vocus logo

方格子 vocus

電動自行車:續航力與馬達效率 ( II )

更新 發佈閱讀 4 分鐘

本探討動力系統的效率對電動自行車續航力的影響,針對騎乘速度對於續航力的影響。

上篇有討論到動力系統的效率與速度的關係式,但若只考慮速度的變化,而忽略了轉矩的要求,會產生奇特的迷思,電動自行車越慢就越耗電。但這點很明顯的並不合理,因此在上篇的結尾有提到,其實是因為負載變重的情況下,使騎乘速度下降,才會符合速度慢就耗電的條件;類似爬山時,騎得又累又慢的情況。

而若是平路上,僅僅是騎乘者主動降速,不想騎快,則動力系統的表現,仍然是很高效率的。由於在永磁馬達當中,輸入電壓的值會正比於轉速,因此我們以降低輸入電壓的方式,來測試馬達動力系統的效率表現,比擬騎乘速度下降時的影響。由下圖中的馬達效率與轉速的關係可以發現,除了速度有明顯的差異之外,在效率的表現曲線及峰值沒有太大的差異。也就是好的動力系統中,馬達控制器會針對騎乘者的速度,來主動調節動力系統的工作電壓,不僅是配合人的騎乘感受,還能達到高效率的省電效果,延長電動自行車的續航力。

vocus|新世代的創作平台

僅利用輸入電壓來調整馬達轉速,之所以在效率表現上沒有太大的差異,其實是因為馬達仍是同一顆,其展現的特質,一般我們稱之為馬達常數,都沒有變化。但仍需要注意,在輸出轉矩上,會因為降壓後,限制了輸入電流的大小,導致輸出轉矩有變化,也使得效率表現有了差異。以下圖中的轉矩與效率關係為例,當預計轉矩值為150時,輸入電壓為36V時,效率僅為32%左右,增加至42V時,效率上升至44%,而48V時則可達到50%。代表調整工作電壓,在負載較重時,才會有明顯的差別。在實務上的使用條件,負載轉矩往往都是大於馬達最高效率點的轉矩值,也就是上圖中的右半面區域。這就是為何所有的電動載具產品,無論是電動自行車、電動機車甚至是電動車,其工作電壓一直持續的增加;就是為了在重載時,仍有良好的效率表現。

vocus|新世代的創作平台

另外值得一提的就是最大轉矩值,也會隨著工作電壓的提高而增加,主要就是受到最基本的電壓方程式影響。由於馬達內部的電阻值,來自於漆包線圈,為一固定值。在電阻固定的情況下,調高工作電壓,就代表調高了輸入電流,因此永磁馬達的轉矩值也隨之增加。使得高工作電壓,不僅帶來較好的效率,也帶來了更大的轉矩輸出。

vocus|新世代的創作平台

彙整上述的馬達特性表現,因此在以提高續航力為主的動力系統操作策略上,當電動自行車處於輕載慢速時,馬達控制器應調降馬達工作電壓,來達到省電提高續航力的效果;但當屬於重載慢速時,馬達控制器反而要拉高馬達工作電壓,使得重載時的馬達效率表現仍然維持高性能狀態,才能維持電動自行車的續航力。

