【中国电动车网 特约评论员、特邀撰稿人 宋子奎】当然,前提是:我们只有本着“科学严谨和有利于促进产业(行业)技术进步”为宗旨,乃有助于提升车辆本身“综合技术指标(包括安全性能指标)”为基本原则,并充分兼顾(侧重于)更有效改进产品“实用性能”、以期满足广泛消费者即更多普通百姓实际需求(合理诉求)为最终目的,方可“消除分歧、达成共识”,进而使“新国标(新六条)”更趋于完善。故而,或不应将上述推荐(优化)方案,简单的理解或解释为是一种变通做法(变通方案)。为能够充分阐明如上所述观点,并就该“补充(细化)”方案之技术运用的“科学(合理)性与先进性”,包括:该方案所涉及产品本身的“安全耐用性能”,以及它所具有的“经济实用性特点”及其显著的节能效果。我们不妨作如下更为具体的分析与探讨(以供参考):
1.关于适当提高“设计车速(预设指标)”主要依据及其安全性与合理性之研讨【见前文】
【接前文】
2.关于“补充(细化)”方案及其技术应用的科学(合理)性与先进性之研讨
2.1就适当提高“设计车速(预设指标)”如何能够提升车辆爬坡能力之原理简述
据“新六条”之相关规定:最高设计车速(即:限速指标)为“不大于25km/h”,同时规定电机额定功率指标(标称功率)为“不大于400W”。很明显,当“较大坡度”爬坡时,标称功率为400W之电机、所产生的驱动扭矩或是明显不够的,则车辆的动力性能(爬坡能力)将受到一定限制,继而难以适应不同地域(如:丘陵路况)即更广泛用户的实际需求。那么,如何才能有效弥补(完善)“新六条”之不足呢?我们不妨换一种思路来探讨问题的更有效解决,比如:在能够保障车辆本身安全性能、乃符合“新六条”相关技术指标要求(即:限速25km/h、电机功率400W)之前提下,我们可通过适当提高“设计车速(可将其视为:预设指标)”、便能够相应提升车辆的爬坡能力。为此,我们已在前述(前文)讨论内容中,针对于“新六条”之不足、提出了相应的“补充(细化)”方案,具体为:
在设有超速断电功能、且技术措施能够保障车速“不超标”之前提下,乃可以将“限速指标(25km/h)”、与设计车速(或称之为:预设额定车速)严格区分;同时规定“设计车速”可适当大于“限速指标”,如:可将“设计车速”适当提高为“限速指标”的1.4倍,并以“设计车速(预设指标)”来确定电机标称功率为“不大于400W”。而这样,即可在满足“新六条”之相关规定(电机功率400W、车速25km/h)”前提下,便能够将电机的输出转矩相应提高1.4倍,继而使车辆的爬坡能力(驱动扭矩)相应提高1.4倍。诚然,就如上所述解决方案,通常都会提出一些疑问(或质疑),例如:该补充(细化)方案将“设计车速”提高为“限速指标”的1。4倍,则“设计车速”即为25*1.4=35(km/h);再者,若以“设计车速(预设指标)35km/h”来确定电机标称功率为400W,就相当于提高了1.4倍的动力性能,而当车速由35km/h(即:设计车速或称之为“预设车速”)、降至25km/h(限速指标)行驶时,若将其折算成电机功率,就相当于电机功率可提高1.4倍,即为400*1.4=560(W)。或因此而认为它是一种变通做法(变通方案),乃变相增加了车辆1.4倍的动力性能,或对于车辆的“制动性能(制动距离)”及其安全性将产生不利影响。
其实不然,为此,我们已在前文中、结合车辆“平路、爬坡”等适时工况,作了较详尽阐明、并给出了参考结论:当设有“超速断电(包括制动断电)功能”之前提条件下,是由“设计车速(预设指标)”的35km/h、或是由“限速指标”的25km/h,来确定电机额定功率指标(标称功率)为400W,它对于车辆的制动性能(制动距离)及其安全性,二者间并未有明显差异(主要依据及其相关分析、笔者已在前文中具体给出,谨供参考)。然而,即便是我们排除了上述“或涉及(影响)产品安全性”的质疑,但就该方案的“实际应用效果”,通常也都会提出这样的问题(疑问),比如:通常认为,电动车的爬坡能力或仅与电机额定功率指标(标称功率)之大小有关,而就其“爬坡能力”或与所谓“设计车速(预设指标)”有关,则不太好理解。
而针对于上述“相关问题(疑问)”,则有必要着重强调与明确的是:对于电动车之电机“额定功率指标(标称功率)”的确定,它是以电机“设计转速”、即与之相对应的“设计车速”为基准的(对此应准确理解)。故而,更确切的讲:当“设计车速”相同时,其爬坡能力乃取决于电机额定功率指标(标称功率)之大小。据此,我们再来具体描述前述“补充(细化)”方案之“预期应用效果”,那就是:当设有超速断电功能、且技术措施能够保障车速“不超标”前提下,我们即可通过限制“实际车速(最高时速25km/h)”、乃低于“设计车速(预设车速35km/h)”行驶,则实为“降速使用”。由于车速下降为原先(预设车速35km/h)的“25/35=1/1.4(倍)”,而此时电机“输出功率(电功率消耗)”同样为400W时,则电机“输出转矩(驱动扭矩)”乃可相应提高1.4倍,继而使车辆的爬坡能力亦相应提高1.4倍。若进一步探究其“作用机理”、则可以理解为:我们乃通过“牺牲”电机转速(设计转速)、即与之相对应的“设计车速(预设指标)”,来“换取”电机输出转矩(驱动扭矩)的相应增加,便能够“较大幅度”提升车辆的爬坡能力。而对此,我们由电机转矩公式:T=P/n,就能够给予相应的解释。为便于理解、且有助于更为直观地探讨问题,我们不妨结合前述(前文)“讨论方案”、作如下更具体阐述(以供参考):
