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想买电助力自行车 请先看完这些内容

时间:2018-02-03 09:00:00来源:自行车与电动车作者:李清点击:

 随着国内电助力自行车市场逐渐升温,越来越多的整车产品涌现出来。如何在选购时避免踩坑?今天倍速君就来和大家聊一聊关于电助力的那些事。

轮毂/中置电机:

中置电机和轮毂电机

目前市面上常见的电助力自行车,根据助力系统安装位置可分为轮毂助力和中置助力(也叫中驱助力)两大类。轮毂电助力自行车是将助力电机整合在轮毂(花鼓)中,根据电机的数量和前后位置,轮毂电助力自行车又有前驱、后驱、双驱之分。对于电助力自行车而言,轮毂电机的优势在于不干涉车架的整体结构,设计改造成本低,传动系统的负荷小,因此被广泛应用于城市车型和休旅车型上。

而中置驱动的电助力自行车其电机是安装在车架五通的挂件上,中置电机的优势在于不会打破整车的重量平衡,对于全避震车型而言,中置电机相对于后轮毂电机,减少了簧下质量,后避震的反馈也因此更加自然。其次,玩家可以自由选配轮组,可玩性更高,日常的维护也相对简单。第三,在越野骑行时,中置电机相对于轮毂电机所受的冲击更小,电机损坏的风险和故障率也更低,因此,国际大牌的中高端运动电助力自行车通常都会选用中置电机。

有刷/无刷电机:

我们常常看到电助力自行车品牌在介绍自己的电机时说“250W高速无刷电机”,这里的“刷”是指“电刷装置”,即上图中连接正负极形似牙刷的装置。与有刷电机相比,无刷电机工作时摩擦更低,噪音更小,转速更高,使用寿命更长,耗电量更低,目前市面上绝大多数运动型电助力自行车都采用的是无刷电机。

速度/踏频/力矩传感器:

电助力与电驴最大的区别就在于电助力能够感知骑手的骑行状态从而给出恰当的助力,而传感器的作用就是收集人和车的运动数据,传感器是否靠谱,直接决定了一辆电助力是真智能还是瞎助力。

目前市面上的电助力所使用的传感器可分为力矩传感器、踏频传感器、速度传感器。力矩传感器是通过测量踩踏发力后金属表面产生的细微形变,从而获得高精度的扭力数值。根据力矩传感器测量的位置,又可细分为后轴勾爪传感器、中轴传感器、盘爪传感器。

它以传统自行车为基础,搭载以力矩传感器为核心的动力系统,配有电机与电池。与电动自行车(电驴)最大的区别在于它不是通过转把来调节动力大小,而是以力矩传感器去感知骑行者踩脚踏的力度,根据人力的大小进行判断,进而理解骑行者的骑行意图,提供相应的动力支持。它无法像电动自行车那样纯电动行驶,而是需要“人力+电力”的混合动力驱动,因此骑这种车的方式与骑自行车没什么区别。电力提供的恰当动力完美解决了骑自行车费力的问题,同时也因为人力的组成,它在搭载不大的电池的条件下就可超越一般电动自行车的续航里程,一般都在50-100公里左右,续航持久。

踏频传感器顾名思义是通过测量踏频来判断主力需求,踏频越快,助力越猛,踏频越慢,助力越弱。速度传感器同理,但这样的设定显然无法匹配真实需求,例如在爬坡或遇到逆风时,人的踏频和速度变慢,而电机却默认车友不需要太大的助力。因此,使用踏频/速度传感器的电助力通常会加入纯电动模式,然而这一定程度上也背离了电助力的初衷。一些品牌为了掩人耳目提高逼格,也将其称作转速传感器或磁环传感器。而一辆靠谱的电助力通常会将力矩、踏频、速度传感器叠加使用,通过综合运算来判断当前的骑行状态。

电机瓦数:

我们常用XXX瓦来衡量电机的动力大小,严格来说,“瓦”是功率单位,电机功率是指电机的电流在单位时间内做的功,功率越大,单位时间内消耗电能越快,通常也意味着电机更动力或更足速度更快,但具体表现也取决于电池电压。

