电动自行车与环境保护

电动自行车与环境保护（精选七篇）

电动自行车与环境保护 篇1

近期,国家多部门联合发文对电动自行车产业进行了整改,要求电动自行车的整车重量应不大于40 kg,最高车速应不高于[1]20 km/h。据此标准,目前国内大多数电动自行车无法达标,而其中一大原因就是存在于动力源——铅酸电池。由于此类电池的比能量较小,导致其体积和重量均较大,加上生产过程中易造成铅污染,如今已严重制约着电动自行车产业。

锂电池问世时间并不长,但由于其具有的比能量大,体积小,重量轻,循环寿命长,无记忆效应,无污染等特点[2],已成为未来电动自行车能源的新发展方向,目前国外的电动自行车已开始推广使用。锂电池工作电压在2.7～4.2 V区间,可采用多节电池的串联和并联来满足电动自行车所需电压和电量的要求。锂电池的使用要求不能过充电、过放电、过电流,否则将降低电池寿命,严重时会导致电池爆炸。因此,需要设计一款专用保护电路对每节电池进行管理,以保证锂电池的正常充放电。在此完成了一款电动自行车锂电池保护电路的研究与设计。

1 设计需求

单个锂电池型号为RFE-N18650,如图1所示,标称电压为3.6 V。锂电池组采用4并10串的结构,如图2所示,标称电压为36 V,标称容量为9 Ah。该锂电池组的保护要求为:充电上限电压43 V,放电截止电压27 V。

保护电路要能实现对每级电池的充放电保护,要求如下:

(1) 每级电池充电电压≤4.3 V;

(2) 每级电池放电电压≥2.7 V。

锂电池组工作过程中,还需实现以下功能:

(1) 负载短路保护;

(2) 躲避电动机的瞬时启动电流;

(3) 锂电池组各级电压在充放电过程中能保持基本均衡。

2 电路总体实现方案

锂电池组的保护电路实现方案如图3所示,由2块电路板组成。保护板1用于监视各级锂电池电压,通过保护IC产生保护信号,例如禁止充电、禁止放电等;保护板2接收来自保护板1的控制信号,并驱动充、放电回路(深色线指示)的通断。EB+/EB-可以连接负载或充电器。

3 各部分电路的研究与设计

3.1 充、放电驱动电路

充、放电驱动电路采用两组MOSFET实现控制:充电MOSFET(Q1,Q3,Q5)和放电MOSFET(Q2,Q4,Q6)。Q1～Q6均为增强型N沟道MOSFET,Id=60 A,由于此处开断频率并不高,直接采用3个MOSFET并联即可,用以增大电流驱动能力。当保护板1检测过充电时,将控制充电MOSFET组关断,此时电流无法再从Bat10-流向EB-,将禁止充电。但是,由于MOSFET的DS级两端存在寄生二极管,此时电流还是能从EB-流向Bat10-,实现带载放电功能。同理,当保护板1检测过放电时,将控制放电MOSFET组关断,此时电流无法从EB-流向Bat10-,无法放电,但仍可正常充电。

3.2 保护控制电路

此次保护IC采用了精工公司的S-8209A芯片,内置高精度的电压检测和延时电路,同时具有通信(级联)和电量平衡功能[3]。

图5摘取了保护板1中前三级(1～3级)保护电路,6～10级保护电路与此相似。所选取的芯片技术指标如表1所示,对于过充电、电平衡和过放电功能都有其检测和解除电压,以确保各状态的可靠进入和退出。

(1) 过充电保护

S-8209A在检测电池两端电压高于VCU或充电控制引脚CTLC为高电平时,都将进入过充电状态,且CO输出高阻,直至电压低于VCL退出。以第2级为例,当S2检测到第2级锂电池电压高于4.25 V时,CO引脚将变为高阻,CTLC将被内部上拉电阻上拉,导致S1的CO引脚变为高阻,进而控制驱动电路将充电MOSFET组关断。

通过级联控制方式可以实现任何一级锂电池过充时都将充电回路关断的效果。

(2) 过放电保护

与过充电相似,S-8209A在检测电池两端电压低于VDL或放电控制引脚CTLD为高电平时,将进入过放电状态,且DO输出高阻,直至电压高于VDU退出。级联控制方式下任一级锂电池过放时都将使放电MOSFET组关断。

(3) 充、放电电量平衡

由于锂电池在生产过程存在着个体差异,无法确保其内阻、容量等参数的一致,因此在充放电过程中各锂电池的充放电速率、电压也就无法保证完全相同。电压的不平衡常导致部分电池充电无法充满,放电无法放尽,严重影响锂电池的使用寿命。

S-8209A具有充电、放电电量均衡功能。如图5所示,以第3级电池为例,当该级电压优先高于VBU时,S3的CB引脚将驱动外部MOSFET(Q3)接通一个100 Ω电阻,该电阻对流入第3级电池的充电电流进行旁路,以降低其充电速率,从而保证各级电池电压处于较精准的均衡状态。当任何一级电压高于VBU时,该级保护IC都将进入充电电量均衡状态,直至电压低于VBL才退出。

