電動(dòng)車鉛酸電池設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)
電動(dòng)車商情 電動(dòng)車商情網(wǎng) 俠名 電動(dòng)車維修 2004-3-10
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市面上的電動(dòng)自行車，絕大部分以鉛酸電池為動(dòng)力源，因?yàn)殂U酸電池廉價(jià)可靠的特性深受消費(fèi)者的認(rèn)同。而電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)，主要就是圍繞電池這個(gè)中心來(lái)進(jìn)行的，由于鉛酸電池重量較重：36V12Ah（3節(jié)）重約12.6Kg，24V17Ah（2節(jié)）重約12.4Kg，而標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池的外形尺寸：12Ah為151x94x98mm，17Ah為168x77x181mm，因此整車設(shè)計(jì)主要受到這兩個(gè)條件的限制。本文就目前出現(xiàn)的主要車型對(duì)電池的各種布置進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單探討，以供參考： 一、斜梁式 設(shè)計(jì)：此類車型的設(shè)計(jì)概念起源于自行車大彎梁的經(jīng)典造型，市場(chǎng)(Rialto)上較為流行，由于設(shè)計(jì)巧妙地吸收了傳統(tǒng)自行車的斜梁概念，使得支撐骨架既是車架大梁，又是電池底座的支撐部分，前后車輪電機(jī)電池的重量載荷分布較為均勻。 優(yōu)點(diǎn)：外形符合自行車傳統(tǒng)觀念，消費(fèi)者容易接受，電池鎖及電門鎖位置較為順手，電池提放方便，上下車與自行車相似也較為方便。 缺點(diǎn)：一是雙腳不易同時(shí)著地。圖一車型由于鉛酸電池的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為151mmx94mmx98mm，三節(jié)電池總長(zhǎng)為453mm，實(shí)際設(shè)計(jì)外形尺寸長(zhǎng)度要達(dá)到460mm以上，圖二車型的電池采用了橫向疊加，外觀顯得比較粗重，縮短了車把與坐墊之間的距離，但受此條件限制，一般車型輪徑為24英寸，低于24英寸則難以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的腳蹬地面間隙，而在此高度條件下，騎行者在車子靜止時(shí)，身高為1.65米以下者一般無(wú)法雙腳平穩(wěn)著地，因此對(duì)“小個(gè)子”來(lái)說(shuō)，安全性不足夠。二是電池在整車平衡中重心偏高，圖二將電池由長(zhǎng)度方向改為橫向布置，縮短了整車的長(zhǎng)度，但是仍然無(wú)法降低其重心，相當(dāng)于在自行車書(shū)架上放置了一件重物，因此平穩(wěn)性不足，在雨天路滑的情況下快速轉(zhuǎn)彎時(shí)容易滑倒，發(fā)生安全事故。車子一旦倒下，體態(tài)弱小者將難以將重達(dá)38公斤的電動(dòng)自行車輕松扶起。當(dāng)然，身材高大者另當(dāng)別論。 二、倒斜梁式 設(shè)計(jì)：此設(shè)計(jì)頗具創(chuàng)意，將電池的位置由傳統(tǒng)斜梁正向擺放大膽改為反向布置，形成較為獨(dú)特的外形風(fēng)格。 優(yōu)點(diǎn)：由于電池盒反向布置，車架大梁既可以支撐電池，又可以作為車架結(jié)構(gòu)的主體部分，因此可以懸空座管，合并座管與電池盒底座設(shè)計(jì)，使得車架更加簡(jiǎn)潔合理。 