電動輔助自行車狂想曲:雙馬達

電動輔助自行車狂想曲:雙馬達

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之所以稱為狂想曲,是因為這概念目前僅存在筆者腦海之中,未來筆者有可能會做出來,但也有機率,石沉大海。

在電動輔助自行車當中,雙馬達其實都已經有產品了,之前筆者亦配合穩正企業做過一台中置馬達搭配前輪轂馬達的樣車。然而市面上的雙馬達系統的配置,皆是使用兩顆相同規格的馬達,使用兩組驅動器,配合兩顆電池,如下圖所示,因此騎乘者僅會的到一個雙倍馬力的電動輔助自行車,除此之外毫無差異。這種利用兩顆500W馬達結合以達到1000W馬力的倍增效果,其實對筆者而言實在太浪費了,僅需要安裝單顆1000W馬達即可輕鬆達到目的。

雙馬達電動輔助自行車

雙馬達電動輔助自行車

然而無論是安裝兩顆相同規格的馬達,或是改為單顆大馬力的馬達,仍無法達到高效率的使用情境,這才導致雙馬達或是大馬力的電動輔助自行車,仍需要搭配雙份或是更大的電池容量,才能有效維持續航力。主要是因為馬達的效率並非是固定值,而是會隨著負載變化,產生明顯的差異。一顆號稱高效率的馬達,往往是指輕載高速運用時,能維持在高效率區,但在爬坡時仍然十分耗電,就是因為爬坡時的負載較重,馬達會操作於高轉矩低轉速的工作狀態,此時可以參考下圖所示,馬達會進入重負載的低效率區。總得來說,雙電機或是大馬力的電動輔助自行車,就類似的買了一台大貨車,雖然開起來很有力,但車體重且油耗兇,有一好無兩好。

馬達轉矩-效率曲線圖

馬達轉矩-效率曲線圖

而筆者心目中的雙動力系統,其實比較像油電混合車(HEV)的概念,利用兩種動力源的適用場合進行調配,市區內低速運行時以馬達動力為主,高速巡航則使用引擎動力,使兩種動力源都操作在高效率區間,達到最佳行駛效益。因此筆者想安裝的馬達,一顆是用來起步加速、低速載重及爬坡等運用,另一顆就是高速輕載運行。

當電動輔助自行車搭載的是兩顆規格不同的馬達時,其效率表現就產生了差異,以下圖為例,會產生兩個高效率區,此時若控制調校的運用成熟,針對不同騎乘情境,善用不同的馬達特性,大幅度的拉高整體騎乘時的馬達使用真實效率,則不僅可以得到起步、爬坡有力,總騎乘續航力還能提升的實質效果。

不同規格馬達特性表現

不同規格馬達特性表現

要達到筆者心目中的效果,其實最重要的是電控調校技術,如何了解目前車行狀態,適當的決定馬達如何運行,以達到最佳騎乘效果。這個問題,筆者有實際詢問過國內的電控廠商,基本上是很難調適的,畢竟每個人的騎乘習慣也不太一樣;但還真的要感謝科技的進步,廠商提到現今可以藉由AI演算進行學習,要完成的可行性就大幅的提高,也能讓騎乘者得到一台專屬個人的電動輔助自行車。但是否有機會產生這樣的產品,筆者也無法打包票,畢竟這目前僅是狂想,也僅進行了初步的技術討論,實際執行上往往還有其他挑戰要克服。

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特別標示年度,係因為隨科技技術的發展,現在的假,在未來可能成真。 發電機的假議題,並非僅針對電動輔助自行車,而是所有的電動載具加裝發電機,其實都很容易不切實際。但不能全盤否定,至少筆者在部分的電動車上有看到正確且巧妙的使用實例;如下圖所示,是利用車子運行時會遇到的額外動能來進行充電,而非直接耦合車
筆者其實很早就接觸這顆馬達,那時無人機還沒有專有名詞,僅是定義為遙控飛機馬達的時期。當時僅是製作馬達生產設備給廠商,原本是希望廠商能在台生產,沒想到客戶還是將設備拖到大陸,之後甚至整個團隊脫離成立大江,那又是另一個故事了。 但當時筆者就對這顆採用多條細線併聯的作業方式,十分感冒,但當時也僅是先記下
特別標示年度,係因為隨科技技術的發展,現在的假,在未來可能成真。 不過電動輔助自行車要做到無鍊條這件事,之所以稱為假議題,並非是不切實際之類的問題;而是無鍊條已經實現了,做到了,完成了,所以廠商在提出來就是假議題了。 完成無鏈條化的電動輔助自行車,是採用輪轂馬達的系統,而非中置馬達。中置馬達的動
特別標示年度,係因為隨科技技術的發展,現在的假,在未來可能成真。 電能回充對永磁馬達而言,可謂是毫無技術可言,因為永磁馬達的天性就是會產生反電動勢。反電動勢一詞對非專業人士會顯得十分陌生,其實口語的稱謂就是發電。也就是說永磁馬達本來就會發電,不需要額外的設計與處理,反而是產品系統要規劃決定,發出來
現行的電動自行車內部至少存在3種以上不同應用的感測器,本文就針對各種不同用途的感測器種類一一介紹說明之。 一、馬達驅動感測器:使馬達正常運轉 於永磁馬達中,大多採用3顆霍爾感測器(Hall Sensor)為下圖中亮綠色的元件,其原理係利用永久磁鐵NS極性的不同,當磁場流經霍爾感測器感測後,會對應
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