自行车中的“丰田混动” —77bike折叠自行车-骑行旅游改装交流

巍震天

幼儿园大班

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只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2023-04-28

自行车中的“丰田混动”

作为在汽车行业摸爬了十几年的小小攻城狮，要说哪项技术是让我觉得有美感的，那么首推丰田混合动力。一个小小的行星齿轮组，配合上一对电机组合，居然就实现了无级变速的效果。相比之下，那种使用变径带轮的CVT是那样的粗糙和脆弱。而诸如爱信、ZF的AT或大众DSG那复杂到让人头晕目眩的内部结构，也仅仅是实现了有限的几个速比，让人敬而远之。出于一名攻城狮对于艺术的品味，我觉得丰田混动技术在汽车行业以外也应该有他的用武之地，那便是电动自行车！将不变的脚踏速度与逐渐加速的车轮连接起来，用一个电机来调节速比，那便是自行车上的“丰田混动”。

有了想法便要付诸实践，首先是整体技术方案的设计。丰田混动的另一项关键技术是在发电机和电动机之间实现能量传输的电力电子变换技术，这项技术的复杂程度是绝对无法下放到自行车上的，所以必须进行改造。最终的方案是只保留一个电机，使用充电电池供电，便是一台具备无级变速功能的电助力自行车。

有了方案便要开始制作了，其中最关键的便是行星齿轮变速箱。这东西我翻遍了大江南北、线上线下的厂家店家，甚至连国外的专业齿轮箱厂vogel、tandler等都查过，真是没有啊。没办法只好联系厂家定做，人家叫价一万块，直接把我吓晕。最终想尽各种办法，终于找到了基于行星减速机来进行改装的制作方案，总算把价格压下来了。期间各种曲折，一言难尽。

然后便是另一个关键部件，电机驱动器。由于是全新的功能开发，我需要的控制器必须能够进行软件自定义开发。还算顺利，联系的第二家厂子便能实现我几乎所有的需求。

硬件都具备了，然后就是编写控制软件。还好有一点C语言的基础，利用控制器的自定义软件接口，实现了手动和自动两种工作模式：
1、手动模式：电机转速=k×踏频×转把开度
这个公式实现了车速/踏频的比值与转把开度成正比，便可以通过拧动转把来控制速比。当不拧动转把时，车子会以最低速比运行，等同于无助力状态。
2、自动模式：电机转速= k×踏频的平方
这个公式实现了随着踏频的增加，车速会成二次方曲线增加，则车速/踏频的比例便会成线性增加。

所有的配件都已完成，接下来就是在咸鱼上买一台带M400吊架的车子，装车，测试。当自己亲手设计组装的车子能够飞驰起来的时候，那感觉怎一个舒爽了得。这里不得不提一下我骑着这辆车子第一次远走，一路轻松愉快，不经意间已经跑到了郊区的乡间小路上，这时一个减速带，居然把我的二手水壶电池给震掉了，想装回去又发现电池支架坏了。没办法我只好揣着电池，无助力的往回骑。这时我才发现，来时轻松愉快的路程，无助力的返程竟如此艰难。我蹬了十分之一不到的路程就已经气喘吁吁，这一路蹬回家去不得小命难保。没办法我找到一户人家，要了一个绳子，将电池五花大绑回车架上，终于恢复了助力，有惊无险的完成了这次旅程。在此提醒大家，电助力车子虽然有人力骑行的功能，但还是需要时刻注意电量啊，一旦要靠人力走完电助力的路程，那可真不是闹着玩的。