在级联控制方式下,后级电池的过放电状态将通过DO引脚反映至前级,当第3级电池电压低于VDL时,S3将进入过放电状态,S2,S1在CTLD引脚的控制下也将进入过放电状态。如果此时1,2级电池的电压都高于VDL,则S2,S1将分别驱动Q1,Q2导通,两级电池各通过100 Ω电阻放电,实现放电电量平衡功能,直至电压低于VDL为止。

保护IC级联控制方式可以使后级的过放电状态反映至前级,进而实现前级的放电电量平衡功能,然而前级的过放电状态却无法反映至后级。为使前级过放电状态能反映至后级,设计了过放电状态通信电路,如图6所示。

正常状态下Q11,Q12导通,S10的CTLD引脚被拉低,S10不受级联控制影响,当任何一级电池过充电时,图4中的放电MOSFET组将被关断,此时如果电池组仍接负载,EB-电位与Bat1+相同,Q11,Q12关断,CTLD被内部电阻上拉,S10也进入过放电状态,级联控制方式将使所有保护IC均进入过放电状态,因此电压高于于VDL的电池组都将实现放电电量平衡,直至接入充电器或电压低于VDL。

(6) 短路保护

负载短路保护采用了15 A规格的铅类保险丝FUSE,位置如图4所示,断开时将切断放电回路。采用铅类保险丝一方面是由于负载工作电流较大,电路板要求尺寸较小,无法采用专用熔断器;另一方面是因为直流电机在启动瞬间瞬时电流可达额定电流的10～20倍,铅类保险丝可以躲过瞬时的大电流。

(7) 延时保护

为使电压的检测、解除更为可靠、稳定,保护IC提供了延时保护功能。在最前级芯片S10的CDT引脚处接入电容C11(0.01 μF),可产生tDET=10.0×0.01=0.1 s的检测延时,当任何保护达到检测电压时,均需延迟tDET后方可动作;此外,还有解除延时时间tREL,tREL=tDET/10=0.01 s,当任何保护达到解除电压时,也需延迟tREL才能动作。

4 PCB设计

电路板被划分成两块:控制电路板(保护板1)和驱动电路板(保护板2)。检测电路被布置于保护板1中,由10片S-8209A及其外围电路组成,电流小,功耗低,抗干扰能力要求较高;电流回路驱动被布置于保护板2中,由充、放电MOSFET组及保险丝组成,要求能够通断大电流,功耗大,开关器件产生的干扰也较大。通过对两大功能进行分离、合理布线、覆铜,最终成品如图7和图8所示。

5 结 语

该保护电路板已被搭载在锂电池组上,并作为一个整体应用于电动自行车中。电动车能够正常骑行,过放电能正常截止,充电满额能正常停止,且能够保证各电池电量的基本均衡。该电路不仅适用于电动自行车锂电池组的保护,通过对充放电MOSFET的更改,或对保护级数的增减,还可应用于其他不同负载或不同级联结构锂电池组的保护,它属于锂电池组保护电路的一个典型应用。对于一些对过流有严格要求的电路,未来还可考虑加入过流保护电路,以截断过流放电回路,并在电流恢复后还能正常工作。

参考文献

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[6]骆磊.低功耗锂电池保护电路的设计[D].西安:西安电子科技大学,2010.

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[10]陈文辉,刘军,蒋国平.带有显示功能的锂电池和镍铬电池充电系统[J].现代电子技术,2007,30(22):175-177.

[11]李建军.镍铬-镍硅热电偶特性分析与应用研究[J].火箭推进,2010,36(5):63-66.

电动自行车与环境保护 篇2

经过15年的快速发展，中国成为全球电动自行车的制造、消费大国，目前中国市场年产销量超过2000万辆，整个产业链的经济规模达到1000亿以上，从业人员近500万人。整车企业1000余家、6000余家相关联配套企业、100000家经销商、市场保有量达 1.2亿辆，电动自行车成为中国一个重要的产业，也是中国老百姓主要的交通工具。

一、中国电动自行车产业的现状

(一)行业规模

由于受到消费习惯和国家政策的影响，中国电动自行车发展于1995年，1998年之前，我国电动自行车社会保有量不到10万辆，但自此以后，电动自行车行业发展迅猛， 2005年电动自行车的产量达到1000万辆，比1998年增长了100倍。到2009年尽管面对金融危机，但行业仍然表现同强劲的增长势头，行业达到2300万辆的规模。产值突破500亿。在未来5年内，中国电动车行业还会有微量的成长。预计年销售量可能达到3000万辆，行业规划达到600亿，产业链价值超过2000亿。

(二)行业竞争

中国电动车企业超过1000家，尽管经历了最近3年来的行业整合，但行业的分散状态并没有改变。年产值规模超过1亿的整车企业至少50家。

目前产业内的竞争，主要表现为规模竞争、渠道竞争两个方面。而企业自主知识产权较少，竞争手段大都表现在价格竞争面上。

而那些真正以广告加上渠道进行有效组织的企业，表现出了明显的优势。如爱玛、新日，他们在广告及渠道上的大手笔投入，取得了快速的成功。

(三)电动自行车的产业生命周期

中国电动车经过10年的快速发展，在产业发展的四个阶段即发生期、成长期、成熟期、衰退期四个阶段中，虽然产业处于成熟期，产业利润下降，行业规模稳定，行业进入的制造门槛低，但市场进入门槛高。产品的质量稳定，行业差异化较小，

