電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)部件發(fā)展趨勢探討
中國電動(dòng)車網(wǎng) 電動(dòng)車商情網(wǎng) 俠名 電動(dòng)車維修 2004-7-1 1
| 電機(jī)的發(fā)展趨勢 目前，市場(Rialto)上使用的電機(jī)還有大量是低速電機(jī)。它的顯著優(yōu)點(diǎn)是：相對高速(High Speed)類電機(jī)價(jià)格便宜、硬故障的發(fā)生率略低、噪音小、生產(chǎn)工藝也相對簡單，比較容易做到大批量生產(chǎn)。正是由于這些原因，低速類電機(jī)才被許多整車廠家和眾多消費(fèi)者接受，占據(jù)60％以上的市場(Rialto)份額。但它的缺點(diǎn)也同樣顯著，即工作點(diǎn)效率低、過載能力差、負(fù)載特性軟。簡單地講就是費(fèi)電、出力小。正是由于它的這種顯著缺點(diǎn)致使電動(dòng)自行車?yán)m(xù)駛里程短、電池壽命短，在1a左右質(zhì)保期內(nèi)，無法實(shí)現(xiàn)廠家對續(xù)駛里程和使用壽命的承諾，電池在使用半年甚至更短的時(shí)間內(nèi)就被換掉。 那么，電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)部件（電機(jī)）在經(jīng)歷了兩次主流變化之后，今后將是一個(gè)怎樣的發(fā)展趨勢呢？ （1）低速類電機(jī)尤其是有刷低速電機(jī)雖然在技術(shù)上存在著明顯的缺陷，但由于價(jià)格上的優(yōu)勢以及硬故障率較低、噪音小，仍然會占據(jù)中低檔電動(dòng)車市場(Rialto)，只是份額會有所減少。其中有相當(dāng)一部分企業(yè)，會從原來使用有刷低速電機(jī)轉(zhuǎn)而使用無刷低速電機(jī)。兩者相比，無刷電機(jī)的工作點(diǎn)效率和過載能力要比有刷好一些，而且由于無刷省去了人們對碳刷壽命的擔(dān)心以及碳刷磨損對電機(jī)性能的不良影響。 （2）高速(High Speed)類電機(jī)將逐步恢復(fù)電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)部件的主流地位，其主要理由為： ①未來(Futura)2年，中低檔電動(dòng)自行車一般還是會使用鉛酸電池，而鉛酸電池在目前的技術(shù)水平上，比能量很難再有較大幅度的提高。36V12Ah、24V12Ah鉛酸電池仍為主力配置，這就意味著電動(dòng)自行車的能量仍然是十分有限的。 ②要想在電動(dòng)車能量仍十分有限的情況下，使電動(dòng)自行車整車獲得比較好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，就必然要去選擇效率高、省電、特性好、勁大的驅(qū)動(dòng)部件。 ③高速(High Speed)電機(jī)，即有機(jī)械減速功能的電機(jī)，由于減速增扭的原理，其效率和負(fù)載特性都要優(yōu)于低速電機(jī)。高速(High Speed)類電機(jī)也分有刷電機(jī)和無刷電機(jī)。其中無刷的負(fù)載特性要比有刷更好一些�？傮w上高速(High Speed)類電機(jī)的制造成本要比低速類電機(jī)高，兩者相差100～150元左右，但對于消費(fèi)者和生產(chǎn)廠家來說，長期效益好于低速類電機(jī)。 鑒于上述原因，今后很多整車廠會重新權(quán)衡使用高速(High Speed)類電機(jī)的得與失，重新采用或部分采用高速(High Speed)類電機(jī)。其實(shí)，多年來有些大品牌整車廠不用或者少用低速類電機(jī)的實(shí)例也就反證了高速(High Speed)類電機(jī)對電動(dòng)自行車發(fā)展的利弊與得失。從長期效果看，或者用可持續(xù)發(fā)展的眼光看，這些廠家在競爭日益激烈的電動(dòng)車市場(Rialto)上其勝算或許要大得多。 （3）智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將越來越受到人們的重視，市場(Rialto)接受程度也會越來越高，產(chǎn)銷量會逐步上升，特別是出口量會逐漸增加。 