首先,由电机转矩公式T=P/n可知,当电机“额定功率P与额定转速n”等相关参数一定时,则“额定输出转矩T”乃既定的;再者,由前述(前文)“讨论方案”可知,当我们将设计车速(或将其视为:预设额定车速)提高为35km/h,但实际使用中、限制车速(实际车速)只允许它跑25km/h。那么,与“实际车速”相对应的电机转速n’即为设计转速n的“25/35=0.71(倍)”,而我们将电机实际转速n’=0.71n代入转矩公式T=P/n,则结果为:T’=P/n’=P/0.71n=1.4T。很明显,我们将设计车速(35km/h)与电机“设计转速”相对应,并以电机“设计转速(或将其视为:预设额定转速)”来确定电机标称功率为400W;那么,当电机实际转速n’为设计转速(即:预设额定转速)n的0.71倍,则电机输出转矩T’将提高为:T’=1.4T,即相当(等效)于400*1.4=560(W)电机所产生的电磁转矩。或者换言之,当电机“输出转矩(电磁转矩)”相同时,所需“能量(电功率)消耗”将减少为原先的0.71倍,则所需驱动功率(电功率消耗)仅为400*0。71=284(W)。综合如上分析乃表明:我们将“设计车速”提高至35km/h(为限速指标25km/h的1.4倍),但实际使用中、限制车速(实际车速)只允许它跑25km/h,那么,它与“新六条”之规定(设计车速与限速指标皆为25km/h)相比,则电机功效(能效比)乃相应提高了1.4倍(即T’=1.4T)。
不止如此,由于电机功效(能效比)提升了1.4倍,不仅仅是车辆的爬坡能力可相应提高1.4倍;并且由此所带来的积极(有益)效果还在于:电机做功、尤其是电机过载(爬坡)工况运行时,所需要的“能量(电功率)消耗”、以及电机做功所产生的“能量(电功率)损耗”都将大幅减少;进而可大幅降低(节省)能源(蓄电池)消耗,继而可在“续航里程”相同时,便能相应减少“动力电池”容量配置、以减轻整车重量。这不仅有助于(更趋于)满足“新六条”、关于整车重量(含电池)“不大于55kg”限重指标要求,而且更有利于实现产品“轻量化”设计。而这对于进一步优化产品综合技术性能(提升能效指标)乃具有显著效果,不但能够有效弥补(完善)“新六条”之不足,并且更能体现出“新国标”本身所具有的先进性(提升标准本身之技术含量);尤其是:它对于推动和促进电动自行车产业(行业)技术进步,以期适应更广泛消费者即众多普通百姓实际需求(合理诉求),乃至拉动整个产业(行业)及其“产销市场”可持续发展,则更具有积极(有益)效果和现实意义。
2.2就“补充(细化)方案”能够大幅节省能源消耗(提升能效比)之原理简述
回顾前述(前文)之“补充(细化)”方案可知,当设有超速断电(包括制动断电)功能、且技术措施能够保障车速“不超标”之前提条件下,是由“设计车速指标的35km/h”、或是由“限速指标的25km/h”来确定电机额定功率指标(标称功率)为400W,它对于车辆的制动性能(制动距离)及其安全性,二者间并未有明显差异(主要依据及其相关分析,笔者已在前文中具体给出,谨供参考)。但二者相比不同之处在于:我们将“设计车速(预设指标)”提高为35km/h,而实际使用中、限制车速(实际车速)只允许它跑25km/h;那么,它不仅仅是可将车辆的爬坡能力相应提高了1.4倍,而且更为重要的是:它对于大幅降低(节省)“能源(蓄电池)消耗”乃具有显著效果。比如,更具体讲,公知的,电动车之电机输出功率的大小,乃随着“负载转矩”之变化而变化;也就是说,电机“适时输出功率”是与负载转矩相对应的。据此,若车辆以35km/h的设计时速(或将其视为“预设指标”)行驶、且所需驱动功率为400W的话,而当以25km/h的实际车速(最高限速)行驶,则所需“驱动能量”将同比减少为25/35=0.71(倍),若我们将其折算成电机“实际输出功率(轴功率)”,则所需“驱动功率(电功率消耗)”亦同比下降为400*0.71=284(W)。
再者,经测量(测算),载荷75kg(车重约55kg),车速为25km/h“平路(微风)匀速”行驶、或“较小坡度”爬坡时,所需驱动功率(电机轴功率输出)一般≦284W。很明显,据前述“讨论方案”可知,电机功率由“车速为