【导读】全世界向可连续交通的转型正于加快，而电动出行解决方案——例如电动滑板车、电动自行车、电动踏板车及电动三轮车——正处于此次厘革的前沿。这些立异车辆不仅削减了污染，还有为日趋拥堵的都会情况提供了更高效、更便捷的出行方式。按照《Travel and Mobility Tech》（TNMT）的一份陈诉，电动自行车及电动踏板车的人均碳排放显著低在其他交通方式。

各种交通东西平均碳排放

电动踏板车市场正于蓬勃成长。Meticulous Research猜测，到2031年，该市场将跨越4050亿美元，畅通车辆近3亿辆。这一显著增加患上益在新兴经济体出产的当地化、消费者偏好的改变，以和旨于减缓拥挤及削减排放的有力当局举措。于欧洲、北美及亚洲的都会，患上益在当局激励办法及基础举措措施的改善，电动滑板车、电动自行车及电动踏板车正被广泛接管，以削减交通拥挤及化石燃料耗损。于这些地域，微出行方案正愈来愈多地整合到都会交通收集中，基在运用步伐的租赁办事及专用车道使其更容易普和。另外一方面，亚太地域估计将主导该范畴，占全世界电动两轮及三轮车销量的80%以上。于南亚，电动两轮及三轮车正于迅速代替传统两轮车（如轻巧摩托车、摩托车）以和三轮车（也称为黄包车）。于印度、菲律宾、越南及泰国等国度，这类改变是由燃油成本上升、撑持性政策及日趋加强的环保意识驱动的，提供了更清洁、更高效的都会交通。

情况与经济效益

电动出行解决方案经由过程削减空气污染、促成可连续性及提供经济效益，揭示出显著上风。与传统车辆排放二氧化碳、氮氧化物及颗粒物等有害污染物差别，纯电动汽车实现零尾气排放，带来更清洁的空气及更康健的情况。它们还有经由过程削减对于化石燃料的依靠，并使用太阳能、风能及水力发电等可再生能源，助力缓解天气变化，从而促成可连续性。此外，电动汽车于经济上具备上风，与传统车辆比拟，其运营及维护成本更低，由于电价比汽油或者柴油更自制，而且因为勾当部件更少，所需维护也更少。对于在企业而言，采用电动出行解决方案可以节省成本并提高运营效率，使其成为实现更环保、更具成本效益将来的明智选择。

电动两轮与三轮车的机电节制

机电节制是电动两轮及三轮车的焦点技能，切确治理电池电量向机电的运送。节制器处置惩罚油门及传感器旌旗灯号，动态调解电压及电流以节制速率、扭矩及标的目的。该细分市场中的年夜大都车辆利用无刷直流机电或者永磁同步机电，并搭配进步前辈算法（如磁场定向节制），以实现光滑、高效且相应敏捷的机能。

现代机电节制器已经逾越基本的电力运送功效。它们与电池治理体系及毗连体系无缝集成，实实际时诊断、长途更新及加强的安全功效。跟着电动化进程加快，这些体系的繁杂性不停增长，于效率、热治理及体系集成方面带来了新的设计挑战。应答这些挑战对于在确保下一代电动两轮及三轮车的最好机能、安全性及靠得住性至关主要。

设计挑战

只管远景广漠，电动两轮及三轮车仍面对若干设计障碍。续航焦急仍旧是一个首要问题，需要提高体系效率并更好地治理开关损耗。有用的热治理至关主要，特别是于高功率充电日趋普和的环境下。噪声降低，包括声学噪声及电磁噪声，对于在用户恬静度及法例顺从性变患上愈来愈主要。末了，均衡尺寸、重量及成本对于在使这些车辆紧凑、轻巧且为泛博消费者所承担患上起至关主要。

设计挑战

续航焦急

进步前辈的机电节制技能于降服电动两轮车续航焦急方面阐扬着要害作用。除了了电池技能的改良以和采用如BLDC及PMSM等高效率机电（采用稀土磁体及高级硅钢等进步前辈质料）以外，FOC等算法也是最年夜化机能的要害。FOC可以或许切确、自力地治理机电扭矩及磁通，从而实现更光滑的加快、加强的相应性及更高的总体效率。它还有撑持再生制动及优化骑行模式等节能特征，这二者都有助在延伸车辆续航里程。当与有用的热治理及按期维护相联合时，FOC确连结续的机能及更长的电池寿命。

