電動輔助車的控制器 方波控制器 與 正弦波控制器

為甚麼會想這個主題? 最主要原因是發現這個時代的改變太快了。

話說騎電動輔助自行車也蠻久了,驅動輪從從有刷馬達進化到無刷馬達再進化到有齒輪無刷馬達,這中間過程原本都很平順,馬達運行的都很順暢,馬達轉動聲音很小。

但自從開始進化到使用有齒輪無刷馬達後,就是惡夢的開始,第一次遇到有齒輪無刷馬達,我還是像以往一樣將無刷馬達控制器裝上去,結果很慘,馬達頓啊頓的,沿路不停地抖動,甚至不工作。回家後將整個馬達拆開,沒找到任何問題。一直搞弄了約一周後,直接放棄,丟給資源回收車去。

然後在網路上再買一顆有齒輪無刷馬達,這次情況也一樣,一連換了 3 組無刷控制器,結果都一樣,只是驅動馬達頓的程度不一樣,後來不管馬達會頓,抖動問題,更換個抖動較小的控制器後直接上路,忍受這種情況約 一年時間。

為了這個問題,詢問很多前輩都沒有結果,後來在一個機會下,我在網路上發現大海隔壁居然有一種無刷控制器叫做 正弦波控制器,這個是什麼玩意? 喔,原來之前使用的無刷控制器叫做方波無刷控制器。只是台灣的網路上搜尋下來價錢都超過 1000元以上,大海隔壁網路上的說明功能: 1. 靜音 2.可以緩啟動 3.全功率下比方波控制器功率較弱,功率既然較弱,我買它做什麼? 冤大頭喔。


電動輔助車的控制器 方波控制器 與 正弦波控制器
正弦波控制器


電動輔助車的控制器 方波控制器 與 正弦波控制器
方波控制器

可是那組有齒輪驅動輪馬達騎車時一直在抖動也不是辦法,經過很多月來的搜尋後發現,隔壁大陸還是有人在賣價錢較低的正弦波控制器,我就去買來測試一下,測試後徹底改變我的觀點。

所謂的正弦波控制器還真的管用,有齒輪的驅動馬達在將方波無刷控制器變更為正弦波控制器之後,就真的中高速騎車時聲音非常小,同一顆有齒輪馬達就不在騎程中抖動與頓動,甚至卡住不動,高速時是否功率下降我就沒測試了,擔心高功率測試時電池又掛了。有齒輪馬達在低速與爬坡時那個低頻的齒輪聲音還是可以聽得很清楚,算了,沒什麼好計較的,除非有個齒輪箱浸泡在齒輪油中。

時代在進步,有時產品的壽命很短,一直在更新。做個消費者只能跟著更新,不然您只能當個原始人一直在使用舊產品,像這種 電動輔助自行車的馬達控制器大海隔壁更新的很快,反觀台灣本土的產品除價錢很貴,更新慢,前景有些讓人擔心。
2023-04-08 17:28 發佈
又想運動又怕自己不夠力或者太浪費時間?

直接電動代步就是了,少一點龜毛就多一點方便快樂
電動輔助自行車就是一個輔助人體機能不足的交通與運動工具,而且不分年齡層,只要您想使用,就可以將電池的電能源透過馬達轉化成機械能,來輔助人體機能的不足,所以是個好工具。

單純騎自行車,在台灣這種多山地形,坦白說除非您想一直待在城市中當吸塵器,將您的肺部當吸塵器的集塵桶來吸附汽機車排放出來的燃油廢氣,否則您就一定會將自行車騎往台灣的山區,但台灣的山區是大部分的人可以騎的嗎?地無三里平,只要在都市近郊的山區,產業道路上高高低低的路面與蜿蜒爬升的路面,騎不到 5 公里就會讓您累到打道回府休息去。這還騎什麼車,開車到風景區下來走走都還比較舒服,又可欣賞風景,不是更好嗎?

