬的比能量高和比功率高的有點(diǎn)，但實(shí)際測(cè)試的循

38、環(huán)壽命較低（只有 150 次循環(huán)），加上由于本身結(jié)構(gòu)上的原因而導(dǎo)致自放電大等缺點(diǎn)，水平電池還有待進(jìn)一步改進(jìn)。 在國(guó)內(nèi)，一些較大的蓄電池生產(chǎn)企業(yè)和知名研究機(jī)構(gòu)多年前通過(guò)各種途徑了解到國(guó)內(nèi)已經(jīng)采用此種新型復(fù)合材料研制出先進(jìn)的鉛酸蓄電池。有些單位還對(duì)電池樣品進(jìn)行了初步測(cè)試，并且對(duì)這種先進(jìn)技術(shù)也做過(guò)多方面的研究。 由于缺乏對(duì)基礎(chǔ)材料 無(wú)機(jī)纖維復(fù)合鉛絲這一關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)工藝的研究和開發(fā)，特別是不嗯那嘎形成工業(yè)化生產(chǎn)，上述研究鈞沒(méi)有獲得成功。因而，目前國(guó)內(nèi)廠家尚無(wú)水品電池的產(chǎn)品或?qū)崢?，但水品電池表現(xiàn)出來(lái)的一系列有點(diǎn)已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)許多蓄電池生產(chǎn)廠家及相關(guān)廠家的重視。有信息，武漢洲際銀泰已經(jīng)通過(guò)購(gòu)買鉛布的方式

39、組裝鉛布電池，并已經(jīng)投入小批量生產(chǎn)；另外據(jù)稱，廣州順能電池有限公司在國(guó)內(nèi)率先研制成玻璃纖維復(fù)合鉛絲加工設(shè)備及其組織技術(shù)和工藝，在生產(chǎn)先進(jìn)鉛酸動(dòng)力電池所需的高性能板柵材料的同時(shí)，正努力尋找開發(fā)水平電池的新途徑。第二節(jié) 蓄電池的結(jié)構(gòu)一、蓄電池的基本結(jié)構(gòu) 由蓄電池的結(jié)構(gòu)剖析圖中，我們可以直觀地看出蓄電池的結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，極板（正極板和負(fù)極板）、隔板、安全閥、電解液、電池槽，以及其他接線和零部件，構(gòu)成了一個(gè)蓄電池。 一般而言，若干片的正負(fù)極板間隔重疊，其間用隔板將之隔離，形成了一個(gè)有 2V 電壓的單格。 3 個(gè)單格或 6 個(gè)單格就可以組合成一個(gè)蓄電池，即蓄電池含 6V 或 12V 電池。并且，蓄電池的

40、正極板要比負(fù)極板少一片。單體的蓄電池是由裝在電池槽內(nèi)的正負(fù)集群組成，并必須用密封膠將電池槽封好，以免電解液的泄漏。其中，正負(fù)集群是用鉛合金分別焊接若干騙得正負(fù)極板而形成的。蓄電池中的一些接線合零部件，如連接線或鉛零部件則用于串聯(lián)單格與單格之間的電池槽隔板，可以用穿孔或穿壁焊接的形式將其頂端連在一起。二、蓄電池中的電壓與容量 蓄電池每格的電壓有一個(gè)公式： 蓄電池電壓的天然指數(shù)電解液的酸比 天然指數(shù)為 0.84 ；電解液酸比，是指電池加水時(shí)所放的一定比例的硫酸，一般為 1.33 ，即酸比為 1.33 。 所以，蓄電池的電壓 0.84 1.33 2.14 （伏特 / 每格） 蓄電池的容量是指在一定放

41、電條件下，從蓄電池中獲得的電能量。其單位為 AH 。三、蓄電池的主要部件 蓄電池的主要部件之一是被稱為“蓄電池心臟”的極板，包括正極板合負(fù)極板。它們是蓄電池的核心部件。所有的高溫化學(xué) 反應(yīng)、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化、導(dǎo)電功能等都由極板完成。 隔板是蓄電池的又一大主要部件。隔板式電池中的隔板具有隔離的作用。使正極和負(fù)極能得以隔離，避免了短路現(xiàn)象的產(chǎn)生。在技術(shù)上已研發(fā)出的免維護(hù)隔板式蓄電池，主要是因?yàn)楦舭逯谐?xì)玻璃纖維的應(yīng)用。隔板被譽(yù)為“第三電極”，這是因?yàn)樵诿芊怆姵刂懈舭迥苄纬裳跹h(huán)，讓正極板產(chǎn)生的氧氣能通過(guò)隔板在負(fù)極板中得以利用，如此反復(fù)循環(huán)，還減少了水的損耗。另外，隔板還能大量吸收電解液，讓離子有

