一、概述

 

　　当外形轻巧的脚踏滑板车在市场上火爆后，电动滑板车也开始走入市场，成为一种新颖的代步交通工具。它从原来的娱乐工具逐渐发展为人们休闲旅游的辅助交通工具。

 

　　电动滑板车作为一种无污染的绿色环保产品，引起了政府、企业关注。而使消费者喜爱的是它除了有滑板车轻巧、灵便的优点外，还有每小时18公里左右的时速，而且调速控制自如，更具有安全性和实用性。

 

　　电动滑板车的驱动系统是区别与普通滑板车的主要部分，电动机是电动滑板车的关键部分。当它在正常行驶时需要在相当宽的速度范围内运行，以应付各种随机情况，使电机的转速跟随转矩的变化而变化。同时，电动滑板车比脚踏滑板车所拥有的优点是：省力，快速，启动时具有冲浪的感觉，运行时具有滑翔的感觉。要使电动滑板车同时能快速安全运行，对驱动系统的性能要求就很高，由于其所带的电源有限，对电机的效率迫有较高的要求。同时作为一种实用型的交通工具，要求驱动系统能承受震动、耐受恶劣环境、可靠性高。

 

　　二、东莞电机厂分析发展现状

 

　　目前市场上的电动滑板车款式多样，应用的电机类型也相对较多，电机的类型主要有以下几种：

 

　　1、按电机应用和结构分类：

 

　　通常，驱动电机分为直流电机、交流异步电机、开关磁阻电机等类型。在目前的电动滑板车上，主要以直流电机为主。电动滑板车要求功率较低，所带能源有限，又结合其本身特点，耍求电机驱动系统体积小，效率高，目前市场上所选用的电机大多数为直流电机。

 

　　从结构来讲，直流电机又分直流有刷电机和直流无刷电机，有刷电机由于其易控制，成本低的优点目前在市场上仍占主导地位，而无刷电机由于电机结构和控制线路相对复杂，成本较高，目前只有少数高档滑板车厂家采用，现将有刷直流电动机和无刷直流电动机特性比较列表如下：

 

　　2、按电机的提供电压分类：

 

　　按电机的提供电源分类，目前市场上共有三种型号的类型，分别是12V电机、24V电机和36V电机，功率范围为80W—400W，转速为2000—4000r/min。12V电机的电动滑板车携带电源小，整车轻便，但电流大，放热多，不利于整车的散热，对电池的损耗也较大，行程短。36V电机的电动滑板车重量较重，对滑板车轻便美观的设计提出挑战，但有利于延长电池、电机的寿命。与其它两种相比较，24V电机的电动滑板车同时兼备两种优点，弱化了两种弱点，该类型的电动滑板车目前在市场上数量较多。

 

　　比较类型类别 有刷直流电机 无刷直流电机

 

　　结构 永磁铁为定子，电枢为转子，散热差 永磁铁为转子，电枢为定子，散热好

 

　　换流方法 电刷和整流子机械接触，由电刷自行渐进进行 由电子线路组成电子开关换向器，采用霍尔元件、光学编码器、磁性传感器、等

 

　　反转方法 利用改变端电压极性 改变电子换向器开关顺序

 

　　优缺点比较 机械特性和控制特性好，成本低。可靠性差、寿命短、噪声大有电磁干扰 具备有刷电机的特性，无磨损、长寿命、无干扰、噪声低。成本较高。

 

　　3、按电机的运转速度分类

 

　　按电机的运转速度，驱动电机可分为低速力矩电机直接驱动式和高速电机减速式两种。前者由于省去了减速箱，故噪音很小，结构简单，可靠性也较高，但是和后者相比，重量要重。轮毂式宜采用低速直接驱动，高速电机一般采用同步齿形皮带传动实现减速。

 

　　三、东莞发电机厂阐述其电机驱动系统结构原理

 

　　电动滑板车用电机驱动系统结构原理框图如下：

 

　　电动滑板车用电机驱动系统结构原理框图

 

　　无刷电机和有刷电机的控制线路实现的功能相同，其中本相似，具体如下：

 

　　1、转速调节：利用内置振荡器产生振荡信号与PWM比较器构成脉冲宽度调节器，产生PWM脉宽信号加于开关管驱动输出，实现电机无级调速功能。（如图）

 

　　2、过流保护：采集电压信号加于专用芯片，当过流时，比较器翻转，产生高电平信号’锁住驱动信号，从而使电机的电流下降。

 

