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,發出來的電要如何使用。現況來說,永磁馬達發出來的反電動勢是不回收使用,甚至還要想辦法將其消耗掉,如同廢棄物一般的存在,不但沒幫助還要想辦法處理。

廣義的來說,所有馬達都具備四象限運作的能力,包括順時針、逆時針旋轉,因此電動機車會大肆宣傳其具有倒車能力,其實單單僅是應用了馬達轉向變化而已,並不值得大驚小怪。另外就是可以同時作為馬達與發電機的使用。若將馬達視為一個電能與動能的轉換機構,則輸入電能轉換為動能輸出,就稱為馬達;反之改為動能輸入而電能輸出,那就稱為發電機。僅是名稱上面的差異,但內部結構跟零件,其實一模一樣,因此既要當馬達,又要當發電機,在馬達上面實現一點都不困難。


2024電輔車假議題:電能回充

四象限運作


由此可知電能回充一事,顯然與馬達沒啥關係,真正的困難在於系統調配,依序要克服的技術問題討論如下

1. 控制器:馬達控制能力要更為敏銳及多工

既有的電輔車馬達為避免反電動勢的干擾,會在馬達內部安裝了限制單向旋轉的結構,使得馬達控制變得較為簡化,人車合一的控制敏感度被大幅度的調降,就算控制得不好,人也不會有太大直接感受。

但為了能達到電能回充的應用,單向旋轉結構需取消,除了會得到馬達可以反轉運用的功能,也就是電動自行車亦能設定倒車,同時也獲得了電能回充的能力。但此時,馬達及發電機兩種模式,都會直接與騎乘者協同作業。而自行車騎乘是種間歇運動,當騎乘者向下踩踏時才有做功;因此馬達的調控性不好時,很容易產生異常的頓挫感。

而馬達轉換為發電機時,對騎乘者而言是從原本的助力模式切換成阻力,如同健身踩的飛輪阻力一樣,這馬達與發電機之間的過渡銜接不好時,車子甚至會有明顯的剎車感受,因此在控制上有更多的細節處理工作,除非這台車不在意騎乘者的感受,僅要達到有此功能就好;或是僅在煞車時,執行電能回充的模式,是一種較為簡單的處理方式,但就需要搭配電子煞車器做煞車狀態的判斷。

2.電池:充放電能力

電池要能充電,首先輸入的電壓要大於電池電壓值,因此發電機所產生的電能要先進行整理。同時發電機模式下所生產的反電動勢,為交流弦波的狀態,與電池充電時所需要的直流電源亦不相同,需要整流處理。通常會額外增加一組升壓電路,專門處理發電機與電池之間的規格傳遞,確保充電的必要條件。

2024電輔車假議題:電能回充

發電處理


解決了充電電壓的問題,第二關是充電速度,假設電輔車系統配置的電池規格為2C放電與0.5C充電,而電輔車馬達為250W的配置,代表電能回充時的最大值也將會達到250W,但由於電池允許的充電功率僅有0.5C,也就是只能回充62.5W,如此一來剩餘的187.5W也是要另外想辦法處理,無法直接輸入到電池當中,需要有另外的儲存裝置或是消耗裝置。假設是額外的儲存裝置,那就是費用問題;假設是消耗裝置,就變成電能回充的效益極差,超過62.5W的部分都要剃除。

另外也討論過不同的情境,包括當電池已經充飽了,電能回充是無法執行的;因此電池要設定無法完全充飽,保留5~10%的電池空間等待電能回充執行。但這樣的執行成本過高,也會直接降低電輔車充飽電時所顯示的續航力,是個賠了夫人又折兵的作法。因此也僅能選擇,當電池充飽電時,將回充的電另外找裝置消耗掉。

實際上,在電動車內會配置超級電容來作為緩衝處理,甚至可以不用進入電池,馬達直接由超級電容抽取電能使用,但這些技術都是用在電動F1方程式賽車當中;筆者都不確定是否普及到了世售電動車當中,更何況是電動輔助自行車。

