电动自行车由几个关键部件（电池、电机、控制器、仪表）组成。本文旨在向刚刚学习电动自行车的人解释每个组件的作用。
电池组
电动自行车电池是电动自行车日益普及的动力源，为骑手提供了可持续且高效的交通方式。这些电池相对于早期的铅酸、镍镉或镍氢电池等笨重且效率较低的电池已经有了显着的发展。如今，市场以锂离子电池为主，由于其轻质、高功率和可靠性，锂离子电池已成为现代电动自行车系统的代名词。
电动自行车电池的演变
从过去笨重的电池到如今时尚高效的锂离子电池的历程证明了电池技术的进步。锂离子电池提供了更强大、更持久的能源，且比铅酸电池轻 10 倍，彻底改变了电动自行车行业。这一技术飞跃不仅使电动自行车变得更加用户友好，而且还延长了其续航里程和使用寿命，顶级锂电池在正确维护的情况下可正常使用 5-6 年以上。
为您的电动自行车选择合适的电池
为您的电动自行车选择电池时，考虑电压、功率要求和续航里程等因素至关重要。更高电压的电池可以提供更多的动力和速度，从而增强骑行体验。然而，重要的是要确保您的电动自行车的控制器能够处理电压以实现高效运行。范围是另一个关键方面，通常以瓦时 (Wh) 为单位进行测量。要计算续航里程，请将电池的电流乘以电压。例如，48V 15AH 电池组的能量为 720Wh，相当于理想条件下约 36 英里。
电动自行车电池内的电池配置（以串联和并联电路排列）决定了电池组的总电压和容量（以安培小时 (Ah) 为单位）。通常，电动自行车电池设置为提供 36 或 48 伏电压，但也可能会遇到电压低至 24V 或高达 72V 的电池。电压较低的系统往往需要较高的电流，这就需要使用更粗的电线和更坚固的连接器来处理增加的负载。相反，如果管理不当，电压较高的系统可能会造成触电风险。36-52V 的电压范围通常被认为是理想的，平衡了电击安全性和使用较轻规格接线和连接器的好处，这就是它成为电动自行车普遍选择的原因。
电池的容量表示它可以容纳多少电量，以安时 (Ah) 或瓦时 (Wh) 为单位。瓦特小时的计算方法是将安培小时乘以电压，从而清楚地了解电池的总能量含量及其潜在范围。电动自行车电池通常提供 300 至 800 瓦时的能量。
电机
电动自行车利用电机将电池中存储的电能转化为机械能，推动自行车前进。该电机可以安装在自行车上的不同位置，其中轮毂电机是常见类型。轮毂电机位于前轮或后轮轮毂内，只需将车轮更换为带有电动轮毂的轮毂，即可轻松从传统自行车转换而来。如今，大多数电动自行车电机都是带有永磁体的无刷直流 (BLDC) 电机，具有用于供电的三相线，通常还有五个霍尔传感器线，以帮助控制系统测量电机的位置，以便在低速下平稳运行。
轮毂电机有两种主要类型：齿轮传动和直接驱动。它们可以很小但输出适中，也可以很大但功能强大，具体取决于预期用途。例如，货物运输或爬陡坡等重型任务需要更大的电机，而在大部分平坦地形上的轻型协助则可以使用更小、更紧凑的电机来完成。
当电动自行车的骑行速度超过电机的最大转速（由电机和电池电压组合确定）时，电机的响应将根据其类型而有所不同。带有飞轮的齿轮电机将停止提供动力，而直接驱动电机可能会进行再生制动，阻止进一步加速并可能为电池充电。
电动助力自行车轮毂电机和中置电机的区别
电动自行车中的轮毂电机和中置驱动电机的区别在于它们的放置和性能特征。轮毂电机集成在车轮的轮毂中，这意味着它们直接为车轮提供动力。它们结构简单、相对便宜且安静，采用直接驱动，运动部件较少，因此耐用且需要较少的维护。轮毂电机适用于平坦地形和常规通勤。
另一方面，中置驱动电机安装在自行车的曲柄和踏板区域。它们驱动自行车的链条并利用自行车现有的齿轮，这意味着它们可以在更广泛的地形（包括陡峭的山坡）上更加高效。中置驱动系统提供更好的重量分布和更低的重心，从而改善自行车的操控性。它们通常比轮毂电机更昂贵，并且由于自行车链条和齿轮上的额外压力，可能需要更多维护。
两种电机类型都具有独特的优点，它们之间的选择取决于骑手的具体需求以及他们将要行驶的地形类型。
控制器
电机控制器是电动自行车硬件设置中至关重要但经常被忽视的组件。如果没有这个设备，就不可能将无刷电机直接连接到电池组。电机控制器具有两个重要作用：
1) 它将电池组的直流电压转换为电机绕组所需的三相交流电，使电机能够旋转。
2) 它动态调节提供给电机的电压，范围可以从 0V 到电池组的满电压。该调节响应来自用户油门、踏板传感器和预设电流限制的输入。
掌握后者的功能尤为重要。电机控制器可以将到达电机的电压调节到零到电池提供的最大值之间的任何水平。例如，使用 48V 电池组时，电机在低速时可能仅接收 10-12V 电压，中速时接收约 25V 电压，当接近自行车最高巡航速度时则接收完整的 48V 电压。使用 48V 电池以 50% 油门行驶意味着电机为 24V，其性能与使用 24V 电池全油门时一样。
这种电压变化由电机控制器控制，可以在行驶过程中微调电机的功率输出，这对于管理电动汽车至关重要。该控制器本质上作为 DC-DC 降压转换器运行，降低电机电压，同时按比例升高电流。例如，48V 和 10 安培可能从电池流至控制器，然后控制器转换并向电机提供 24V 和 20 安培。
电机控制器设计有特定的电压范围和电流限制。电流限制是控制器从电池组汲取的最大安培数。较小的低电流电机控制器的额定电流可能为 14 安培，这意味着它从电池中汲取的电流不会超过 14 安培。如果电机试图拉动更多电流，控制器会自动降低电机电压，以将电流消耗维持在设定的限制。使用带有大型轮毂电机的低电流控制器将导致电机输出的功率低于其能力。相反，将高电流控制器与小型电机配对可能会导致电机内部组件过热、损坏或磨损。
仪表
现代电动自行车套件和完整的电动自行车通常配备先进的显示计算机，为骑手提供自行车状态的仪表板视图。这是对早期型号电动自行车的重大升级，早期型号的电动自行车仅配备基本的 LED 电池指示灯。然而，与计算机或电视的标准化显示器不同，这些电动自行车仪表在功能、通信总线（如 I2C、Canbus、LIN、UART 等）和协议等不同方面缺乏统一性。这些仪表通常与特定的电机控制器配对，并针对一组特定的套件功能而开发，您很少可以切换到不同品牌的电机控制器并使其与您的仪表配合使用，反之亦然，您可以为您的特定控制器找到备用仪表。
