电动车如何在丘陵以及山区取代燃油摩托课件

1、电动车如何在丘陵以及山区取代燃油摩托车-DDS交通工具智能电控系统一； 电动车市场的现状，以及DDS的开发初衷二； 山地电动车市场的分布，三； 市场现实需求（力量，里程，速度，整车安全性，电池寿命。）四； DDS电动车参数配置五； 结语四川省新科方电子设备有限责任公司 2015年6月 一， 目前电动车市场的现状电动车从1995年至今已发展近二十年，期间经历了从无到有，从小到大，逐步细分为天津板块（简易款）、无锡板块（豪华款）、浙江板块（电摩）、深圳板块（载重王）、徐州板块（三轮车）山东板块（四轮车）等不同类型的生产区域。年产量高达3000万台。在经历长达10年的高速增长后，已呈现饱和状态。市场

2、占有率逐步向大品牌集中，形成以爱玛，雅迪，新日为第一集团，绿源，台铃，新蕾，立马，绿佳，绿驹，比德文等紧随其后的第二集团格局。由于电动车行业门槛较低，同质化相当严重，各厂家只能以最原始的价格战竞争，已进入大的越大，小的越小的后期市场整合淘汰阶段。综上分析，今后3-5年内，各厂家将进一步向加大市场推广力度，开拓空白区域，产品差异化等方向发展。目前来看，电动车市场的最后一块大蛋糕就是山区市场。由于受制于技术瓶颈，传统控制器不能满足山区市场的需求。因此，这将是各大厂家提高市场占有率的一次机遇。如贵州市场：目前市场保有量仅为50万台。重庆地区则基本处于空白阶段，大大落后于其他市场，根本原因就是没有一款

3、能适应该地区正常使用的电动车，形成了有市场无产品的尴尬局面。据行业权威人士的调查显示，如有相适应的产品，在未来5年内，仅贵州地区，将有500万台以上的增长量，市场空间巨大。鉴于此，我公司特别针对丘陵以及山区道路的特殊性，开发了“DDS智能电控系统”DDS是“双电池-双电压-电控系统”的简称（英文名称Double Battery - Double Voltage System）该产品已于2012年获国家发明专利（ZL200710050543.4）在电动车领域打破了电动车的传统控制方式，突破了大功率电动车的多项瓶颈，其各项性能均大大领先同行业水平，同时行业首家通过四川省质量技术监督局检验备案（四川

4、省技术监督局-企业标准备案）并且该产品已通过四川省电子产品监督检验所检验。（见附件）二 丘陵以及山区的电动车市场分布。1 贵州全境， 四川省大部分地区， 重庆市全境，广东，广西大部分区域 云南全境等。2 湖北，湖南，江西，甘肃，山西，陕西，宁夏，青海，西藏。我国山地丘陵地区占国土面积的三分之二以上。此部分地区消费者急需一款能适应山地行驶的电动车。三 市场现实需求。消费者的需求是多方面的，绝不仅仅在于动力的大小。综合起来看，有以下几个重点： 1力量， 2里程， 3速度，4整车安全性， 5 电池寿命。而把这五项指标同时提升起来，具有很高的难度。1 力量需求山区到底需要多大的力量才能满足消费者的需求

5、？以目前的家庭结构来看，必须解决一家三口（约300斤-360斤）的爬坡需求。由于各区域的道路坡度不同，对电机的扭矩要求也会不同。以云贵川为例，大多数山区道路为当地自建为主，局部路段坡度较大，15°以上坡道随处可见。特别是公路到家门口的一段坡道，由于成本问题，往往修得又直又陡。一般的电动车只能望坡兴叹，无奈之下只得推车上去。因此，解决这最后的10米或者几十米对电动车行业来说是一个新的课题，也就是大扭矩。根据我公司实际测量，一家三口约360斤，半坡起步需要突破20°陡坡的话，需要扭矩超过150牛米的大功率电机。且爬坡时转速降低到120转时，效率不得低于50%，（效率过低将会导致

6、爬坡温升过快，烧掉电机）。而150牛米的电动车，负载120斤的话，可以轻松突破40°陡坡，已完全覆盖所有山区的坡道。 那么150牛米的电机需要什么样的电控系统呢？以96v为例，需要96V45A控制器来驱动12吋40磁钢（540转）的电机。才能得到150牛米的扭矩。但是目前常规的性能稳定的96v 15管电控系统（一线品牌）最大为33A，其功率不足以驱动大功率电机，难以适应山区市场的要求。那么开发出大功率控制器就是摆在行业中一道新课题或者说“难题” 难题1：高压导致瞬间大电流对功率管的冲击。 由于96v电池组在满电情况下，电压最高达到110v，众所周知，电压越高，电机起步瞬间的冲击电流就