3.耗能裝置:必要之惡

由上述種種做法發現,回充並非是萬能,發出來的電在無法使用時,需要找個宣洩的管道,不然會塞爆整體系統,下場就是電池、電控、馬達選一個燒掉。因此當需要執行電能回充時,耗能裝置的存在是必要的;目前最便宜的做法就是安裝水泥電阻,讓多餘的電能透過電阻轉換為熱能散發掉。因此整台電輔車又要找個地方安裝水泥電阻,且消耗電能時會產生熱,因此還要考慮將熱快速帶走,或是讓騎乘者感覺到車子的熱情如火。

2024電輔車假議題:電能回充

水泥電阻

重點整理:
經過反覆多次開會討論,最終確定這是個拉高車價的好題材,需要立案執行。

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。
但是電輔車的控製器有些已經有煞車回充功能呀!雖然回充的電能有限,但總比沒有好
實際上不容易, 理論上更沒辦法.

1. 實際: 騎士連100-200克重量都在計較了, 電能回收裝置要增加多少重量? 而且煞車回收的能量也很微小. 電車在市區走走停停的回收還不錯, 但自行車很難達到這種效率.

2. 理論: 騎士要求的是踩踏能量100%能夠轉換成動能, 如果這當中損耗10%都已經很難接受了. 而能量是不滅的,如果你要電能回收, 那踩踏能量要轉換多少%變成電能去? 騎士想盡辦法要減少行進中的阻力, 但電能回收的磁電發生的阻力, 結果造成的遲滯, 有騎士會喜歡嗎?

先把電能回收的概念拿去電動摩托車版去試試看. 需要踩踏的電輔車領域我覺得是行不通的.
電能回收 這個標題確實蠻吸睛的

在這個能源缺乏的世代,任何能源都不該浪費掉,只是這種節能效率是否能能夠大到足以實用的目地,還是節能宣傳而已。 以現有的電動車節能來說,減速,剎車,引擎剎車,這些動作都能作為 電能回收的源頭,只是現在的科技而言,回收量不足使用量,大部分時間都還是在使用電池的能源。

但是未來是否回收能源效率可以超過 50%,或許在新的材料投入後,也很難說。比如 超導體石墨烯,超級電容,, 或許科技的進步讓一切都變的可能。以下資料是在網上搜尋的: (科技新報)

1. 2018 年,麻省理工學院一個團隊發現當 2 個石墨烯層以特定 1.1 度「魔角」堆疊時,扭曲的結構既可以產生超導性(電流於這種狀態下零能耗流動)也可以產生絕緣姓,也就是說同一材料能製成絕緣體或超導體,具體取決於添加了多少電子。

2. 超級電容: 學名為電雙層電容器(英文:Electrostatic double-layer capacitor)EDLC,我們也稱為超級電容 (Super Capacitor)、金電容(Gold Capacitor)、超高電容(Ultra Capacitor)、虛擬電容(Pseudo capacitor)、法拉電容(Farad capacitor)等名稱,電雙層電容器之特性主要介於電池與傳統電容之間,是擁有高功率、高能量與小尺寸特性的能源儲存裝置,在人類致力為能源危機及環保尋求解決之道,又期望能享有輕便有效率之生活方式的同時,超電容技術為促使人類生活方式與品質進入新境界的一項技術。

在科技面前,很多以前認為不可能的事情,經由新材料的開發使用,就會變為可能,所以也不用去爭議什麼,活得越久看得越多。
先不說設備重量和成本
回充代表設備會有阻力才能回充電,
也就是犧牲掉滑行的功能
下坡時還好,平地時那有阻力的滑行你能接受嗎?


頂多是中制電機或後制電機
前輪再加一個前發電花鼓
但那發電量夠用嗎??
CONA24
我也認為回沖功能很大一部分不適用電輔車,增加磁阻的話平路的體驗還不如一般人力車種。現在自行車很多都要改成超級潤,花大錢去改超級會滾,空轉PK大競賽咯,還增加阻力[冷]
AG-72
chawei83 平路時當你沒在踩踏滑行時你會感覺有汽機車引擎的擋煞,當騎乘踩踏時要回充那就失去騎電輔車的意義了,先去騎騎用腳踏車發電的玩具試看看那阻力
輪鼓啊 但重量 嘖嘖 所以放棄
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