【問答6】 電動自行車如何分類？

電動自行車是以蓄電池作為輔助能源，從而實現騎行、電動或電動助力功能的特殊自行車。它根據其所使用的電動機、傳動方式、功能款式、自動化程度等，可分為多種類型，具體介紹如下：

1.按照功能款式分類

按照功能款式可分為簡易型和豪華型電動自行車兩種。

（1）簡易型電動自行車

外形像自行車，一般都稱為簡易型，它只是在自行車的基礎上增加了電動助力裝置，一般沒有減振裝置，只有電量顯示儀等少量的必備裝置，結構簡單，價格便宜。圖1-3為其外形。

（2）豪華型電動自行車

豪華型裝配高檔，整車配有速度、溫度、電量、里程、行駛時間、電壓和電流等顯示儀表，同時還配備了前后減振裝置、智能提示、紅外防盜鑰匙和不銹鋼或塑料后貨箱等。蓄電池大多在踏板位置，車身比摩托車窄，輪胎也較窄。圖1-4為其外形。

圖1-3 簡易型電動自行車外形

圖1-4 豪華型電動自行車外形

2.按照騎行的方式分類

按照騎行的方式可分為電動自動型和助力型電動自行車兩種。

（1）電動自動型電動自行車

電動自動型電動自行車是指騎行者不需自己用力，只要接通電源，電動自行車上的電動機就能轉動，通過傳動裝置帶動電動自行車行駛。利用手柄控制速度，實現無級變速。圖1-5為其外形。

圖1-5 電動自動型電動自行車外形

（2）助力型電動自行車

助力型電動自行車集人力和電力為一體，以人力為主，電力為輔。騎行者用力踏車時為電動機提供助力，助力的大小可通過智能傳感器傳給控制器中的計算機芯片，由計算機芯片“指揮”電動機施加相應的動力，使電動自行車按照所需的車速行駛。圖1-6為其外形。

3.按照自動化程度分類

按照自動化程度可分為標準型和智能型電動自行車兩種。

圖1-6 助力型電動自行車外形

（1）標準型電動自行車

標準型電動自行車既可以腳踏騎行，又能電動驅動助行，騎行者通過操作手柄就可以控制電動自行車在20km/h以內隨意改變行駛速度。

（2）智能型電動自行車

智能型電動自行車是在標準型電動自行車的基礎上，通過采用特殊的傳感器，提高控制系統的自動化程度，使控制系統智能化。在行駛過程中，車輛能根據其行駛速度對驅動電動機的輸出功率（W）進行自動調節，或者根據騎行者用力的大小對蓄電池輸出電流的大小進行自動調節，從而實現人力與電力助行的極佳配合。

4.按照所使用的電動機分類

電動自行車目前使用的電動機普遍采用永磁直流電動機，而永磁直流電動機又分為以下幾種：

（1）按照電動機的通電形式分類

按照電動機的通電形式可分為無刷電動機電動自行車和有刷電動機電動自行車兩種。

①無刷電動機電動自行車：無刷電動機由控制器提供不同電流方向的直流電來達到電動機繞組電流方向的交替變化，無刷電動機的轉子和定子之間沒有電刷和換向器。無刷電動機可分為以下幾類：

a）按相位角分類，可分為60°和120°相位角的無刷電動機。

b）按速度分類，可分為高速無刷電動機和低速無刷電動機。

c）按電動機位置傳感器分類，又分為有位置傳感器無刷電動機和無位置傳感器無刷電動機。采用無位置傳感器無刷電動機，不能實現零速度起動，電動自行車要騎行時，須先將車用人力發動起來，等電動機具有一定的轉速以后，控制器才能識別到無刷電動機的相位，然后控制器對電動機進行供電，采用這種電動機的電動自行車已逐漸被淘汰。目前市場上所售的電動自行車，普遍采用有位置傳感器無刷電動機，該電動機按照線圈與位置傳感器的數量可分為單傳感器單線圈工作模式、雙傳感器雙線圈工作模式、三傳感器三線圈工作模式等類型。

②有刷電動機電動自行車：有刷電動機旋轉時，其繞組電流方向的交替變化，是靠隨電動機轉子轉動的換向器和固定在定子上的電刷來實現的。有刷電動機可分為高速有刷電動機和低速有刷電動機。

