电动自行车主要参数的计算

电动自行车主要参数的计算

随着国民经济的发展，政府及国民的环保意识的增强，我国的许多城正在逐步限制燃油助力车．优先发展电动自行车，许多企业也对这一具有潜力的产品表示浓厚的兴趣，不长的时问，相继出现许多品牌的产品。在这种情况下，本文想对电动自行车的最大行驶速度及续驶里程作一量化计算、供业内人员参考、讨论。

我们知道，当使静止的电动自行车开始行驶或在行驶中保持匀速前进时．必须对电动车施加一个与之前进方向相同的力，“以便克服阻碍电动车前进的各种阻力。在任何情况要使电动车匀速前进，就必须使驱动力Ft与总阻力F总阻相等，即Ft=F总阻当Ft>F总阻时，电动车加速行驶．Ft

总阻也将随着变大或变小，直到Ft’= F’总阻达成新的平衡，使电动车又在另一速度下保持匀速行驶。

一、电动自行车的行驶阻力

根据电动自行车在坡道上加速行驶时作用于电动车上的阻

力与驱动力保持平衡，可以建立如下的车辆行驶方程式：

F t =Fr十Fw 十Fi十 Fj (1)

式中：Ft—驰动力；

Fr—滚动阻力；

Fw—行驶时空气阻力；

Fi—行驶时加速阻力；

Fj —上坡时坡道阻力：

在本文的讨论范围，假定电动自行车在乎稳平坦的路面上匀速行驶，因此，Fi和Fj暂时不作讨论，这样我们可得：

Ft=Fr + Fw (2) 1．滚动阻力Fr

根据经验公式及试验结果可以得：

Fr=f·G (N) (3) f—滚动阻力系数，常取f=O．0165；

G—电动自行车的自重及总重．单位N

2．空气阻力Fw

根据空气动力学的原理，空气阻力通常与气流相对速度的动压力成正比，根据经验及试验，空气阻力可表示为：

Fw=C0·A· V02／21.15(N) (4) 式中：C0—空气阻力系数，常取C0 =0 6 ～0 7：

V0—行驶速度(km／h)；

A一迎风面积，即自行车行驶方向的投影面积：

A=B×H(宽x高)(㎡)

二、电动自行车的驱动力电动自行车的电机输出扭矩Me，经过减速齿轮传动，传到驻动轮上的扭矩Mt．使驱动轮和地面产生相互作用力．这样就使自行车产生了驱动力。

Ft=Mt/r (N) (5) Mt—驱动扭矩( N·m)；

r—驱动轮半径（m）

Mt与电机扭矩Me的关系：

Mt=Me·i1·i2·η（6）Me—电机输出扭矩(N·m )

i1、i2—碱速器传动比；

η—电动自行车传动效率，常取η=0.97～0.98。

根据电动机的扭矩特性，电动自行车在各种工况下行驶时，所需的扭矩和功率是行驶速度的函数，它取决于不同车速行驶时所遇到的行驶阻力：为使计算简单并根据以往的经验，现假设原动机在同转速时的功率保持不变

则：Pm=M ．n／9549 (kW) （7）n —原动机转速f r／rain)；

Pm —原动机的输出功率（kW）

根据(5)(6)得：

Ft=Mt/r=Me·i1·i2·η／r (N) (8) 三、电动自行车最高车速的计算

利用以上公式(1)—(8 )，即可计算电动自行车的驱动力，并能计算出电动自行车在平直硬路面上的动力性能，电动自行车的车速可利用电动机的转速换算得出：

V0 =O.377n·r／i1·i2 (km／h) (9)

但在求最高车速时，受到自行车行驶时动力平衡方程的约束，因此我们必须最终由公式(2)决定。

四、电动自行车的续驶里程

1 蓄电池的基本特性

根据蓄电池的基本电特性，蓄电池的容量有实际容量和额定容量之分，它们都以Ah(安时)数表示。实际容量是指蓄电池所能输出的电量，它等于放电时间与放电电流的乘积：额定容量．是按一定的标准，保证蓄电池在一定放电条件下，应该放出的最低限度的容量。

即：Ce=I·t （l0) 式中：Ce—电池容量（Ah）

I—放电电流（A）

t—放电时间(h)

2 电动机输出功率的确定根据电动机原理，直流电机的额定功率等于其额定电压，额定电流，额定效率三者的乘积。

即：P N =V I·I N·ηN (W) （11）这样'我们就可以根据已知条件及公式(10)(11)，利用前面的最高速度的计算结果．计算出电动自行车的续驶里程了