尽管如此，但该行业仍然表现出较大的商业机会。

电动车行业，其成熟期将会很长，由于需要长时期的行业整合，产品的升级，预计这个行业的成熟期将会在20年以及更长时间。而在长期的产业整合而形成的规模优势，以及产品升级后所形成新的竞争力仍然有巨大的商业价值。

(四)中国电动自行车的发展趋势

目前，随着产能的持续扩张和市场竞争的加剧，一些实力型企业为了巩固和扩展市场份额，提升在国内外市场的竞争力，在稳定生产规模的基础上，已开始把投入重点转到提升企业技术水平和产品品质上来，普遍建立了自己的研发中心，产品研发创新活动日趋活跃，通过引进和应用新技术、新材料、新工艺，积极研制开发创新型的自行车、电动车和零部件产品。

电动车产业目前正在向三个方面发展。其一：锂电池是一个重要的发展方向，整车轻量化。预计在未来5年内，将会广泛应用;其二是电机的轻量化及性能的合理化。其三：产品向三轮化、四轮化的方向发展，预计在未来10年将会有重大突破，这种产品是界于二轮电动车与汽车之间的中间产品，目前一些厂商已开始小批量向市场投放。四是一些规模性企业在完成积累后，开始向电动车汽车或者更舒适的代步工具方向延伸。

中国新的行业标准在最近发布，并从2010年1月份执行，将中产业的发展产业极大的影响。

二、标杆企业的解读

在中国电动车如些大的市场规模中，产业的集中度极低，目前年销售额超过1亿的成车企业大约有100家，全国性的品牌仍然没有形成。

新日：正在向年产销量100万的目标靠近。新日的成功，在于渠道建设上的成功，通过强大的终端渠道体系，把销售量做大。但新日在行业的领导地位仍然脆弱，主要表现在对产品的投入上较小，透过市场对的产品主导力很弱，目前在市场上产品本身的竞争力仍然不明显。

爱玛：作为后起之秀，主要在两个方面取得了突破性的成功，其一是成本得到有的效控，从而有明显规划优势所形成的市场价格竞争力，其二是大量的广告投入对渠道商及终端销售的拉动力。爱玛在这个大力量的作用下，快速崛起，尽用三年时间，就成长行业销售量的领导地位。但由于快速发展，市场基础较弱，代理商大多逐利，后续市场深度发展上还需要加强价值体系的梳理。

电动自行车与环境保护 篇3

关键词：电机；安培力；电刷；电气故障

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）08-0128

作为一名高中生，笔者喜欢在课外观察那些运用物理学方面知识的机械，并尝试运用已学会的高中物理知识对其解释。如本文就是围绕电动自行车的电机的原理及故障分析试用高中知识进行讨论，电动自行车这种生活中常见的新兴交通工具，尽管原理相比较其他机械不是很难，但当利用知识自己完成分析与讨论后，笔者仍感受到莫大的满足，并更加激发了笔者对运用物理学解决生活中问题的兴趣与热情。

电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成。蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。作为主要动力系统，电机无疑是电动自行车整体中最为关键的部分。

对于电机，其主要任务为将蓄电池供给的电能转化为驱使车轮前進的机械能。常见电机一般为永磁直流电动机。为达到10N.m以上的运行力矩，电动机的功率应在100～200w范围内，工作电压为24V或36V，该电机要求起动力矩大，效率高，重量轻，并有一定的过载能力。驱使车轮方式有两种，一种为内转子电机通过链传动或直接摩擦带动车轮，另一种为外转子直流电机通过行星齿轮减速机构直接驱动轮毂转动，（这种电动机也叫轮毂式电动机）这种方式具有效率高、结构紧凑、节省空间的优点。

根据高中知识可得，通电导线在磁场中会受到安培力，安培力力大小与电流同磁场间夹角有关。当磁场方向与电流方向平行，根据F=BILsin（L，B）知，安培力为零。假设一个无法及时改变电流方向的电机，除去摩擦等耗能因素，因为能量的守恒，该电机的转子将只会半圈半圈的来回翻转，无法提供有效的持久动力。而有刷电机和无刷电机都巧妙地解决了这一问题。

当有刷电机工作时线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。有刷电机由定子和转子两大部分组成，定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使转子受到方向不变的安培力，从而使电机持续旋转以带动负载。有刷电机的输出转速为3000转/分以上，经减速器和超越离合器及外壳一起组成电动轮毂总成，其转速为170-180转/分，适应了自行车以20km/h左右的速度行驶。该结构的可靠性高，成本较低，骑行较舒适，但也存在以下缺点：（1）传统的电刷和换向器有机械磨损和噪声、火花等，（2）系统的先进性和档次不够高。

