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bobguo
V2EX  ›  奇思妙想

电传动自行车的可行性

  •  1
     
  •   bobguo · 5 天前 · 5865 次点击

    国内电动车普及率越来越高,并且自行车这块没太大的市场,来来去去就那么些配件有点无聊,萌生了电传动自行车的想法

    1. 这台自行车没有电池,顶多有一些大电容作为缓冲

    2. 这台自行车脚踏和前后轮是解耦的,只是驱动一个发电机

    3. 发电机通过电线驱动前轮或者后轮的轮毂电机

    这样就完全绕开了链条传动和外置变速器,车速、扭矩 和 踏频 完全解耦,脚踏只负责功率

    这样基本用的都是电动车的配件,也能充分享受电动车市场的规模效应

    这样的车,可以通过电机的控制逻辑,做一个低速高扭,高速低扭的线性逻辑,实现电子化无极变速的 CVT 效果

    目前和一些人讨论,主要是脚踏发电效率民用的可能只有 80%,轮毂电机低速效率也可能只有 80%,这套基于电的传动系统最终轮端效率只有 60%

    但是是否这个效率可以为这样的场景做一些定制化设计提升?由于不是这个专业的,也不知道去哪找人聊,发到这里蹲蹲专业人士的建议

    第 1 条附言  ·  5 天前
    感谢各位留言,这里想补充下,这个帖子主要想问的是这个传动效率能不能突破 60%,提升到比如 90%,这样这个方案就有实用性了。题目中的可行性讲的也是技术可行性,不是问商业可行性。感谢。
    第 2 条附言  ·  4 天前
    和 V 友们讨论,目前整体看来机械 CVT 方向可能比电更容易落地一些,附机械 CVT 相关资料(部分 V 友提供,在此感谢)

    https://www.163.com/dy/article/EUCIM1A10511UP25.html
    https://en.wikipedia.org/wiki/NuVinci_continuously_variable_transmission
    129 条回复    2024-09-24 12:18:30 +08:00
    1  2  
    GuluMashimaro
        101
    GuluMashimaro  
       4 天前
    自己想象出来的需求
    Gehrman
        102
    Gehrman  
       4 天前
    能连续改变牙盘大小就能做到 CVT 了吧。
    Ayanokouji
        103
    Ayanokouji  
       4 天前
    大疆好像有这么款类似的产品,搜一下,很贵
    bobguo
        104
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @BYDH ?????
    bobguo
        105
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @imyoungboy 能量守恒,车速和踩踏输出的功率有关,中间又没电池
    bobguo
        106
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @GuluMashimaro 自行车 cvt 怎么可能是想象出来的需求,只不过电传动方案目前很少有人提,但是机械 cvt 不要太多
    bobguo
        107
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @Gehrman 机械 CVT ?
    cmlhaha
        109
    cmlhaha  
       4 天前
    感觉市场很小。运动用户追求低重量,追求省力用户会去买助力车或者电动车。考虑到生产成本、维护成本没想到什么样的用户会选择这种。
    Gehrman
        110
    Gehrman  
       4 天前
    @bobguo
    对,再加上电容、发电机、电机。
    通过算法控制电机介入时机和输出,以及牙盘的大小。
    这样对目前自行车的形式改动较小,主要的难点应该在牙盘和算法上。

    “这样的车,可以通过电机的控制逻辑,做一个低速高扭,高速低扭的线性逻辑,实现电子化无极变速的 CVT 效果"
    whathappen
        111
    whathappen  
       4 天前   ❤️ 1
    @xxpandxxp
    @Ayanokouji

