電輔車驅動系統介紹

电辅车驱动系统介绍

逢甲大學電機工程系教授黃昌圳

近幾年,電動登山車的銷售量大幅成長,讓不少自行車廠商對此感到高度興趣,因此臺灣行車研發中心舉辦”電動輔助自行車電動機驅動系統”研討會,並邀請逢甲大學電機工程系教授黃昌圳擔任講師。

流行趨勢來勢洶洶

逢甲大學電機工程系教授黃昌圳指出,近幾年全球電動自行車的需求量不斷擴增,從銷售量到廠商申請的專利件數也同步增加,有此可見電動自行車已經在國際市場蔚為風潮,觀察目前電動驅動系統與電池的技術已經相當成熟,配合開發電動輔助自行車已是當務之急,然而能否設計出高性能、低成本的產品是廠商最重要的課題。

电辅车驱动系统介绍

目前大部分的電動輔助自行車,都會配有一個控制器來決定電動機輸出的扭力大小,以及顯示目前自行車的狀態,像是電量、距離和速度等騎乘信息,同時為了因應智慧生活來臨,越來越多的車款可以透過APP 來產生更多的應用,包含騎乘生活或是車輛診斷等。

電池主要是外掛式為主,通常在下管或後貨架等位置,而且大部分都是可拆卸式設計,因此充電時並不一定需要在車架上進行,可以在任何地方進行充電,部分車款也能在滑行時對電池進行充電,藉此延長行駛距離。

驅動系統的安裝位置

黃教授表示,現階段驅動系統的安裝位置可分為前輪花鼓、後輪花鼓與五通軸心等三處,特點如下。

前輪:目前最容易組裝的形式,價格也相對便宜,測量踩踏力道的傳感器位於後方鏈條的位置,藉由測量鏈條張力來判斷給予的助力大小,電動機的助力約有 0.5-1秒的延遲感,假如起步時以較大力量踩踏,前輪可能會發生打滑現象,而且騎乘中前後輪都會有動力,因此剛接觸時需要一段時間適應。

後輪:目前道路上較為常見的形式,動力位在後輪,所以騎乘感比較接近一般自行車,藉由測量鏈條張力來做為助動大小的依據,騎乘中會感受到助動的延遲感,由於電動機位在後方,因此可能會與飛輪和變速器相互干擾,組裝上較為麻煩。

五通軸心:此為騎乘感受最為自然的形式,由於力矩傳感器安裝在五通位置,因此較無前述兩者出現的延遲感,騎乘效率也比較理想,但由於驅動核心的技術門坎較高,使得整車價格售價也較高。

另一方面,中間驅動式電動機會搭配行星齒輪使用,設計上採用高轉速電動機(1,000rpm以上),透過齒輪比約4.4:1 的降速齒輪帶動車輪;前後輪驅動的架構多為輪鼓式電動機,採直驅方式帶動車輪,根據所搭配的輪胎外徑不同,轉速大約200rpm。

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