额定功率:

通常我们所说的电机额定功率是指电机的额定输出功率,即在理想状态下可长期正常运转的最大输出功率,也有人将其称为“最大使用功率”。许多车友习惯用额定功率来判断和衡量电机的性能,严格来说是不对的,因为其中还涉及到电机的结构设计、额定电压、转化效率、输出扭矩等诸多因素,即便是额定功率一样的两款电机,也有完全不同的骑行体验。并且,一些国家和地区对电助力自行车的额定功率有强制的法规要求,例如欧盟标准是额定功率不得高于250W,最近公示的新国标要求是不得大于400W,而在美国,这一标准则被放宽至750W。

电池电压:

这是电池给电机提供扭矩和爬坡能力的电势,想象一下花园浇花的软管与消防员手中的水管,更高的压力意味着更加迅猛,这相当于更高的电压,并且能提高电机性能,当然,我们不能单方面来看这个问题,电机和电池是一个系统,如果硬要给36V的电机怼上一块48V的电池,那么呵呵,只能祝你好运了。

电池容量:

许多车友都问过“你这电池是多少毫安的?”,尽管知道他是在问电池容量,但严格来说,这是一个错误的表达方式。毫安是电流的计量单位,毫安时(mAh)才是正确的电池容量单位,而更严谨的品牌还会同时标上能量单位瓦时(wh)。

电池类型:

无论是外置式电池还是车架隐藏式电池,我们所看到的“电池”其实都只是电池包的外壳。拆开外壳里面是密密麻麻排列的电芯,目前市面上的电助力自行车大部分都是采用18650锂电池电芯。18650电芯寿命长、单位密度容量大、工作性能稳定,因此被广泛应用于各种便携式电子设备、工业仪器、医疗仪器上,大名鼎鼎的特斯拉在整车上使用了超过七千颗18650电芯来保障续航能力。需要注意的是,18650是电芯的规格型号(电芯直径18mm,长度65mm,0代表圆柱形电池),即便是同一厂家生产的不同等级的18650电芯,其电池容量、寿命都有差异,更不用说国际大牌和黑作坊的差距了,有心的车友在选购电助力自行车时不妨多问一句:“这电池用的是哪家的电芯?”,如果遇到超大容量、出处不明,标注模糊,价格异常诱惑的产品,就要多留一个心眼了。

随着技术发展,尤其是日本及欧美对于自行车这种形态的个人交通工具的推崇,“力矩传感器”最终被应用到了自行车上。“力矩传感器”相对“后轴勾爪传感器”来说,最大的区别就是在对“力”的理解上,而“双边力矩传感器”可以测量两只脚踏的力量。

因为是安装在五通的外侧或是直接安装在中轴上,所以力矩传感器测量踩踏力量的中间环节很少。而且脚踏,曲柄,中轴大都是刚性极大的钢金属构件,弹性滞后效应小,产生的力矩信号便能非常快速地随踩踏力的大小变化而变化。这样最直接的结果就是使用双边力矩传感器的电助力车的动力响应都很快,大多的反应时间都是毫秒级别,近乎零延迟,动力随踩随有。

“力矩传感器”有三个标准,分别是:精度、实时、线性。

精度:因为探测的是人眼所不可见的金属表面微观形变,所以“力矩传感器”的测量精度非常高,同时它也会非常敏感,可以测量极为小的受力。

实时:因为非常敏感且精度高,所以“力矩传感器”的反应时间在毫秒之间,顶级产品的反应时间在个位数,反应速度超越其它类型传感器几十倍至数百倍,因此使用力矩传感的电动助力自行车在踩脚踏的同时,几乎瞬时就会有助力输出,而其它类型会有明显的助力迟滞感。

线性:“力矩传感器”的测量是每时每刻都在进行的,因此非常线性,所以输出的助力总是可以恰到好处的满足骑行需求,不会出现阶梯感。

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