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  • 1 # 綠源電動車

    電動腳踏車,身材小巧、騎行輕鬆、不用考駕照、能帶小朋友,特別適合用來在城市裡短途代步。但很多人可能會擔心——電動腳踏車的爬坡能力怎麼樣?能應付城市中的各種上坡場景嗎?

    今天,就來和大家詳細地說說。

    首先,大家應該都知道,電機是電動腳踏車的動力輸出裝置。因此,決定電動腳踏車爬坡能力的主要部件,就是電動車電機。那麼,電動腳踏車到底能爬多少度的坡呢?

    為了解答這個問題,我們先從力學角度科學分析(框線裡的內容涉及較多專業知識,較難理解,將在框線下方為大家進行解釋和總結)。

    電動車在勻速爬坡時,忽略風阻,同時假設小坡度條件下正壓力近似於重力,可以建立電機輸出轉矩與坡度、總質量以及滾動摩擦係數之間的關係式:電機推動力應等於下滑力和滾動摩擦力之和。

    T/R=mg·sinθ+mg·μ

    那麼,電機輸出轉矩(T)就等於坡度比與滾動摩擦係數之和乘以總質量的9.8倍,再乘車輪半徑。

    T=9.8·m(sinθ+μ)·R

    從這個關係式可以看出,重量越大、坡度越大,電機需要輸出的轉矩就必須加大,否則就爬不上坡。

    電機轉矩和電機轉速之間還有一個關係,可以用速度-力學特性曲線表明:

    圖中的A和B分別是兩個電機的速力特性曲線,可以看到在P點輸出轉矩相同情況下,A電機還有一定轉速,B電機轉速為0了,也就爬不動坡了。這就是好電機和差電機的區別。

    由此得出的結論是,電機功率一定的情況下,轉矩越大,速度越慢。翻譯一下就是:騎車人越胖、爬的坡越陡,所需要的力越大,爬坡的速度也越慢。

    在老國標時代,提高電動車動力的方法簡單粗暴,增加電機重量就行了。但是新國標實施後,限制電動腳踏車的整車質量不得超過55公斤,電機功率不得超過400W。電動腳踏車的動力和續航無法兩全。

    怎樣才能在不提高電機重量或功率的前提下,提高電機的爬坡能力呢?

    綠源的PGR電機技術應運而生。所謂“PGR”,是“行星齒輪減速器”的英文縮寫。行星齒輪減速器是一種動力傳達結構,透過行星齒輪減速器減速後輸出的電機動力,可以提高20%以上。

    為了證明所言非虛,我們舉兩個城市中常見的爬坡場景,對比普通電機和PGR電機兩者爬坡能力的差距。

    一位75公斤重的騎手,騎一輛車重55公斤的電動腳踏車,從地下車庫(坡度15%、一般混凝土地面摩擦係數為0.019)出來,(14寸小輪)電動腳踏車車輪半徑為0.2米,則計算得(T=9.8·m(sinθ+μ)·R)電動腳踏車的輸出轉矩為43牛米。

    透過查驗電機的速力特性表,可以查出該轉矩下不同電機對應的速度。綠源常規電機在該輸出轉矩下的轉速為70RPM(轉每分),對應的速度即為5.3公里每小時,比較吃力。再查綠源PGR電機在該轉矩下的轉速為85RPM,對應的速度為6.4公里每小時。

    可以看出綠源PGR電機的動力特性高於普通電機。簡單來說,就是一個75公斤的騎手騎著搭載PGR電機的電動腳踏車,在爬15%坡度地下車庫時的速度,比配備常規電機的電動腳踏車快20%。

    要是帶小孩呢?騎行者重75公斤,兒童重25公斤,車重55公斤,總質量上升到155公斤。面對城市道路最大坡度8%,轉矩上升為30牛米。此時,綠源普通動力電機轉速為180RPM,對應速度為13.6公里/時,200m坡長需53秒走完,耗電約12.6Wh。

    換成PGR電機,30牛米對應的轉速上升為220RPM,對應速度為15.1公里/時,200米坡長47秒走完,耗電約11.3Wh,上坡時間節約12%,電量消耗節約10%。

    這就是綠源PGR電機帶來的動力提升。對於經常上坡或者要從小區地下停車庫出發帶孩子上學的消費者,選擇搭載綠源PGR電機的電動腳踏車是可以滿足動力需求的。

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