电动车爬坡一定是低速省电,当然前提是这个低速还能维持车辆有足够的力量完成爬坡(爬不上去的低速不考虑);实际上爬坡容易形成思维上的干扰,电动车爬坡时高速、还是低速省电,其实和电动车走平道时高速、低速省电是一个概念,而结果就是无论爬坡、或水平路况,电动车一定是偏低的速度最省能量!
实际上这个问题并不复杂,无论电动机、或内燃机对能量的消耗都离不开两个因素,其一是效率、其二是输出功率(车速快时还要结合阻力思考);那么我们由此就可以得出一个结论为,当机器保持最高效率区间、输出最低的功率时(这个最低功率指可维持车辆行驶、或完成爬坡时所需的最小功率,而动力不够用的不算、那种低功率是没价值的),可以理解成最省电的状态!
电动车的能量源只是一个电池包,而功率的输出可以理解成从电池包中逐渐的拿出能量,单位时间内拿出的能量越多、电池包储存的能量消耗越快,同理单位时间内拿出的能量越多也可以理解成输出功率大,所以电动车输出功率大、对电池包能量的消耗越大(自然就更快的没电),而输出功率决定了电动车以什么样的速度行驶,输出功率低、低速,高速行驶、必然高输出功率;所以电动车无论是走平道、或爬坡,都是高速行驶更费电!
电机和内燃机不同,内燃机的效率与转速(及负荷)有很大的关系,而电机的效率则对转速及负荷不敏感;所以电机的能耗,可以不去考虑效率、而直接根据输出功率进行判断就可以了,自然是输出功率越低、越省电;电动机的效率一般在85%—90%之间(顶级的可以达到95%,但整体没这么高),所以电机1000转时的效率和3000转时的效率差异几乎可以忽略不计,所以只考虑输出功率即可、简单点说就是维持车辆行驶或爬坡的最低功率就是最省电的状态!
这种计算方式就不适合内燃机了,因为内燃机随着转速、负荷的不同,效率差异巨大(发动机效率=热效率*机械效率*燃烧效率...,因为机械效率、燃烧效率都在95%左右,所以影响发动机效率的关键就是热效率,也可以理解成热效率高低决定了发动机效率高低);内燃机效率最低时在10%左右、如1000转左右时,如上图所示、1000多转时效率能仅有20%出头,而达到2500转左右时(中段负荷时)、热效率则达到了40%..,这样的效率增幅达到了200%以上!
所以内燃机效率会随着不同的工况、而发生改变,所以用判断电机如何省电的方式判断内燃机就不合适了;比如内燃机输出最低功率、比如怠速拖行状态,此时转速最低、发动机输出功率也是最低,但考虑7、8百转的转速、导致效率也低的离谱,所以内燃机汽车低功率输出的能耗一定不低,因为这种状态属于低效、低输出,而节能的关键在于达到高效、低输出的状态!
写到这朋友们应该明白一点,无论是电机、内燃机节能的关键在于保持最高效状态下的最低输出,当然这个最低输出所指的是保持车辆能行驶、或者爬坡的输出功率;所以电动车无论是走平道、或是爬坡,一定是低速省电、而高速费电,绝大多数电动车又没有变速器、传动比都是固定的,所以想提速就只能依靠电机拉高转速、迸发更大的功率来拉高车速,所以车速的提高意味着功率输出变大,所以高速行驶功率要比低速更大;其次因为电机效率永远那么多(85%—90%左右),所以既然可以时刻保持最高效率、那么输出功率越小即可;所以保持高效、最低输出功率最省电,等同于低速行驶最省电,况且高速行驶时、所承受空气阻力增加,这又进一步增加了高速行驶的能量损耗!
所以,在思考电动车爬坡时,一定要注意选择低速行驶,这样能够保持高效的输出功率,从而实现省电的效果。同时,也要注意车辆的爬坡能力,以确保能够完成爬坡。而内燃机的能耗则会受到转速和负荷的影响,需要在高效和低输出之间找到平衡点,以实现节能的目的。
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