【导读】全球能源消耗，环境污染，自行车出行更为环保健康，这也促进了电动自行车连接器的需求和发展。设计师正在通过创新回应全球对电动自行车的发展。“软踏板”这一词语可能需要重新审视，因为电动自行车经历了令人鼓舞的增长。连接器开发商正在帮助电动自行车设计者开发下一代脚踏车，使之更轻巧，坚固和可靠。
2015年，歌手凯蒂·梅卢哈告诉我们，北京有900万辆自行车，相当于中国首都每2.4名居民中就有一辆自行车，这是在电动自行车出现之前。中国目前的市场更为庞大。
有两种类型的电动自行车。最简单的形式是脚踏电动自行车（PEDEIC），它使用传统的踏板激活一个辅助马达来推动自行车。其他电动自行车、电动滑板车和摩托车不要求自行车者的踏板，他们的控制装置(如减速阀)被安置在车把上。
脚踏电动自行车是最常见的电动自行车类型，通常用于日常生活；速度脚踏自行车和电动山地自行车是为体育市场开发的。
预计2017年至2027年，随着电动滑板车和摩托车的增长速度放缓，对脚踏电动自行车的需求将以3.2%的速度增长。中国是全球最大的非脚踏电动自行车出口国，预计2017年至2027年，中国电动自行车的复合年增长率(CAGR)将达到3.1%，到2027年将达到270亿美元以上。
专业的公司正在为电动自行车市场而崛起，并倡导电动自行车革命。英国电动自行车公司的经理伊莲·韦翰(ElaineWickham)认为，踏板自行车将变得过时，因为电动自行车可以让更多的人骑更长的距离。她指出，对于速度自行车和山地自行车来说，控制和操纵技能也是必需的。
标准电池的寿命在100，000英里(160，000公里)之内。可以用墙充充电，从零到充满大约需要四个半小时，韦翰认为这使充电和更换更方便。
在电动自行车和脚踏车的操作和充电中涉及到各种各样的连接器。主要包括支持电池管理系统的JST平衡连接器、连接电池与自行车的QR连接器以及方便使用的功能和磁触点、用于小信号线的SM连接器、耐潮湿的XT 90连接器、子弹连接器和用于载流的动力连接器。
规定的挑战
这场电动自行车革命令许多城市大吃一惊，各国政府仍在制定立法，以管理这些涡轮增压自行车的安全速度和合适的骑行地点。在欧盟28个国家，电动自行车限速为每小时15.5英里(每小时30公里)，改变油门以提高骑在公路上的电动自行车的速度是非法的。
Franky Vanlerberghe（A&C方案公司CEO）
英国政府已将电动助力踏板电动自行车定义为有踏板和一个最大250 W的马达的自行车，允许它们在自行车路径和允许踏板自行车通行的任何道路或地区行驶。
A&C解决方案公司首席执行官弗兰基·范勒伯格(Franky Vanlerberghe)表示，踏板电动自行车在比利时的上班簇中非常受欢迎。荷兰以其平坦的地形和对自行车的热爱而闻名于世，有许多自行车专用城市，而在哥本哈根，租一辆自行车和环游这座城市尤其容易。他说，最大的挑战，是如何使道路适合应付这么多的骑自行车者。
在美国，国家公路交通安全协会认为低速电动自行车(≤20英里/小时)是标准自行车，必须遵守自行车标准。然而，高速电动自行车目前属于灰色地带，各州都制定了自己的规定。一些州已经决定禁止它们在人行道和自行车道上行驶，并要求电动自行车只能在道路上行驶。
设计影响
随着市场的发展，踏板电动自行车的设计也在不断发展。每天上下班的人都想要轻便的自行车，这样就可以轻松地在公共场所搬运。他们还欣赏在数字显示器上看到的各种数据，包括来自前灯和后灯的数据，以及通过传感器测量的速度、距离和心率等。
在电动自行车中使用许多传感器、马达和电池等，因此需要更多的电缆和连接器，但同时不能增加自行车的体积和重量。
电动自行车使用连接器的位置图
A&C解决方案公司是一家总部设在比利时的分销商和设计解决方案公司。它专门在欧洲销售中国制造商Higo（海固）的连接器。车主Franky Vanlerberghe说，有几个因素影响电动自行车连接器的选择。
他说：“从电池到电机的数据和动力是主要的问题。”需要更大的电线和电缆来处理电流，但是对于数据传输，客户不想显露出来；他们想要紧凑的、防水的、易装配和易识别的连接器。
Anderson动力公司的电源连接器
电缆和连接器通常集成到自行车的框架中，所以它们必须非常小。“我们或多或少要考虑电流和尺寸组合的物理特性的极限，”Vanlerberghe说。
同样重要的是，连接器是防水的，因为自行车框架部件是暴露的。即使它们位于框架内，连接器仍然可以在冲洗或其他清洁过程中接触到水。此外，连接器必须安全可靠，不会在使用运输清洗过程中因震动等而受影响。
A&C解决方案与Higo及其客户合作开发了新的连接器以及更改现有连接器的设计。根据Vanlerberghe的说法，他们可以在三个月内设计和生产一款新的连接器。
材料的选择
尽管许多连接器采用PVC，但A&C解决方案促进了热塑性聚氨酯(TPU)的使用，它将热塑性聚氨酯(TPU)描述为一种比PVC轻约15%至20%的韧性更好的材料。由于这一特性，再加上TPU需要一套特殊的加工设备，通常会使这些连接器价格更昂贵。
A&C解决方案提供Higo Mini F系列数据连接器，价格与PVC版本相同。随着数量的增加，生产价格将更低。
Figure 2: The Higo Mini F connector range
Higo Mini F系列目前有七种设计，有两到九根柱等。直径范围从6.3mm到9.0mm的九种选择，他们也有如热抓手这样的特点。
市场要求信号连接器不应该是可互换的，Vanlerberghe说，因此每个柱的大小都有不同的形状。电池连接器和电动机连接器也可以由TPU制造，但客户需要能承受额外增加的成本。
新一代连接器
客户还要求替代磁性连接器，作为回应，A&C生产了Z 624连接器。磁性连接器很容易连接在正确的位置上。但它们不是特别的抗振动，很容易地拆卸。
Battery connectors for e-bikes (Image courtesy of A&C Solutions)
在相同的尺寸下，Z 624连接器提供的功率几乎是工业标准的25A连接器的两倍。编码连接器有六极两个45A功率触点，设计为4mm²的线和配有0.14mm²线的四个2A信号触点，额定电压为36V。
该公司还提供了一个三极，45A电源连接器：L 315；它的直径只有15毫米，旨在防止干扰电源和信号触点在峰值电机使用。
电流增大的需求
电动自行车设计的另一个最新发展是将来使用的电机和电池连接器电流处理能力增加，从10到15A的典型需求膨胀到40到60A。为了跟上更高的功率要求，设计者正在使用更大的连接器，通常直径在20毫米的范围内，能够处理从电机到电池的40到45A电流。Vanlerberghe说，展望未来，A&C公司也已经在研究60A连接器。
电动自行车的快速发展正在推动这个独特市场连接器产品的创新。由于全球严峻的环境污染形势，自行车出行更为环保健康。这也促进了电动自行车连接器的需求和发展。电动自行车连接器的创新将会日新月异。据行业专家称，应用领域也正在扩大，在滑板车、电动摩托等新能源产品领域都将引领连接器产品的创新和发展。
原创：Caroline Hayes，编译：深圳市连接器行业协会 李亦平