用于电动自行车的无刷电动轮毂，实际上由两部分组成。一是直接外转子式的无刷电机系统，二是可以实现电子换向的专用控制系统，无刷电机依据于现代IC技术和功率电子器件的发展而逐渐成熟。简单而言，依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形，在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动转子上的永磁磁鋼转动，电机就转起来了，电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关，更与无刷电机的控制性能有很大关系，因为输入的是直流电电流需要电子调速器将其变成3相交流电，还需要从遥控器接收机那里接收控制信号，控制电机的转速，以保证其正常稳定的运行。该技术较为先进，在磨损和噪音等问题上有极大的改善。并因此提高了寿命。

当电机运行出现故障时，一般可从机械故障与电气故障两方面讨论。对于机械故障可能原因有常见几种：

1. 由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体导致问题出现。

2. 由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。

3. 由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路等问题。

4. 电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至出现烧毁绕组现象。

而对于电气故障，则需通过测量其电压或电流进行分析判断了。比如以下为电机的几种常见类型：

（1）电机空载电流大，其原因一般为电机内部机械摩擦大，线圈局部短路，磁钢退磁。检验方法为：打开电源，转动转把，使电机高速空载转动10s以上。等电机转速稳定以后，测量此时电机的空载最高转速N1。在标准测试条件下，行驶200m距离以上，开始测量电机的负载最高转速N2。空载/负载转比=N2÷N1。当电机的空载/负载转速比大于1.5时，说明电机的磁钢退磁已经相当厉害了，应该更换电机里面整套的磁钢。

（2）电机发热，其原因一般为电流大引起，通过高中知识可知，设电机电流为I，电机的输入电动势为E1，电机旋转的反电动势为E2，则与电机线圈电阻R之间的关系是：I=（E1-E2）÷R。R或E2变小都会引起电流变大，R变小一般是线圈短路或开路引起的，E2减少一般是磁钢退磁引起的。

（3）电机乏力，其原因较复杂，若排除以上提到的电机本身故障，则该问题一般与电池容量，未充满电等其他因素有关。

以上是笔者对电动自行车电机原理从机械到电气知识的肤浅的了解和认识，是笔者将高中物理知识与现实生活相结合的开始，这也是笔者高中学习兴趣所在和未来事业的发展方向。随着知识和阅历的丰富，笔者会不断地探索、进取和提高。

电动自行车与环境保护 篇4

然而,由于电动自行车需要占用大量的城市道路资源,同时运行速度快、制动性能较差,恶化了本身已较为严重的城市交通拥挤与交通安全问题。很多城市开始重视对电动自行车的管理,逐步出台相关的交通管理政策,甚至对电动自行车实施禁限政策。显然,作为一项城市交通政策,将会显著影响城市居民的出行效率与交通公平,直接作用于其交通方式与出行路线的选择,并对整个城市的社会经济发展造成重大影响[1],分析电动自行车管理政策对交通公平的影响已经成为各项政策实施成功的基础。本文在分析城市交通政策与交通公平内涵的基础上,阐述电动自行车的交通特性,依据不同居民群体的可达性与机动性探讨电动自行车的管理困境,并对电动自行车的发展对策提出具有可操作性的建议。

1 城市交通政策分析

城市交通政策的范畴包括了城市交通系统的发展战略与模式选择、各种微观交通管制与组织措施的指导方针等[2]。在宏观层面,城市交通政策体现为对各个交通方式的定位;而在微观层面,则直接体现为具体的管制措施,如电动自行车的禁限政策。显然,由于城市交通政策影响面广,必须充分考虑政策实施的效应,依据城市发展阶段、人口规模与土地利用状况、交通系统特征等因素进行制定。

在实际的城市交通管理中,已经有大量的城市交通政策被引入并实施,如货车入城禁限、错峰上下班、私家车单双号禁行、公交优先、摩托车(电动自行车)禁限政策等。但是由于不同城市间社会经济发展水平、出行特征乃至文化背景的差异,以及缺乏合理的政策设计与评价方法的理论支持,使得部分城市的交通管理政策带来了很大的负面影响,尤其是对交通公平缺乏考虑,造成了部分出行者的出行境况更加艰难,也使得这些城市交通政策是不可持续的。针对我国城市化进程中交通拥挤的实际,摩托车(电动自行车)禁限、弹性工作制等城市交通政策的制定与实施必须深入分析对不同群体交通公平的影响。首先,应充分考虑城市的经济发展、出行特征、城市布局与地理特性等因素,建立各项交通政策对交通公平影响的评价指标[3]。同时,构建各项交通政策制定与实施的反馈机制,提倡城市交通政策的公众参与,并依据评价结论与反馈信息及时调整相关政策的制定与实施。

2 交通公平内涵分析

由于交通公平受到众多复杂因素的相互影响,一个准确且普遍适用的定义仍然难以给出,特别是交通公平本身具有不同类别,其度量方法还难以统一。虽然如此,由于交通公平问题涉及到交通政策、交通规划、交通设计的各个方面,并对社会稳定产生显著影响,目前已经成为一个热门的研究方向[4]。研究者一般认同从横向交通公平与纵向交通公平两个角度探讨与分析交通公平的内涵特征,即通过对居民群体、交通方式、行政区域等进行划分,以刻画交通公平的实际分布情况[5]。一般来说,横向交通公平关注的是具有相同能力的个人或群体应该获得相同的交通资源,并支付同等的费用;纵向交通公平关注的是因支付能力、社会阶层、生理缺陷等因素造成的弱势交通群体,为其提供可支付的交通方式与基本可达性。

