【正文】 60。RETI END5．7電動自行車的核心蓄電池1電動車的電池的性能為什么天冷性能差天熱性能好？蓄電池的充放電過程是一個電化學(xué)的反應(yīng)過程，是受溫度影響的，以25度為標準溫度，放電過程中，每下降一度，電池容量幾乎下降百分之一，充電過程更明顯，所以在冬天，盡量放在溫暖的環(huán)境中充電（當然也不是溫度越高越好，溫度過高會影響電池壽命，甚至發(fā)生危險），以便充電飽滿。電動車電池的充電基本都是三段式充電，第一階段是恒定電流充電，第二階段是恒壓充電，第三階段是浮充充電，第一、二階段時，充電器顯示紅燈，隨著電池趨于飽和，充電電流越來越小，當電流小于設(shè)計值后，充電器指示燈有紅色變?yōu)榫G色，繼而轉(zhuǎn)為第三階段，2小時后即認為充滿，此過程是由電子元件完成，并非雙金屬片2電動車的電池原理是什么電池的內(nèi)部一般是22～28％的稀硫酸。電池正放的時候電解液可以淹沒極板并且還剩下一點空間如果把電池橫放的話會有一部分電極板暴露在空氣中，這對電池的極板非常不利，而且一般的電池的觀察孔或者電池的頂部都有排氣口與外界相通，所以電池橫放電解液很容易流出。蓄電池是電池中的一種，它的作用是能把有限的電能儲存起來，在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。它用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極，填滿二氧化鉛的鉛板作正極，并用22～28％的稀硫酸作電解質(zhì)。在充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。電池在放電時，金屬鉛是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被氧化為硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池是能反復(fù)充電、放電的電池，叫做二次電池。它的電壓是2V，通常把三個鉛蓄電池串聯(lián)起來使用，電壓是6V。汽車上用的是6個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。鉛蓄電池在使用一段時間后要補充硫酸，使電解質(zhì)保持含有22～28％的稀硫酸。 放電時,電極反應(yīng)為:PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e = PbSO4 + 2H2O 負極反應(yīng): Pb + SO42 2e = PbSO4 總反應(yīng): PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反應(yīng)是放電,向左反應(yīng)是充電) 蓄電池的應(yīng)用十分廣泛，可用于UPS，電動車，滑板車，汽車，風(fēng)能太陽能系統(tǒng)，安全報警等等方面。 鉛酸蓄電池產(chǎn)品主要有下列幾種，其用途分布如下： 起動型蓄電池：主要用于汽車、摩托車、拖拉機、柴油機等起動和照明； 固定型蓄電池：主要用于通訊、發(fā)電廠、計算機系統(tǒng)作為保護、自動控制的備用電源； 牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源； 鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機車、電力機車、客車起動、照明之動力； 儲能用蓄電池：主要用于風(fēng)力、太陽能等發(fā)電用電能儲車用電機控制器近年來的發(fā)展速度之快，使人難以想象，操作上越來越“傻瓜”化，而顯示則越來越復(fù)雜化。比如，車速的控制已經(jīng)發(fā)展到“巡航鎖定”；驅(qū)動方面，有的同時具有電動性能和助力功能，如果轉(zhuǎn)換到助力狀態(tài)，借助鏈條張力測力器，或中軸扭力傳感器，只要用腳踏動腳蹬，便可執(zhí)行助力或確定助力的大小。這期本刊開始給您講述控制器的知識，讓您對控制器有一個更全面的了解。 一、控制器與保護功能 （一） 控制器簡介簡略地講控制器是由周邊器件和主芯片（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執(zhí)行、采樣等，它們是電阻、傳感器、橋式開關(guān)電路，以及輔助單片機或?qū)Ｓ眉呻娐吠瓿煽刂七^程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發(fā)生器和脈寬調(diào)制功能電路以及能使開關(guān)電路功率管導(dǎo)通或截止、通過方波控制功率管的的導(dǎo)通時間以控制電機轉(zhuǎn)速的驅(qū)動電路、輸入輸出端口等集成在一起，而構(gòu)成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出現(xiàn)的高技術(shù)產(chǎn)品?？