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图解电动自行车蓄电池修复与控制电路检修技巧pdf/doc/txt格式电子书下载

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书名:图解电动自行车蓄电池修复与控制电路检修技巧pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语:

作者:韩雪涛编

出版社:电子工业出版社

出版时间:2011-06-01

书籍编号:30466606

ISBN:9787121136863

正文语种:中文

字数:77941

版次:1

所属分类:教材教辅-职业技术

全书内容:

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编委会名单


主 编 韩雪涛


副主编 韩广兴 吴 瑛


编 委 张丽梅 郭海滨 孙 涛 马 楠宋永欣 梁 明 宋明芳 张鸿玉张雯乐 吴 玮 韩雪冬 张湘萍

前言


电动自行车作为新型的交通工具,以其便利、环保、快捷、高效等特点被越来越多的消费者接受并认可。尤其是近几年,电动自行车电力能源技术的提升,为电动自行车提供更强劲、更持久的电力保证。而且,电动自行车控制电路复杂程度的提升,为电动自行车的操控提供了更多智能化的功能。能源和技术方面的改进提高使得电动自行车更加智能化、人性化。近几年,电动自行车的市场也达到了空前的繁荣,各大厂商纷纷推出新品,电动自行车的产量和市场占有率持续高速增长。


本书主要讲解电动自行车的维修技能,特别是对电动自行车中蓄电池以及控制电路的检修方法进行了深入的介绍。通过对电动自行车实物样机的拆卸、解剖、检测等一系列检修过程,系统地讲解了电动自行车的维修特点、维修思路和维修方法。特别是对于电动自行车的维修重点——蓄电池和控制电路,通过典型实际案例详解了蓄电池的保养、维护、检测、修复的具体执行方案。针对控制电路部分的检修,通过对目前市场上流行的电动自行车控制电路资料的收集整理,筛选出具有典型性和代表性的产品电路,从电路分析入手,逐步完成对控制电路的检修。




  • 本书在表现方式上充分发挥“图解”的特色,将维修操作的过程全部通过照片的形式展现,对难以表达的原理内容则依托二维示意图或三维效果图的形式加以说明,理论知识讲解以实用、够用为原则。维修操作依托实际案例展开,重点在于技能的传授和拓展,章节划分注重内在的独立性和章节之间的连贯性。每个章节即为一个专项技能,各个章节之间有序的连接即构成了本书所要达到的目标,使读者达到掌握电动自行车蓄电池和控制电路的维修技能和技巧。


为了更好地满足读者的需求,达到最佳的学习效果,本书得到了数码维修工程师鉴定指导中心的大力支持。读者可通过数码维修工程师官方网站(www.chinadse.org)获得技术支持。另外,为方便学习,我们还专门制作了电动自行车维修的VCD系列教学光盘(需另购)供教学或自学使用。


本书由韩雪涛担任主编,韩广兴、吴瑛担任副主编,参加编写的还有张丽梅、郭海滨、孙涛、马楠、宋永欣、梁明、宋明芳、张鸿玉、张雯乐、吴玮、韩雪冬、张湘萍等。


如果读者在学习和考核认证方面有什么问题,可通过以下方式与我们联系。


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地址:天津市南开区榕苑路4号天发科技园8-1-401


邮编:300384


图书联系方式:tan_peixiang@phei.com.cn


编者


2011年5月

第1章 电动自行车蓄电池与控制电路的功能特点



1.1 电动自行车蓄电池的功能特点



1.1.1 电动自行车蓄电池的功能和分类


1. 电动自行车蓄电池的功能


蓄电池是电动自行车的能源载体,承载着整车所有电气部件工作的电力供应,是实现电动自行车“电动行车”功能的首要条件,也是影响电动自行车性能的关键部件,如图1-1所示为蓄电池的功能示意图。

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图1-1 电动自行车蓄电池的功能

2. 电动自行车蓄电池的种类


蓄电池又俗称电瓶,它是一种可反复充电的电池。目前,根据蓄电池内化学元素的不同可分为铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池四种。


(1) 铅酸蓄电池


铅酸蓄电池属于酸性蓄电池,是目前使用量最多的一类蓄电池,电动自行车常用3~4块铅酸蓄电池串联成36 V或48 V两种车用蓄电池,如图1-2所示为这两种蓄电池的实物外形。