显然,电动自行车管理政策的制定与实施必然涉及到纵向交通公平分析。一般而言,电动自行车驾驶者在道路交通系统中仍属于相对弱势,一方面,相当部分的电动自行车出行承担了接送上学与放学、通勤、送货等日常出行,这部分居民及其家庭的通学与通勤出行完全依赖于电动自行车,对小汽车的购买与使用缺乏支付能力,如果放弃电动自行车必将丧失交通出行的机动性;另一方面,随着城市化进程的加快,居民通勤、购物、通学等出行距离大大增加,而相应的公共交通系统服务水平普遍难以得到相应提升,部分居民为保证基本生活需要,被迫购买电动自行车作为交通工具,如果公共交通的服务水平远期得以改善,这部分居民的出行方式是能够诱导转移的。因此,电动自行车管理政策的制定与实施应从社会性弱势交通群体的角度进行交通公平分析,重点考察出行成本的支付能力、公共交通系统的可达性与服务水平、居民平均出行距离等影响因素。

3 电动自行车的交通特性

在技术层面上,电动自行车一般是以蓄电池或锂电池等作为动力源,从而实现人力骑行、电动或电助动的特种自行车;虽然它具有普通自行车的外部特征(甚至与摩托车类似),但主要是在普通自行车的基础上,安装了电池、控制器、电机、转把闸等操纵部件和显示仪表的个人交通工具。总体上,电动自行车具有方便灵活、利用成本低、环保节能的相对优势,非常适合短途出行与中低收入者的通勤需要。电动自行车的交通特性与摩托车有很大的相似性,特别表现为出行成本低、方便快捷、可达性较高、受交通拥挤影响小、交通安全性较差。同时,我国城市居民收入水平比较适合电动自行的消费。与常规公交相比,电动自行车具有强大的门到门优势;而与自行车、小汽车对比,其方便灵活与机动性优势也相对明显[6]。电动自行车克服了自行车“非机动化”的劣势,其成本略高但仍可接受;与私家车相比,电动自行车则明显成本低、方便便捷,不会受到交通拥挤的影响,而其舒适性较差的弊端对我国城市居民来说仍可接受。

但是,必须注意到电动自行车的上述相对优势是以牺牲其他交通方式的效率或安全性而获得的。电动自行车在行驶过程中会强烈干扰其他交通方式,且会频繁变换车道,任意穿插、随意性大,让机动车驾驶员难以预测;在交叉口排队通过时会利用机动车间隙向前穿插,造成其他车辆的排队延误;在等候过程中容易违反交通规则,往往在停车线以外作短暂停留,并占用人行道[6];而且,电动自行车转向时的指示性较差,更会增加对其他车辆的干扰。电动自行车还有一个很重大的弊端,即交通安全性差、事故率高、事故危险性与伤害性大,已经成为城市交通中巨大的安全隐患。此外,虽然电动自行车能耗少、污染小,但其蓄电池废弃后,处理不当更会造成环境污染。

4 电动自行车的管理困境

总体上,电动自行车产业得以快速发展的主要原因为[7]:①城市居民通勤距离的显著增加需要更加便捷的代步工具;②在成本下降的情况下,电动自行车技术,特别是电机及电池技术有重大进步;③政府考虑能源及空气污染问题,倾向于支持电动自行车而禁止摩托车;④较为灵活的电动自行车国家标准,为厂家提供了技术与设计上的发展空间,以创造更有吸引力的车型,如豪华款的摩托式电动自行车;⑤技术简单、巨大的供应商市场以及相对较低的知识产权保护水平,使得电动自行车生产企业的门槛较低,带来激烈的竞争以及价格下降。然而,由于电动自行车运行速度快、制动性能较差,对交通安全与交通管理造成了严重影响。同时,电动自行车驾驶员的交通行为规范存在很多问题,首先,超速行速问题严重,电动自行车在非机动车道行驶,部分车速高达35km/h以上;其次,严重超载,电动自行车由于功率及制动设计限制,超载后往往会引发危险事故;此外,违反交通信号灯指示行驶,不按规定车道和导向行驶,占道停车等问题均频发。因此,很多城市开始针对电动自行车出台相应的管理政策,如区域电动自行车禁限政策。区域禁限政策即区域路网内的电动自行车禁限,主要通过交通管制措施实施。虽然区域禁限政策能够在一定程度上缓解交通拥挤,提高路网的机动车通过能力与运行速度,但是实施该政策将影响到众多中低收入群体的出行便利,对交通弱势群体的交通公平造成显著影响[8],因此需对政策实施的交通公平影响进行评估。