（2）按照電動機總成的機械結構分類

按照電動機總成的機械結構可分為有齒電動機電動自行車和無齒電動機電動自行車兩種。有齒電動機轉速高，需要經過齒輪減速；無齒電動機轉速輸出不經過任何減速。

（3）按照電動機的轉速分類

按照電動機的轉速可分為有刷低速電動機電動自行車、無刷低速電動機電動自行車和有刷高速電動機電動自行車和無刷高速電動機電動自行車四種。

有刷低速電動機和無刷低速電動機均屬于低速電動機，轉速為200r/min，兩者的區別是：有刷低速電動機是通過電刷來換向的，而無刷低速電動機不是通過電刷換向而是使用三個霍爾元件（見圖1-7）來實現電子換向的。有刷高速電動機和無刷高速電動機，通稱為高速電動機，轉速為3000r/min，再通過齒輪減速把轉速降為200r/min左右。

目前國內電動自行車生產企業的高檔產品大多選配高速電動機，而中低檔產品多以低速電動機為主。

圖1-7 霍爾元件實物圖

5.按照傳動方式分類

電動自行車的傳動方式有摩擦輪驅動、中置式驅動、側掛式驅動、輪轂式驅動和側邊盤式電動機驅動五種。

（1）摩擦輪驅動電動自行車

摩擦輪驅動電動自行車是由驅動電動機上的摩擦輪直接作用于后車輪的橡膠胎，通過摩擦來傳動。這種車型具有輪胎容易磨損嚴重、泥沙和雜物堆積容易造成打滑、機械傳動效率不高等缺點，故目前已被淘汰。

（2）中置式驅動電動自行車

中置式驅動電動自行車是將電動機和減速機構設置在電動自行車的中軸位置，具有造型美觀、重心低、穩定性好等優點。但由于它的機械結構復雜，電動機設置在中軸位置，需要傘形齒輪來改變傳動方向，經齒輪減速后，再通過鏈條驅動后輪行駛，傘形齒輪、減速齒輪和鏈條這三者都會造成機械傳動效率降低，因此效率不太高，且造價也偏高。

（3）側掛式驅動電動自行車

側掛式驅動電動自行車屬于軸驅動的范疇。側佳式驅動方式若采用柱狀電動機，還需要采用傘形齒輪改變傳動方向，其機械結構復雜；若采用盤式電動機，即可省去傘形齒輪。兩級齒輪減速，二級從動齒輪帶離合器，并將其固定在后軸的左側端面上，同時設計密封油箱實現稀油潤滑，既可降低磨損，又可減少噪聲。

（4）輪轂式驅動電動自行車

輪轂式驅動電動自行車屬于軸驅動類型。這種車型造型精巧，不但能保持電動自行車的傳統結構，而且驅動效率高，無電騎行性較好。

輪轂式驅動方式可分為高速和低速兩大類。高速電動機輪轂是一種電動機帶齒輪減速器構成的電動輪轂。這種輪轂重量輕，通過齒輪減速增力，轉矩大，爬坡性能好。但由于該輪轂屬于小模數齒輪，難以實現稀油潤滑，磨損較快，使用壽命也較短，且噪聲較大。

低速電動機輪轂是一種沒有齒輪減速的通軸結構輪轂。該電動機通過合理設計，使其轉速、功率、轉矩成為直接供電動自行車使用的數值。同時由于無齒輪減速、噪聲低、制作和裝配簡單、使用壽命長，因此它是電動自行車較理想的傳動部件。

低速電動機輪轂又可分為“低速無刷”和“低速有刷”兩種，從技術性能指標看，低速無刷電動機輪轂要優于低速有刷電動機輪轂。但由于低速電動機輪轂內部有三個霍爾轉子位置傳感器，其安裝位置與性能參數必須精確一致，反之，會產生斷相而無法正常使用。其次，由于低速電動機輪轂的控制系統比較復雜，控制器包含轉子位置譯碼電路、換向信號轉換電路、功率開關電路、控制功能電路和保護電路等五大電路部分，因此其價格比較高。

（5）側邊盤式電動機驅動電動自行車

側邊盤式電動機驅動電動自行車一般是510mm（20in）以下的小輪徑電動自行車。此種電動機超輕超薄、齒輪減速比大、爬坡性能好、外形美觀簡潔、安裝方便、隱藏效果好，但由于不適合大輪徑的裝配，因此該車型只適合城市路面的行駛。

6.按照輪徑的大小分類

電動自行車的輪徑有405mm（16in）、455mm（18in）、510mm（20in）、560mm（22in）和610mm（24in）幾種。其中405mm、455mm和510mm為小輪徑電動自行車，該車型只適用于市區和平坦的路面上行駛；560mm和610mm為大輪徑電動自行車，該車型可以在一般的砂石路面上行駛。