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图1-2 铅酸蓄电池的实物外形

其中,一组铅酸蓄电池电压为12 V(其内部由六个单体电池构成,每个单体电池电压为2 V)。铅酸蓄电池的制作工艺成熟,价格低廉,但其缺点是电池容量小,并且体积较大,重量较重,寿命短,容易造成环境污染。


另外,根据铅酸蓄电池的密封形式,可将其分为阀控式免维护铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池两种。其中以阀控式免维护铅酸蓄电池居多,它属于液态电解质的普通铅酸蓄电池。而胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进,它采用凝胶状电解质,内部无游离的液体存在,它的容量大,热消散能力强,能避免产生热失控现象;其电解质浓度低且均匀,对极板的腐蚀弱,不存在酸分层的现象。


(2) 镍镉蓄电池


镍镉蓄电池属于碱性蓄电池,已有很长的使用历程,镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物,负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉,电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,如图1-3所示为典型镍镉蓄电池的实物外形。

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图1-3 典型镍镉蓄电池的实物外形

镍镉蓄电池具有循环寿命长(约500次)、经济耐用、内阻小、可快速充电、放电电流大、电池结构紧凑、耐冲击、耐过充、过放电能力强等特点,但由于其具有记忆效应,在使用过程中,如果电量没有全部放完就开始充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电,充足电后,该电池也只能放出80%的电量。另外,由于其电解液中含有镉元素,易产生污染,未能在电动自行车领域中得到发展和应用。


(3) 镍氢蓄电池


镍氢蓄电池也属于碱性蓄电池,它是以氢结合水的形式存储在金属壳内,作为电解质使用。如图1-4所示为典型镍氢蓄电池实物外形。

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图1-4 镍氢蓄电池的实物外形

一般一块镍氢蓄电池电压为12 V(其内部由10个单体电池构成,每个单体电池电压为1.2 V)。


镍氢蓄电池具有能量高(一次充电可行驶距离长);在大电流工作时也能平稳放电(加速爬坡能力好);低温放电性能好;循环寿命长;安全可靠,免维护;无记忆效应;对环境不存在任何污染,可再生利用,符合可持续发展的理念。但是,镍氢蓄电池成本高,价格昂贵。


(4) 锂离子蓄电池


锂离子蓄电池是继镍氢蓄电池之后,出现的又一种新型蓄电池。如图 1-5 所示为锂离子蓄电池的实物外形。

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图1-5 锂离子蓄电池的实物外形

其中,单体锂离子蓄电池电压为3.6 V,是其他类蓄电池的3倍,因此锂离子蓄电池的重量、体积要比铅酸蓄电池小很多,这就为电动自行车的小型化提供了条件。


另外,锂离子蓄电池具有自放电小、无记忆效应、循环特性好、可快速放电、工作温度范围宽、无环境污染等优点,但由于目前其制作成本较高,价格较贵,市场占有率仍较小。


使用锂离子电池时应注意,当电池在过充电和过放电的状态下,电池可能会发生爆炸。目前,电动自行车上使用的锂电池多采用串连电池组,而串连电池组的保护电路的复杂程度远远超过单体电池的保护电路,因此其材料成本也大大增加。

1.1.2 电动自行车蓄电池的规格参数


1. 蓄电池的规格型号


更换蓄电池时,需要根据损坏蓄电池上标识的产品规格型号来选择新蓄电池进行更换,因此,了解蓄电池的规格型号是很重要的,如图1-6所示为铅酸蓄电池的型号含义。

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图1-6 铅酸蓄电池的型号含义

在该型号中,第一部分表示单体蓄电池数量,6 表示该电池由 6 个单体蓄电池组成,额定电压为12 V(单体蓄电池电压为2 V)。


第二部分表示蓄电池适用类型,DZ为电动助力型。


第三部分表示蓄电池形式,M为密封式,MJ为胶体式。


第四部分表示蓄电池容量,10表示电容量为10 Ah(安时)。


第五部分表示容量测量标准,2HR表示国际标准,即根据2小时率测量电容量。


铅酸蓄电池常见型号规格,见表1-1所列。

表1-1 铅酸蓄电池常见型号规格

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现在的国际标准规定,要用0.5 C的电流对电池容量进行测试。例如,10 Ah的电池,就是用10figure_0014_00090.5=5A的电流进行放电测试,2小时放完。而有些企业用的是0.2C、0.1C、0.05 C标准,这样测出来的容量要比国际标准高很多,然而电池实际容量其实很低,在购买蓄电池时一定要注意。


