| 1.1.1 电动自行车的发展形势很好
电动自行车的发展形势很好，主要表现为：
1/销售量自1997年来年年成倍增长，2003年达400万辆，已形成约60亿销售额的产业。
2/法律上有了明确的定位。2003年10月28日人大常委会正式通过的《道路交通安全法》中明确将电动自行车列入非机动车。
3/电动自行车被认为是合理的城市交通系统的重要组成部分。2003年在上海召开的“中国城市交通可持续发展的多元化战略国际研讨会”，专家们认为：借助科学方法和现代技术，把由绿色能源轨道交通和绿色巴士为主的公共交通网，加上适量的私人轿车，适量的自行车以及速度较慢的电动自行车，以及专供步行的通畅小道，组织成一个既严谨又能够灵活调控的城市交通系统，是解决中国城市交通堵塞和环境恶化的根本途径。
基于这些情况，禁电动自行车的理由是站不住脚的，电动自行车将还有一段高速增长期。但是，电动自行车的增长是有限度的。专家们提出的是适量。上海市的方针是实行总量控制。
我们做电动自行车用及其配套设备的单位要认识这个市场形势，抓住机遇，提高质量，向用户提供高质量的产品去争取市场。
1.1.2 电动自行车发展的存在问题
目前电动自行车生产厂家多、有规模的厂家少、质量良莠不齐、速度和重量等超标多、用户投诉多等现象是存在问题的一方面。另一方面，从技术的深层次分析，鉴于国内电动自行车的特点及其发展的历史和背景，基本上是自发的、自下而上的、作为一种组装产品发展起来的。在电驱动系统的设计和优化方面工作做得较少，这方面有技术内涵、有自主知识产权的企业较少。
1.2 潜艇与电动自行车
潜艇是最大的电动车（船），因此有许多是电动自行车可借鉴的地方。它是大型的军用武器，它的研究、设计程序非常严格，一般遵循“顶层设计、系统分解、系统协调、系统匹配和优化”等原则，是值得电动自行车界学习的。潜艇中电力推进系统是它的心脏，电动自行车中“四大件”构成的电驱动系统与它相当。电力推进系统的研制时除进行单项设备（即硬件）研制外，要对系统进行匹配和优化及其维护进行研究，在此基础上确定经过匹配和优化的工作参数（即软件），目标是使系统发挥最大的潜力，使潜艇有最好的战术技术性能，有最长的使用周期。例如，潜艇的经济航行速度；潜艇的最大续航时间或里程；使潜艇蓄电池有最长使用寿命的合适放电深度范围和充电方法等。这些都是潜艇经过匹配和优化的工作参数，值得电动自行车界借鉴的。
1.3 科学方法与系统观念
从现代科学方法论看，现代产品都越来越复杂，是多个小系统复合构成的一个大系统。以电动自行车为例，就是在原本较复杂的自行车基础上与电驱动系统复合构成的大系统。因此，对它的研究和突破需要从整体观念（即系统观念）去探索横向的联系（即各分系统或部件之间的关系），考虑各个方面的综合因素。
从系统工程角度看，系统设计和优化方面的工作对许多产品是非常重要的，对电动自行车产品的深层次发展、提高也是非常有意义的。
1.4 “电驱动系统匹配和优化”的提出
本人的经历使我有机会了解电动自行车的发展大好形势和存在问题，又对潜艇电力推进系统的研制有一定的了解，又做过一定的科技管理工作，因此正好是一个良好的结合点。为此，本人创造了一些基本条件在这方面开展了一些研究工作，取得一些成效，确实体会到这方面有许多工作可做，有许多潜力可挖。
因此，本文提出和介绍“电驱动系统匹配和优化”的概念及我们在这方面做的一些研究工作，想起到抛砖引玉的作用，引起业界同仁的重视和开展这方面工作，共同提高电动自行车的质量层次，进一步推动电动自行车产业的发展。
2. 定义范畴