重點整理:
動力系統控制策略是要有明確的目標,且了解所有反應後,才能完整規劃。

#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助

馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社

馬達技術傳承計畫

想要馬達的技術嗎?想要的話可以全部給你,去找吧!
我把所有的知識都放在那裡了。

留言
avatar-img
馬達技術傳承計畫
320會員
411內容數
歡迎贊助或是多點廣告,謝謝 可擔任業界顧問、講師
2025/04/25
之前改裝升級Dahon Vitesse D7時發現,Dahon的機構設計工程師專業素養非常高,各種組裝尺寸拿捏得異常緊湊;此次則見證到另一個更古老的版本,如下圖所示,而且是連型號都查不到的單速版本,只知道在社群內都稱呼其為老貂。透過老貂的拆裝,再次證明了,Dahon的細節拿捏顯然是一脈相承的,很可能
Thumbnail
2025/04/25
之前改裝升級Dahon Vitesse D7時發現,Dahon的機構設計工程師專業素養非常高,各種組裝尺寸拿捏得異常緊湊;此次則見證到另一個更古老的版本,如下圖所示,而且是連型號都查不到的單速版本,只知道在社群內都稱呼其為老貂。透過老貂的拆裝,再次證明了,Dahon的細節拿捏顯然是一脈相承的,很可能
Thumbnail
2025/03/28
意外在回收廠看到這台整體外觀還不錯的捷安特ALUXX 6000,如下圖所示,而且還能正常騎乘,因此就帶回來,準備升級為18VeKits電輔車,做個老車活化的環保再利用,為地球多盡一份心力。 然而ALUXX 6000之所以會在回收廠,往往事出必有因,如下方照片所示,其後變速煞把的上蓋不知道甚麼原因飛
Thumbnail
2025/03/28
意外在回收廠看到這台整體外觀還不錯的捷安特ALUXX 6000,如下圖所示,而且還能正常騎乘,因此就帶回來,準備升級為18VeKits電輔車,做個老車活化的環保再利用,為地球多盡一份心力。 然而ALUXX 6000之所以會在回收廠,往往事出必有因,如下方照片所示,其後變速煞把的上蓋不知道甚麼原因飛
Thumbnail
2025/02/27
會挑選這款Giant FD606,主要是輪轂馬達面對16吋輪框的編輪挑戰,過往筆者遇過幾次16吋的客戶詢問,但自行車組裝廠及編輪師傅都告知無法進行而作罷。偏偏筆者又曾經看過實際成品,如下圖所示,僅是與常見的交叉式編法不同,改採用直拉式的作業,因此讓筆者產生好奇心,為什麼無法沿用交叉編輪的手法,而廠商
Thumbnail
2025/02/27
會挑選這款Giant FD606,主要是輪轂馬達面對16吋輪框的編輪挑戰,過往筆者遇過幾次16吋的客戶詢問,但自行車組裝廠及編輪師傅都告知無法進行而作罷。偏偏筆者又曾經看過實際成品,如下圖所示,僅是與常見的交叉式編法不同,改採用直拉式的作業,因此讓筆者產生好奇心,為什麼無法沿用交叉編輪的手法,而廠商
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
本文介紹電動自行車中會使用的幾種馬達動力系統。 後輪轂馬達: 為目前的主流配置,其特性就等同於後驅車,無論是轉彎或是急加速情況,後輪都能緊貼地面,使得動力輸出的穩定性高,騎乘者容易操控。因此後輪轂馬達對於重量的要求就遠低於前輪轂馬達,可以採用直驅式輪轂馬達,選擇性較多。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文介紹電動自行車中會使用的幾種馬達動力系統。 後輪轂馬達: 為目前的主流配置,其特性就等同於後驅車,無論是轉彎或是急加速情況,後輪都能緊貼地面,使得動力輸出的穩定性高,騎乘者容易操控。因此後輪轂馬達對於重量的要求就遠低於前輪轂馬達,可以採用直驅式輪轂馬達,選擇性較多。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文討論如何增加馬達效率。 理論上還有一種降電阻的手法,就是直接換更好的導電材料,但太貴。 重點整理: 電能損耗解法,降電流、降電阻、降溫度。
Thumbnail
本文討論如何增加馬達效率。 理論上還有一種降電阻的手法,就是直接換更好的導電材料,但太貴。 重點整理: 電能損耗解法,降電流、降電阻、降溫度。
Thumbnail
本文將會針對馬達輸出功率(Output Power,W)作說明。雖然之前已經介紹過了,但因此還有些細節,怕讀者會忽略,要特別強調一下。 重點整理: 1. 輸出功率是以角速度為標準。 2. 輸出功率僅代表馬達的能力,系統不一定能使用到這規格。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文將會針對馬達輸出功率(Output Power,W)作說明。雖然之前已經介紹過了,但因此還有些細節,怕讀者會忽略,要特別強調一下。 重點整理: 1. 輸出功率是以角速度為標準。 2. 輸出功率僅代表馬達的能力,系統不一定能使用到這規格。 馬達顧問服務
Thumbnail
針對使用齒輪的第二代輪轂馬達與直驅式的第二代輪轂馬達作比較。 重點整理: 產品的好壞,不能只從單一元件進行評估。 馬達顧問服務
Thumbnail
針對使用齒輪的第二代輪轂馬達與直驅式的第二代輪轂馬達作比較。 重點整理: 產品的好壞,不能只從單一元件進行評估。 馬達顧問服務
Thumbnail