但電動輔助自行車就可以彌補這個缺陷,它擁有自行車輕便的優點,又沒汽車的燃油廢氣與體型超大,讓您舒適又輕鬆的在台灣的都市邊緣山區中優游,享受那種置身在風景中的樂趣。最重要的回家後不會累個半死,這樣的優閒運動實在想不出有什麼好再抱怨的。

現在的電動輔助自行車比起以前的齒輪馬達還要修改腳踏車的車價結構,簡單太多了。買個輪鼓馬達,直接將想要裝的驅動輪裝上去,再加個電池,轉把,控制器,與一堆連接線,這樣就完工了。方便又簡單。

但如果您還想再裝那些防盜,剎車,方向燈,蜂鳴器,前燈,後燈,那就去慢慢搞好了。乾脆去買一台市售有安全標章的電動車好了,只要花錢夠多,什麼都有,什麼都不奇怪。

像這次標題的控制器,只是在這個過程中發現零組件的變化蠻快的,有更合適的零件就買來更換,讓生活更愉快而已。
買套件就無需煩腦馬達與電控匹配

有了行星齒輪馬達轉速提高後,相同功率下馬達尺寸縮減許多,但塑膠行星齒輪會磨損,經過我騎過相當於2次中投大三元,大約10個月後齒輪噪音明顯變大,電池續航力減為8成應是齒輪傳動效率降低導致

透過車商詢問中国供貨廠是否塑膠齒輪屬耗材可更換?是否爬坡電輔開大扭力大損耗快?
彎道小三/小四 /小五/ 6輪水陸仔 設計開發 造物者
電輔車的問題其實也有,使用上還是需要在意一些問題:

1.齒輪聲音變大
這個問題本來就會發生,就算是金屬鋼構件做的齒輪組件,使用久了本就要更換,何況是尼龍做的。這種有齒輪的減速無刷馬達因為有了齒輪組,不但重量減輕,耗電減少,噪音與外型也變小了。比較原先的無齒輪無刷馬達,重量從 6公斤減少為 2.5公斤,體積更縮小為原先的2/3,算很優秀了,但是也因為有了齒輪組就會發生一些悲劇事件。

尼輪齒輪尤其是在面對陡上坡甚至超過 30度的斜坡,還要強行登頂的使用者而言,更是悲劇。尼龍做的齒輪在耐用度與可靠度上都比鋼做的差,您硬要在那種環境下使用,當然是只有崩損的命運。還好這齒輪組東西在網路上都還買得到,只要購買前先比對舊的齒輪組與新的齒輪組的規格與尺寸是否相符合就可以了。一般如果遇到超過30度以上的陡坡時,我就下車牽車走過去,什麼?下車牽車,沒錯。就是下車。如果不想要讓齒輪組提早結束使用壽命,忍受一下走路的麻煩,沒什麼了不起的。

不然還有一個方法,更換小一號的輪子,比如 20 吋的輪子更換為 16 吋或 14 吋的輪子,同樣的馬達功率作用在輪子的外胎上,較小的輪徑能發揮更高的扭力值,這樣或許就可以越過陡坡了,但機械磨損同樣免不了。

2.零組件間的搭配問題
就像這次發現的有齒輪無刷馬達不能使用方波控制器的情況,除了會都頓,抖動,甚至罷工不轉動問題,一般而言使用在無齒輪的無刷馬達上面的方波控制器都沒什麼問題,無齒輪的馬達,裡面只有構件,線圈,磁鐵,滾珠軸承與霍爾元件外,就什麼都沒有,轉動時也不會有什麼抖動問題。除非您外加功率過大將線圈燒斷,否則都還好。如果購買廠家搭配好的全部組件當然廠家都會搭配好賣給您,但是購買單價相對就會讓您吃驚。畢竟網路上面廠家的報價很多,有空查一下就知道您的心臟是否承受得起。

3.耗電問題
使用相同規格的電池,跑同樣35公里的后里路程,250w有齒輪無刷馬達的20吋前驅馬達單速後輪與250w無齒輪無刷馬達的20吋單速後驅馬達,從41.8v到跑完後拆下來顯示有齒輪前驅馬達 38.3v, 無齒輪後驅馬達 37.5v,感覺好像差異不大,但還是有接近 1v 的差異。前驅好像比較省電一些,但因為使用者不同,所以一直轉動把手,用電量就會較大一些。還有就是如果是前驅馬達搭配後驅花鼓搭配7,8 速的後齒輪組,這樣的省電差異更是能大到接近 2v,但是您的右手拇指在騎車時就會更忙一些,不停地依照路況變化來變速。2v 差異在字面上而言可能很小,但在實際行使平坦路面可能就將近 20 公里的差異。