    这么多人都看不明白吗? OP 说的不是电助力,是纯纯的用人力发电后,再用电去驱动电机。
    voids
        112
    voids  
       4 天前
    @BYDH 我同意这一楼的说法,用发电机转速控制电机输出功率是不错的想法。驱动车辆还是需要电池的,只靠发电机和电容恐怕无法满足不同骑行场景下驱动功率变化的需求。
    Gehrman
        113
    Gehrman  
       4 天前   ❤️ 1
    @bobguo
    可变半径牙盘之前已经有人玩过了
    https://www.163.com/dy/article/EUCIM1A10511UP25.html
    yfmir
        114
    yfmir  
       4 天前
    你要是能解决这问题估计得给你颁个奖了
    力->电,电->力 都是有损耗的,在不外加电池的情况下纯纯的负优化
    bobguo
        115
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @yfmir 有没有可能比亚迪已经有了,只是看不上自行车市场
    bobguo
        116
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @Gehrman 机械 CVT ,有人做了,和摩托车,汽车上的 CVT 原理类似,四个钢盘夹一个皮带。但是可能损耗有点大
    voids
        117
    voids  
       4 天前 via Android
    @bobguo 我觉得不可能,比亚迪官宣第五代 DM 热效率 46.06%
    bobguo
        118
    bobguo  
    OP
       4 天前 via Android
    @voids 那是纯发动机,和发电机,电机效率不是一个参数。印象发电效率能到 95%
    voids
        119
    voids  
       4 天前 via Android
    @voids 传统车企内燃机热效率在 25%~ 35%区间,取中间值的话,比亚迪的电控技术对驱动效率的提升也在 60%左右,符合前面讨论的力转电,电转力转换折损 80%*80%=64%这一结论
    bobguo
        120
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @voids 内燃机热效率比亚迪做到了 46% 量产,内燃机效率是指发动机 机械能/燃料热值 的比率。而发电机效率是 发电量/机械能 的比值,目前查到的资料最高是 95%。电机是 机械能/电能 的比值,目前查到最高是 98%。以上数据均不知道是在什么条件下达成的,但如果都装自行车上。从脚踏的机械能到最终驱动轮端的效率是 95% * 98% = 93%。还是那个问题,是否可以在自行车上达成。
    rrfeng
        121
    rrfeng  
       4 天前
    10% 的损失不可接受。

    控制重量的情况下发电+电动机能干到 90% 的效率我觉得能拿诺贝尔奖。
    bobguo
        122
    bobguo  
    OP
       4 天前 via Android
    @rrfeng 敢问主要难度在哪里,我最想咨询的就是这个
    bobguo
        123
    bobguo  
    OP
       4 天前 via Android
    @rrfeng 另外,我愿意用 10% 的损失换一个 cvt ,再加一个随时通过插电池能变电动的能力。但是损耗再大就难顶了,哈哈。
    ltq918
        124
    ltq918  
       4 天前
    极致轻量化,小下坡储能、颠簸储能、顺风储能、等红绿灯空登车储能,然后用于顶风、小上坡助力应该可以。额外支持可连接充电宝,提供 20~70Wh 能量,随处可充电似乎比人力更适合作为首选,人力作为混动补充

    如果纯为了变速,感觉不如使用机械 CVT 实现有效率,你可以尝试将两个直流电动机并联,你可以非常容易的感受到能量的损失
    bobguo
        125
    bobguo  
    OP
       4 天前
    @ltq918 这个方案很多,弄个轮毂电机就可以了,手动切换是动能回收还是释放能量助力,现在很多电动车都有这个能力。从目前和 V 友们的讨论来看,可能机械 CVT 更实际一些。
    CaffreySun
        126
    CaffreySun  
       3 天前
    完全不了解 CVT ,所以我想问个和 CVT 无关的问题:谁需要这么一台电传动自行车?
    djasdjds
        127
    djasdjds  
       3 天前
    看了这么多 op 评论,我深度怀疑题主有没有骑过自行车,或者骑行超过 10 公里,测过心率和爬坡
    rrfeng
        128
    rrfeng  
       3 天前   ❤️ 1
    @bobguo
    不是专业的,但是你说的 95% 发电效率是指大型发电机组,可以回收余热重复利用,小型发电机不太可能有回收装置,不过考虑的是动能转电能,没找到相关资料说这个有多少。
    bobguo
        129
    bobguo  
    OP
       3 天前 via Android
    @djasdjds 怀疑我对停车变速或者爬坡变速是伪需求的,或者怀疑对 cvt 是伪需求的, 麻烦先看下题目补充的内容,以及了解下中置变速,变速花鼓等信息。或者多去了解下机动车的组成结构。如果只熟悉现行自行车那套,确实很难理解我为啥会有这些想法。
    1  2  
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