评估电动自行车禁限政策对交通公平的影响,必须从电动自行车用户机动性与可达性的角度进行分析。近年来,我国很多大中城市开始提倡实行机动化交通模式,通过新建或改造城市道路以满足不断增长的机动车出行需求。由此,机动车拥有者的可达性得到了极大提高,而非机动车甚至步行交通的可达性却没有得到改善,甚至部分恶化。而为了满足通勤及其他出行需要,城市中低收入群体通过使用电动自行车出行提高自身的机动性与可达性,而电动自行车的交通特性也的确适合目前的城市交通发展阶段。电动自行车用户一般为中低收入群体,部分可纳入社会弱势群体进行分析。一旦实施电动自行车禁限,部分中低收入群体只能转为依靠公交或自行车等出行。显然,自行车、步行等替代交通方式缺乏机动性,而由于城市交通拥挤的蔓延与公交服务水平较低,造成了许多城市的公共交通系统运营可靠性差,运行不正点与车内严重拥挤正困扰着依靠公交出行的低收入群体。因此,电动自行车禁限政策会显著加剧部分社会弱势群体的交通不公平。

5 电动自行车发展对策

虽然电动自行车保有量急剧增加,并在城市交通中分担了相当部分交通量,但受城市化和机动化的冲击,电动自行车交通的快速发展未得到足够重视,电动自行车的管理政策是仍是一个难题。首先,电动自行车的交通定位不明确,未能发挥其应有的作用。各大城市均致力于发展机动化交通,城市道路建设优先考虑快速交通,很少开展电动自行车交通专项规划,并制定相应政策法规以引导与规范电动自行车交通的发展[6]。同时,交通管理部门过于强调电动自行车在交通安全、交通干扰等方面的弊端,为了方便交通管理倾向于制定禁限与管制措施,而未结合电动自行车的实际交通特性积极引导其良性发展。另外,电动自行车的管理应立足于城市交通系统,从保障出行效率与交通公平的角度考虑政策地制定与实施。

①依据城市交通发展战略与交通供需状况,充分考虑城市的经济发展、空间布局与路网模式等因素,合理定位电动自行车的交通地位与发展方向。在大城市可以考虑对电动自行车交通的发展实行区域差别化发展策略,在城市中心区和外围区分别构建区域差别化网络和设施,引导电动自行车交通的合理使用。

②为了从长远上引导电动自行车出行向公共交通转变,应提高公共交通系统的服务水平。通过合理的公共交通线网规划以提高公交系统(包括站点与线路)的可达性水平,积极发展支线公交巴士,提高城市边缘地区与新建社区的可达性。同时,改善公共交通运营状况,保障车辆运营正点,引进智能公共交通系统技术,提高总体服务水平,逐步提高公共交通系统的分担率。

③重点保障交通安全,减少电动自行车对交通安全的影响。根据交通安全调查与事故分析,在重点区域与路段进行电动自行车的强制限速,布设电动自行车安全标识与标牌。同时,在购买电动自行车时进行交通安全教育与宣传,提高用户的交通安全意识。同时,可引入非机动车保险制度,实行电动自行车年检,加大对驾驶员违法行为的处罚力度。

④关注城市不同居民群体的交通公平,完善电动自行车管理政策的反馈机制与公众参与模式,并依据管理政策的预评价结果与公众反馈信息,为最终政策制定与实施提供基础信息。电动自行车管理政策的制定与实施必须吸引不同群体的公众参与,构建公众参与的具体模式与内容,并建立高效的交通管理政策协商机制[9]。在制定及实施相关交通政策时,需要有关的机构、人员的支持和参与,包括电动自行车用户与企业代表、公共交通公司、出租车驾驶员、机动车主、城市规划者与社区组织等。

6 结语

电动自行车是城市交通系统的重要组成部分,其发展状况与城市交通供给能力、路网结构、经济发展水平、城市规模与地形条件有着密切联系。适宜的电动自行车管理政策将能够引导城市交通的良性发展,提高出行效率并保障交通公平。城市交通管理部门必须承认电动自行车所具有的交通优势,客观分析在我国的适应性及其弊端,依据城市交通发展战略与出行特征,制定适应的管理政策。同时,随着城市交通系统的演化,电动自行车交通发展的政策不能一成不变,依据交通分担率与交通安全实际,通过公众参与制定相应的管理政策。

摘要：在系统分析城市交通政策与交通公平内涵的基础上,阐述了电动自行车的交通特性,针对不同居民群体的可达性与机动性,评估了电动自行车管理政策对交通公平的实际影响。依据我国城市交通发展战略与出行特性,探讨了电动自行车交通管理政策的制定与实施方法,并提出了具体的政策实施建议。

关键词：电动自行车,交通公平,城市交通政策,可达性,机动性

参考文献

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[3]陈方,戢晓峰.城市交通拥挤管理政策体系研究[J].内江师范学院学报,2010,25,(11):57-60.

[4]Litman T.Evaluating transportation equity:guidance forincorporation distributional impact[J].World TransportPolicy&Practice,2002,8,(2):50-65.

[5]陈方,戢晓峰.论城市交通的伦理维度[J].昆明理工大学学报(社会科学版),2010,10,(5):1-5.

[6]邓兴栋,徐建闽.大城市自行车交通发展定位和对策[J].华中科技大学学报(城市科学版),2009,26,(4):88-96.

[7]Weinert J,Ma C,Cherry C.The transition to electric bikesin China:history and key reasons for rapid growth[J].Transportation,2007,34,(3):301-318.

