電動車系統與續行里程的關系

www.guilinhy.com 來源：電動車商情　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2004-4-9 1

說起電動自行車，它也是命運多舛。從20年代起至90年代末，幾起幾落究其原因是電動自行車的續行里程達不到使用要求。到了本世紀末，電池技術上有了突破性進展，36V12Ah的鉛酸蓄電池，裝車后其續行里程可達50公里左右，使電動自行車回歸了它應有的使用價值。電動自行車的續行里程是按新電池時充滿電，騎行者重量配置至75公斤，在平坦的二級公路上騎行，騎至電池電壓小于10.5V予以斷電，在以上條件下得到的騎行里程。業內人士都知道36V 12Ah鉛酸蓄電池配置的電動自行車，能夠達到50公里的續行里程，但很難持久下去，而且續行里程隨著使用時間的推移，以一定斜率直線下降。續行里程可直接反映出電動自行車的整體質量。它是一個綜合指數，涉及到電池、電機、控制器、充電器四大件各自自身的質量和系統匹配質量、整車的裝置裝配質量等相關因素。目前，電動自行車上廣泛應用的鉛酸蓄電池有好多知名品牌，像浙江“天能”、湖州“恒基”、長興“超威”、杭州“海久”、上海“海寶”以及許多不知名品牌，其比能量基本上是相差無幾，基本上能滿足50公里的續行里程，但電池的循環壽命和電動自行車續行里程下降快慢程度就大相徑庭。除了蓄電池本身的質量因素外，與它匹配的充電器、控制器、電池組以及用戶的使用習慣都有關聯。電動自行車對鉛酸蓄電池要求長壽命、高比能量、高比功率，按最近制訂的行標檢驗要求，則36V12Ah鉛酸必須達到5A放電放至電壓31.5V時，放電時間不低于2h。這樣的電池容量，參照電動自行車耗電量15W h/km設計的電動自行車的理論行程30km左右。新電池也能滿足50km的續行里程。電池容量持續才是續行里程的保證，蓄電池也不是孤立存在的。鉛酸蓄電池充放電的循環壽命，容量衰減程度與其使用的充電器質量相關。目前充斥市場(Rialto)的充電器品種繁雜，質量良莠不分，充電器有恒流式、恒流限壓式、脈沖式等幾種形式。脈沖式較為理想，脈沖方式沖電對電池硫酸鹽化有較好的防止作用，鉛酸蓄電池是根據“雙極硫酸化”原理設計，工作循環為充放電過程，充電器在開始充電時，以1A恒流進行柔和充電，充電電流不宜超過1.5A，有些充電器廠家追求快速充電，以2A以上大電流快速沖電，使電池內部的化學反應激烈，氧氣從單向閥逸出，容易引起電池失水。蓄電池過沖電時，產生的氧氣速度(Tempo)大于再化合速度(Tempo)，使氧氣再化合率降低，但在浮沖狀態下，氧氣可達100%再化合率。當電池過放電或充電不足時，負極形成難溶的硫酸鉛，這樣大大減少了電池有效容量，造成鹽酸硫化現象，影響電池的壽命，使電動自行車的續行里程難以保持。不僅如此，電動自行車的電機與其續行里程至關密切。電機是電動自行車的唯一動力，目前市場(Rialto)上電機一般都為稀土永磁直流輪轂電機，它有無刷電機和有刷電機，有刷電機又有高速(High Speed)有齒電機、低速無齒電機等，不管是哪種形式，影響電動自行車差異的主要體現在電機的輸出扭矩的不同，它影響電動自行車的爬坡能力、載重能力、靜態啟動能力以及抗風阻能力。如遇惡劣的環境，電機將在大電流下工作，電機溫升快，發熱嚴重，騎行久之容易引起電機的退磁，電機效率降低，造成惡性循環。電動車的效率包括輪轂電機效率、控制器效率、機械傳動效率，但輪轂電機的效率是主要的。其電機效率大于70%以上的區域稱為效率區間，電機常用的工作點在130W左右，電機在這個功率點時，該電機可以連續地可靠地運行。優良的電機需具備較寬的曲線平臺，較寬的效率區間，電機能在不同的扭矩下均有較高的軸傳動效率。如果電機不在有效效率區間，要達到同樣的驅動效果，必須是加大電流來制約平衡。低效率引起電機長期大電流工作，會直接引起電瓶容量的快速衰減，電機的優劣，導致電動自行車續行里程懸殊差異。還有，控制器對蓄電池的影響不容忽視。目前控制器有二種控制系統，一種是無刷控制系統，另一種有刷控制系統，良好的控制器必須有軟起動緩沖功能，限流限壓保護功能，一般12V12Ah的鉛酸蓄電池過流保護在12A，欠壓保護在31.5V。另外，還有電池組的本身的一致性。電動自行車一般由三節電池串接而成，如果各節電池端電壓有差異，會使端電壓高的那節先達到過沖狀態，此時，電池組電壓值還未達到恒壓狀態，那么，就造成先到的那節電池過沖而損壞，損壞后的電池電壓較低，長時間沖不上去，造成其它二節電池過沖而損壞。蓄電池對電池組的一致性較為嚴格，要求電池組各節的電壓誤差在±0.03V范圍，電池的內阻電壓、放電時間相同或相近，這些都是保持有效續行里程的前提。以上是電動車系統相互匹配之間對電動自行車續行里程的影響。續行里程是用戶最關心的一個性能，能否長久保持有效的續行里程，這是電動自行車行業技術人員孜孜以求的目標。（戴永華）