2013年3月20日 星期三

淺談大功率

    在談到”功率”這兩個字之前,先讓我們來簡單瞭解一下電動機車的架構好了。究竟要具備什麼樣的元件才能"使電動機車作動"呢?
  1. 一個完整的車架:當然,要有把手與輪子椅子等。
  2. 一顆馬達:對岸稱作”電機”,能將電能轉換為磁能、再以磁能產生動能的元件。
  3. 一台控制器:一個當接收到節流閥的訊號時,能依訊號的大小強弱(通常是0~5V的電壓)來決定從電池抽出多大的電流,再送去給馬達做功的元件。
  4. 一組電池:沒電是要電動機車怎麼動咧?
  5. 一個節流閥:在燃油機車上是稱作油門,在電動機車上,對岸是稱做”轉把”,但里柯是覺得應該稱其為”電門轉把”,管它的,瞭解就好。
  6. 將以上元件串接起來的線材、端子與接頭等。
這樣車子就可以動了!很簡單吧?OK,現在可以開始談談”功率”了!

記得國中的理化就有提到過關於”功率”的算法:

功率( W ) = 電壓( V ) X 電流( A )


所以電動機車的功率輸出,簡言之就是視它所使用的電池電壓是多少伏特(V)、與能從電池當中抽出多大的電流(A),然後送到馬達去做功。

但是如果各位對汽機車性能稍有概念的話,就會知道一般汽機車的性能評比都是以"扭力""馬力"來標稱的,那電動機車的扭力與馬力又該如何的評估呢?


功率( w ) = 轉速(r ) X 扭力( t )


所以:

扭力( t ) 功率( w ) / 轉速(r )

以上簡單的公式即可推算出扭力值。而馬力的部份,一般而言,約746W的功率會等於一匹馬力(1hp)。

    那一般的市售電動機車所標示的功率又是怎麼一回事呢?一般而言那是指該電動機車所搭載的馬達”額定功率”---也就是該款馬達最佳效率(電能轉為動能的效率)點的功率輸出值。所以一台標示900W的電動機車,並不是指它只能輸出900W,而是指當它在900W左右做功時是最有效率最省電的。那馬達究竟可以輸出到多大的功率呢?原則上只要你電池夠"硬"、控制器夠強,馬達與電線的散熱又夠好,一般來說是可以操到"額定功率"的至少三倍以上的,只是這麼做並不太有效率,而且對這些元件的使用壽命來說也不太有好處就是了。

    那什麼又叫做”大功率”呢?多少以上的額定功率才能叫做大功率?其實對於這個界定里柯是認為並沒有一個標準,但至少要有能像125c.c燃油機車般的起步與加速性能,才能稱得上是”大功率”吧!而要有這個性能的輸出功率,里柯個人的認知是約需至少80A以上的電流輸出。那額定功率900W的馬達可以稱作"大功率"嗎?各位不妨可以算一算,即使只用48V電池電壓下去計算,80A的電流之下是多少瓦功率輸出?其實要900W的電機操到3000W以上也不是不可以,但先前已經說過了,那樣做很沒效率、也會影響到元件的使用壽命,你要嗎?

    當然,關於電動機車的四大元件—馬達控制器電池充電器,都各自有其更深的學問與技術,若是要各開篇幅介紹的話,可能十篇都還介紹不完!由於里柯並不是科班出身、也沒有什麼相關的知識背景,會接觸大功率純粹是興趣,所以自然也就沒有什麼根基可言了。但身為一位末端的使用者,而並非前端的開發者,其實也就只需要知道如何約略的判斷這些元件的優略與性能諸元、知道怎麼組裝與應用,其實也就足夠了! 所以接下來的篇幅,會將進一步的分別介紹一下電動機車上面所有的大小元件。

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