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日志

 
 

电动自行车重要技术参数讲解  

2007-06-28 20:25:08|  分类: 电动车技术交流 |  标签: |举报 |字号 订阅

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"续行里程"标称:
  电动自行车续行里程是这样定义的:"新电池时充满电,骑行者重量配置至75公斤在平坦的二级公路上(无强风条件下)骑行,骑至电池电压小于10.5V/节予以断电,在以上条件下,得到的骑行里程被称为电动自行车的续行里程"。
  一般配用36伏12安·时优质电池的各名牌电动自行车的续行里程大约都标称为45-60公里,而有个别厂家的标称会上升至70-80公里,这有虚假宣传的嫌疑。因为达到这种标称值表示其电机的效率要比名牌厂采用电机的效率提高了近40%。若某名牌厂生产的电机在上面描述的工作状态时的效率为75%,则标称70-80公里的厂家的电机效率已达到了100%以上,这显然是不可能的,这一点特别提醒广大消费者注意。
  在实际使用过程中,充足电到底能行驶多少公里?这与许多因素有关,与厂家有关的因素主要是电机的效率特性、蓄电池的容量和寿命特性,与其它客观情况有关的因素为:骑行者的体重、经常骑行的路面情况、是否需要经常使用刹车、骑车人的骑行习惯如何等等。需要提醒消费者注意的另一个问题是:电池容量是会随着使用时间的增长逐步变小的,充足电可以行驶的距离也会随之减少,当旧电池的最大行驶距离不能满足一天的交通需要时,就可以考虑将蓄电池送去维护或更换新电池。
电机最大输出功率和最大输出扭矩:
  电机最大输出功率是衡量电动车输出扭矩能力的关键指标,一般各个电动车厂都会根据自身的技术水平设置一个最大工作电流,当外在负载较大时,电动车的工作电流达到最大值,输入功率也就达到最大值,例如,某电动车最大工作电流设置为12A,工作电压为36V,则其最大的输入功率就达到432W。再例如,某电动车的最大电流限制为15A,电压也为36V,则最大输入功率达到540W;显然,有些电机在大电流状态下可以保持高效率,而有些电机在大电流状态下效率严重下降。例如某款名牌电动车电机在540W输入功率的情况下效率仍可高达75%。可以输出540×0.75=405W,最大输出扭矩达到25N.m,而大多数电动车电机在430W输入时效率已降至55%左右,最大输出功率为430×0.55=236W,最大输出扭矩仅为14N.m,显而易见,一辆最大扭矩为25N.m的电动车与一辆最大扭矩为14N.m的电动车在爬坡能力,允许载重能力以及抵抗风阻的能力等诸多方面都会有很大的差别,骑行的感觉是完全不同的。消费者在购车时若需对车辆的最大输出扭矩进行试验,最简单的方法是"负重爬坡".
电机额定输出功率和输出功率范围:
  电机额定功率是一个电机进行型式试验时的重要参数,它表示当电机工作在这个功率点时,该电机可以连续地可靠地运行,表征了电机设计的热平衡点。一般电动车电机的额定功率点可以是150W,180W或200W以上,额定点越高表示电机的热性能越好,成本也越高。
由于电动车是不可能工作在空载状态下的,一个正常的骑车人重量一般会达到30公斤以上,再考虑正常风阻等因素,电动车的最小工作点(输出功率)大约为80W,最大输出功率则取决于电机的设计方案。目前市售较好的电动车的最大输出功率一般可以达到200W以上,个别较差的电机不足200W。输出功率范围越大,骑行性能则越好。
电动车效率和效率区间:
  电动车效率是电动轮毂效率、控制系统效率和机械转动损耗的综合体现,但主要是取决于电动轮毂(电机)的效率,它可以反映在相同的电池,相同的骑行负载条件下骑行里程的长短,效率高则骑行里程长,效率低则反之,对于 使用者而言,选购较高效率的电动车无疑是正确的。
但是,电动车的效率也需要有一个区间,因为电机效率在不同的扭矩下是不同的,表示为一种马鞍型曲线形式,有些电动车电机在小功率时效率较高,一旦输出扭矩增加,效率值则急剧下降,这种车住住表现为平坦路面速度很快,一旦上坡速度就急剧下降,耗电水平也会随之大幅度增加。
用效率区间的概念来代替单纯的额定效率的概念是电动自行车的一个重要特色,因为车辆负载是一个变化很大的负载,其工作点会随着车辆负重状态、路面坡度、行驶风阻的不同而发生很大的变化,追求某一个工作点的高效率而忽略整个工作区域的效率特性是毫无意义的。
某品牌电动车将效率值大于70%以上的区域称为电动车效率区间,一般为100-400W,也就是说这种电机可以在100W-400W的范围内均可保持70%以上的效率状态,最高效率达到80%以上,常用工作点(如130W)和最大工作工作点(400W)的效率应达到75%以上。市场上有些性能较差的电机可能其最大效率点的效率也可以达到80%以上,但效率区间却十分狭窄,一般为80W-180W,体重稍重的人骑上这种电动车会十分费电,电池也很容易损坏。用户可以用变换负载的方法来鉴别效率区间是否狭窄,当轻载时车速较快而重载时(负重或爬陡坡)车速迅速下降的电动车就属此例。
