หลักการใช้งานของจักรยานไฟฟ้าคืออะไร

ระบบสร้างพลังงานไฟฟ้า

1. องค์ประกอบของแบตเตอรี่และพิมพ์

โดยทั่วไปแล้วจักรยานไฟฟ้าจะใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นแหล่งพลังงานซึ่งมีการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมอย่างกว้างขวางเนื่องจากข้อดีของความหนาแน่นของพลังงานสูงอายุการใช้งานที่ยาวนานและอัตราการสูญเสียตนเองต่ำ แบตเตอรี่ลิเธียมมีส่วนประกอบสำคัญเช่นอิเล็กโทรดบวกอิเล็กโทรดเชิงลบอิเล็กโทรไลต์และไดอะแฟรมซึ่งสามารถเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมี

2. การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าและการปลดปล่อย

การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า: เมื่อมีการชาร์จแบตเตอรี่แหล่งพลังงานภายนอก (เช่นที่ชาร์จ) จะให้พลังงานไฟฟ้าแก่แบตเตอรี่ผ่านวงจรการชาร์จเฉพาะ พลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีและเก็บไว้ในวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบของแบตเตอรี่ในขณะที่ไอออนในอิเล็กโทรไลต์ยังได้รับการย้ายถิ่นและการจัดเรียงใหม่เพื่อสร้างโครงสร้างทางเคมีที่มั่นคง

การปล่อยพลังงานไฟฟ้า: เมื่อแบตเตอรี่ถูกปล่อยพลังงานเคมีภายในแบตเตอรี่จะเริ่มถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการปล่อยวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบจะได้รับปฏิกิริยาทางเคมีปล่อยอิเล็กตรอนและไอออน อิเล็กตรอนไหลไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นมอเตอร์ผ่านวงจรภายนอกเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ไอออนอพยพผ่านอิเล็กโทรไลต์ภายในแบตเตอรี่รักษาสมดุลการชาร์จ ในกระบวนการนี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะค่อยๆลดลงจนกระทั่งสิ้นสุดการปลดปล่อย

3. กลไกการชาร์จและการป้องกัน

กระบวนการชาร์จ: เมื่อชาร์จเครื่องชาร์จจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรงและเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ผ่านส่วนต่อประสานการชาร์จ วงจรควบคุมภายในเครื่องชาร์จตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและอุณหภูมิของแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการชาร์จที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มเครื่องชาร์จจะตัดกำลังโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันการเกิดขึ้นของการชาร์จมากเกินไป

กลไกการป้องกัน: เพื่อให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานด้านความปลอดภัยและการให้บริการของแบตเตอรี่ระบบพลังงานจักรยานไฟฟ้ามักจะติดตั้งกลไกการป้องกันที่หลากหลาย กลไกเหล่านี้รวมถึงการป้องกันที่สูงเกินไปการป้องกันที่มากเกินไปการป้องกันการลัดวงจรการป้องกันอุณหภูมิและอื่น ๆ เมื่อแบตเตอรี่ผิดปกติกลไกการป้องกันจะตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและตัดกำลังหรือปรับกลยุทธ์การชาร์จ/การปลดปล่อยเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่เสียหายหรือก่อให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย

4. การจัดการพลังงานและการเพิ่มประสิทธิภาพ

ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระบบพลังงานจักรยานไฟฟ้าที่ทันสมัยยังมีการจัดการพลังงานและฟังก์ชั่นการเพิ่มประสิทธิภาพ ผ่านอัลกอริทึมการควบคุมอัจฉริยะและเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ระบบจ่ายไฟสามารถตรวจสอบไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าอุณหภูมิและพารามิเตอร์อื่น ๆ ในเวลาจริงและปรับกำลังเอาต์พุตของมอเตอร์และอัตราการคายประจุของแบตเตอรี่ตามความต้องการแบบไดนามิก ของข้อมูลผู้ขับขี่และสภาพถนน สิ่งนี้ไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงความอดทนของจักรยานไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และลดการใช้พลังงาน

ระบบควบคุม

การประมวลผลสัญญาณ

การรับสัญญาณ: คอนโทรลเลอร์ได้รับสัญญาณควบคุมจากที่จับ (คันโยก) หรือคันเหยียบซึ่งสะท้อนถึงความตั้งใจในการทำงานของผู้ใช้เช่นการเร่งความเร็วการชะลอการเบรก ฯลฯ
การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณ: คอนโทรลเลอร์วิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณที่ได้รับกำหนดความตั้งใจในการทำงานของผู้ใช้โดยการวัดความแข็งแรงและทิศทางของสัญญาณและกำหนดกลยุทธ์การควบคุมที่สอดคล้องกัน

การควบคุมปัจจุบัน

กฎระเบียบปัจจุบัน: ตามผลลัพธ์ของการประมวลผลสัญญาณคอนโทรลเลอร์จะควบคุมกระแสเอาต์พุตโดยการปรับสถานะการสลับขององค์ประกอบการสลับ (เช่นหลอด MOS) ในคอนโทรลเลอร์ปัจจุบัน จุดประสงค์ของขั้นตอนนี้คือการให้แรงบิดและพลังงานที่เหมาะสมกับมอเตอร์ตามความต้องการของไดรฟ์ที่แตกต่างกัน

มอเตอร์ไดรฟ์

การควบคุมมอเตอร์: ผ่านสัญญาณปัจจุบันเอาต์พุตคอนโทรลเลอร์จะควบคุมเฟสและขั้วของมอเตอร์เพื่อให้มอเตอร์ทำงานได้ตามปกติ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ไดรฟ์จะใช้โหมดการควบคุมความคิดเห็นปัจจุบันซึ่งปรับโดยการวัดแรงดันไฟฟ้าในลูปปัจจุบันเพื่อให้ได้การควบคุมปัจจุบันที่แม่นยำ