7、越大，最大可以达到500A! 这个巨大的冲击电流可以瞬间击穿普通的功率管。目前的国产高压功率管其性能还达不到要求，部分进口高压功率管也由于价格因素，难以进入大批量运用。当电池组电压更高时，比如120V，144V，就出现了无合适的功率管可用的窘境。有人曾经用低压功率管做低电压大电流控制器， 虽然也可以获得大扭矩，但是这种技术方案会导致控制器，电机，线路等成本急剧上升。而且高压小电流方案的效率比低压大电流方案更高。比如高压输变电系统和电动汽车系统，电气化铁路，地铁，高铁机车系统等，无一例外全部采用高压驱动。 难题2：高压功率管的内阻过大，爬坡时的大电流使功率管温升过快。目前采用常规方案的控制器，由

8、于电池组电压很高，必须使用耐压更高的功率管，而耐压高的功率管内阻相应更大，相同的输出电流下，发热量更高，高温对大功率控制器的稳定性和使用寿命有致命影响。针对上述难题，我公司开发的DDS智能电控系统（以下简称DDS），利用低压并联起步和高压串联行驶，巧妙的避开了高压大电流冲击并且解决了温升过快的障碍。以96v电池为例，并联48v起步时，比常规控制器电压低一半，峰值电流低一半，对功率管的冲击小一半，启动效率高，发热小，同时在电机上形成24v左右的电压， 当电池从并联状态切换到串联状态后，加载到功率管上的最高电压为96v-24v=72v，对功率管来说是游刃有余。基于此优势， DDS可以使用更低内阻的

9、功率管，输出更大的电流，温升更低，更稳定。2里程需求由于山区使用的普通电动车，无法避免爬坡时耗电量过大的情况。相对于平原地区，山地行驶时里程会缩短50%以上。虽然通过增加电池容量的办法可以实现长里程，但电池成本，车架成本，制动系统成本，整车重量均大幅度增加，有效负荷也严重降低，表现为启动乏力，爬坡力度下降。里程和动力的矛盾凸显。 山区使用的高压大功率电动车，在刹车和下坡时，完全依靠机械刹车来实现制动。大量的能量消耗在制动系统上，以发热的形式浪费掉。我公司开发的DDS由于采用了获得国家发明专利的“并联-串联转换机制”（见附件）在刹车和下坡时把惯性动能高效转化为电能并存储在电池中,从而延长了行驶里

10、程。据四川省电子产品技术监督局的检测报告显示：能量回收效率最高可达80%（见附件）。滑行和下坡时刹车，DDS把电池由96v串联状态变换为48v并联状态，电池电压降低一半，而96v电机电压超过了电池的电压，形成电势差，此时电机转换为发电机，通过DDS内部的能量收集回馈电路对电池进行反充电。我公司曾用两台相同配置的电动车在山区公路上做对比测试：正常条件下，行驶里程可增加30%以上。电动车行业中，里程增加5公里也是了不起的成就，而DDS智能电控系统可提高30%里程，这是电动车行业的一大革命，具有划时代的意义。具有DDS智能电控系统的电动车，不仅能增加里程，还可降低电池成本，车架成本，以及制动系统的成

11、本。另外DDS还具有副油箱功能，欠压后让电池并联，放电电流小4倍，电池容量增加一倍。（96v20AH转换为两组48v20AH）低速小电流行驶还能持续行驶约10-20公里。普通电动车一旦欠压只能勉强行驶1-2公里。48v40ah96v20ah3速度需求速度的需求分为山区和平原两大类型1山地速度需求:在山地爬坡既要获得速度也必须考虑到爬坡效率。普通的中小功率电动车，平原上速度比较快，但爬坡时速度下降太多，效率也下降很多，导致电机和控制器温升很高。消费者感觉到：速度慢，耗电量大，温度高。在山地爬坡，要得到较高速度，必须采用大功率山地专用电机，配合高压大功率电控系统。爬坡速度快，效率高，耗电量小，温度

12、低。（DDS在高压大功率上的优势见上文：力量的需求）2平原速度需求：在平原地区，随着电动摩托车的出现，即将出现高速远距离的需求。而高速必须采用高压，大电流，大功率。普通电控虽然可实现高速，但是里程会受到限制。由于DDS具有并联低压运行和串联高压行驶两种状态，在低压行驶时，电流分别由两组电池提供，放电电流小。众所周知，电池用小电流放电，放电效率高，能放出更多电量，里程更远（细水长流），非常适合远距离行驶。同时小电流放电，电池寿命会很长。当需要高速行驶时，DDS把电池转换为串联状态，供电电压高一倍，速度高一倍，功率高4倍，可以获得更快的速度。目前最高电压为144v，可提供100km/小时以上速度

