隨著電動(dòng)車的普及,經(jīng)過這些年市場(chǎng)的檢驗(yàn),電動(dòng)車從外形到功能上,越來越進(jìn)步,越來越智能化。下面從理論上來談?wù)勲妱?dòng)車的一些參數(shù)計(jì)算,以及如何選擇適合自己的電動(dòng)車。
首先解釋一個(gè)名詞,最大爬坡度
它不是我們通常理解的坡路的角度,而是坡路的高度和水平距離的比值。一般用百分比來表示,也有用小數(shù)來表示的。即 坡度=(坡路的高度/水平距離)*100%
坡度示意圖
比如某段道路坡度為30%,事實(shí)上就是在水平距離前進(jìn)100米的情況下,垂直高度又上升30米,但是這段路的角度是16.7° ,而不是30°。而100%的坡度,坡路的角度是45°。
一般城市道路坡度不超過5%,超過10%就算比較大坡了。我們看起來非常陡的地下停車場(chǎng),它的設(shè)計(jì)坡度其實(shí)只是在15%左右,換算成角度約為8.5°。
好,懂了以上名詞,下面我們言歸正傳,談?wù)勲妱?dòng)車電機(jī)功率的計(jì)算。
電動(dòng)車電機(jī)
假定電動(dòng)車車身重50KG,載2個(gè)人,每人體重75KG,輪胎與瀝青路面滾動(dòng)摩擦系數(shù)取0.015,行駛最高速度50KM/H.
根據(jù)物理學(xué)公式 P=FV=mgμv
其中m 指總質(zhì)量 g 指重力加速度 μ指滾動(dòng)摩擦系數(shù) v指速度(m/s)
P=(50+75+75)* 9.8 * 0.015 * 50000/3600 = 408W
理論上是408瓦,如果考慮電機(jī)效率,取效率為0.85,則P=408/0.85=480W
這是計(jì)算值,沒有考慮風(fēng)阻,所以功率要選得比計(jì)算值大一點(diǎn),市場(chǎng)上配套電機(jī)的規(guī)格,一般有600W,800W,1000W。所以根據(jù)車輛大小和規(guī)格,可以自由選配。
在城市中,電動(dòng)車不可能一直在水平路面行駛,還有可能遇到斜坡,這個(gè)時(shí)候就考驗(yàn)一輛車的爬坡能力了,功率選的大,爬坡能力就強(qiáng)。接下來我們來驗(yàn)證一下,假定路面坡度5%,折算成角度θ=tan-1(0.05)=2.86
電動(dòng)車爬坡時(shí)受力分析
當(dāng)電動(dòng)車滿載,也就是載兩個(gè)人,此時(shí)總質(zhì)量為200Kg
F=mgsin5.7°+mgcos5.7°×0.015=200*9.8*0.099+200*9.8*0.995*0.015=194+29=223N
假定上坡速度25公里每小時(shí),則 P=FV=223*25000/3600=1548W
當(dāng)電動(dòng)車只載一人,此時(shí)總質(zhì)量為125Kg
代入上式,P=(125/200)×1548=967W
通過計(jì)算,我們發(fā)現(xiàn)上坡時(shí),瞬時(shí)功率能達(dá)到1548W,此時(shí)電機(jī)處于短時(shí)過載狀態(tài),一般電機(jī)都允許一定的短時(shí)過載,如果你的電機(jī)是600W,你會(huì)發(fā)現(xiàn)很費(fèi)勁,甚至都走不動(dòng)。如果此時(shí)你的電機(jī)是800W,而且只載一人,勉強(qiáng)正常爬坡。但如果你的電機(jī)是1000W的電機(jī),又是輕載,超過所需的967W,此時(shí)感覺上坡很輕松。
下面談?wù)勩U酸蓄電池容量
鉛酸電池
蓄電池容量目前市面主流是10AH,20AH。通常放電時(shí)間定義為10小時(shí),也就是說10AH的電池以1安培的電流持續(xù)放電,能工作10小時(shí),20AH的電池,以2安培的電流持續(xù)放電,能工作10小時(shí)。
理論上,容量=電流×小時(shí),但是隨著放電電流的加大,電瓶持續(xù)工作的時(shí)間會(huì)大大縮短,不是嚴(yán)格的成反比關(guān)系。例如,放電電流為5A,此時(shí)20AH的電瓶放電時(shí)間理論上20/5=4小時(shí),但實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到4小時(shí)。在實(shí)際計(jì)算續(xù)航里程時(shí),可以近似取4小時(shí),這也就是為何電動(dòng)車廣告上說的里程和實(shí)際不符的原因所在。
接下來以市面主流的電動(dòng)車參數(shù)來計(jì)算一下續(xù)航里程,某品牌電動(dòng)車功率1000W,20AH,72V,50KM/H。
額定負(fù)載電流=1000/72=13.8A
理論放電時(shí)間=20/13.8=1.5h
理論里程=1.5×50=75KM
通過以上計(jì)算,該電動(dòng)車?yán)碚撋峡梢孕旭?5KM左右,如果不是滿載,里程可能會(huì)達(dá)到100KM。
市場(chǎng)上現(xiàn)在有30AH的電瓶車,號(hào)稱行駛可達(dá)200公里,下面我們來驗(yàn)算一下。該電瓶車功率800W,72V,30AH,50KM/H。
額定負(fù)載電流=800/72=11.1A
理論放電時(shí)間=30/11.1=2.7h
理論續(xù)航里程=2.7×50=135KM
通過計(jì)算,可以得知,如果不是滿載,加上良好的行駛習(xí)慣,行駛里程確實(shí)有可能達(dá)到200KM,由此可見商家并沒有吹牛。
以上就是關(guān)于電動(dòng)車的一些理論知識(shí),對(duì)于有一定理工基礎(chǔ)的人,可以通過以上方法,來選擇合適的電動(dòng)車。
你懂了嗎?歡迎探討。