電動平衡車的運作原理主要是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”（DynamicStabilization）的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀（Solid-StateGyroscopes）來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，通過儲存在內(nèi)部的算法，再經(jīng)過精密且高速的中央微處理器計算，發(fā)出算法所計算出的指令后，驅(qū)動馬達來做到平衡的效果。假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時，電動平衡車車身內(nèi)的內(nèi)置電動馬達會產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產(chǎn)生讓車輛前進的加速度，相反的，當陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時，也會產(chǎn)生向后的力量達到平衡效果。因此，駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾，電動平衡車就會根據(jù)傾斜的方向前進或后退，而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比。原則上，只要電動平衡車有正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
如果以第一款電動平衡車產(chǎn)品，電動平衡車隨意車（SegwayHT，HT是HumanTransporter、人類運輸器的縮寫）為例，這輛車上裝置了五個固態(tài)陀螺儀。事實上，車輛只需要三個陀螺儀就可以完全掌控車身的前后傾與側(cè)傾程度，因此多出的兩個陀螺儀其實是用來確保行車安全的備用裝置。車輛的能量來源是兩個鎳氫（NiMH）充電電池，較后期的車款上也可以選配蓄電量更大的鋰充電電池。除了前后傾修正與前進后退外，電動平衡車的轉(zhuǎn)向可透過兩種不同的方式達到，其中一種是如同大部分的腳踏車類或摩托車類交通工具一般，駕駛?cè)嗽谲囕v持續(xù)前進（或者后退，這就是只有電動平衡車辦得到的動作）的狀態(tài)中將自己的身體重心往左右傾斜，利用自身重量所產(chǎn)生、與車身縱軸垂直的分量，作為轉(zhuǎn)彎時的向心力而達到轉(zhuǎn)向的目的。除此之外駕駛?cè)艘部梢耘まD(zhuǎn)電動平衡車的龍頭（把手）部分，使車輛左右兩個車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，例如當龍頭向左轉(zhuǎn)時，右輪的轉(zhuǎn)速會比左輪快，達到向左轉(zhuǎn)的效果。必要時，電動平衡車甚至可以做出一輪向前一輪向后的動作，達到原地轉(zhuǎn)向的效果，因此大幅提升這種交通工具的機動性。因為這種高度的機動性，再加上熱塑材質(zhì)制成的輪圈，其踏面面積其實不比人類的雙腳大上多少，因此理論上電動平衡車可以到達得了人類所能走到的大部分地方，甚至包括路邊的人行道或落差不會太大的階梯（雖然部分地區(qū)的交通法規(guī)，禁止電動平衡車在這類地點行駛）。
二、電動平衡車FCC認證
電動平衡車因其含有無線模塊，需要按照FCCID模式進行FCC認證，認證流程如下：
1.由客戶提供完整的測試樣品并配齊配件，提交給實驗室；
2.客戶需提供完整的技術(shù)資料（申請表，線路圖，PCB板圖，BOM表，產(chǎn)品說明書，線路描述，線路方框圖），且該資料一定需要英文電子檔文件；
3.由實驗室測試，并給出測試報告；
4.實驗室審核數(shù)據(jù)和報告；
5.實驗室將測試報告及技術(shù)資料提交CTB；
6.由CTB出證書。
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