2. 蓄电池的规格参数


蓄电池的基本规格参数主要有电池的容量、标称电压值、内阻、放电终止电压和充电终止电压等。


(1) 电池容量


电池容量就是蓄电池中可以使用的电量,它以放电电流(A)和放电时间(h)的乘积表示(Ah)。电池容量是把充足电的蓄电池,以一定的电流放电到规定的停止电压,用放电电流乘以所用时间得出的。通过该数据,在相同的条件下,放电时间越长的电流其容量越大。目前,电动自行车的蓄电池容量一般是10 Ah,以5 A电流可放电2 h。


另外,单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此通常电池体积越大,容量越高。与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流,蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示,例如,用2 A电流对10 Ah电池充电,充电速率就是0.2 C;用2 A电流对1 Ah电池充电,充电速率就是2 C。


(2) 标称电压值


标称电压值是指蓄电池正负极之间的电势差,该值由蓄电池内部极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态变化时,单体蓄电池的输出电压略有变化,此外,蓄电池的输出电压与蓄电池的剩余电量也有一定关系。


通常,单体铅酸蓄电池的标称电压值约为2.1 V;单体镍镉电池的标称电压约为1.3 V;单体镍氢电池的标称电压为1.2 V;单体锂离子蓄电池的标称电压为3.6 V。


如果将6个单体铅酸蓄电池串联后组合成一个铅酸蓄电池组就得到12.6 V的电压,三个这样的电池组便构成了我们常见的37.8 V电动自行车用蓄电池(即常见的36 V蓄电池);同样,四个12.6 V的蓄电池组便构成了一个50.4 V的电动自行车用蓄电池(即常见的48 V蓄电池)。


(3) 电池内阻


如果蓄电池的开路电压为U0,当用电流I放电时其两端电压为U,则电池内阻为r=(U0-U)/I。该内阻是一个常数,它不但受到电池工作状态和环境的影响,还受到测试方法和测试持续时间的影响。


(4) 放电终止电压


放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。


放电终止电压和放电率有关,放电时的电压与放电电流和蓄电池的内阻有关,放电电流越大,电压下降越大。放电电流的多少规定了相应的停止放电电压,避免放电电压过低,损害蓄电池。


不同类型的蓄电池放电终止电压也不相同,上述的铅酸单体蓄电池放电终止电压为1.75 V;镍镉单体蓄电池放电终止电压根据放电速率不同为0.9~1.1 V范围内;镍氢蓄单体电池放电终止电压为1 V;锂离子单体蓄电池的放电终止电压为2.75~3 V,了解这些参数信息对安全使用和有效维护以及检修蓄电池时都十分必要。


应用到电动自行车的蓄电池为单体蓄电池的串联组合,其放电终止电压则由串联单体蓄电池的不同而有所不同,我们最常见的铅酸蓄电池中,36 V蓄电池内部为3个12 V的电池组的组合,一个12 V蓄电池组的放电终止电压为10.5 V,整个36 V蓄电池的放电终止电压为31.5 V,在检测和修复中,应根据其放电终止电压值进行,否则可能引起过放电导致蓄电池损坏无法修复。


(5) 充电终止电压


充电终止电压是指蓄电池充电时允许的最高电压。蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。


铅酸单体蓄电池充电终止电压为2.45 V;镍镉单体蓄电池充电终止电压根1.4~1.55 V;镍氢蓄单体电池充电终止电压为1.5 V;锂离子单体蓄电池的充电终止电压为4.2 V,了解这些参数信息对安全使用和有效维护以及检修蓄电池时都十分必要。


此外,放电循环寿命也通常作为衡量蓄电池性能好坏的重要参数。放电循环寿命是指蓄电池进行充电、放电时蓄电池容量减小到额定容量70 %时的循环次数。循环寿命越多,则电池寿命越长,一般电动自行车的循环寿命应不少于350次,根据骑行时间、里程等计算,电动自行车的蓄电池可使用1~2年。


铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池各种参数的比较见表1-2所列。

表1-2 铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池中单体电池的参数比较

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1.2 电动自行车控制电路的功能特点


电动自行车的动力源是电动机,电动机的旋转、变速、停止和制动控制都是由专门的控制电路进行控制的,所以控制电路是电动自行车区别与普通自行车的根本特点之一,如图1-7所示为电动自行车控制电路中的核心器件,即控制器的实物外形。