[8]陈方,戢晓峰.城市和谐交通:内涵、评价与对策[J].鸡西大学学报,2011,11,(2):88-90.

太阳能电动自行车 篇5

这辆自行车与一般的自行车从外观上看已经大不一样了。它的外形是流线的弧形，看起来简洁大方。头上的太阳能顶棚采用的是强度很高的透明高分子薄膜，太阳能电池板铺设在这些薄膜上。这个顶棚同时可以遮风挡雨，不过前提是风雨都不能太大。

即使在阴天，高性能的太阳能电池板也可以吸收微弱的光线，自动为自行车中的锂电池充电。遇到电力微弱的时候，也可以踩动两边的脚踏板骑行。当然，如果遇上连续的阴雨天或者夜间行车，还得事先用家里的电源充电。

这辆自行车的座椅就像我们平时家里的椅子，有柔软的靠背，还有两个舒适的扶手。这两个扶手其实就是车把，方向键、电机开关、加速键等都安装在车把上。电动机隐藏在后轮内，其他传动装置隐藏在黄色的外壳中，从外面一点也看不出来。电动机启动之后，很快就能加速到每小时24千米的最高速度。

电动自行车与环境保护 篇6

系统结构与功能设计

1.系统结构

电动自行车防盗系统, 又称车卫士。该系统基于物联网三层体系架构 (传感层、传输层和应用层) , 具有很强的标准性、示范性和可扩展性。按照设备部署的位置区分, 由整车内置的无线传感器主机、运营商无线网络和运营商侧的中心控制平台构成。根据实际应用需求, 运营商中心处理平台设置在专业IDC机房内, 确保全天候不间断运行。中心平台和用户车内的终端主机以无线通讯方式保持心跳联系, 实时交换车辆安全信息, 确保了整个系统设备长期工作的可靠性。用户在开通业务时, 只需登记住宅地址、电话号码、小区等详细信息, 后台录入为后续突发被盗案件提供快速确认支持, 如图1所示。

2.功能设计

车卫士终端的安装采取前装和后装两种模式。对当前的存量电动自行车市场, 可采取后装, 即将产品终端安装在电动自行车较为隐蔽的地方, 但存在容易被发现的缺陷。最为理想的是前装, 在新车生产流水线中将定位防盗模块植入电动自行车控制器中, 车卫士终端产品和厂商新车整合销售, 该种安装模式不仅不容易被发现, 而且成本低。

3.关键功能

(1) 实时报警:当停放的电动自行车发生异常触碰或震动、电瓶电源被盗时, 系统设备感知后便会自动发送报警短信到车主手机上。

(2) 智能设防:若发生被盗情况, 防盗终端会实时检测到相关异常, 除了正常鸣音报警外, 还将发送短消息、IVR方式向车主手机报警。

(3) 远程锁车:当电动自行车处于“设防”状态下, 与电动自行车内的控制器通信, 锁定供电电路、锁住发动机电机等, 实现防盗功能。

(4) 车辆定位:在室外, 终端传感器借助全球卫星定位技术记录车辆所在地高精度信息, 通过TD或GSM无线网络传输到后台中心平台, 如果在地下车库或室内等非露天环境, 也可以基于中国移动基站定位技术上报位置信息, 结合GIS地图支撑, 可以实时显示车辆位置信息, 确保车主掌握车辆位置。

(5) 轨迹查询:若电动自行车被盗丢失, 车主可通过手机、互联网登陆监控平台, 实时查询被盗电动自行车当前的精确位置及行驶轨迹, 提供给公安机关侦查破案。

4.技术要点

(1) 低成本、高可靠性要求。与汽车相比, 电动自行车行车环境更恶劣, 因此防盗终端在开发时就要考虑防潮、抗震、稳压、小型化等因素, 既要容易安装, 方便操作, 还要防止破坏。而且整个系统的造价与汽车防盗器比, 也需严格控制。

(2) 软SIM卡技术的引入。可与电动自行车控制板控制芯片深度融合, 提高防盗隐蔽性, 且防拆卸、防破解, 系统更加安全可靠。

(3) 技术规范亟需标准化。为推动防盗系统的规模化、产业化发展, 亟需打造开放、标准、规范的产业标准, 实现防盗终端与车辆控制器接口、防盗终端与云平台空中接口协议的标准化、通用化。

系统推广模式

车卫士研发成功后, 如何规模推广、发挥其效用才是最终目的。首先, 项目广泛推广, 需要降低系统单价, 而成本降低, 又离不开项目的规模化、产业化发展。在产业化初期, 政府、运营商、企业三方联合, 发挥资源优势, 加大资金扶持, 吸引产业聚集尤为重要。此外, 在技术之外如何更好保障车主权益, 如何减少防盗系统厂家风险, 可以通过联合保险公司推出电动自行车防盗险种消除项目规模推广的后顾之忧。

