Begrippen
Enkele elektrische formules die van belang zijn om de basis van elektrische aandrijving te begrijpen:
U: Spanning in Volt (V)
I: Stroom in Ampère (A)
P: Vermogen in Watt (W)
Vermogen = Spanning x Stroom P = U x I
Als de snelheid omhoog gaat, daalt het koppel.
De capaciteit van een batterij wordt uitgedrukt in Ampère uur (Ah)
De energie van een batterij wordt uitgedrukt in Watt uur (Wh)
Energie = Spanning x Capaciteit
De snelheid heeft een proportionele verhouding met de spanning.
Het koppel heeft een proportionele verhouding met de stroom.
De autonomie is hoger bij een hogere capaciteit (Ah) van de batterij.
Vermogen vergelijking met verbrandingsmotoren:
1 PK = 736 W = 0,736 kW
10 PK = 7,36 kW
1 kW = 1,362 PK
10 kW = 13,6 PK
Vermogen
PK Paardenkracht is een eenheid van vermogen (niet van kracht), het Engels woord past hier beter, Horsepower.
Metrische PK
1 PK = het vermogen om een gewicht van 75 kg tot 1 m hoog te hijsen in 1 sec, voor de zwaartekracht geldt een gemiddelde valversnelling van 9,81 m/s².
1 PK = 75 kg × 9,81 m/s² × 1 m / 1 s = 736 W
De Metrisch PK is van toepassing in de meeste Europese landen (CV, PK, PS…)
Mechanische PK
De Schotse ingenieur James Watt legde de definitie van horsepower einde 18° eeuw zo vast;
1 PK = 550 pound (lb) tot 1 voet (ft) hoogte hijsen in 1 sec.
waarbij 1 ft ≡ 0,3048 m en 1 lb ≡ 0,45359237 kg, dus
1 PK = (550 lb x 0,45359237) x (1 ft x 0,3048) x 1 s x 9,81 m/s² = 746 W
Sedert 1978, bij de invoering van SI-stelsel, is PK officieel niet meer in gebruik en wordt enkel W als eenheid van vermogen gebruikt.
https://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower
Koppel
De som van 2 tegengestelde krachten (rood) die een rotatie beweging teweegbrengt (geel) op een as.
K = F x l
hierin is:
K het koppel in Nm
F de kracht in Newton
l de lengte of de afstand in meter (blauw) tussen de 2 tegengestelde krachten
voorbeeld: 10 x 0,5 = 5Nm
De kracht die een elektromotor op de uitgaande as voorbrengt wordt zo berekend:
hierin is:
P het vermogen in watt
T het koppel in Nm
w de hoeksnelheid waarbij n het aantal toeren per minuut is (/60 = per sec)
voorbeeld: 20Nm x 2 x 3.14 x 3000tr/m / 60= 6280W of 6,28kW
https://nl.wikipedia.org/wiki/Koppel_(aandrijftechniek)
Motor
Een elektromotor zet elektrische energie om in mechanische energie. Het volume en massa zijn lager dan bij verbrandingsmotor, met een equivalent vermogen.
Er zijn twee belangrijke types DC-elektromotoren die van toepassing zijn bij elektrische motorfietsen: met koolborstels (brushed) of zonder koolborstels (brushless).
brushed, zoals hun naam aangeeft, brushed DC motoren hebben koolborstels die contact maken tussen de stator (structuur van de motor) en de rotor (roterend deel). Dit omvat wrijving een slijtage tussen de twee hoofdonderdelen van de motor.
Brushless, DC motoren zijn zonder koolborstels, dus er is geen wrijving tussen de rotor en de stator. Dit type motor heeft een zeer kleine wrijving en biedt superieure prestaties tov. de brushed DC motoren.
Het is dit type motor dat door Electric Motion is gekozen voor zijn elektrische trial motoren EM 5.7 tussen 2012 en 2018. Het vermogen is 5 kW (6,8 PK) continu en tot 7 kW (9,5 PK) piek vermogen. Het koppel is 16 Nm continu en 20 Nm piek, bij de latere modellen ging het koppel nog omhoog.
Batterij
Electric Motion gebruikte tot 2019 lithiumpolymeer batterijen maar is daarna overgestapt op lithium-ion batterijen.
Bij de lithiumpolymeer batterij is de nominale spanning 48V met een capaciteit van 25Ah. Met een bereik van 50 à 150 minuten.
Volledig herladen kan op zo’n 110 minuten, een 80% lading op zo’n 40 minuten.
BMS
De batterij in een elektrische motorfiets wordt gemonitord door een BMS (Battery Managment System), dit is het brein van de batterij die de landing en ontlading controleert. Het zorgt ervoor dat elke cel in de batterij optimaal geladen wordt en dat de cellen onderling uitgebalanceerd zijn.
Controller
De controller is een stuk elektronica de elektrische stroom doseert tussen de batterij en de motor. Te vergelijken met de functie van een carburator bij een verbrandingsmotor.
Bik elke draaibeweging aan het rechter handvat op het stuur, reageert de controller onmiddellijk en stuurt meer of minder stroom naar de motor.
de controller stuurt:
– het maximum vermogen
– de acceleratie
– de motorrem
– de reactie van de motorfiets
– de recuperatie van energie