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再試一趟 台製電動車Plug-in & Hybrid兩相宜

2010.03.31  作者:OPTION  

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文˙Viper 圖˙顧宗濤

 

協力˙台達電(02)8797-2088

成立汽車部門已經五年多的台達電子,於前兩年投入電動車技術,結合控制、馬達、電子的專長,轉移了原本在工業領域的技術到適合汽車用的產品上。最近,該部門以BMW E36 318i改造成一輛純電動車,並順利完成道路測試。

純正電動驅動系統
引擎只做發電用

台達這輛電動車與Toyota最近相當熱門的油電混合車-Prius不太相同,簡單來講Prius既然稱之為「油電混合車」,便表示它有相當程度的動能仍來自於汽油引擎,而事實上,Prius的「電能動力」只會在0~50km/h之間,依油門深淺程度,做不同程度的介入,補助最耗油的起步。然而台達電子的這輛E36卻是「100%全電動車」,它把原本的1.8L引擎拿掉,換上Matiz 1000c.c.引擎,不過這顆1000c.c.引擎的作用只有恆定轉速負責發電,並未連結變速箱。

 

真正連結變速箱的其實是一顆150KW的馬達,最大扭力高達84.7kgm,但開起來完全沒有大馬力汽車的震撼,安靜的就像戴著耳罩做在捷運裡似的,行進間的「嘶嗯~」聲,感覺相當奇妙。變速箱的部分,使用的是BMW的大五速變速箱,也就是對應M50、M52、M54獅頭的那種,不過因為結合了電子離盒器按鈕,換擋時只要按下排擋桿上的離合器鈕即可,保證沒有離合器放不好而熄火的問題。此外,因為超高扭力的特性,市區代步時三檔就能包含起步、巡航、超車三種需求,簡直像自排一樣好用。

檢視整輛電動車,其實大約只要20萬元,就能植入整套電能動力元件,不過電動車最大的問題還是電瓶重量與體積,要驅動這樣一輛四門房車,不但必須把後座椅的位置全部塞滿鋰電池,連原本位於底盤下方的油箱,也改由滿滿的鋰電池所取代。基本上,這輛電動E36與BMW E36的構造改變並不大,同樣的方向機、同樣的底盤、懸吊、變速箱、冷氣、音響都是BMW原廠的東西,所以很快就能上手。但以操控性來看,變重200公斤所產生的煞車力道相對不足、彎中離心力加劇,以及輪胎、避震器負荷增加等問題,都會使駕駛特性下降,因此就改裝界而言,底盤系的業者,似乎不會受到電動潮而產生負面衝擊。

就像所有電動車一樣,這輛台達電動車也有一顆馬達作為動力來源,只不過該車不只能Plug-in(插電),還搭載一顆小引擎自行發電

有鑒於「電池」的進化程度,直接關係著電動車能否普及化,因此筆者認為有必要為讀者們好好介紹一下何謂「鋰電池」。一般大眾所熟悉的鋰電池,通常來自於對手機、Notebook的認知,這類家電用鋰電池不適合大量放電,因為大量放電會產生高熱,高熱下電池內部就會產生高電阻,進而短路、冒煙、爆炸,一般汽車用電不能使用這種電池,如果非用不可,只能將放電流控制在比較小的狀態,而且要把散熱問題處理的非常好。

真正汽車使用的鋰電池,應該是磷酸鋰錳系、磷酸鋰鐵系為主流,這兩種比較適合大功率放電,放電時所產生的熱能也比較小,只要為供電系統安裝強制風冷或強制水冷,加上每顆單一電池(Cell)都經由電路板監控其電流和溫度,因此可避免過量充電和過度方電這兩種危害電池壽命的事。在這樣嚴密的監控下,鋰電池的安全性其實比汽油桶還高,尤其是受到撞擊時產生的明火,對鋰電池的影響更是遠低於汽油。換句話說,如果不害怕汽油,為何需要害怕鋰電池?說穿了,大家怕鋰電池的原因,只不過是「陌生」而已。

鋰錳、鋰鐵電池真正應用在電動車上的關鍵,仍舊繞在「太重」和「太貴」這兩個問題上,即使鋰鐵的化學比重不到鉛酸的一半,但足夠推動一輛小型房車的電池容量,仍然比裝滿50公升的汽車汽油桶重上許多。而一部電動車如果拿掉電池,電動系統的部分其實比引擎還輕,而且車用電動系統的部分也差不多只要20萬新台幣,剩餘數十萬元的造價,都在鋰電池上。

這顆小引擎是過內仍找到排氣量最小的直立式四缸引擎,也就是Matiz 1.0L身上的那顆。不選擇Smart或摩托車引擎的原因是,四缸運轉效能最好

即使塞滿鋰電池的位置原屬油箱所在,但瞬間大量供電所產生的熱能,仍須加裝散熱鰭

備胎槽內已塞滿鋰電池,油箱也換成Matiz的,右方為Plug-in充電系統,左邊為變電裝置

由於電動馬達的超高扭力特性(84.7kgm),所以三檔起步依然輕鬆愉快,而相對低很多的馬力 (136hp),則讓人覺得巡航時用三檔也剛好。

電動車的聲音聽起來就像是小一號的捷運列車,當感受到強大貼背力道的同時,車子卻只發出微微的「嘶嗡~」聲,超安靜

沿用BMW的大五速手排變速箱,並在排檔桿上加裝電子離合器按鈕

 

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