缺點(diǎn)：由于電池排列為長(zhǎng)度方向的疊加，因此3節(jié)電池的長(zhǎng)度決定了一個(gè)三角形斜邊的長(zhǎng)度，整車重心仍然較高，電機(jī)重量加上電池重量再加上人體重量，整車負(fù)荷顯得不夠均勻，前輪略顯輕浮，因而騎行時(shí)轉(zhuǎn)向不夠穩(wěn)定。與上述斜梁式的缺點(diǎn)相似，此種設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性都不是十分優(yōu)良。 三、后插式 設(shè)計(jì)：圖四設(shè)計(jì)概念起源于日本雅馬哈，圖五，由于原設(shè)計(jì)采用的是鎳氫電池，因此其布置顯得非常輕巧和美觀。 優(yōu)點(diǎn)：保持了傳統(tǒng)型自行車的大彎梁的特點(diǎn)，符合騎行者上下車習(xí)慣，同時(shí)符合載重習(xí)慣。 缺點(diǎn)：與一般24英寸輪徑車型相比較，整車尺寸明顯加長(zhǎng)至1780mm，加長(zhǎng)的尺寸一般在200mm左右，這實(shí)際上就是電池加上外殼的尺寸，給人一種人高馬大的感覺(jué)，身材低于1.65米者雙腳不易著地；整車負(fù)荷較為集中在后半部分，穩(wěn)定性稍差；同時(shí)重心高度與斜梁式相似，一旦翻倒不易扶起；取放電池時(shí)稍麻煩，需要打開(kāi)機(jī)關(guān)后掀起折疊坐墊，同時(shí)取放電池的最高點(diǎn)需要距離地面1050mm才能完成，身高低于1.60米的女性或體力較弱者難以做到。 四、前插式 設(shè)計(jì)：圖六設(shè)計(jì)頗為新穎，布置電池既利用了整車的閑置空間，又保持了傳統(tǒng)自行車的大彎梁風(fēng)格。 優(yōu)點(diǎn)：電池的排列改為高度方向的縱向疊加，使得整體電池外形變厚，整車重心下降，與倒斜梁式相比較，可以降低座管的設(shè)計(jì)高度，使得騎行者可以雙腳著地，增加了安全性和穩(wěn)定性。另外，取放電池與后插式相比較，省去了打開(kāi)折疊機(jī)關(guān)的步驟，同時(shí)電池取放高度距離地面低于480mm，力氣較小的女性也能夠?qū)㈦姵仨樌》牛@一優(yōu)點(diǎn)大大優(yōu)勝于后插式，顯得比較簡(jiǎn)捷，符合消費(fèi)者使用的簡(jiǎn)單原則。 缺點(diǎn)：盡管電池下墜到一定程度，但是整車的重心仍然在兩輪車軸的上方，低重心設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)并不突出，此外，由于電池縱向疊加的緣故，整車外觀感覺(jué)有如懷抱一個(gè)胖寶寶，顯得較為沉重。 五、踏板式 設(shè)計(jì)：此類車型受到消費(fèi)者歡迎，原因是此款車型的設(shè)計(jì)源自女式摩托車。設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于將電池放置在腳踏板下，既可以踏腳又利用了整車的閑置空間。 優(yōu)點(diǎn)：在所有電池位置的設(shè)計(jì)方案中，這種設(shè)計(jì)的整車重心是最低的，甚至低于兩輪的軸心。其好處在于利用了不倒翁原理，騎行時(shí)較易保持平穩(wěn)，因而比較安全，就是車子意外翻倒，也比較容易扶起。另外整車的負(fù)載也較為均勻，分布比較合理，同時(shí)，騎行者雙腿會(huì)比較舒適，長(zhǎng)途騎行不易疲勞。另外，女性穿短裙也可以騎行。 缺點(diǎn)：由于電池位置的阻礙，踏腳中心不得不后移，從人體工程學(xué)的角度說(shuō)不符合騎行的人體姿態(tài)，因此弱化了騎行功能，有的同類車型采用了長(zhǎng)達(dá)270mm長(zhǎng)的中軸，電池?zé)o電的時(shí)候，騎行比較費(fèi)力。 六、中置式 設(shè)計(jì)：此設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)，獨(dú)樹(shù)一幟，其別具一格的外形造型猶如輕便型的摩托車，形成了鮮明的個(gè)性。