蓄电池容量和寿命:
  容量和寿命是衡量蓄电池的主要指标,容量一般用安·时来表示,表征是蓄电池储备能量的能力。例如一个标称为12安·时的新的电动车专用蓄电池组按最近制定的行业标准,则必须达到以6安培放电,放至终止电压31.5V的时间应不低于2小时的水平。将这种电池用于电动自行车,载重75公斤,在平坦路面骑行,工作电流约为4安培,放电时间应大于3个小时,时速为20公里,那么它的理论续行里程将达到60公里,若考虑途中刹车、起动等费电的因素,采用这种电池的电动车标称续行里程45-60里程是合适的。
  寿命则是表示蓄电池容量衰退速度的一项指标,随着使用的深入,蓄电池容量衰退是不可避免的,是绝对的,当容量衰退到一个规定值时,可以判定寿命终结,按照新制定的电动车专用电池标准,以定容量70%充放电循环次数来表示蓄电池的寿命,合格底线为350次。因此,对于日常交通距离小于30公里的用户而言,若电机、控制器、充电器等因素都是良好的,使用方法也无不当,一组较好的电池的最少服役时间达到1年以上应该是可以保证的,一般可以用到1年半,若再加上可维护的技术方案,通过专业的维护也可以延长一些服役时间,消费者可以不必担心蓄电池使用费用过高的问题,每天壹元,潇洒消费。
影响蓄电池寿命的因素:
  影响蓄电池寿命的因素可分成三个方面。首先是蓄电池本身的性能和质量,其次是电动车中与之配合的因素,第三是使用者的使用情况我们将重点对第二个因素展开讨论。
在电动车系统中影响蓄电池使用寿命的最主要因素有两个,一个是电机的效率状态,其次是充电器的设计。如果电机效率范围较窄,一方面耗电水平增加,另一方面,经常工作在低效率区,电机内部容易发热,当温度过高时,磁性材料就会出现不可逆的退磁,久而久之,效率进一步下降,从而进入恶性循环,这辆电动车就会变成某种意义上的"电老虎",即使更换了电池也会无济于事,另外导致电机降低效率的因素还有:电刷的过度磨损、平面换向器的磨损,减速系统的磨损,等等,因此,顾客应选择一种性能较好的电机并注意与维修服务保持联系、到期更换磨损零件,这样有助于用好电动车。
  关于充电器,对于电池来说则更加重要,一种好的充电器可以有效地避免失水和硅酸盐化,反之,若采用技术优劣的充电器,电池就会很快地被充坏。
  属于用户的因素主要是要防止蓄电池的"亏电存放",长期不用的电池也应注意经常给予充电。
对用户使用电池的看法:
  对于购买了电动车的顾客,用户在使用过程中尽管可以采用各种延长蓄电池使用寿命的办法,例如,起动时给予脚踏助力,上坡时给予脚踏助力等等,但我们并不要求顾客一定要这样做,我们希望顾客配合的主要有:A)切勿亏电存放,即电池用完后放置多日不给予充电;B)当感到电池容量明显减少时应到经销部或服务部进行维护;C)更换新电池时应请专业人员诊断电机的磨损情况,若有必要需及时更换电刷或其它磨损件和更换润滑剂;D)日常使用过程中注意刹车是否正常,以免耗电过大。
电机的噪声来源和形式:
  除了无刷电机以外,几乎所有的电动车电机都会在空载运行中发出噪声,国家标准规定噪声应控制在62分贝以内,目前绝大多数电机的噪声都可以控制在55分贝以内,达到标准要求。有刷电机的噪声主要来源于两个部分,一是电刷与平面换向器的磨擦噪声,二是减速齿轮啮合噪声,前者发出声音的频率稍高,后者频率较低。
  某品牌电动车采用二级行星齿轮减速器,可以承载较强的输出扭矩,达24N.m,推动力最为强劲,但是减速器的齿轮啮合面也较多,共采用9个减速齿轮,12个啮合面,每个啮合面都会发出啮合噪声,而一般的有刷电机,最大输出扭矩只有14N.m,采用二级直齿减速,啮合面只有2个,仅为些品牌电动车的1/6。可以看出,动力强劲的电动车可能出现的噪声来源要比一般的电动车更多些,在空载时或轻载时噪声比普通电动车稍大些,但在重载时,一般电动车则会发出较大的异声,反之,动力强劲的电动车其噪声则几乎没有变化。 
  许多顾客在选购电动车时往往以空转噪声来判断电机的优劣,这是不正确的,有条件的顾客应以重载爬坡时电机的噪声变化和速度变化来判断电动车电机的优劣,这才是选择电动车较为正确的方法。
  另外,目前市场上还有一种低速有刷无齿电机,这种电机彻底取消了齿轮减速系统,直接采用低速输出,消除了齿轮啮合噪声,但从目前得到的测试数据来看,这种电机输出扭矩更小,一般不足10N.M,效率区间更为狭窄,为减少噪声和磨损而付出的代价过于沉重。

资料来源:网络论坛

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