刂破鞯脑O(shè)計品質(zhì)、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關(guān)器件電路及周邊器件布局等，直接關(guān)系到整車的性能和運行狀態(tài)，也影響控制器本身性能和效率。不同品質(zhì)的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態(tài)的電池，有時也會在續(xù)駛能力上顯示出較大差別。 （二） 控制器的型式 目前，電動自行車所采用的控制器電路原理基本相同或接近。有刷和無刷直流電機大都采用脈寬調(diào)制的PWM控制方法調(diào)速，只是選用驅(qū)動電路、集成電路、開關(guān)電路功率晶體管和某些相關(guān)功能上的差別。元器件和電路上的差異，構(gòu)成了控制器性能上的不大相同?？刂破鲝慕Y(jié)構(gòu)上分兩種，我們把它稱為分離式和整體式。分離式 所謂分離，是指控制器主體和顯示部分分離（圖42圖423）。后者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內(nèi)，不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短，車體外觀顯得簡潔。一體式 控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精致的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數(shù)量不等的小孔，孔徑4~5mm，外敷透明防水膜?？變?nèi)相應(yīng)位置設(shè)有發(fā)光二極管以指示車速、電源和電池剩余電量。 （三）控制器的保護功能 保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因某種故障或誤操作而導(dǎo)致的可能引起的損傷等故障出現(xiàn)時，電路根據(jù)反饋信號采取的保護措施。電動自行車基本的保護功能和擴展功能如下：制動斷電 電動自行車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關(guān)。當制動時，開關(guān)被推押閉合或被斷開，而改變了原來的開關(guān)狀態(tài)。這個變化形成信號傳送到控制電路中，電路根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)出指令，立即切斷基極驅(qū)動電流，使功率截止，停止供電。因而，既保護了功率管本身，又保護了電動機，也防止了電源的浪費。欠壓保護 這里指的是電源的電壓。當放電最后階段，在負載狀態(tài)下，電源電壓已經(jīng)接近“放電終止電壓”，控制器面板（或儀表顯示盤）即顯示電量不足，引起騎行者的注意，計劃自己的行程。當電源電壓已經(jīng)達到放終時，電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器，保護電路即按預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出指令，切斷電流以保護電子器件和電源。過流保護 電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷，甚至燒毀，這是絕對應(yīng)當避免的。控制電路中，必須具備這種過電流的保護功能，在過流時經(jīng)過一定的延時即切斷電流。 過載保護 過載保護和過電流保護是相同的，載重超限必然引起電流超限。電動自行車說明書上都特別注明載重能力，但有的騎行者或未注意這一點，或抱著試一下的心理故意超載。如果沒有這種保護功能，不一定在哪個環(huán)節(jié)上引起損傷，但首當其沖的就是開關(guān)功率管，只要無刷控制器功率管燒毀一只，變成兩相供電后電動機運轉(zhuǎn)即變得無力，騎行者立即可以感覺到脈動異常；若繼續(xù)騎行，接著就燒毀第2個、第3個功率管。有兩相功率管不工作，電動機即停止運行，有刷電機則失去控制功能。因此，由過載引起的過電流是很危險的。但只要有過電流保護，載重超限后電路自動切斷電源，因超載而引起的一系列后果都可以避免。 