基于单片机的电动自行车调速装置的设计参考.doc

引言 随着社会的不断进步，人们生活水平的提高，环境保护和能源节约问题已经越来越受到重视，开发“零污染”、高效率的绿色环保电动自行车代替已成为一个不可逆转的趋势，且具有良好的发展前景。近年来，无刷直流电机以其体积小，结构简单，功率密度高，输出转矩大，动态性能好等特点而得到了广泛应用。在电机的数字调速控制中，选择高效可靠的单片机将使控制系统的硬件电路简单可靠、软件编制方便，系统整体性能得以提高。 1 绪论 1.1 国家对绿色能源的重视 国务院总理温家宝2012年1月16日出席了在阿布扎比举行的第五届世界未来能源峰会开幕式并致辞。温家宝表示，能源是支持人类文明进步的物质基础，也是现代社会发展须臾不可或缺的基本条件。近年来，绿色发展在全球蓬勃兴起。其核心是减少对能源资源的过度消耗，追求经济、社会、生态全面协调可持续发展。为此，世界各国进行了积极探索，中国也做出了不懈努力。我们积极调整经济结构，加大节能减排力度；加大政策扶持；加快清洁能源发展；加快传统产业改造，提高能源利用效率；倡导低碳生活方式，推行绿色消费。我们面临的困难很多，付出的代价很大，但我们毫不动摇。 温家宝指出，为了减少能源资源问题带来的困扰和不平等，世界各国应当进一步行动起来，共同做出更大努力。第一，要把节能增效放在首位，推动建立节约型生产方式、生活方式和消费模式，通过采用先进科技提高能效，建设低投入、高产出、低消耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系。第二，要大力发展可再生能源和清洁能源。各国应加强政策扶持，扩大应用规模，逐步降低成本，越来越多地替代化石能源。第三，要积极推动能源科技革命。政府应当加大投入，推进能源科技创新的工程示范和产业化。发达国家应当在保护知识产权的前提下，向发展中国家和不发达国家提供、转移技术。第四，要有效保障能源安全。可考虑在G20框架下，本着互利共赢的原则，建立一个包括能源供应国、消费国、中转国在内的全球能源市场治理机制。要通过协商对话，制定公正、合理、有约束力的国际规则，构建能源市场的预测预警、价格协调、金融监督、安全应急等多边协调机制，使全球能源市场更加安全、稳定、可持续。 1.2 电动自行车的优点 （1）无污染 电动自行车是以蓄电池发出的电能作为驱动能源，以电动机作为动力，运行过程中没有废气排放；因此和摩托车、燃油助动车相比，没有污染。 （2）低噪音、振动小 电动自行车是由电动机驱动的，电动机在运行中产生的噪音比较小，运行比较平稳。而摩托车、燃油助动车是由燃油发动机驱动，其汽缸产生的噪音比较大，由于受到体积限制，其发电机的缸数较少，运行时不够平稳，振动较大。 （3）最高时速20公里，行驶安全 摩托车、燃油助动车的速度快，在机动车道上行驶，事故率较高；而电动自行车，国家强制性规定（国标GB 17761-1999）其速度不能超过20km/h，并且电动自行车一般不能在机动车道上行驶，因此相比之下安全很多。 （4）效率高 摩托车、燃油助动车的效率一般只有30%左右，而电动自行车的效率可以达到70%以上。 （5）结构简单、轻便，易维护、维修 电动自行车一般是有蓄电池、控制板、电机和车身组成；蓄电池用的是免维护的，电机的故障率较低，基本上不要维护，控制板由于现代的电力电子技术比较成熟，损坏率也比较低，另外电动自行车没有机械传动结构，体积小、重量轻，因此相比摩托车、燃油助动车来说，其日常的维护、维修量少得多。 1.3 “绿色交通工具”的发展状况 二十一世纪，可谓是一个“时代呼唤绿色环保”的时代。面对全球气候变暖的现实，各国纷纷提倡低碳经济，以现实社会的可持续发展。人们不但要求节约能源，更注重起居住环境和生态环保，发展新能源产业，鼓励电动车发展，业已成为全球政府对未来交通工具的共同取向。我国是一个石油资源相对贫乏，绝大部分依赖进口的发展中国家。目前，全国汽车已有2500万辆而且每年仍在巨量增长，燃油和尾气的大量排放已成为我国大中城市大气的主要污染源。无疑，发展环保低能耗，能够提供良好居住环境和生态环境的电动车，符合了绿色环保革命时代的发展要求。 追溯电动自行车的发展史，第一次出现是在美国专利局文件登记的是1895年12月31日，一个专利名称“电动自行车”，美国专利号NO.552.271,发明人叫OGDEN BOLTON 申请的专利。而此前十年，是英国发明家斯塔利的伟大发明，他将原始的自行车发展成为更有效率、更安全的“现代自行车”，再就是德国发明家戴姆勒的发明，他将燃油动力安装与两轮系统中，拉开了石油进入交通领域的序幕。电动车的最早探索比燃油机车晚了十年，但却被石油光芒掩盖了100年。期间，虽有一些产业实践，但都未成气候。发生在上个世纪90年代中后期的中国电动自行车事业，延续了百年前技术先驱对电动车的光荣梦想，在中国这片古老文明的大地上，开创了