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1、电动自行车综合效率研究摘要:长期以来,电动车的效率和功率成为“说不清”的问题,无论是有关标准的叙述,还是商品的样本、铭牌标注;无论是专业人员还是销售、采购人员,电动自行车电机的效率和功率始终没有一个公认和明确的定义。所以讨论电动自行车电机的效率和功率问题是十分必要的。虽然没有资料可查,但是根据经验和实验来大略测定市场上售卖的电动车的效率还是可行的。此次试验分四个方曲,外部机械摩擦损耗、内部机械摩擦损耗、电动机热损耗、电路热损耗。Abstract:Foralongtime,theefficiencyandpowerofelectricbicycleshasbeenaproblemo
2、f"inexactness〃.Thereisnorecognizedandunambiguousdefinitionofthepowerandefficiencyofelectricbicycle.Soitisnecessarytodiscusstheefficiencyandpoweroftheelectricbicyclemotor.Althoughthereisnoinformationtobeinvcstigatcd,itisstillfeasibletoroughlydeterminctheefficiencyofelectricbicycleonthemarketba
3、sedonexperieneeandexperiment・Thetestisdividedintofouraspects:externalmechanicalfrictionloss,internalmechanicalfrictionloss,motorheatloss,circuitheatloss・关键词:电动车;蓄电池;热损耗Keywords:electrievehicle;battery;heatloss中图分类号:TM912文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)01-0147-021项目选题思路及目的随着经济社会的迅速发展,能源危机与环境污染已经成为人
4、类所面临的严峻问题,为了解决化石能源的不足,降低环境污染,电动车己经走进千家万户,尽管电动车技术非常成熟,但是其行程短、速度低等问题也非常明显,而造成行程短的原因除了电池技术的停滞不前,热损耗和机械损耗也是一大问题。本次实验就是利用电动车来测试电动车蓄电池的能量损耗问题,找出能够优化的部分并提出建议,使之能耗更小、效率更高、经济性和实用性更高。2实验的实施方案、步骤及计算2.1总的测试方案①测试电动机及电路的能量损耗;②测试外部机械摩擦损失;③测试内部机械摩擦损失;④计算电机热损耗;⑤计算电路热损耗;⑥总的损耗及比较以上四种损耗所占比例。2.2电动车各项参数①蓄电池64V/20A
5、H/500W(额定放电电流为7.8125A);②电动机64V/500W,电阻为0.25Q;③净重(空重)54.3kgo2.3电动机输出能量及电路消耗能量计算①对实验对象称重,称得该电动车重54.3kg,骑行者体重71.2kg,总重125.5kg;②在水泥平地上以最大速度匀速前进时为36km/h(实测速度,非电动车口带码表速度,自带码表速度为50km/h),换算为10m/s,在水泥路面的滚动摩擦系数取0.035;行驶至电量用完,总行驶里程79km,时间2h50min(2.83h,10200s),计算放电电流为7.07A;③载重时电动机输岀能量为W出=UIt=4.62X106J;装电
6、池输出能量W二Pt二5.1X106J;⑤电动机及电路损失的能量为W损二W-W出M.8X105J;⑥能量损耗为H损二W损/WX100%=9.4%02.4外部机械摩擦损失测定及计算①测得载重时(125.5kg)轮胎宽度为5cm,与地面接触面积20cm2,在水泥路面的滚动阻力系数u1取0.02;②电动车行驶时滚动摩擦力fl二ulmg/R,g取9.81,R为车轮半径(cm),得fl=l.61N;③测得电动车最大行驶距离79km(7.9X104m),时间为2.5h(9000s),外部摩擦损耗Wl=flL=l.27X105J;④外部摩擦损失为n1=W1/WX100%=2.5%02.5内部机械
7、摩擦损失测定及计算①内部机械摩擦损失主要是车轮与轴的机械摩擦损失;②量得电动车轮胎直径D1为30.5cm,轴直径D2为2.5cm,Dl:D2=12.2;③查资料得车轮与轴(钢与钢在有润滑的情况下)的摩擦系数为卩2为0.05;①此次试验电动车行驶距离L为79km,车轮与轴的摩擦距离为1,L:1二DI:D2,算得]为6.47km;②内部热损耗W2=H2mgl=3.98X105J;③内部机械摩擦损耗率为H2=W2/WX100%=7.8%o2.6计算电动机损耗功率①电动机输入功率为500