欠速保護 仍然屬于過流保護范疇，是為不具備0速起步功能的無刷控制系統(tǒng)而設(shè)置。 限速保護 是助力型電動自行車獨有的設(shè)計控制程序。車速超過某一預(yù)定值時，電路停止供電不予助力。對電動型電動自行車而言，統(tǒng)一規(guī)定車速為20km/h，車用電動機在設(shè)計時，額定轉(zhuǎn)速就已經(jīng)設(shè)定好了，控制電路也已經(jīng)設(shè)好。電動自行車只能在不超過這個速度狀態(tài)下運行。 控制器的位置不會影響到性能，主要視設(shè)計者的意圖。但有幾項原則：（1）在運行操作允許時；（2）在整體布置允許時；（3）在線路布設(shè)要求時；（4）在配套設(shè)施要求時。第六章 電動自行車的維修和保養(yǎng)電動車養(yǎng)護注意事項1. 勤充電－－－鉛酸電池應(yīng)保持隨用隨充電的習(xí)慣，不能等到電池用光再充，這樣會影響電池壽命。如長期不用，每月充一次電。充電請使用配套的專用充電器。 多維護－－－如遇下雨積水，不能讓水淹沒輪轂中心；下車時及時關(guān)閉電門，平時將車胎充足氣；在上坡、頂風(fēng)等重負荷情況下，用腳踏助力；遇有故障及時送廠家指定的特約維修部維修。勤潤滑－－－根據(jù)使用情況，應(yīng)對前軸、后軸、中軸、飛輪、前叉、避震器轉(zhuǎn)動支點等部件每半年至1年進行一次擦洗和潤滑（推薦使用二硫化鉬潤滑脂）。電動輪轂內(nèi)的傳動部件已涂上了特殊的潤滑油，用戶不必自行擦洗潤滑。正確的日常維護、保養(yǎng)電動車，既能方便安全騎行，更能延長電動車的壽命。 電動車在使用前應(yīng)注意檢查車況是否良好，如輪胎氣壓是否充足，前后剎車是否靈敏，整車有無異響，螺絲是否松動，電池是否充足電。 在車輛剛啟動時，應(yīng)緩慢加速，避免瞬間急加速損傷元器件。為了延長電池、電機的壽命，在車輛啟動、爬坡時應(yīng)用腳踏助力。 在保證安全的前提下，行駛中應(yīng)盡量減少頻繁剎車、啟動，以節(jié)省電能。行駛中剎車時應(yīng)松開調(diào)速把，以免損害電機及其它機件。下車推行時，應(yīng)關(guān)閉電源，以防推行時無意轉(zhuǎn)動調(diào)速把，車子突然啟動發(fā)生意外。 充電時應(yīng)注意,不要使用其它品牌的充電器，每個品牌的充電器與電池的性能是相匹配的，只有專用充電器，才能達到最佳充電效果。 充電器內(nèi)含高壓線路，不要擅自拆卸。充電時，充電器上不要覆蓋任何物品，應(yīng)放置于通風(fēng)處，同時注意防止液體和金屬顆粒進入充電器內(nèi)部，防止跌落與撞擊，以免造成損傷第七章 結(jié)束語在系統(tǒng)的設(shè)計中，為了少走彎路和節(jié)省時間，應(yīng)充分考慮抗干擾性能的要求，避免在設(shè)計完成后再去進行抗干擾的補救措施。因此設(shè)計時從抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能等方面采取各種措施來提高系統(tǒng)性能。在抗干擾設(shè)計中，軟件抗干擾是被動措施，而硬件抗干擾是主動措施，只要認真分析系統(tǒng)所處環(huán)境的干擾來源以及傳播途徑，采用兩者相結(jié)合的方法，就能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠地運行。 致謝在論文即將完成之際，我的心情無法平靜。首先應(yīng)感謝的就是我的指導(dǎo)老師俞云強老師。從開始選題到論文的順利完得到了俞老師的精心指導(dǎo)。俞老師治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。同時感謝其他同學(xué)給我的幫助，感謝圖書館給我們提供了豐富的參考資料。在文章寫作過程中，我與班長的切磋和爭鳴，以及同學(xué)們從頭至尾的支持和鼓勵，也是我無法忘卻的。愿我的感激之情化作一道虔誠的祝福：愿老師和同學(xué)合家歡樂，一生平安。參考文獻[1] 胡漢才 編著《單片機原理及其接口技術(shù)》[2] 余永權(quán) 李小青 陳林康 編著〈〈單片機應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)〉〉北京航空航天大學(xué)出版社 1992年9月第1版[3] 河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 沙占友 薛樹琦 范世奇 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