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图1-7 电动自行车控制电路中的核心器件

无论是有刷电动机控制器还是无刷电动机控制器,其功能是一样的,都是控制蓄电池输出电流、电压、也就是调整蓄电池输出到电动机中能量的大小,从而达到控制电动机转速的目的。

1.2.1 电动自行车控制电路的功能


电动自行车的车速之所以可以受到使用者的控制,都是由于控制电路来驱动和控制电动机的旋转,而电动机的转速,即车速的快慢,则是受到了转把和闸把的控制,如图 1-8所示为电动自行车控制电路的功能示意图。

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图1-8 电动自行车控制电路的功能示意图

由上图我们可知,电动自行车的控制电路其主要功能是驱动并控制电动机的运转状态,在电路中还有欠压保护功能、过流保护功能、限速控制功能、状态显示功能和定速功能等。


1. 控制车速的功能


电动自行车中电动机的任何工作状态均受控制器的控制,图 1-9 所示是控制电路的基本功能框图。

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图1-9 控制电路的基本功能

由图可知,当转动转把时,根据旋转角度的不同,将不同的控制信号送入控制电路中,再由控制电路根据检测到的控制信号,改变 PWM 电路的输出脉冲宽度,从而实现对电动机转速的控制;当转把静止不动时,则没有信号的输入,控制电路没有检测到有信号输入的情况下,控制电路无输出,则电动机不会运转,从而使电动自行车的电动机停止。


2. 欠压保护功能


在控制器外壳的铭牌上,一般除其电压、功率等参数值的标识外,还有一项关于欠压保护的标称数值,如图1-10所示。


通常36 V电池的欠压保护电压为31 V左右;48 V电池的欠压保护电压为41 V左右。

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图1-10 控制器的欠压保护功能

欠压保护功能是指电动自行车控制器对蓄电池部分的保护。在电动自行车运行中,当蓄电池电压消耗至一定数值时,控制电路则会通过控制面板(或显示仪表)来显示电量不足的信号,由此来提醒骑行者注意。当电池电压最终消耗达到所规定数值(即欠压保护标称数值)时,电压取样电阻将该信息输入控制电路的控制器中,欠压保护电路动作,使电动机停转,来实现对电动自行车中蓄电池的保护。


3. 过流、过载保护功能


控制器内部一般都包含了过流保护电路,当电动自行车中出现某一元件过流或因负载超重过载时,控制器内部的过流保护电路就会动作,自动切换电源,使电动机停转,起到保护电动自行车电池及其他部件的作用,如图1-11所示为典型控制器的内部功能框图。

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图1-11 典型控制器内部功能框图

由图1-11可知,该控制器内部主要是由转子磁极位置检测电路、输出缓冲器以及振荡器等部分组成的。


4. 限速保护功能


电动自行车规定的最高车速为20 km/h,当运行车速超过这一速度时,控制器内部的限速电路将切换电池供电电路,确保行车安全,如图1-12所示为控制电路的限速保护功能示意图。

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图1-12 控制电路的限速保护功能示意图

5. 状态显示功能


控制电路中,核心部分也就是其控制主体部分,用于输出控制信号,另一部分为显示部分(表盘),用于显示电动自行车的工作状态。例如对蓄电池的剩余电量、行车速度等状态的实时显示,如图1-13所示。

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图1-13 控制电路所控制的显示表盘

除上述基本功能外,目前很多智能型电动自行车的控制电路还具有定速功能、助力功能等。


6. 定速功能


定速功能通常也称为自动巡航功能,该类型的电动自行车的调速转把上一般有一个“定速”按钮,如图1-14所示。当骑行者将车速调至一定速度后按下此按钮,电动自行车便以当前速度行驶,不受调速转把的控制,当断电刹车或再次按动该按钮时,取消定速功能。

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图1-14 电动自行车定速功能

也有些电动自行车具有自动定速功能,当转动调速转把到一定速度,并保持该速度一段时间后(约10~30 s),控制电路即可以通过稳速电路进行自动定速控制。


7. 助力功能


助力功能一般能够实现1∶1助力效果,即由控制电路自动的在电动和助力两种模式切换。当调速转把输出信号时,控制器反应为电动状态,输出电动机控制信号;当调速转把无调速信号输出时,控制器响应为助力状态。即当骑行者使用脚蹬骑行时,控制器根据电动机中位置传感器输出信号,响应人力作用,此时助力指示灯点亮,电动力从小到大变化,使骑行者感到轻松。

