電動(dòng)車爬坡是低速省電還是高速省電?
電動(dòng)車爬坡一定是低速省電,當(dāng)然前提是這個(gè)低速還能維持車輛有足夠的力量完成爬坡(爬不上去的低速不考慮);實(shí)際上爬坡容易形成思維上的干擾,電動(dòng)車爬坡時(shí)高速、還是低速省電,其實(shí)和電動(dòng)車走平道時(shí)高速、低速省電是一個(gè)概念,而結(jié)果就是無論爬坡、或水平路況,電動(dòng)車一定是偏低的速度最省能量!
實(shí)際上這個(gè)問題并不復(fù)雜,無論電動(dòng)機(jī)、或內(nèi)燃機(jī)對(duì)能量的消耗都離不開兩個(gè)因素,其一是效率、其二是輸出功率(車速快時(shí)還要結(jié)合阻力思考);那么我們由此就可以得出一個(gè)結(jié)論為,當(dāng)機(jī)器保持最高效率區(qū)間、輸出最低的功率時(shí)(這個(gè)最低功率指可維持車輛行駛、或完成爬坡時(shí)所需的最小功率,而動(dòng)力不夠用的不算、那種低功率是沒價(jià)值的),可以理解成最省電的狀態(tài)!
電動(dòng)車的能量源只是一個(gè)電池包,而功率的輸出可以理解成從電池包中逐漸的拿出能量,單位時(shí)間內(nèi)拿出的能量越多、電池包儲(chǔ)存的能量消耗越快,同理單位時(shí)間內(nèi)拿出的能量越多也可以理解成輸出功率大,所以電動(dòng)車輸出功率大、對(duì)電池包能量的消耗越大(自然就更快的沒電),而輸出功率決定了電動(dòng)車以什么樣的速度行駛,輸出功率低、低速,高速行駛、必然高輸出功率;所以電動(dòng)車無論是走平道、或爬坡,都是高速行駛更費(fèi)電! 電機(jī)可以無視轉(zhuǎn)速對(duì)效率的影響
電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)不同,內(nèi)燃機(jī)的效率與轉(zhuǎn)速(及負(fù)荷)有很大的關(guān)系,而電機(jī)的效率則對(duì)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不敏感;所以電機(jī)的能耗,可以不去考慮效率、而直接根據(jù)輸出功率進(jìn)行判斷就可以了,自然是輸出功率越低、越省電;電動(dòng)機(jī)的效率一般在85%—90%之間(頂級(jí)的可以達(dá)到95%,但整體沒這么高),所以電機(jī)1000轉(zhuǎn)時(shí)的效率和3000轉(zhuǎn)時(shí)的效率差異幾乎可以忽略不計(jì),所以只考慮輸出功率即可、簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是維持車輛行駛或爬坡的最低功率就是最省電的狀態(tài)!
這種計(jì)算方式就不適合內(nèi)燃機(jī)了,因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)隨著轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的不同,效率差異巨大(發(fā)動(dòng)機(jī)效率=熱效率*機(jī)械效率*燃燒效率...,因?yàn)闄C(jī)械效率、燃燒效率都在95%左右,所以影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率的關(guān)鍵就是熱效率,也可以理解成熱效率高低決定了發(fā)動(dòng)機(jī)效率高低);內(nèi)燃機(jī)效率最低時(shí)在10%左右、如1000轉(zhuǎn)左右時(shí),如上圖所示、1000多轉(zhuǎn)時(shí)效率能僅有20%出頭,而達(dá)到2500轉(zhuǎn)左右時(shí)(中段負(fù)荷時(shí))、熱效率則達(dá)到了40%..,這樣的效率增幅達(dá)到了200%以上!
所以內(nèi)燃機(jī)效率會(huì)隨著不同的工況、而發(fā)生改變,所以用判斷電機(jī)如何省電的方式判斷內(nèi)燃機(jī)就不合適了;比如內(nèi)燃機(jī)輸出最低功率、比如怠速拖行狀態(tài),此時(shí)轉(zhuǎn)速最低、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率也是最低,但考慮7、8百轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)致效率也低的離譜,所以內(nèi)燃機(jī)汽車低功率輸出的能耗一定不低,因?yàn)檫@種狀態(tài)屬于低效、低輸出,而節(jié)能的關(guān)鍵在于達(dá)到高效、低輸出的狀態(tài)!若是換一種思路、內(nèi)燃機(jī)保持高效率運(yùn)轉(zhuǎn),比如2000多轉(zhuǎn)、中段負(fù)荷?在這種情況下內(nèi)燃機(jī)效率的確大幅度提高,但重點(diǎn)在于此時(shí)輸出功率絕對(duì)不是最低,屬于高效、非最低輸出,所以想比比節(jié)能、內(nèi)燃機(jī)很難與電機(jī)相比較!
寫到這朋友們應(yīng)該明白一點(diǎn),無論是電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵在于保持最高效狀態(tài)下的最低輸出,當(dāng)然這個(gè)最低輸出所指的是保持車輛能行駛、或者爬坡的輸出功率;所以電動(dòng)車無論是走平道、或是爬坡,一定是低速省電、而高速費(fèi)電,絕大多數(shù)電動(dòng)車又沒有變速器、傳動(dòng)比都是固定的,所以想提速就只能依靠電機(jī)拉高轉(zhuǎn)速、迸發(fā)更大的功率來拉高車速,所以車速的提高意味著功率輸出變大,所以高速行駛功率要比低速更大;其次因?yàn)殡姍C(jī)效率永遠(yuǎn)那么多(85%—90%左右),所以既然可以時(shí)刻保持最高效率、那么輸出功率越小也就越省電了!
所以在思考這個(gè)問題時(shí)根本就不用考慮什么電流、電壓、扭矩之類的公式,只需要弄清楚一點(diǎn)即可,那就是想節(jié)能、想省電做到最高效率下的最低輸出即可,記得特斯拉有一次續(xù)航測(cè)試,標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航600km的電動(dòng)車、用25千米左右的時(shí)速跑巡航(勻速),足足跑到了1000公里以上!所以純電車?yán)m(xù)航長(zhǎng)(續(xù)航更長(zhǎng)等同于更節(jié)能),只要輸出功率越低即可;所以保持高效、最低功率輸出的理念是完全正確的,可以參考一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公式,那就是純電車的續(xù)航計(jì)算公式,純電車?yán)m(xù)航=能量?jī)?chǔ)備/能耗,這個(gè)公式深入解釋下就是高效時(shí)、能耗低,輸出功率低時(shí)、能耗低,所以保持高效、最低輸出功率最省電,等同于低速行駛最省電,況且高速行駛時(shí)、所承受空氣阻力增加,這又進(jìn)一步增加了高速行駛的能量損耗!
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