电动自行车中电驱动系统是指由蓄电池、充电器、电机、控制器和能量显示器等部件构成的系统。它是电动自行车的核心，决定着车辆的性能优劣。对于电驱动系统的各主要组成部件已经有不同级别的标准或主要技术条件（有些部件目前还没有统一的标准，有待制订），一般的电动自行车厂家按这些标准或技术条件来考核和选购部件，然后将其与车架等部件组装成整车产品。所谓电驱动系统匹配和优化是，在按这些标准或技术条件来考核和选购部件的基础上，研究它们之间的相互关系，确定它们之间的相互匹配的工作参数，最后以最大程度发挥（整车）系统性能为宗旨。
3. 电驱动系统匹配和优化的目标
电驱动系统匹配和优化的目标是，在合适的使用条件（即相互匹配的工作参数）下最大程度地发挥蓄电池的潜能，使它能在寿命期内输出最多的总电量（即有最长的寿命），最后使电动车辆（整车）能有最大的总行驶里程。
以潜艇的经济航速和最大的水下续航里程概念为例来说明系统匹配和优化的意义。潜艇有一个水下最大航速，在这个工况下蓄电池组要以0.5-1小时率放电，受蓄电池和系统其他部件的限制，以最大航速只能持续10分钟或1小时，因此续航里程并不大；航速低，则蓄电池工作电流小，工作时间长，续航里程增大；那么是否航速越低，蓄电池工作电流越小，续航里程就越大呢？不是的，这里就有系统匹配和优化的问题，经过系统匹配和优化，在某个航速下（即有关部件以经过系统匹配和优化的一定参数下）工作，水下续航里程最大，这个航速就是经济航速。也就是说，有关部件以经过系统匹配和优化的一定参数工作，即以经济航速航行，可以得到最大的水下续航里程。
4. 电驱动系统匹配和优化研究的几个实例
基于我们对电驱动系统匹配和优化概念的认识和工作目标，我们在系统匹配和优化方面做了一些研究工作，取得一些效果。蓄电池是电驱动系统的关键部件，是电动自行车用户最关心的部件，它决定着电动自行车的使用成本和用户对电动自行车的信赖程度。因此，我们介绍与蓄电池有关的几个实例和研究的初步结果。
4.1 蓄电池和充电器之间的匹配和优化
现在市场上的充电器可以说五花八门，充电模式多种多样，充电参数各有千秋。蓄电池生产厂家有百家以上，他们采用的合金和活性物质配方、生产工艺参数、内部结构参数等大多是各不相同。因此，应该说蓄电池和充电器不能随意“拉郎配”，严格地说不同特点的蓄电池应该配不同参数的充电器。但是实际采取这样匹配的配套产品不多。我们基于对电驱动系统匹配和优化概念的认识，几年来对蓄电池和充电器之间的匹配和优化做了许多工作。
大家知道，现在大多数的充电器（包括有脉冲和无脉冲的）是限流—恒压—低电压浮充的三阶段充电模式。由于受充电器产品体积和元器件成本的限制，限流一般在2A左右；为了防止过充失水引起电池失效，恒压阶段和浮充阶段的电压都设置得较低，一般分别设置在单块电池平均电压为14.5-14.7V和14.0V以下。实际使用中发现它们大多数不能将电池充足电，充入电量一般只有放出电量的97-99%。这样造成电池的放出电量逐渐下降，单块电池间的一致性变差，到电池寿命的中后期就更加突出明显，最后蓄电池使用寿命短，没有发挥它应有的寿命性能。我们采用新的充电模式及参数和在三阶段充电模式基础上调整充电参数，使电池在放电后能充足电，而不造成太过充，充入电量为放出电量的105%左右。使电池的放出电量逐渐下降趋势得到遏止，放电容量有所提升，单块电池间的一致性有所改善，最终电池有较长的循环寿命。当然，这些都是在电池性能稳定可靠的基础上做的。
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