4.馬達電壓問題
或許會有人有一些問題,電壓跟馬達有什麼關係?
對於馬達的轉速而言,小時候玩電動車,如果要馬達轉得快,就是再增加一個乾電池,提升馬達電壓。電動輔助自行車也是一樣,如果您的馬達規格是 24V350W,那有些人為了加快速度,就將電壓提升到 36V 或 48V,藉此來提高馬達的轉速,但這樣子好嗎?
馬達轉速雖然會有限提升,但馬達內部的電樞繞線內電阻依舊不變,電壓增加,內部損耗功率也會提高 P=E^2 /R,然後線圈就會發熱燒燙,如果您沒有散熱系統,(如氣冷或水冷),那麼很有可能在您在上坡時加大轉把油門時,線圈銅線會因高溫而熔斷,馬達就停下來,或是馬達燃燒起來,變成火燒車。
電機馬達與外加電壓的關係,最佳使用方式還是依循馬達的電器規格來使用,這樣才能平安又安全的騎車。

5.電池放電係數
這又是什麼東西? 一般的充電電池都有放電係數的電器規格,就是 多少 C,比如18650電池的電器規格中會有 1C,2C,,,5C,10C,的不同,C值越大,電池瞬間放電的電容量就越大,可以滿足您加速或爬坡的需求,但如果您買的電池組中,沒有標示放電係數大小只有單純一個 36V12AH,那麼您在使用時就要盡量避免去將油門把手轉到底,電池放電係數低,雖然電池容量還有電力,但無法瞬間將電力輸出,就會感覺馬達沒力,爬坡時鈍鈍的。購買前最好向賣家詢問清楚。放電係數就比如汽車使用的鉛酸電瓶,雖然只有12v36ah,但他的放電係數高達 100C以上,所以瞬間可以啟動引擎,甚至能帶動車子,但很快就沒電力,因為放電完了。也比如遙控飛機使用的鋰電池,放電係數高達 20C以上,瞬間放出電力,讓遙控飛機的無刷馬達可以透過螺旋漿的轉動將飛機帶到天上去。但飛機滯空時間就會比較短,一般約 5 分鐘就要讓飛機降下來,否則就沒電了。電動輔助自行車馬達也是一樣,放電係數高的電池,讓您在電池有電時感覺動力充沛,爬坡有力,放電係數低的電池就不要想了,能動就好。
另外以一個 36V12AH 的電池組而言,18650的電池就會有50 個來進行 5 並聯 10 串連的電器連接,您會認為這 50 個電池都是同一規格或是係數都一樣嗎? 對不起,沒有。工廠將電池生產出來,要組成一個堪用的電池組合,也是使用挑選規格相近的來組合,讓差異盡量減小。所以如果電池組合沖完電後,發現電壓下降很多,甚至無法再充電,這組電池就全部壞掉了嗎?對不起,您的觀念錯了。很有可能只是 50 個電池中功能下降約 2~5 個,甚至只有 1 個。
我在2018 年購買的 3元鋰電池組中,36V13.5AH 5C,騎車使用約 30 次後就先沖完電後 電壓從 42V 下降到40V,接下來使用幾次後甚至下降到 36.5V,將這組電池拆開,使用內阻器測量每個電池的內阻,發現其中一個內電阻居然從 一般的 約 35m 歐姆 上升到 455 m歐姆,很離奇吧。然後我就在挑其他幾個內阻較高一些的電池出來,內阻較低的電池重新組合一個 36v10.8ah的電池組出來,沖好電電壓 40.8v,繼續使用,在前驅馬達的電動輔助自行車上還能騎乘約 40 公里,( 非全程使用電動,只有上坡或平路懶得踩踏時使用一下),騎車就是要運動。
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?