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电动自行车产业“锂电化”节能转型解决方案分析
添加时间:
2013-11-19 11:19:08
来源:
中国电动车网
4.3实施例对比及其“功效”的简约计算
为能较为直观地阐明其优化改进效果,我们下面采用举例的方式,将“高能效”中置电机与低速轮毂电机之“功效”作一对比,具体如下:
比如,一只额定功率为350W的“高能效”中置电机,其转速是“功率同样为350W轮毂电机”的2倍,但同时二者的质(重)量也相同(或大致相当);那么,据前述“高能效”电机优化设计原理及其相关结论,则中置电机可获得与轮毂电机相同转矩。这样,我们就可以选用“传动比(减速比)”为2的链传动装置,即可获得“功效(扭矩)”的倍增。也就是说,“高能效”中置电机的最终输出转矩(即:经链传动装置施加给车轮的扭矩),则相当于(或等效于)700W轮毂电机的输出扭矩。反之,若要获得与350W轮毂电机相同的输出转矩(扭矩),则只需选用175W的“高能效”中置电机便可。
当然,上述“功效”之对比,尚未考虑链传动装置的功率损耗,而实际“功效”之提升幅度则会有所降低。但这一问题之解决就更为简单了,我们只需要选用转速更高一点的“高能效”中置电机,并相应增大链传动装置的传动比(减速比)便可。具体解决方法(方案)及其“功效”简约计算如下:
公知的,链传动装置的传动效率通常为η=0.9,为留有一定余量,效率可取η=0.89。那么,我们选择转速比(即:减速比)为2.3,则结果为:0.89(传动效率)×2.3(减速比)≥2(功效)。
5.技术改进效果综述
据如上所述之改进方案及其实施例对比,我们还可以得出这样的结论:“高能效”中置电机同比与现有“低速轮毂电机”,当二者质(重)量相同(或大致相当),则“功效”之提升幅度,将取决于中置电机转速与车轮转速的“转速比”和减速传动装置的“传动效率”。据此而言,采用“高能效”电机及其中置驱动方式,同比与轮毂电机直驱方式,其“功效”乃具有更大的提升空间。
具体而言,按车速≦26公里计,则低速轮毂电机转速(即:车轮转速)通常为400r/min左右,而用于减速传动之中置电机、其转速至少可达3000r/min以上,则二者间的“转速比”较大(即:“减速比”至少可达8左右)。那么,即便是减速传动装置存在一定的功率损耗,但只要减速传动装置的功率损耗、所占总的功率消耗之比例很小,且远小于驱动电机之“功效”的提升幅度,则改进效果将是尤为显著的。比如,按“转速比(减速比)”为8计,减速传动装置的“传动效率”且为η=0.85(就现有技术条件乃可以方便做到的);那么,我们选用额定转速为3200r/min的“高能效”中置电机,则至少可将“功效”提升6倍以上,其技术效果更在于:
“功效”提升6倍,则实用效果即相当于电池的“比容量”提高了6倍,或等效于电池的容量配置增加了6倍。反之,若与现有产品(低速轮毂电机驱动方式)同比,则可相应减少(节省)“锂电池”5/6的容量配置。
由于本文篇幅所限,关于上述:采用“高能效”中置电机,如何来更大幅度提升驱动系统“功效”及其具体实施方案。推荐参考笔者近期撰文、并发表于“中国电动车网”之《浅谈电动自行车之高能效低成本轻量化设计》等多篇相关文章,且作为本文所探讨问题之组成部分,谨供参考。
结语:
对于如何加快我国电动自行车产业“锂电化”转型升级,其优选解决方案,或更应该包括两个方面:其一,行业自身的努力,加快研发并推出更符合消费者实际需求的“经济型锂电车”产品,以取代现大量使用的“铅酸电池”之车型产品。其二,就公益性而言,若能像新能源汽车那样,给予“锂电产品”适当的产业政策扶持,即便是象征性的一点鼓励,这对于推动“锂电车”产品的更广泛普及,将会产生极其显著的实效。那么,我国电动自行车产业真正跨入“锂动时代”,将指日可待。
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