倍速课堂丨想买E-BIKE?请先看完这些内容再作决定

2019-08-19 21:44

随着国内电助力自行车市场逐渐升温,越来越多的整车产品涌现出来。


就电机形态来讲,有轮毂式、中置式;就传感器来分,有力矩传感、踏频传感、速度传感;有的号称采用高密度锂离子电池,标称续航过百公里,实测却只有五六十公里……


如何在选购时避免踩坑?今天倍速君就来和大家聊一聊关于电助力的那些事。


轮毂/中置电机


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目前市面上常见的电助力自行车,根据助力系统安装位置可分为轮毂助力中置助力(也叫中驱助力)两大类。


轮毂电助力自行车是将助力电机整合在轮毂(花鼓)中,根据电机的数量和前后位置,轮毂电助力自行车又有前驱、后驱、双驱之分。


对于电助力自行车而言,轮毂电机的优势在于不干涉车架的整体结构,设计改造成本低廉,传动系统的负荷小,因此被广泛应用于城市车型和休旅车型上。


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而中置驱动的电助力自行车其电机是安装在车架五通的挂件上,中置电机的优势在于不会打破整车的重量平衡。


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对于全避震车型而言,中置电机相对于后轮毂电机,减少了簧下质量,后避震的反馈也因此更加自然。


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其次,玩家可以自由选配轮组,可玩性更高,日常的维护也相对便捷。

第三,在越野骑行时,中置电机相对于轮毂电机所受的冲击更小,电机损坏的风险和故障率也更低。因此,国际大牌的中高端运动电助力自行车通常都会选用中置电机。


有刷/无刷电机

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我们常常看到电助力自行车品牌在介绍自己的电机时说“250W高速无刷电机”,这里的“刷”是指“电刷装置”,上图中连接正负极形似牙刷的装置。


与有刷电机相比,无刷电机工作时摩擦更低,噪音更小,转速更高,使用寿命更长,耗电量更低,因此目前市面上绝大多数运动型电助力自行车都采用的是无刷电机。


速度/踏频/力矩传感器


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电助力与电驴最大的区别就在于:E-BIKE能够感知骑手的骑行状态从而给出恰当的助力,而传感器的作用就是收集人和车的运动数据,传感器是否靠谱,直接决定了一辆E-BIKE是真智能还是瞎助力。


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▲激烈的越野骑行尤其考验传感器的精度和电助力系统的算法


目前市面上E-BIKE所使用的传感器可分为力矩传感器踏频传感器速度传感器


力矩传感器是通过测量踩踏发力后金属表面产生的细微形变,从而获得高精度的扭力数值。根据力矩传感器测量的位置,又可细分为后轴勾爪传感器、中轴传感器、盘爪传感器。


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▲PESU E-BIKE在城市休闲车型上也应用了力矩传感器


踏频传感器顾名思义是通过测量踏频来判断主力需求,踏频越快,助力越猛,踏频越慢,助力越弱。速度传感器同理,但这样的设定显然无法匹配真实需求,例如在爬坡或遇到逆风时,人的踏频和速度变慢,而电机却默认车友不需要太大的助力。


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▲速度、踏频、力矩传感器叠加使用


因此,使用踏频/速度传感器的E-BIKE通常会加入纯电动模式,然而这一定程度上也背离了电助力的初衷。一些品牌为了掩人耳目提高逼格,也将其称作转速传感器或磁环传感器。而一辆靠谱的E-BIKE通常会将力矩、踏频、速度传感器叠加使用,通过综合运算来判断当前的骑行状态。


额定功率


电机功率是指电机的电流在单位时间内做的功,功率越大,单位时间内消耗电能越快,通常也意味着电机更动力或更足速度更快,但具体表现也取决于电池电压。


电机额定功率是指电机的额定输出功率,即在理想状态下可长期正常运转的最大输出功率,也有人将其称为“最大使用功率”。


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许多车友习惯用额定功率来判断和衡量电机的性能和动力大小,其实是不准确的,因为其中还涉及到电机的结构设计、额定电压、转化效率、输出扭矩等诸多因素,即便是额定功率一样的两款电机,也有完全不同的骑行体验。


一些国家和地区对电助力自行车的额定功率有强制的法规要求,例如欧盟标准是额定功率不得高于250W,而在美国,这一标准则会被放宽至750W。


电池电压


电池电压电池给电机提供扭矩和爬坡能力的电势,想象一下花园浇花的软管与消防员手中的水管,更高的压力意味着更加迅猛,这相当于更高的电压,并且能提高电机性能。


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当然,我们不能单方面来看这个问题,电机和电池是一个系统,如果硬要给36V的电机怼上一块48V的电池,那么,只能祝你好运了。


电池容量


许多车友都问过倍速君“你这电池是多少毫安的?”,尽管我知道他是在问电池容量,但严格来说,这是一个错误的表达方式。


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▲PESU新款长途休旅车采用双电池系统,续航可达300KM!


毫安是电流的计量单位,毫安时(mAh)才是正确的电池容量单位,而一些严谨的品牌还会同时标上瓦时(wh),瓦时同样也是电池容量单位,举个栗子,PESU MONSTER 350W整车上搭配的电池电压为36V,容量为13.6Ah,如果换算成瓦时(wh),那就是13.6*36=489.6,即489.6瓦时,约等于0.5千瓦时就是半度电,这样一说是不是更容易理解了?


电池类型


无论是外置式电池还是车架隐藏式电池,我们所看到的“电池”其实都只是电池包的外壳。拆开外壳里面是密密麻麻排列的电芯。


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▲一辆特斯拉上要用到七千多颗18650电芯


目前市面上的电助力自行车通常都是采用18650锂电池电芯,18650电芯寿命长、单位密度容量大、工作性能稳定,因此被广泛应用于各种便携式电子设备、工业仪器、医疗仪器上,著名的特斯拉在整车上使用了超过七千颗18650电芯来保障续航能力。


需要注意的是,18650是电芯的规格型号(电芯直径18mm,长度65mm),即便是同一厂家生产的不同等级的18650电芯,其电池容量、耐用性都有差异,更不用说国际大牌和黑作坊的品质差距了。


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目前倍速整车上使用的是三星和LG的18650高品质电芯,未来在新款车型上,倍速还将使用能量密度更高的21700电芯,有望在整车轻量化和续航能力这两方面更进一步。