ฟังก์ชันการป้องกัน

การป้องกันกระแสเกิน: เมื่อมอเตอร์หรือโหลดทำให้เกิดกระแสไฟกระแทกอย่างฉับพลันเนื่องจากการลัดวงจรและเหตุผลอื่น ๆ คอนโทรลเลอร์จะเริ่มกลไกการป้องกันกระแสเกินเพื่อตัดสัญญาณขับเคลื่อนเอาต์พุตเพื่อป้องกันไม่ หรืออุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ: คอนโทรลเลอร์ยังมีการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและฟังก์ชั่นการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์หรือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกินช่วงการทำงานปกติทำให้เกิดความเสียหายหรือไม่ทำงานอย่างถูกต้อง
การป้องกันอุณหภูมิ: คอนโทรลเลอร์มักจะติดตั้งกลไกการป้องกันอุณหภูมิเมื่ออุณหภูมิคอนโทรลเลอร์สูงเกินไปมันจะตัดเอาต์พุตออกโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันความเสียหายเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป

ระบบขับรถ

องค์ประกอบของระบบ

ระบบไดรฟ์ของจักรยานไฟฟ้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่คอนโทรลเลอร์มอเตอร์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ส่งกำลัง แบตเตอรี่ให้พลังงานเป็นพลังงานคอนโทรลเลอร์มีหน้าที่ในการประมวลผลอินพุตสัญญาณโดยผู้ใช้และควบคุมเอาต์พุตปัจจุบันมอเตอร์จะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเชิงกลเพื่อขับเคลื่อนล้อและอุปกรณ์ส่งสัญญาณมีหน้าที่ส่งกำลัง มอเตอร์ไปที่ล้อ

หลักการทำงาน

แบตเตอรี่ขับเคลื่อน:

โดยทั่วไปแล้วจักรยานไฟฟ้ามักใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นแหล่งพลังงานเช่นลิเธียมไอออนหรือแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ชุดแบตเตอรี่ติดตั้งบนเฟรมและเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ผ่านสายไฟ
เมื่อแบตเตอรี่เปิดใช้งานพลังงานเคมีในชุดแบตเตอรี่จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้กำลังระบบไดรฟ์ทั้งหมด

การควบคุมคอนโทรลเลอร์:

คอนโทรลเลอร์เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของจักรยานไฟฟ้าซึ่งได้รับสัญญาณควบคุมจากที่จับการควบคุมความเร็ว (คันโยกหมุน) หรือคันเหยียบ
สัญญาณเหล่านี้ถูกประมวลผลโดยคอนโทรลเลอร์และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ควบคุมความเร็วและทิศทางของมอเตอร์
คอนโทรลเลอร์มีวงจรที่ซับซ้อนและไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งสามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำและมีฟังก์ชั่นการป้องกันที่หลากหลาย (เช่นการป้องกันกระแสเกิน

มอเตอร์ไดรฟ์:

มอเตอร์ไฟฟ้าของจักรยานไฟฟ้ามักจะใช้มอเตอร์ DC หรือมอเตอร์ AC (แปลงเป็นไดรฟ์ไฟฟ้า DC โดยอินเวอร์เตอร์) มอเตอร์ติดตั้งบนเพลากลางของล้อและเชื่อมต่อโดยตรงกับล้อ

เมื่อคอนโทรลเลอร์ส่งสัญญาณไฟฟ้าขดลวดภายในมอเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนซึ่งโต้ตอบกับแม่เหล็กถาวรของมอเตอร์เพื่อสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นจึงขับมอเตอร์หมุน

ความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์สามารถปรับได้โดยสัญญาณไฟฟ้าของคอนโทรลเลอร์เพื่อตอบสนองความต้องการการขี่ของผู้ใช้

อุปกรณ์ส่งกำลังถ่ายโอนพลังงาน:

อุปกรณ์ส่งสัญญาณ (เช่นโซ่, เกียร์ ฯลฯ ) ส่งกำลังหมุนของมอเตอร์ไปยังล้อทำให้ล้อหมุนเพื่อผลักจักรยานไฟฟ้าไปข้างหน้า
อุปกรณ์ส่งสัญญาณควรได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความเสถียรของการส่งพลังงานลดการสูญเสียพลังงานและการสึกหรอเชิงกล

การกระทำของผู้ใช้และข้อเสนอแนะ:

ผู้ใช้ควบคุมความเร็วและกำลังขับของจักรยานไฟฟ้าผ่านคันโยกควบคุมความเร็วหรือคันเหยียบ ด้ามจับการควบคุมความเร็วสามารถจำลองการเคลื่อนที่แบบหมุนได้เพื่อสร้างสัญญาณไฟฟ้าซึ่งส่งไปยังคอนโทรลเลอร์เพื่อปรับความเร็วของมอเตอร์
คอนโทรลเลอร์ยังมีฟังก์ชั่นการป้องกันที่หลากหลายเช่นการตัดกำลังโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำเกินไปที่จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่มากเกินไป เมื่อมอเตอร์เกินพิกัดกำลังขับจะลดลงโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันมอเตอร์
จักรยานไฟฟ้ามักจะติดตั้งอุปกรณ์แสดงผลเช่นแดชบอร์ดซึ่งใช้ในการแสดงพลังงานแบตเตอรี่ความเร็วในการขับขี่ระยะการขี่และข้อมูลอื่น ๆ สำหรับการอ้างอิงของผู้ใช้