42、了一個(gè)良好的擴(kuò)散途徑。 所謂電解液，有兩種主要作用。由于電解液本身是由純水、硫酸和一些添加劑組成，參與了蓄電池中電的化學(xué)反應(yīng)，因此它可以稱得上是蓄電池中必不可少得活性物質(zhì)之一。其次，電解液的離子在蓄電池使用時(shí)得以遷移，而眾所周知離子是導(dǎo)電的，所以也就起到了導(dǎo)電德作用，更加完善了蓄電池本身的電化學(xué)反應(yīng)。 蓄電池德另一個(gè)關(guān)鍵部件是位于蓄電池頂部德安全閥。它可以稱之為“蓄電池的保護(hù)傘”。這主要源于它重要的四大保護(hù)作用：即安全保護(hù)、內(nèi)壓保護(hù)、密封保護(hù)和防爆保護(hù)。安全保護(hù)： 為了不讓電池破裂、變形，必須要在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)大氣壓時(shí)，將壓力得以釋放。此時(shí)，安全閥就有一個(gè)安全閥壓。使在使用蓄電池過(guò)程中，蓄電

43、池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體氣壓達(dá)到安全閥壓時(shí)，安全閥就會(huì)自動(dòng)開閥解壓。內(nèi)壓保護(hù)： 為了能使蓄電池內(nèi)部能不斷進(jìn)行氧復(fù)合的化學(xué)反應(yīng)，減少失水，安全閥還可以做到保證蓄電池內(nèi)有一定壓力的功能。密封保護(hù)： 安全閥的密封保護(hù)不僅能防止外圍空氣入侵蓄電池內(nèi)部，而且還能防止蓄電池內(nèi)部由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的酸性氣體外泄。防爆保護(hù)： 內(nèi)部設(shè)有防酸片和防爆片的安全閥具有防爆保護(hù)功能。第三節(jié) 蓄電池的使用和保養(yǎng)一、蓄電池容量和壽命 容量和壽命是衡量蓄電池性能德主要指標(biāo)，容量一般用安時(shí)來(lái)表示，表現(xiàn)的是蓄電池儲(chǔ)備的能力。 例如，一個(gè)標(biāo)稱為 12 安時(shí)的新的電動(dòng)車專用蓄電池組按最近制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，則必須達(dá)到以 6 安培放電，放至終止電壓

44、31.5V 德時(shí)間應(yīng)不低于 2 小時(shí)的水平。將這種電池用于電動(dòng)自行車，載重 75 公斤，在平坦的路面騎行，工作電流約為 4 安培，放電時(shí)間應(yīng)大于 3 個(gè)小時(shí)，時(shí)速為 20 公里，那么它的理論續(xù)行里程將達(dá)到 60 公里，若考慮到途中剎車、啟動(dòng)等費(fèi)電的因素，采用這種電池的電動(dòng)車標(biāo)稱續(xù)行里程 45 60 里程是合適的。 壽命則是表示蓄電池容量衰退速度的一項(xiàng)指標(biāo)，隨著使用的深入，蓄電池容量衰退是不可避免的，當(dāng)容量衰退到一個(gè)規(guī)定值時(shí)，可以判定壽命終結(jié)，按照新指定的電動(dòng)車專用電池標(biāo)準(zhǔn)，以用容量 70 的充放電循環(huán)次數(shù)來(lái)表示蓄電池的壽命，合格低線為 350 次。 因此，對(duì)于日常交通距離小于 30 公里的用戶