智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)控制方式的一種變革，有別于現(xiàn)在大量使用的全電動(dòng)控制方式。這種智能化系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)為：由于實(shí)現(xiàn)了人機(jī)合力，電動(dòng)車在騎行時(shí)工作電流變小，有效延長了續(xù)駛里程，而且避免了起動(dòng)和大扭矩工況條件下對電機(jī)和電池的傷害。以扭矩傳感智能為例，人機(jī)合力的條件下，智能化電機(jī)可比普通電動(dòng)增加30％～40％的續(xù)駛里程，電池壽命也有較大幅度的延長。從技術(shù)角度講，這大大有利于有限能源的利用，并彌補(bǔ)低速類電機(jī)存在的某些缺陷。其次，有益于騎行者身體健康。在人機(jī)合力的條件下，騎行感覺十分輕松，速度(Tempo)也容易控制，比全電動(dòng)控制方式更安全，可以達(dá)到既出行又健身的雙重目的。為此，這種系統(tǒng)在國外很受歡迎。 目前，國內(nèi)智能化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有四種形式的產(chǎn)品： ①電機(jī)內(nèi)置扭矩感器的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：電機(jī)輸出功率隨著人腳踏力的大小變化而變化，俗稱1:1智能系間后，消費(fèi)者會更多的選擇力矩傳感型產(chǎn)品。 從總體上講，雖然很多專家和生產(chǎn)廠家都指出，智能化的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)自行車一個(gè)很好的發(fā)展方向，也有相當(dāng)一部分產(chǎn)品推向市場(Rialto)并受到一些客戶群的歡迎，但要國人象老外一樣青睞這類產(chǎn)品，甚至受到法律的支持，估計(jì)還需時(shí)日。 （4）無刷有齒小電機(jī)由于其更合理的設(shè)計(jì)和比較適中的價(jià)格將異軍突起，有可能在未來(Futura)幾年內(nèi)成為電動(dòng)車的主力配置。 無刷有齒小電機(jī)的特點(diǎn) 針對電動(dòng)自行車日益擴(kuò)大的市場(Rialto)需求，2003年3月，一種有刷有齒的小電機(jī)面世，使業(yè)內(nèi)人士的眼睛為之一亮，經(jīng)過設(shè)計(jì)制造廠家近1年的修改和試驗(yàn)，這種電機(jī)于2004年2月正式投入批量生產(chǎn)。該電機(jī)的特點(diǎn)是： （1）技術(shù)先進(jìn)，設(shè)計(jì)合理。使用無刷高速(High Speed)電機(jī)和行星減速系統(tǒng)，既保持了無刷電機(jī)無刷、高速(High Speed)的特點(diǎn)，又兼有機(jī)械減速增加扭矩的功效，雖同屬高速(High Speed)類電機(jī)，但與以往的有刷有齒高速(High Speed)電機(jī)相比，技術(shù)上有了長足的進(jìn)步。 （2）效率高，過載能力強(qiáng)。其負(fù)載特性曲線見圖1〔注：I1（A），P2（W），n(r/min)，η（％）〕，有關(guān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)及技術(shù)參數(shù)見表1、表2。 （3）重量輕、體積小、性價(jià)比適中。重3.5kg，比有刷低速電機(jī)輕了40％；外徑只有140mm，比有刷低速電機(jī)小了50mm；當(dāng)然價(jià)格也比有刷低速電機(jī)貴了100元左右（350元/個(gè)），但比以往有刷有齒高速(High Speed)電機(jī)便宜50～100元不等。 結(jié)論 使用這種小電機(jī)可以有效解決目前困擾電動(dòng)自行車行業(yè)的續(xù)駛里程短、電池壽命短、整車重量超重的三大難題。雖然這種電機(jī)目前還處于推廣階段，還需根據(jù)客戶的要求和使用情況不斷完善，但是可以預(yù)言；這種小電機(jī)以及使用這類技術(shù)的電機(jī)很可能在未來(Futura)幾年內(nèi)成為電動(dòng)自行車的主力配置。 |
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