13、另外，高速电动车必须具有可靠的刹车系统。DDS高速版具有的高强度E-abs优势。普通高压电动车若采用E-abs刹车，功率管对电机线圈频繁短路，在电机上产生瞬间超高压脉冲，以96v控制器为例，瞬间可达200V以上，可击穿较弱的功率管。这也是常规控制器即便使用小幅度E-abs刹车也会导致返修率大幅度增加的病症所在。DDS系统的超级E-abs刹车，包含能量回馈制动和大幅度E-abs制动。一旦需要制动时，DDS首先将电池处于并联状态，启动能量回馈制动，且不需要功率管对电机线圈短路即可产生制动阻力。其次，当速度降低到一定值，能量回馈制动减弱，再启动大幅度E-abs刹车，此时整车均为低压工作，所以电机发出

14、的脉冲电压比传统控制器低一半，不存在功率管过压击穿的风险，控制器和电机均处于安全状态，可靠性大幅度提高，可实现在高速电动车的无漂移无摩擦减速，安全性高，结合常规的机械刹车系统，实现精确定点停车。刹车距离更短，驾驶人更安全。4安全性需求安全性主要包含： A 电控系统的安全性，可靠性，稳定性；B 整车电器系统的安全性； C 驾驶的安全性，制动系统的安全性；A 电控系统的安全性，可靠性，稳定性。A1 起步的风险：目前的电动车由于采用直接串联高压起步，在起步的瞬间，110v高压导致的峰值电流过高，易导致击穿功率管，损坏控制器。A2 过热的风险：在山地连续爬坡，严重发热使返修率高得难以想象。据某山区经销

15、商统计：96v35a控制器返修50%。试验数据表明：用常规96v35a控制器在山地重载连续爬坡，约5分钟后爬到坡顶，功率管温度上升到120度，当第二次上坡时，功率管温度超过140度而损坏。此时，电机温度也非常高，外表温度约100度，实际内部温度达到130度以上，濒临烧毁的边缘。也就是说，传统控制器在山地运行，基本上是明知山有虎，偏向虎山行。结果就是控制器，电机，必坏其一。A3 电子刹车E-abs的风险：某些控制器，为了增加刹车效果，采用E-abs刹车，电机将会产生瞬间超高压脉冲，以96v控制器为例，瞬间可达200V以上，可击穿较弱的功率管。这也是常规96v以上的控制器尝试采用高强度E-abs刹

16、车，但都无一例外，全部失败的根本原因！即使采用柔性E-abs刹车，也会加大风险，返修率升高，且刹车力聊胜于无，无异于鸡肋。另外长时间的高压高强度电子刹车也会导致电机，控制器严重发热，严重影响控制器和电机的寿命，甚至直接烧毁控制器和电机。DDS由于采用多项先进技，术对安全性和可靠性做了重大提升！（以96v为例）1 并联48v起步时，电压比常规96v低一半，峰值电流低一半，同时在电机上形成24v左右的电压。2 当电池从并联状态切换到串联状态，加载到功率管上的最高电压为96v-24v=72v。对功率管来说是游刃有余。3 当启用E-abs刹车时，电池处于并联48v状态，相当于一部48v的电动车。此时电

17、机发出的脉冲峰值电压比传统方案低一半，不存在功率管过压击穿的风险。控制器和电机均处于安全状态，因此 DDS 可使用高强度E-abs刹车，减速效果远大于常规E-abs刹车。可实现无漂移无摩擦减速，安全性高，结合常规的机械刹车系统，实现精确定点停车。刹车距离更短，驾驶人更安全。在山区和丘陵地带，不仅可实现陡坡缓降功能，还能把惯性能量回收到电池中，一举两得。4 定制的功率管采用特殊工艺，具有发热量小，耐冲击性好，控制器整体温升较低，同等配置下能输出更大的电流。5 DDS内部具有温度传感器，通过采集功率管的温度，适时调整输出功率，保护控制器免受高温威胁。并且通过芯片预置的电机温升曲线，对的电机温升进行

18、实时测算，适时调整输出电流，进一步保护了电机不受高温损害。6 高效率的型双排传热系统配合外壳阳极化散热系统，确保控制器内部的热量迅速传递到外部，降低了控制器内部电子元器件的工作温度，延长了控制器的寿命。B 整车系统安全性的需求B1 传统电动车整车线路采用串联高压供电，不符合安全规定，电压越高，漏电几率更大，易引起的短路燃烧。B2 整车用电器（仪表，转换器，报警器，电门锁等）供电采用高压，稳定性差，成本高。B3 充电口电压过高，有触电风险，引起短路燃烧。拥有DDS系统的电动车，整车线路均为低压供电，符合国家3c规定，无触电之忧。整车用电器（仪表，转换器，报警器，电门锁等）供电均采用低压供电，成熟