45、而言，若電機(jī)、控制器、充電器等因素都是良好的，使用方法也無(wú)不當(dāng)，一組較好的電池的最短服役時(shí)間達(dá)到 1 年以上應(yīng)該是可以保證的，一般可以用到一年半，若再加上可維護(hù)的技術(shù)方案了，通過(guò)專業(yè)的維護(hù)也可以延長(zhǎng)一些服役時(shí)間。而在蓄電池的消費(fèi)的問(wèn)題上，良好的蓄電池每天僅有一元的消耗，又體現(xiàn)出了電動(dòng)自行車作為新世紀(jì)節(jié)能環(huán)保時(shí)尚的一面。二、影響蓄電池壽命的因素 影響蓄電池壽命的因素可分成三個(gè)方面。首先是蓄電池本身的性能和質(zhì)量，其次是使用者的使用情況，我們將重點(diǎn)對(duì)第二個(gè)因素展開討論。 在電動(dòng)車系統(tǒng)中影響蓄電池使用壽命的最主要因素有兩個(gè)，一個(gè)是電機(jī)的效率狀態(tài)，其次是充電器的設(shè)計(jì)。 如果電機(jī)效率范圍窄，一方面耗電水平

46、增加，另一方面，經(jīng)常工作在低效率區(qū)，電機(jī)內(nèi)部容易發(fā)熱，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，磁性材料就會(huì)出現(xiàn)不可逆的退磁，久而久之，效率進(jìn)一步下降，從而進(jìn)入惡性循環(huán)，這輛電動(dòng)車就會(huì)變成某種意義上的“電老虎”，即使更換了電池也無(wú)濟(jì)于事。另外導(dǎo)致電機(jī)降低效率的因素還有：電刷的過(guò)度磨損，等等。 關(guān)于充電器，對(duì)于電池來(lái)說(shuō)則更加重要，一種好的充電器可以有效的避免失水和硅酸鹽化，反之，若采用技術(shù)優(yōu)劣的充電器，電池就會(huì)很快地被充壞。 目前，電動(dòng)助理車行業(yè)中普遍采用二段式（恒流恒壓限流）、三段式（恒流恒壓浮充）這兩種充電方式，雖然這兩種充電方式基本上能滿足蓄電池的要求，但對(duì)出氣量缺乏控制措施，尤其在充電后期，蓄電池會(huì)析出大量氣體，導(dǎo)

47、致電解液損失加快；極板被產(chǎn)生的氣體強(qiáng)力沖刷，造成極板上活性物質(zhì)脫漏，嚴(yán)重縮短電池壽命。 蓄電池長(zhǎng)期充電不足是常見的，有些廠家采用完全充電和提高充電終止電壓的方式進(jìn)行充電，來(lái)增加電池容量回復(fù)能力，這雖然在某些程度上有些效果，但同時(shí)卻導(dǎo)致了電池的嚴(yán)重失水。 因此，蓄電池與充電器的關(guān)系對(duì)電動(dòng)車的使用和電動(dòng)車以后的發(fā)展，都是及其重要的，是兩根重要的生命線。 屬于用戶的因素主要是要防止蓄電池的“虧電存放”長(zhǎng)期不用的電池也應(yīng)注意經(jīng)常給予充電。三、如何使用才能延長(zhǎng)電池的壽命？ 大電流放電是影響電池壽命的主要因素，因此，防止大電流放電是延長(zhǎng)電池壽命的主要手段。上橋、爬坡，或逆風(fēng)行駛，應(yīng)該輔助以人力驅(qū)動(dòng)，防止電

48、池供應(yīng)電流突然增大。A 、 在剛上車騎行或行駛途中緊急剎車止速后又要騎行時(shí)，最好用腳先蹬幾下，待電動(dòng)車有一定的速度后再加以電動(dòng)騎行，以避免啟動(dòng)電流過(guò)大。B 、 在騎行過(guò)程中，若需要加速時(shí)，應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)速把，避免直接加速至最快，因?yàn)檫@樣會(huì)產(chǎn)生大電流沖擊電池，從而影響電池壽命。C 、 在騎行中，盡量避免頻繁剎車、啟動(dòng)，在速度較慢時(shí)多用腳蹬驅(qū)動(dòng)，這樣不僅增加了續(xù)行里程，提高電池使用效率，同樣也延長(zhǎng)了電池的使用壽命。D 、 經(jīng)常充電，使電池經(jīng)常處于充滿狀態(tài)，有條件的情況最好隨用隨充。E 、 長(zhǎng)期不用的，應(yīng)將電池充滿后存放，并定期（一個(gè)月）補(bǔ)充電。F 、 選擇智能型分階段的充電器，防止過(guò)充導(dǎo)致失水。G