該設(shè)計(jì)巧妙地解決了電池布置時(shí)與鏈輪和座管設(shè)計(jì)間的矛盾。 優(yōu)點(diǎn)：電池中置布置，相當(dāng)于踏板式的電池由平放改為豎放，同時(shí)整車負(fù)荷分布均勻，保持了低重心的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，從而騎行非常平穩(wěn)。該設(shè)計(jì)由于電池位置的合理布置，從而強(qiáng)化了自行車騎行功能，是所有電動(dòng)自行車種類中騎行最省力輕便的設(shè)計(jì)。取放電池高度也僅為480mm，力氣較小的女性和體弱者均能順利取放。最為重要的是該車的安全性。由于采用了20英寸小輪徑，因此坐墊距離地面高度僅為700mm,身高高于1.56米者均可隨意雙腳著地，這對(duì)于在騎行中緊急剎車時(shí)尤為重要。該車型既適用于年輕人，也適用于講求安全的女性及中老年人。 缺點(diǎn)：此車型由于電池的中置，上下車改為跨式，因此不適合穿短裙的女性使用。 七、書(shū)架式 特點(diǎn)：將電池放置在書(shū)架上，巧妙利用了電動(dòng)自行車的閑置空間，使得整車造型看上去簡(jiǎn)潔輕便。 優(yōu)點(diǎn)：圖十車身長(zhǎng)度可以不受電池的影響，從而最大限度地保留了傳統(tǒng)自行車設(shè)計(jì)的自由度；圖十一的設(shè)計(jì)將電池隱藏于坐墊下方，基本上形成了女式輕便摩托車的外觀效果，穿裙子的女性可以很方便地上下車。 缺點(diǎn)：書(shū)架式的設(shè)計(jì)有利有弊，其負(fù)荷重心是所有車型中最高的，也最集中于后半部分，因此為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，圖十車輪設(shè)計(jì)為20英寸，圖十一車輪設(shè)計(jì)為18英寸。盡管如此，就整車而言重心還是較高，負(fù)荷還是過(guò)于集中，因此無(wú)論騎行還是靜止都不夠穩(wěn)定。圖十一的電池設(shè)計(jì)，由于避震空間不夠，因此采用了多個(gè)電池兩端排列的方式，使得整車的寬度方向顯得略微肥胖了一些。 八、菜籃式（鋰離子電池） 設(shè)計(jì)：這是一款鋰離子電池的位置布置的車，如果是鉛酸電池放入菜籃，就會(huì)顯得頭重腳輕。這個(gè)實(shí)例說(shuō)明，電動(dòng)自行車要有更好的設(shè)計(jì)，必須要有價(jià)廉物美的新型電池問(wèn)世。 優(yōu)點(diǎn)：電池置放于菜籃，有效利用了電動(dòng)自行車的閑置空間，菜籃的支撐設(shè)計(jì)也打破傳統(tǒng)，改前輪軸心支柱支撐為車架主體支撐，使得車把轉(zhuǎn)向時(shí)沒(méi)有沉重的感覺(jué)，整車外觀堪稱最為簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)之一。 缺點(diǎn)：打破傳統(tǒng)也有利弊，傳統(tǒng)車把轉(zhuǎn)向時(shí)，菜籃是一起轉(zhuǎn)向的，此款車型不同，車把轉(zhuǎn)向時(shí)菜籃是不轉(zhuǎn)的，容易造成方向感錯(cuò)覺(jué)，不過(guò)久而久之就會(huì)習(xí)慣。 結(jié)語(yǔ)：綜上所述，鉛酸電池在電動(dòng)自行車上的位置布置，直接影響到該車型的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)也直接影響到消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)同。不同身材的消費(fèi)者購(gòu)車選型時(shí)都要注意一個(gè)安全性原則，那就是人在坐墊上雙腳能否著地。 |
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