電動車升級電池組以提升續航,在兩輪車里是比較常見的;不過自行升級還是建議選擇鉛酸電瓶,因為鋰電池的封裝(PACK)工藝要求很高,一般維修店沒有能力穩妥的焊接成組、適配控制器與保證電池包的散熱性能和密封標準。
所以對于鋰電池電動車而言,在選車就要區分動力蓄電池的標準,一般的48V-20Ah能續航多遠呢?這要綜合幾個因素來判斷。
電機功率
整備質量
騎行者體重
電機功率是一定要計算的,因為它決定了放電的“速度與程度”;國標電動車的最高功率是0.4kw,那么想要計算續航就先要計算動力電池的容量是多少瓦,用電壓乘以安時得出的數據就是容量。
等于960wh,也就是0.96kwh;這就很好計算了,電機以額定功率0.4kw的功率持續運行一小時,不算任何損耗則每小時耗電0.4kwh,該動力電池就能持續放電2.4小時。但是電機總是有轉化損耗的,雖然比內燃機的熱效率高很多,計算的方式為(轉速×轉矩×系數÷額定電壓÷額定電流);以電動車的低標準電機為參考,效率其實能有65%左右就算不錯了,也就是說電池的實際容量只能支持1.56小時。
國標電動車的最高時速為25km/h,量產車也總能達到這個標準;那么行駛里程也就是39公里,不過這是極速行駛的電耗和續航,計算還需要綜合整備質量來算一算。
01
車速和總質量有很大關系
以400瓦的電機直驅車輛的話,車輛的時速會非常低,因為0.4kw只等于0.544馬力,一馬力可以驅動75公斤的物體以一秒一米的速度運動;不過這個速度會經過放大,電機功率偏低的電機無法實現高車速,需要通過齒輪來放大車輪的轉速,說白了就是多出一個“變速器”(汽車的變速箱),不過不存在換擋的概念,只是以固定速比放大車速到限值極速。
但是不論減速比是多少,標準都是在功率不變的前提下總質量越高則車速越慢;國標電動車的質量不能超過40公斤,騎行者按照50公斤計算,共計為90公斤,此時以0.2kw的速度能達到目標車速,巡航駕駛的“耗電量”就是4.16Ah;但如果騎行者的體重是80公斤的話,總質量達到120kg、功率假設提升到0.3kw達到相同的速度,“耗電量”就是6.25Ah。
相同的時速、不同的質量需要不同的功率,以低質量騎行的時間可以超5小時,反之以高質量騎行時間則會縮短到2小時;這是按照絕對容量乘以轉化效率,再乘以實際功率得出的結果,相同的時速不同的質量少騎行仨小時,續航里程就會縮短60%;電機如果以0.4kw的額定功率運行,標準就是前面計算的1.56小時,但究竟能跑多遠還是沒有準確數據,畢竟體重會有很大的差異。
02
簡而言之想要提高續航只有加大容量
車輛的電壓不需要調整,電機功率也不需要調整;這只是決定了車輛的性能,決定續航的是容量,也就是參數中的“Ah”。
串聯升壓擴容
并聯恒壓擴容
普通的鉛酸電瓶是以串聯的方式達到48V,也就是說每塊電池的標準是「12V-20Ah」,串聯之后變成了48V-20Ah;串聯也能夠提高容量,只是提高的方式是升高電壓,因為兩個數值是相乘的關系。
而并聯則是直接加大容量,比如4塊12V-20Ah 的電瓶并聯后,標準就是12V-80Ah;結果也是0.96kwh,但是極限性能就會很低。所以動力電池組升高容量的方式往往是“串并”,先串聯達到需要的電壓,之后再把串聯后的兩個“電池‘組’”并聯以擴容。 國標車要求的電池電壓不能超過48V,如果多串一塊電瓶則會升高到60V,這就超標且容易因過大的電流損壞電機和控制器;除非是電摩則可以同步升級,升級之后再進行限速,也就是限制電流的最大強度,這樣就能夠提升續航了。