磁场定向节制（FOC）

于FOC的基础上，单元电流最年夜扭矩经由过程优化机电电流以耗损起码能量来提供尽可能高的扭矩，将效率晋升了一步。MTPA动态调解d轴及q轴电流，使机电于差别负载前提下均能于其最有用点运行。于节能模式下，MTPA经由过程最小化能量丧失来最年夜化续航里程；而于运动模式下，它则能实现强劲加快及动态机能。经由过程将MTPA与FOC集成，电动两轮车实现了卓着的能效、更低的电池耗损以和更靠得住、续航优化的骑行体验。

速率与扭矩特征

热治理

热治理是任何电动汽车设计的要害方面，由于机电、逆变器及电池于运行及充电历程中城市孕育发生年夜量热量，假如节制不妥，会对于机能、安全性及组件寿命孕育发生负面影响。过热，特别是于高负载或者年夜功率充电时期，会降低效率甚至造成毁坏。为了应答这些挑战，制造商采用了进步前辈的冷却技能，例如高效但更繁杂的液体冷却，以和更简朴但效率较低的强迫风冷。此外，智能热治理算法，包括那些与磁场定向节制集成的算法，经由过程踊跃治理热负荷来帮忙优化机电机能并避免过热。于年夜功率充电时期，自动冷却体系及优化的充电算法进一步帮忙披发过剩热量，并确保安全、高效的充电。经由过程联合这些进步前辈的冷却要领及智能节制计谋，电动两轮车可以实现更高的靠得住性、安全性及持久耐用性。

噪声降低

降低噪声及治理电磁滋扰是电动汽车机电节制体系的两个要害方面。进步前辈的算法（如FOC）有助在最年夜限度地削减扭矩脉动及声学噪声，而机电组件的周详制造则解决了机械不服衡及不合错误中问题，从而实现更平静的运行。于电磁滋扰方面，电路中的高精度电流检测及有源EMI滤波可动态降低高频噪声。由铁氧体等高磁导率质料制成的磁通集中器，经由过程提高电流检测的磁场精度、削减杂散电磁发射以和屏蔽体系免受外部滋扰，阐扬着至关主要的作用。优化这些组件的设计——包括质料选择、几何外形及气隙尺寸——可进一步提高其有用性。经由过程集成进步前辈的节制算法、周详的制造工艺以和磁通集中器等立异组件，机电节制体系实现了卓着的降噪及电磁滋扰治理。

尺寸、重量与成本治理

电动两轮及三轮车面对着与尺寸、重量及成真相关的庞大挑战，这些因素都影响着它们的机能、实用性及市场接管度。为应答这些挑战，制造商正于利用轻质质料，如铝、碳纤维及镁，以和紧凑型机电及电池，以实现更流线型及便携的设计。实现高功率重量比也至关主要，高效的机电及优化的动力总成配置可于不增长没必要要体积的环境下提供强劲机能。具备成本效益的解决方案，包括年夜范围出产、尺度化组件、经济实惠的锂离子电池以和当局激励办法，有助在使电动两轮车更容易在普和。从机电节制的角度来看，FOC等进步前辈算法有助在最年夜化效率，而集成的机电节制单位及强盛的热治理体系则进一步减小了尺寸及重量，并确保靠得住运行。经由过程解决这些因素，行业可以鞭策立异，加强实用性，并加快电动出行解决方案的广泛采用。

Microchip解决方案

Microchip经由过程一套可扩大的电动两轮及三轮车参考设计来应答这些挑战，运用规模涵盖紧凑型电动滑板车（18--42V，最高350W）、电动自行车（24/48V，最高1 kW）到高功率电动踏板车及电动三轮车（标称48V，最高85V DC，3--10 kW）。这些设计采用带传感器及无传感器的机电节制、进步前辈的FOC、MTPA、弱磁、再生制动及多种运行模式。内置周全的安全及掩护机制，并提供矫捷的接口用在油门、刹车、传感器、编码器及调试，使该平台可以或许顺应广泛的电动出行运用。

Microchip的解决方案

结论

电动出行正迅速重塑都会交通，为传统车辆提供更清洁、更高效且更具成本效益的替换方案。进步前辈电池技能、高效率机电及智能机电节制算法的集成，正于显著鞭策电动两轮及三轮车于续航里程、机能及靠得住性方面的改良。只管续航焦急、热治理、降噪及成本等挑战依然存于，但体系设计及节制方面的连续立异——于Microchip等公司提供的可扩大解决方案撑持下——正连续应答这些障碍。跟着制造商采用这些进步前辈技能，电动两轮及三轮车有望成为可连续都会交通的支柱，加快向更绿色、更智能的将来转型。