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本帖最后由 chengtianxu 于 2014-9-22 12:54 编辑
上学时候物理成绩不是一般的好,高考全市前10名的物理成绩:
抛弃感觉,根据物理定律来得出:
1:功率*时间=做功。 一个48V20AH的电池,能提供的总能量:48*20*3600 = 3456000焦耳;
2:假设电机的平均转化率为80%,则电能转化为机械能 : 3456000*0.8 = 2764800焦耳的能量
3:动能定理:M*(V平方);假设我们体重60KG,车重40KG,速度30000/3600 = 8.3米/S,
换算成物理标准单位,则我们从静止加速到30KM所需的能
量为:100*8.3*8.3=6889焦耳的能量(理想状态),假设阻力等损耗为0.2,则6889*1.2=8266焦耳。
4:能量守恒:2764800 / 8266 = 334次,也就是说电池可以将你从0加速到30KM的次数为334次
电机功率:
1:设48V350W电机,极速30KM,则满载电流350/48=7.3A。做8266的功需要的时间为:8266/350 = 23.6秒
但是我们350W电机一般是20A的控制器,那么48*20=960W,也就是电机此时是960W的功率,那么在算下
8266/960=8.6秒。所以我们加速到极速需要8.6秒。
这里就存在能量的损耗:当电机功率从350W时候80%的效率,超功率到960W后,效率飞速的下将,从80%
可能直接降到50%或者40%,其余都转换成热能了。也就是说960W/0.5*8.6=16512焦耳的能量,这就是为什么
满把起步费电,柔和起步省电。
下面是大家最关心的速度和续航:
1:我的车没有电流表,我看论坛别人说过,48V以30KM行驶的时候,电流为7-8A,算作7.5A吧。则需要的功率约350W。
2:本质上我们骑行用物理术语是:克服阻力做功。我们都知道,如果理想状态,将100KG加速到30km后,则会一直匀速
直线前进下去。
3:阻力,主要有风阻和滚动阻力2个。从上面01看到48V以30KM行驶的时候,电流为7-8A,功率350W,得出风阻加滚动阻力
一共约350W(30KM,100KG)
4:阻力大小:
风阻 和 速度的平方成正比,指数型成长,可见速度是影响风阻最大的因素。30KM和50KM的风阻差别(8.3*8.3)= 68.89,
13.88*13.88=192.6,速度快了66%,则单单风阻就大了2.78倍!!呵呵。
滚动阻力,这个比较复杂。
滚动阻力受重力,静摩擦因素,滚动形变,接触面积影响。滚动摩擦其实就是(静摩擦力 + 形变阻力),等于 压力 * 静摩擦因素 +
形变阻力。
我们可以假设,当轮胎不形变,则载一个人和载2个人,一样,都只有一个点和路面接触,路面理论平整不形变,路面有静摩擦力,
则可以推出,没有形变损耗,则载重量改变不影响滚动阻力大小。
所以我们可以估算,轮胎胎压要足,50-55PSI的,多带一个人,滚动阻力会多50%-60%,而滚动阻力只是阻力的一部分,所以当我们
载人的时候,只要胎压足,路面好,少刹车,少坡等,对里程的影响不是很大。
5:增加续航:
胎压足很重要,减少形变,可以直接减少滚动阻力。
速度:风阻和速度的平方成正比哦。指数成长,可想而知风阻多大。
EABS:这个很重要,首先是安全性能提高很多。我们现在这边有那种很小的锂电自行车,电机是无刷有齿的,
我老婆想买,那天我去看了下,因为是无刷有齿电机,没有EABS功能,只能靠刹车皮来刹车,我就不要了。
刹车的松紧可以这样设,刹车把下拉后先是EABS刹车,然后在是物理刹车皮刹车的顺序,这样多数情况都可以单
EABS刹车,可以节省不少电能。
电机的选择:
1:电机功率的差别就在转换率,350W电机,控制器限流20A的时候,满把起步有960W,超出额定功率了,可能效率直线下降到40-50%。
1000W的电机,额定转换率就是85%,控制器限流20A的时候,满把起步960W,效率还是很好在85%左右。
2:大功率电机比小功率电机费电,没有这么一说。我们都可以看出100KG,30KM的速度时候,需要克服350W的阻力功,
也就是电机输出350W,那么就要看大功率电机和小功率电机,在转速30km的时候转化率了,谁的高谁就是省电。
3:宽带电机:就是转化率高的功率段比较宽!电机的转化率随着输出功率变化而变化。
4:速度差别:30KM和40KM的风阻差别(8.3*8.3)= 68.89,40KM=(11.11*11.11) = 123.4。电机功率 350W*(123.4/68.89)= 630W,
所以,要速度40KM的话,电机起码要600W。600/48=12.5A电流。
呵呵,写了这么多,应该很好懂吧。我想起一句话是错:学好数理化,走遍天下都不怕。应该是:学好数理化,打工真可怕!!
物理,生命,随机,这3个我认为是宇宙文明。我们只会了一点物理就步入了电气自动化,还有好多要等我们去探索~!
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