续航就是骑上车子到底能跑多远,厂家会给出一个标称续航值或续航范围,但实际上到底能跑多远取决于很多相关因素比如路况、胎压、车速、天气状况、人车总重、电池容量、车的“效率”。

1、路况影响续航

平路、好路自然会骑的更远,颠簸路、上坡就会减少续航,尤其是上坡很费电,会单独讨论。

2、胎压影响续航

胎压越高续航越长也是显而易见的,胎压低会加大摩擦阻力,续航就会减少。但胎压也不宜过高,否则颠簸的时候不舒适,爆胎危险也会增大。胎压到底多大合适,一般轮胎上会给出一个范围,比如GW18的这个朝阳轮胎,给出的胎压是240-310kPa,kPa是千帕斯卡的意思,显然正规产品都要按照国际单位制来标,这个压力我们通常会说成2.4到3.1,单位是bar(巴,老单位)或可以认为就是每平方厘米公斤。

3、车速影响续航

一般来讲,速度很快的时候,接近车的极限,续航会减少,因为此时电流大、电池效率低、车的效率也降低、风阻也大(风阻基本上是与速度的平方成正比的)。另一方面,如果车速过慢,也会降低续航,因为低速下电机和驱动的效率也低。所以,任何一个独轮车在标准条件下都有一个最佳速度,或经济时速,此时续航最大。

4、天气状况影响续航

比如顶风骑起来必然减少续航,顺风会增加续航;雨天、低温天气也会影响续航

5、体重影响续航

体重越大,骑起来自然也越费电,尤其是上坡时。即便是平路,体重大的也会增大阻力,加速时也多消耗能量。

6、电池影响续航

电池容量大小是影响续航的决定性因素,一般情况下续航与电池的容量成正比。不过,大电流下电池容量会有下降,电池用久了容量也会下降,品质不是很好的电池内阻大、放电电压低达不到标称容量,冬天低温状态下容量会下降,这些都会影响续航。

7、车的“效率”影响续航

独轮界有一个续航经验公式,就是每跑1公里需要10瓦时。实际上,即便其它条件相同,不同的车这个数值是不一样的,我们暂且把一个车在标准体重下跑1公里到底需要多少瓦时作为该车的效率。

另外,为了安全起见,独轮车都会在电池没有完全放光之前就不让骑了,但到底剩余多少,不同的车是不一样的,剩的多安全性高但也影响续航。

8、骑行方式影响续航

如果骑的非常平稳、匀速,续航就长。经常加减速或停下来再启动,那续航就会缩短。同样,设置在不同软硬模式也应该对续航稍有影响,软模式在颠簸路下应该比较省电。

测续航最直接的方法,就是在某种条件下亲自跑,看到底能骑多远。不过GW18这种至少680Wh的大快头,跑一次至少要几十公里,花费太多的时间,很不现实。另外,这么多影响续航的因素,排列组合起来都去测试,那势必骑出天文数字的里程来。有些影响不很大的参数,我们也不必苛求对续航到底有多大影响。GW18这种大容量的独轮,也使得我们可以很大方不去斤斤计较。

这里给出一种简便而精确的测量续航的方法。

所谓精确,就是采用日本的一个采集记录仪,配上锰铜分流器,读取独轮车瞬间的电压和电流,这样相乘就得到功率,再对时间进行累计,就可以精确到亚毫安时级别的用电量。

影响平衡车续航的因素 和精确测量方法-唯轮网影响平衡车续航的因素 和精确测量方法-唯轮网所谓简便,是因为我可以只测量很小的一段路比如100米,知道消耗多少能量,就可以计算出续航相关的数据。

基于这个思路,选了一处平路 坡路进行了测试,人车等总重91kg,胎压大约3.0,平路但路面也不是很理想的那种,得到曲线如下:

影响平衡车续航的因素 和精确测量方法-唯轮网实际上这是4段测试,平路1.34km、上坡0.93km、下坡0.93km、返回平路1.34km。

电压信号从充电端口采集,电流信号用了1.5mR的锰铜分流器,采样间隔0.1秒,暂存在采集器的存储空间里,回来后导入计算机中。

计算过程我就不具体展开了,在Excel下进行,总之,平路2.68km,消耗24.1Wh,每公里=24.1/2.68=9.0Wh,这样680Wh的续航就是:

680/9.095%=71.8公里。

乘95%是因为考虑到剩余5%的电量放不出来,如果为了更安全,可以取10%,那样续航就是68公里。

眼尖者其实可以看出来两段平路的消耗是不同的,去的时候功率曲线略低,能耗9.72Wh,回来时略大为14.38Wh,这是因为有个不大的7米高差,算成坡度才0.5%,但92kg的物体爬升7米需要1.7Wh的能量,算上电功转换效率,这个差别也算正常。

附上这次测试的行者曲线,可以看出速度和高度的变化情况

影响平衡车续航的因素 和精确测量方法-唯轮网既然独轮车对上下坡很敏感,因此这是必测项目。但到底如何测?有什么样的指标呢?

爬坡是与能耗直接相关的,人车总重提升高度后会有势能增加,即便效率100%也需要消耗同样大小的电能。

物理上能量用焦耳表示,电力上能量用瓦时表示,1瓦时=3600焦耳。因为1焦耳就是1瓦秒。

势能=mgh,m是质量,g是重力加速度,h是高度。

比如91.2kg提升111米,势能就是91.2*9.8*111=80262焦耳=27.56瓦时。

这就是上面那段上坡路的状况,经过计算,上坡一共消耗了49.6Wh的电能,路程0.931公里,排除掉正常走平路消耗的外,每百米爬升多消耗37.1Wh,爬坡时总效率27.56/49.6=55.6%

这个效率是主板/驱动的转换效率 和电机的机电效率的乘积。具体哪个效率多少无法测试,但从发热情况看,电机发热量更大因此的效率要低一些,比如可能有主板效率=85%,电机效率65%。

下坡时,电流基本为负,也就是一直向电池充电,充进去15.93Wh,由于势能是27.56Wh,因此充电效率为15.93/27.56=57.8%。

估计是电机发电效率65%,主板转换效率为89%。

上坡耗电49.6Wh,下坡充电15.93,充电系数为32%,也就是只回收了大约1/3的电能,这与以前测试T260的数据吻合。

对比一下,同一段路程和坡,用GW14也测试了一次,结果是:

平路效率9.13Wh/km,比GW18稍微差一点

爬坡效率54%,也比GW18稍微差一点

下坡充电效率56.2%,比GW18稍微差一点

影响平衡车续航的因素 和精确测量方法-唯轮网再对比,同一段路程和坡,用T260也测试了一次,结果是:

平路效率7.57Wh/km,比GW18好,这也说明T260只有240Wh的电池,可以真正跑出30km的原因

爬坡效率68.3%,也比GW18要好,估计是T260主板效率高,因为爬坡发热小

下坡充电效率56.2%,这个比GW18稍微差一些,与GW14完全一样。

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