1.2.2 电动自行车控制电路的连接关系


通过前文的介绍,我们知道了控制电路是用来驱动电动机的转动和控制显示仪表显示状态等功能,控制电路不仅连接了蓄电池、显示仪表和电动机,还连接了转把、闸把等设备,如图1-15所示为电动自行车控制电路中主要器件的连接关系示意图,所以在对其进行连接时,不可以接错线,否则不仅使电动自行车不能正常工作,还可能会损坏控制电路中的相关器件。


由于电动自行车的电动机分为有刷电动机和无刷电动机,相应的控制电路中控制器也分为有刷和无刷两种,根据种类的不同,其控制电路的连接关系也有所区别,下面我们分别介绍一下有刷电动机控制电路和无刷电动机控制电路的连接关系。

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图1-15 电动自行车控制电路中主要器件的连接关系示意图

1. 有刷电动机控制电路的连接关系


控制电路与其他部件之间的连接,主要是通过输出引线及插座进行连接的,不同的输出引线其输出的控制信号也有所不同,如图1-16所示为有刷电动机控制电路各输出引线的功能示意图。

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图1-16 有刷电动机控制电路各输出引线的功能示意图

通过图1-16可知,有刷电动机的控制电路连接的主要部件有电源、电动机、闸把和调整转把等部件,在连接这些部件时,为了快速、便捷而且准确的和其他部件相连接,通常情况下,还可以参考表1-3所列,通过对各引线颜色的区分来连接相应的部件。

表1-3 有刷电动机控制器各输出引线颜色与所接器件关系

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通过表 1-3 所列,可以得知一般有刷电动机有红色和黑色两根引线,分别为正极和负极,对应有刷电动机控制器中用于连接电动机的黄色线(正)和绿色线(负)。值得注意的是,电动机引线的正、负极应与控制器的正负极对应连接,否则将导致电动机反向运转,如图1-17所示为有刷电动机控制器与电动自行车中其他部件的连接关系示意图。

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图1-17 有刷电动机控制器与电动自行车中其他部件的连接关系示意图

调速转把一般有黑、黄、红三根引线(有定速功能的车把为五根引线),对应连接控制器的黑、黄、红引线输出插件。闸把一般是蓝色和黑色,通过这两根引线将有刷电动机控制电路与闸把进行连接。


通常,无论有刷电动机控制器还是无刷电动机控制器,与电池相连接的均为红色(正极)、黑色(负极)两根引线。


除此之外,在连接有刷电动机控制电路时,还可以通过控制器外壳上的控制器连接线图或控制器说明书进行识别,如图1-18所示为有刷电动机控制电路的连接线路图。

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图1-18 有刷电动机控制电路的连接线路图

控制器与电池连接时,应特别注意区分引线的正、负极,若不小心接错可能会烧坏控制器。


2. 无刷电动机控制电路的连接关系


无刷电动机的控制电路相对于有刷电动机的控制电路来说,内部的结构较复杂,功能也比较强大,从而输出的引线也相对较多一些,如图1-19所示为无刷电动机控制电路各输出引线的功能示意图。

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图1-19 无刷电动机控制电路各输出引线的功能示意图

通过上图可知,无刷电动机的控制电路连接的主要部件有电源、电动机、电动机霍尔元件、闸把、限速开关和调整转把等部件。在对这些部件进行连接时,为了快速、便捷而且准确的和其他部件相连接,通常情况下,还可以参考表 1-4 所列,通过对各引线颜色的区分来连接相应的部件。

表1-4 无刷电动机控制器输出引线颜色与所接器件对应关系

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通过表 1-4 所列,我们可以将无刷电动机控制电路与其他部件进行连接,一般情况下无刷电动机的连接线有 8 根,其中,电动机的线圈有 3 根引线(黄色、蓝色、绿色),用于引入三相驱动信号;电动机中的位置传感器霍尔元件有 5 根引线(红色、黑色、黄色、蓝色、绿色),分别对应于无刷电动机控制电路中相应颜色引线进行连接,如图1-20所示。

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图1-20 无刷电动机控制器与电动自行车中其他部件的连接关系示意图

值得注意的是,无刷电动机的8根引线,必需与控制电路中控制器相应引线对应连接,否则电动机不能正常运转。控制电路中连接电池的通常是红色和黑色引线,红色线连接电池的正极,黑色线连接负极。