49、、 選擇高效率的電動(dòng)輪轂系統(tǒng)，減少工作電流。H 、 日常使用過(guò)程中注意剎車是否正常，以免耗電過(guò)大。I 、 更換新電池時(shí)應(yīng)由專業(yè)人員癥斷電機(jī)的磨損情況，若有必要需要及時(shí)更換電刷或其他磨損零件和更換潤(rùn)滑劑。第四節(jié) 蓄電池的故障與維修 電動(dòng)車用蓄電池制造水平參差不齊，蓄電池質(zhì)量、性能區(qū)別也相當(dāng)大。與蓄電池配合的設(shè)備質(zhì)量好壞也不同程度的影響蓄電池的性能。使用條件的千差萬(wàn)別，也造成電動(dòng)車性能的差異，在用戶看來(lái)都可能理解成為蓄電池的質(zhì)量問(wèn)題。在電動(dòng)車的主要部件中，蓄電池的故障率較高，以下列舉了一些典型的故障現(xiàn)象，介紹其檢查處理方法。一、電池出現(xiàn)“不均衡”（故障現(xiàn)象） 串聯(lián)蓄電池組的均衡性是一個(gè)世界性的難題

50、，使用過(guò)程中總會(huì)有“落后”蓄電池存在。其原因是多種多樣的，有產(chǎn)生原因，也有原材料的原因和使用的原因等。（故障的檢查和處理） 首先將電池進(jìn)行一般性的維護(hù)充電，然后用 2 個(gè)小時(shí)將電流放電，放電過(guò)程中不斷地測(cè)量電池的電壓，將放電容量不足的“落后”電流選出來(lái)給予處理。先補(bǔ)加 1.050 的稀硫酸至剛好看到有流動(dòng)電解液出現(xiàn)，再繼續(xù)充電 12 15 小時(shí)。充電時(shí)注意電池的溫度不要超過(guò) 50 。充電結(jié)束后，靜置 0.5 4 個(gè)小時(shí)，重作 2 小時(shí)方電。放電過(guò)程中，測(cè)量單格電壓的數(shù)值，若放電時(shí)間達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或單元格電壓到了 1.6V ，放電時(shí)間與正常單元格電池相差較大者（出廠三個(gè)月相差 5 分鐘以上），則還需

51、要重復(fù)上述充放電程序操作，直到符合要求為止。 若是重復(fù)充放循環(huán)后，電池容量無(wú)明顯上升或仍為 0V 左右低壓，這種電池一般有短路存在，或活性物質(zhì)嚴(yán)重脫落軟化，嚴(yán)重不可逆硫酸鹽化等，無(wú)法修復(fù)，應(yīng)作報(bào)廢處理。對(duì)符合要求者可以繼續(xù)使用的電池，但應(yīng)再恒壓 15v/ 只的充電條件下，抽盡流動(dòng)的電解液，擦干凈電池表面，安上帽閥，用 PVC （或氯仿）粘合劑將面板粘合好。二、電池充不進(jìn)電現(xiàn)象： 首先檢查充電回路的連接是否可靠，檢查連線與插頭接觸是否完好，認(rèn)真檢查插座和插頭是否有“打火”燒糊現(xiàn)象，有無(wú)線路損傷斷弦等。 檢查充電器有無(wú)損壞，充電參數(shù)是否符合要求：即初期充電電流達(dá)到 1.6 2.5A/ 只；最高充電

52、電壓達(dá)到 14.8 14.9V/ 只；充電浮充電轉(zhuǎn)換電流達(dá)到 0.3 0.4A/ 只，浮充電壓達(dá)到 14.0 14.4v/ 只。 查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象，即電池是否缺液嚴(yán)重。 還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化。極板的不可逆硫酸鹽化，可通過(guò)充放電測(cè)量其端電壓的變化來(lái)判斷。在充電時(shí)，電池的電壓上升特別快，某些單格電壓特別高，超出正常值很多；放電時(shí)，電壓下降特別快，電池不存電或存電很少。 出現(xiàn)上述情況，可判斷電池出現(xiàn)不可逆硫酸鹽化。（檢查和處理） 先將充電回路連接牢固，充電器不正常的應(yīng)更換。干涸的電池應(yīng)補(bǔ)加純水或 1.050 的硫酸，進(jìn)行維護(hù)充電放電恢復(fù)電池容量。如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化，應(yīng)進(jìn)

