電動自行車行駛里程不足的原因探究分析

www.sail-shipping.com 來源：電動車商情網　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2006-12-31

　　電動自行車實際使用時經常發現一次充電后的行駛里程過短，其根本原因是電池的實際容量減小所造成的。電池的容量是指在一定的放電條件下，完全充足電的電池所能提供的電量。電池的容量是標志電池對外放電能力，是衡量電池優劣以及選用電池的最重要指標。電池的容量與放電率、放電終止電壓和放電溫度和關。放電率包含放電電流和放電持續時間，用小時率（h）來表示，依據歐洲IEC標準，放電率分別為20h、10h、5h、2h、1h、0.5h等等。放電率不同，放電終止電壓也不同。如圖1為不同放電電流下的放電特性。由圖1可知，放電電流不同，電池的實際容量也不同，當放電電流為5A時，實際容量為10Ah；而放電電流為12Ah，實際容量僅為6Ah。因此，放電電流增大，電池的實際容量將減小。

　　電池出廠時規定的額定容量就是在一定的放電電流、終止電壓和放電溫度下取得的。國家標準GB17761-1999《電動自行車通用技術條件》對電動自行車電池容量的規定是：36V180W的電機，電池容量為10Ah，2h率，即用5A放電可達2h，也就是行車速度(Tempo)20km/h，可行駛40km。由于該標準的實驗條件為：載重量不超過75kg，環境溫度為25°，無風，道路(Strada)平整，不需要頻繁剎車和起動，一般電動自行車均能滿足該標準。但由于實際行駛條件與標準實驗條件存在很多差異，這將造成電動自行車所用電機的工作電流發生變化，從而造成電池的實際容量發生變化。

　　電動自行車所用電機一般均為永磁直流電機，其特性是當外界負載增大時，能增大輸出轉矩以克服相應的負載，由于轉矩與電流成正比關系，因此電流也必相應增大，這將造成電池在較大的放電電流下放電，使電池的實際容量下降。又因為電機的設計原則是在滿足電動自行車正常行駛情況下（負載轉矩為4-8N·m）具有較高效率，而不是以起動和爬坡時所需轉矩作為電機的設計依據。因此，實際使用時，外界負載增大，只能依靠電機的轉矩過載（即增大電流）來滿足使用要求。

　　電動自行車在實際行駛過程中遇到的阻力為：

　　F阻＝F1＋F2＋F3＋F4

　　式中：F1為空氣阻力，根據空氣動力學原理，空氣阻力與氣流狀態、行駛速度(Tempo)以及風阻面積有關，當行駛速度(Tempo)加快或頂風騎行時，F1迅速增加；F2為路面摩擦阻力，它與載重量、路面平滑系數、輪胎氣壓狀態有關，如果載重量較大，路面粗糙，或輪胎氣壓不足，則F2將迅速增加；F3為上坡阻力，在路面有坡度狀態下會出現重力分量，當坡度角為φ，則F3＝mgsinφ，上坡時，F3表現為阻力狀態，下坡時F3則呈動力狀態，顯然，F3與坡度角φ和載重量有關；F4為加速阻力，F4＝ma，顯然，F4與載重量和加速有關，這種阻力在起動時表現得十分明顯。電動自行車的電機輸出的轉矩必須克服該阻力，而由于國標規定的標準實驗條件下該阻力較小，因此所需電機的輸出轉矩也較小，即電流也較小，因此其電池的實際放電容量較大，故能滿足國標規定的行駛里程要求，但實際行駛時因載重量的增加，遇到逆風、上坡、路面不平、輪胎充氣不足、頻繁的剎車和起動等造成行駛阻力增大，則所需電機的輸出轉矩也增大，即電流增大，所以電池的放電電流增大，使電池的實際放電容量下降，而造成實際行駛里程減小。

　　另外，電池放電容量還與放電溫度有關，低溫時放電容量小，高溫時放電容量大，因此，氣溫較低時，電池的實際容量也將下降。這些原因都將造成電動自行車在實際使用時的行駛里程過短。■