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電動助力自行車技術原理

來源:電動助力自行車 發布時間:2020年01月13日

  雖然電動車和電助力自行車都是電助力交通工具,但我們須要認識到的一點事,電助力自行車和電動車兩者有著嚴格的區別,所以將兩者并不屬于同一類產品。較為直接的區別就是,電助力自行車不具備純電力騎行模式,而是需要“人力+電力”的混合動力驅動,這和電動車的純電動模式有著本質的區別,而騎這種車的方式與騎自行車沒什么區別。電力提供的助力能夠解決了騎自行車費力的問題,同時配合人力的驅動,所以在搭載不大的電池的條件下就可超越一般電動自行車的續航里程,實現更遠距離的騎行。

 

  電助力自行車的核心助力技術

 

  首先,電助力自行車早期誕生于日本,并且采用的是一力矩傳感器為核心的“Power Assist System動力輔助系統”,是一種“人力+電力”的混合動力模式,同時也可以依靠單純人力驅動。電助力自行車擁有自行車的輕巧和便捷性,又能夠彌補自行車上坡、逆風、載物時的負擔感的個人交通工具。它以傳統自行車為基礎,搭載以力矩傳感器為核心的動力系統,配有電機與電池。與電動自行車(電驢)的區別在于它不是通過轉把來調節動力大小,而是以力矩傳感器去感知騎行者踩腳踏的力度,根據人力的大小進行判斷,為騎行者提供相應的動力支持。目前全球范圍內擁有動力輔助系統的企業有不少,但在動力輔助系統里使用力矩傳感器的卻僅有幾家,如德國博世、馬牌,日本雅馬哈、松下,這些企業基本都與汽車、新能源行業相關,技術研發門檻很高,一般的企業很難進入。

 

  電動助力自行車技術普及

 

  目前,國內也有一些公司在自行研發針對電助力自行車的“力矩傳感器”,其中八方BAFANG、輕客TSINOVA都是比較有代表的少數可以研發Power Assist System動力輔助系統的企業,掌握了核心的力矩傳感器技術以及相應的算法,八方BAFANG的中置電機系統已經獲得一定的市場份額。而輕客TSINOVA還另辟蹊徑,開發出更為模塊化的VeloUP威履智慧動力系統。

 

  作為替代的“非力矩”傳感器

 

  由于力矩傳感器以及相應的系統研發存在一定的技術門檻,因此產生了幾類另辟蹊徑的替代技術,它們主要在于傳感器的替代以及可實現的簡化算法,比較有代表性的就是后軸勾爪傳感器、扭簧傳感器、以及轉速傳感器,但這些傳感器與力矩傳感器均有較大差距,所以大多都是用于低端的電動助力自行車,其中后軸勾爪傳感器表現較好,這也是近期發布的小米電助力折疊自行車助力系統所采用的傳感器;扭簧傳感器由于不能提供線性的助力輸出,所以騎行的體驗差強人意;而轉速傳感器的助力有明顯的延遲現象,同樣造成體驗不佳的問題,基本只在一些低端的電助力自行車上使用。下面我們就來詳細介紹下幾類常見的“非力矩”傳感器。

 

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