53、行均衡充電恢復(fù)容量。干涸的電池加液后的維護(hù)充電，應(yīng)控制最大電流 1.8A ，充電 10 15 小時(shí)，三只電池的電壓均在 13.4V/ 只以上為好。 如果電池之間電壓差別超過(guò) 0.3A ，說(shuō)明電池已經(jīng)出現(xiàn)不同步的不可逆硫酸鹽化。對(duì)于發(fā)生不可逆硫酸鹽化的電池，需要更換整組電池或激活電池。三、電池變形故障： 蓄電池變形不是突發(fā)的，往往使有一個(gè)過(guò)程的。 蓄電池在充電到容量的 80 左右進(jìn)入高壓充電區(qū)，這時(shí)，在正極板上先析出氧氣，氧氣通過(guò)隔板中的空，到達(dá)負(fù)極，在負(fù)極板上進(jìn)行氧氣發(fā)生速度增大，負(fù)極開始產(chǎn)生氫氣。大量氣體的增加使蓄電池內(nèi)壓超過(guò)開發(fā)壓，安全閥打開，氣體溢出沒(méi)，最終表現(xiàn)為失水。隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)

54、的增加，水分逐漸減少，結(jié)果蓄電池出現(xiàn)以下情況： 1 ）氧氣“通道”通道變得暢通，正極產(chǎn)生的氧氣很容易通過(guò)“通道”到達(dá)負(fù)極。2 ）熱容減小，在蓄電池中熱容最大的是水，水損失后，蓄電池?zé)崛荽蟠鬁p小，產(chǎn)生的熱量是蓄電池溫度升高很快。3 ）由于失水后蓄電池中超細(xì)玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象，使之與正負(fù)極板的附著力變差，內(nèi)阻增大，充放電過(guò)程中發(fā)熱量加大。經(jīng)過(guò)上述過(guò)程，蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過(guò)電池槽散熱，如散熱量小于發(fā)熱量，即出項(xiàng)溫度上升現(xiàn)象。溫度上升，使蓄電池析氣過(guò)電位降低，析氣量增大，正極大量的氧氣通過(guò)“通道”，在負(fù)極表面反應(yīng)，發(fā)出大量的熱量，使溫度快速上升，形成惡性循環(huán)，即所謂的“熱失控”，最終溫度

55、達(dá)到 80 以上，即發(fā)生形變。（故障的檢查和處理）一組電池（ 3 只）同時(shí)變形時(shí)，先做電壓檢查。如果電壓基本正常，還應(yīng)測(cè)量單格電壓判斷是否短路，無(wú)短路則說(shuō)明變形是過(guò)充電產(chǎn)生“熱失控”所致。應(yīng)著重檢查充電器的充電參數(shù)。電壓偏高（高于 44.7V 以上）無(wú)過(guò)充電保護(hù)或涓流轉(zhuǎn)換點(diǎn)電流不相同，一般說(shuō)用鉛鈣錫鋁合金制作的板柵的蓄電池轉(zhuǎn)換電流較大，要求更換充電器。 一組電池（ 3 只）中只有 1 只或 2 只變形，有以下故障的可能性：A 、 是電池荷點(diǎn)不一致，充電時(shí)造成某些電池過(guò)充電引起變形。荷電不一致的原因，可能有短路單格存在，也可能用戶將電池試驗(yàn)放電或自放電等；B 、 是某些電池出現(xiàn)極板不可逆硫酸鹽化，內(nèi)阻增大，充電發(fā)熱變形；C 、 是某些電池連線時(shí)負(fù)極造成充電發(fā)熱變形。對(duì)未變形的電池檢查放電容量以及自放電特性，若無(wú)異常則不屬于電池問(wèn)題。解決電蓄電池變形的措施有： 保證不漏液的前提下盡可能多加液，以延長(zhǎng)或避免“熱失控”的產(chǎn)生； 避免產(chǎn)生內(nèi)部短路或微短路，以及帶有微短路的傾向發(fā)生； 使用過(guò)程中應(yīng)防止放電的發(fā)生，做到足電存放； 嚴(yán)格檢查充電器，不得有嚴(yán)重過(guò)充現(xiàn)象。