　　3、刹车断电：可采用机械刹车和电子刹车两种，控制方式简单，当刹车时，给电机一个低电平信号，使电机停止转动，当终止刹车信号时，电机恢复到高电平信号。

 

　　4、欠压保护：用专用芯片的欠压保护功能实现电池的欠压保护，避免电源过放电。在启动和路况发生变化时，电压可能会低于欠电压限值，控制器会调整输出电压的脉宽占空比系数’将电池电压维持在最低限值附近。如果电池电压下降到电池所承受的最低限度，控制器将切断电机驱动系统，以保护蓄电池和电机。

 

　　由于有刷直流电动机采用机械换向，不需要位置反馈进行电子换向，所以控制器相对简单，用于电动滑板车的直流电机控制器大多采用单极性单开关管驱动，它只需要—个功率开关管VF和一个续流二极管VD。调压控制时，用PWM信号控制VF，当VF导通时，电流上升。但VF截至时电动机与续流二极管VD组成回路，在反电势的作用下电流续流并逐渐下降，改变开关管的占空比，调节电动机的端电压平均值，从而可进行调速。再加一些辅助电路即组成一个完整的控制器。

 

　　应用于电动滑板车的三相无刷直流电机，其驱动控制器由逻辑换向控制、功率驱动电路和其它一些外围电路组成，以实现电流传输变换、控制电机运行调速、提供显示和各种保护功能。主电路一般为三相全控桥，控制方式为PV/M控制，可实现从零到最大转速的无级调速。控制原理比较复杂，成本较高。

 

　　四、环球电机探讨电动滑板车目前存在的问题

 

　　目前，我国生产的中高档电动滑板车主要销往欧美各国，而低档的则销往南美、非洲各国及我们国内市场。虽然滑板车市场很火爆，但生产商与销售商都要谨慎操作，国家有关部门应做适度引导，该行业间也应紧密合作，共同促其繁荣。以下的一些问题是经作者多方调査后’总结出一些整车中暴露出来的问题，值得各厂家和有关部门引起注意。

 

　　1、“飞车”保护亟待解决

 

　　电动滑板车“飞车”事件是电机驱动行业和各整车厂家关心的问题，目前市场上解决滑板车“飞车”事件的方案有好几种：一种是在开关功率管内部加传感器，当传感器检测到功率管击穿时，发出信号切断电源；另一种是在电源开关处加保险丝；还有一种就是在控制其内部加延时继电器等。虽然这些方法在一定程度上起到了保护作用，但并不是真正行之有效的方法，而且这些方法在实践中还不够成熟，需要进一步研究，解决电动滑板车这一问题给骑行者带来的危害。

 

　　2、获取国际认证

 

　　电机驱动系统作为电动滑板车的核心部件，其安全检测相当重要，由于我国的电动滑板车主要销售地点是外国，欧共体国家对进口和销售的产品要求各异，根据一国标准制造的商品到别国极可能不能上市，作为消除贸易壁垒之努力的一部分，国际认证应运而生。一般来说滑板车出口至北美市场，通常需要做UL认证和/或CSA认证；产品进入欧洲市场，通常首先需做CE认证，加贴CE标志的驱动系统表明其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令中体现的要求；其他一些国家认证机构有南非唯——家的SABS认证，澳大利亚的QAS认证产品在澳洲畅行无阻，斯里兰卡的认证机构是SLSI。

 

　　要获取这些国际认证，可通过专门的代理机构办理，最快的两周半即可通过CE认证。现在滑板车的生产商要想在国际市场上占据一角，必须尽快将自己的电机驱动系统及整车实行认证，否则将会被这些国家禁止销售。

 

　　3、规范市场，严格把守质量大关

 

　　由于滑板车生产投资低，初始利润髙的原因，生产滑板车的厂家遍地开花，使这一市场很快形成了激烈的竞争局面，偷工减料、粗制滥造等现象使电机驱动系统的质量得不到保证，运行性能不稳定，必将使我国的电动滑板车失去国际市场。无规矩不成方圆。业内人士认为，生产须规范，质量标准更要规范。质量是产品的生命，同时也是提高电动滑板车在国内和国外市场竞争力重要的保证。只有政府、行业、企业多方面共同努力，电动滑板车才能获得持续、稳步、健康的发展，进而利用我国材料、人力的资源优势，加强我国电动滑板车在国际市场上的竞争能力。