這是一場修復文化與重建精神的儀式,觀眾不需要完全看懂《遊林驚夢:巧遇Hagay》,但你能感受心與土地團聚的渴望,也不急著在此處釐清或定義什麼,但你的在場感受,就是一條線索,關於如何找著自己的路徑、自己的聲音。
Thumbnail
這是一場修復文化與重建精神的儀式,觀眾不需要完全看懂《遊林驚夢:巧遇Hagay》,但你能感受心與土地團聚的渴望,也不急著在此處釐清或定義什麼,但你的在場感受,就是一條線索,關於如何找著自己的路徑、自己的聲音。
Thumbnail
本探討動力系統的效率對電動自行車續航力的影響,針對騎乘速度對於續航力的影響。 重點整理: 動力系統控制策略是要有明確的目標,且了解所有反應後,才能完整規劃。 馬達顧問服務
Thumbnail
本探討動力系統的效率對電動自行車續航力的影響,針對騎乘速度對於續航力的影響。 重點整理: 動力系統控制策略是要有明確的目標,且了解所有反應後,才能完整規劃。 馬達顧問服務
Thumbnail
5 月將於臺北表演藝術中心映演的「2026 北藝嚴選」《海妲・蓋柏樂》,由臺灣劇團「晃晃跨幅町」製作,本文將以從舞台符號、聲音與表演調度切入,討論海妲・蓋柏樂在父權社會結構下的困境,並結合榮格心理學與馮.法蘭茲對「阿尼姆斯」與「永恆少年」原型的分析,理解女人何以走向精神性的操控、毀滅與死亡。
Thumbnail
5 月將於臺北表演藝術中心映演的「2026 北藝嚴選」《海妲・蓋柏樂》,由臺灣劇團「晃晃跨幅町」製作,本文將以從舞台符號、聲音與表演調度切入,討論海妲・蓋柏樂在父權社會結構下的困境,並結合榮格心理學與馮.法蘭茲對「阿尼姆斯」與「永恆少年」原型的分析,理解女人何以走向精神性的操控、毀滅與死亡。
Thumbnail
本文要討論馬達轉矩對電動自行車加減速能力的影響。 由於在挑選電動自行車時,廠商往往會標示功率及轉矩等資訊,讓客戶方便挑選;此類數據雖然能作為產品比對的差異,但這些數據並無法輕鬆的讓一般民眾體會其差異性。我們無法了解350W是否真的符合使用需求? 30Nm的轉矩的大小到底影響了什麼? 首先來看一段往返
Thumbnail
本文要討論馬達轉矩對電動自行車加減速能力的影響。 由於在挑選電動自行車時,廠商往往會標示功率及轉矩等資訊,讓客戶方便挑選;此類數據雖然能作為產品比對的差異,但這些數據並無法輕鬆的讓一般民眾體會其差異性。我們無法了解350W是否真的符合使用需求? 30Nm的轉矩的大小到底影響了什麼? 首先來看一段往返
Thumbnail
電動自行車產業喜歡玩數字之爭,因此有段時間筆者常被要求拉高馬達轉矩值;以中置馬達為例,開始基本要求的轉矩值為50Nm,之後一路擴增到120Nm,現今是否有再持續增加,筆者就沒有再追蹤下去了。 筆者不愛這數字之爭,主要是從系統搭配的角度來看,就算馬達能作到如此大的轉距動能輸出,其實整台電動自行車並沒
Thumbnail
電動自行車產業喜歡玩數字之爭,因此有段時間筆者常被要求拉高馬達轉矩值;以中置馬達為例,開始基本要求的轉矩值為50Nm,之後一路擴增到120Nm,現今是否有再持續增加,筆者就沒有再追蹤下去了。 筆者不愛這數字之爭,主要是從系統搭配的角度來看,就算馬達能作到如此大的轉距動能輸出,其實整台電動自行車並沒
Thumbnail
本文分析導演巴里・柯斯基(Barrie Kosky)如何運用極簡的舞臺配置,將布萊希特(Bertolt Brecht)的「疏離效果」轉化為視覺奇觀與黑色幽默,探討《三便士歌劇》在當代劇場中的新詮釋,並藉由舞臺、燈光、服裝、音樂等多方面,分析該作如何在保留批判核心的同時,觸及觀眾的觀看位置與人性幽微。
Thumbnail
本文分析導演巴里・柯斯基(Barrie Kosky)如何運用極簡的舞臺配置,將布萊希特(Bertolt Brecht)的「疏離效果」轉化為視覺奇觀與黑色幽默,探討《三便士歌劇》在當代劇場中的新詮釋,並藉由舞臺、燈光、服裝、音樂等多方面,分析該作如何在保留批判核心的同時,觸及觀眾的觀看位置與人性幽微。
Thumbnail
《轉轉生》(Re:INCARNATION)為奈及利亞編舞家庫德斯.奧尼奎庫與 Q 舞團創作的當代舞蹈作品,結合拉各斯街頭節奏、Afrobeat/Afrobeats、以及約魯巴宇宙觀的非線性時間,建構出關於輪迴的「誕生—死亡—重生」儀式結構。本文將從約魯巴哲學概念出發,解析其去殖民的身體政治。
Thumbnail
《轉轉生》(Re:INCARNATION)為奈及利亞編舞家庫德斯.奧尼奎庫與 Q 舞團創作的當代舞蹈作品,結合拉各斯街頭節奏、Afrobeat/Afrobeats、以及約魯巴宇宙觀的非線性時間,建構出關於輪迴的「誕生—死亡—重生」儀式結構。本文將從約魯巴哲學概念出發,解析其去殖民的身體政治。
Thumbnail
本文討論電動自行車中的馬達相關問題,針對馬達轉矩的部份。 一般而言,在電動自行車的馬達規格介紹上,會獲得幾項資訊,其中的轉矩這一項,也讓筆者感覺到異常,有點不太確定它標示的心態為何。基本上輪轂馬達都標示30Nm以上,而中置馬達則標示50Nm以上。 重點整理: 電流是重要資訊,可以對應到轉矩。
Thumbnail
本文討論電動自行車中的馬達相關問題,針對馬達轉矩的部份。 一般而言,在電動自行車的馬達規格介紹上,會獲得幾項資訊,其中的轉矩這一項,也讓筆者感覺到異常,有點不太確定它標示的心態為何。基本上輪轂馬達都標示30Nm以上,而中置馬達則標示50Nm以上。 重點整理: 電流是重要資訊,可以對應到轉矩。
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News