2012年底, 无锡市政府决定把车卫士作为物联网应用示范项目在全市推广, 采取“免费安装、有偿使用、自选保险”的发展模式, 划拨专项扶持资金3000多万, 以物联网项目专项资金及政府财政补贴为主, 发动街道、社区参与支持, 基本实现车卫士标准终端免费提供市民, 免费安装, 居民自行承担使用功能费。同时, 联合保险公司推出车卫士业务保险新险种, 用户办理后, 缴纳20元即可享受盗抢保险, 车辆被盗2个月后凭未破案证明即可获得赔付。

实际应用效果

目前无锡已发展车卫士用户近4万户, 江苏南京、扬州、常州、盐城、泰州等地均已引入试点推广, 并被福建、上海、江西、浙江、云南、河南、湖北等多省引入复制, 用户总数超15万户。预计2013年底, 无锡物联网车卫士用户将超过20万户, 全国范围内用户总数将超过50万户。自推广以来, 车卫士已协助无锡当地警方破获电动自行车盗窃案件70多起, 破案率达100%。2013年, 车卫士被列入无锡市政府为民办实事项目。基于物联网技术创新的车卫士不仅吸引中央电视台、江苏卫视等新闻媒体的广泛报道, 更得各级政府的高度认可。中央政治局委员、政法委书记孟建柱, 中央政法委副秘书长、中央综治办主任陈训秋, 工信部科技司闻库司长, 公安部科技信息局马晓东副局长等领导先后到无锡调研, 高度评价车卫士, 并要求在全国范围内做大做强车卫士的应用。

系统应用前景

据保守估计, 车卫士每年将有1000万户以上的市场需求。在增加车辆安全性的同时, 车卫士增加了车辆防盗安全性, 并可为厂家提供全生命周期的质量跟踪和差异化维保服务, 电动自行车市场价值和销售份额必将得到较大提升。通过发展车卫士业务, 打造电动自行车行业新的安全技术标准, 也将带动物联网产业链的发展。

此外, 通过项目支撑平台的升级, 车卫士还可应用于物流、速递、外卖等领域, 为集团、行业客户提供位置统计、轨迹回放、定时巡视、调度派单等功能, 嵌入集团生产管理流程, 提升行业客户的管理服务效率, 将发挥出更大的经济和社会效益。

电动自行车与环境保护 篇7

concept 1865 在 19 世纪自行车的基础上进行重新想象，使用先进的材料将它设计成现代自行车。concept 1865 拥有一个电动驱动，除了刹车、车轴以及电机使用金属材料之外，大面积采用现代 BASF 塑料设计。这种复合材料质量轻，强度很高。

计成征战2014年环法 成战3大赛中国第一人

Giant-Shimano捷安特-禧玛诺车队近日公布了参加2014年环法车手名单，值得一提的是，计成榜上有名，从而成为历史上首位参加环法自行车赛的中国车手。

计成1987年7月15日在哈尔滨出生，最开始从事业余田径训练，2002年由省体校田径队转项练习公路自行车和场地自行车。计成在2012年成为第一位完成为期3周的环西班牙自行车赛的中国车手，2013年他又成为首位参加环意赛的中国车手，如今征战环法大赛，从而成为首位参加环法，并全部出席过三大自行车环赛的中国史上第一人。

华人首次骑行穿越加拿大北极暨北极户外运动

7月11日在加拿大北极地区育空省白马市出发的华人柴俊，将首次骑行穿越北极活动。柴俊作为一个中国的骑行爱好者，他在国内骑行到过西藏、三亚等很多地方，当他得知国外骑手对中国骑行者尚未征服北极表示出异样时，他决定背负这一使命，实现中国骑行者穿越北极的梦想。

加拿大育空省是北美唯一有公路通往北极的省份，也是一个以北极探险、户外活动著称的旅游圣地，有着多条世界顶级的骑道和徒步道路以及独木舟、皮划艇、漂流、垂钓等丰富的户外运动。

林超贤宣布拍《破风》 主演彭于晏遭遇魔鬼自行车训练

林超贤新片《破风》公布了主创阵容，影片将由彭于晏、窦骁、陈家乐联袂出演。此次，彭于晏将再度展现完美肌肉线条，与窦骁共同饰演专业自行车选手。两人透露，为了角色每天都需要进行长达12小时的魔鬼蹬车训练，林超贤更笑称这次的演员甚至惨过拍《激战》。电影将会在台湾、法国、意大利等不同的国家地区取景。

《破风》叙述4位怀抱热血梦想的年轻人加入车队之后开始参加比赛，过程面临爱情、友情、亲情等问题，兄弟之间该如何克服情感解决困难，继续朝梦想迈进。

男子吃垃圾骑行3000公里 抗议浪费

为抗议食物浪费，唤醒人们珍惜粮食意识，法国25岁男子巴比提斯特·杜班切特（Baptiste Dubanchet）靠吃垃圾箱中食物度日，骑行3000公里横跨欧洲。他此行将主要依赖酒店、餐馆、杂货店、超市以及市场扔掉的食物为生，目的是公开谴责食物浪费。

每到一个地方，杜班切特都需要先去超市或面包店，寻找即将被扔掉的食物，但只有十分之一的商铺愿意把食物给他。他说：“我真没想到人们会浪费如此之多的粮食。当你打开垃圾箱，发现如此多的土豆、水果、奶酪时令人感到惊讶，这些东西依然可以吃。”