无刷电动机控制电路中引出的3根较细的引线(红色、黑色、绿色),通常用来连接电动自行车的调整转把,连接时应对应调整转把的3种颜色。


重点提示的是,不同型号的无刷电动机控制器引线根数和所采用的插件并不完全相同,但各部分的引线功能是相同的,实际连接时,需要参照控制器对应的接线图进行连接。

第2章 电动自行车蓄电池的结构和工作原理



2.1 电动自行车蓄电池的结构


下面以典型实物和结构图为例,介绍不同种类蓄电池的结构特点。

2.1.1 铅酸蓄电池的结构


电动自行车所采用的蓄电池中,最常见的便是铅酸蓄电池。这种蓄电池普及率很高,结构比较简单,如图 2-1 所示为铅酸蓄电池的整体结构,从图中可以看出铅酸蓄电池主要是由正极板、负极板、隔板、电解液(稀硫酸)、电池外壳、安全阀和极柱等部分组成的。

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图2-1 铅酸蓄电池的内部结构

(1) 极板


蓄电池内有多个极板,它们是参与电池内部电化学反应的主要部件,如图 2-2 所示。电池内部极板可由铅锑合金或铅钙合金制成,可分为正、负极板两类,其中正极板上的附着物质为二氧化铅(黑色),负极板上的附着物质为纯铅(灰色)。

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图2-2 正、负极板的外形

每块单元电池组中的正极板和负极板分别由跨桥焊焊接在一起,极板之间通过隔板进行隔离,而每块单元电池组之间也通过焊接的方式进行连接,连接部位用强力胶水进行固定,如图2-3所示。

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图2-3 极板的连接方式

(2) 隔板


为防止正、负极板间接触短路,在每两块极板的之间需加入隔板。隔板可防止极板弯曲变形以及活性物质的脱落,还能阻止正极板上的金属离子向负极板迁移,以减小硫酸盐硫化和大量自由电子的放电,并且极板经长时间使用,也不会出现劣化或释放杂质等现象。


铅酸蓄电池一般都使用胶质隔板或玻璃丝棉隔板,并且使用隔板进行包裹时,只将正极板进行包裹即可,如图2-4所示为隔板的实物外形。

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图2-4 隔板的实物外形

(3) 电解液


铅酸蓄电池的电解液是由蒸馏水和蓄电池专用硫酸按一定比例混合配置而成的。电解液在充、放电过程中,会与正、负极板发生电化学反应,将化学能转换成电能(或将电能转化为化学能),并在电池内部起导电作用。


(4) 安全阀


安全阀是阀控式铅酸蓄电池的重要部件之一,它位于蓄电池的顶部,有帽状、伞状和片状之分。如图 2-5 所示为典型安全阀的实物外形,该安全阀主要由密封帽、遮挡片、排气孔等构成。

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图2-5 典型安全阀的实物外形

安全阀的作用是根据电池内部产生气体的气压情况,及时打开或关闭安全阀,以避免由于电池内部过压造成电池变形、开裂,或外部空气进入电池内部增加负极的自放电反应。


(5) 电池外壳


蓄电池的外壳用来盛装电解液和正、负极板(单元电池组),它具有耐酸性强、绝缘性好、耐腐蚀、耐高温、机械强度好等特点。电动自行车所用的电池外壳通常使用材质强韧的合成树脂并经特殊处理制成,其机械强度特别强,上盖也使用相同材质,电池外壳和上盖通常使用热熔胶粘连,牢固可靠,如图2-6所示。

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图2-6 电池外壳的实物外形

(6) 极柱


极柱是需电池外部的接线焊片,它用于将正、负极板组与电路导线进行相连,如图2-7所示为极柱的实物外形。极柱有正、负极之分,通常正极用“+”标识,并使用红色密封树脂对正极进行固定;负极用“-”标识,使用黑色、蓝色或绿色密封树脂对其进行固定。

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图2-7 典型极柱的实物外形

2.1.2 镍镉蓄电池和镍氢蓄电池的结构


镍镉蓄电池和镍氢蓄电池属于碱性蓄电池,它们的结构与铅酸蓄电池基本相同,不同之处主要在于正、负极板以及电解液的材质不同,如图 2-8 所示为碱性蓄电池的内部结构示意图。碱性蓄电池内部也是由正负极板、隔板、电解液组成,在蓄电池的外部也设有正、负极柱和安全阀。

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图2-8 碱性

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