19、可靠，成本低。充电器电压比传统电压降低一半，无触电风险。DDS充电具备短路保护功能，不怕短路、不怕反极，不会打火燃烧，安全性强。C 驾驶的安全性，制动系统的安全性需求C1 驾驶的安全性普通电动车采用串联高压供电，启动时冲击力过大，舒适度差。在凹凸不平的路面上行驶时，不易掌控速度，易发生追尾事故。驾驶人手腕，手臂，腰部等易疲劳。DDS采用并联低压起步，启动平稳，低速行驶适合各种复杂路况（凹凸不平的路面，菜市场，拥堵的街道）。驾驶人感觉轻松。C2 制动系统的安全性普通电动车采用机械制动系统，易导致过热失效。电动车刹车失灵冲下山 母女烧香归来一死一伤_大闽网_腾讯网 电动车刹不住翻了 集美天马山3个

20、月3起同样事故 东南网 大量电动车刹车失灵事故有一个共同点，那就是载重下坡、长时间刹车、据实测：重载电动车以20码速度下坡，刹车系统发热功率高达2000w以上，会让摩擦片温度上升，导致刹车力减小，速度会更快，摩擦片温度更高，这样就陷入恶性循环，当摩擦片的温度超过极限后，刹车力降为0，此时的电动车如一匹脱缰的野马，直冲下去，车毁人亡！极端条件下，碟刹只需要2-3分钟就完全失去摩擦力。 大量事实和数据均证明，传统的刹车系统无法满足山区道路的需求，特别是重载下长坡时，尤为突出，关系到驾驶者的人身安全！针对这种现实，我公司研制的DDS电控系统，具备了下坡主动减速、限速功能。简称“陡坡缓降”，完美解决了

21、困扰电动车行业多年的瓶颈 “陡坡缓降”基本原理是：在能量回收模式下，电机对电池进行充电，回路电流在电机内部形成反向阻力，阻碍电动车的下滑，速度越快，电流越大，反向阻力越大，最终与下滑重力取得平衡，速度不会越来越快而是稳定在一个安全的范围内，驾驶人不需要持续地操作机械刹车，安全，省力，舒适。实现“下坡免刹车”的奇特效果。在有了如此惊人的制动效果的基础上，就可以利用机械刹车实现任意一处精准停车，确保驾驶者的安全。DDS还支持高强度E-abs刹车，让制动效果加倍，延长刹车片的寿命。拥有DDS系统的电动车，其刹车方式可以支持能量回收制动、摩擦片制动、高强度E-abs制动等，根据电动车的使用环境，灵活配

22、置刹车方式的组合。4驾驶的智能化需求。1 DDS提供了真正智能化的操作方式。可感应到用户的意图，自动给出最佳的启动力量，最佳的运行速度，最佳的爬坡力量等。整个过程不需要操作其它开关或按钮。2 DDS内置的ID陀螺仪可自动检测坡度，当遇到陡坡时，可自动加力加速，轻松爬坡。爬坡结束自动回归省电模式。3 下坡自动回收电能，增加里程并实现陡坡缓降。5电池寿命的需求在山区使用的电池，寿命为什么这么短？答：据市场反馈：电池寿命与电池电压成反比36v48v72v96v3年以上平均2年一年左右3-6个月，1，高压串联起步，电池电压越高，峰值电流越大，电池寿命越短。大电流放电后不能及时补充电，造成不可逆伤害。2

23、，电池放电过程中，容量低的电池会过度放电，串联电池的数量越多，过度放电越严重。电池容量差异造成的伤害成倍放大，降低了电池寿命。（严重欠压一次，将减少电池寿命2个月以上）. 3 电量降低后，内阻增大，大电流会导致极板弯曲，活性物质脱落失效，并且传统控制器放电电流不可更改，导致电池在“饥饿中超负荷工作”3，高压串联充电，必将导致各个电池之间的电压落差成倍增加，一部分电池过度充电，电解液损失，容量下降；一部分电池欠充电，导致化学物质失去活性；电池一致性得不到有效维持，寿命非常短。4 传统电动车电池串联使用，一旦某一只损坏，导致所有电池全部更换，造成电池厂巨大损失，相当于电池寿命变短，也给消费者带来更高的使用成本。DDS具有多项独特技术能让电池寿命延长A 采用两组电池并联起步，平均电流降低4倍，峰值电流也降低4倍，彻底避免大电流对电池的冲击，延长使用寿命。B 正常行驶时，系统限制最高速度和最大电流均不超过安全值，确保电池工作在安全范围。C DDS系统检测到电池电量不足，将限制大电流的使用，起步电流降低50%-75%，对电池有极大的保护。D 系统采用低压并联充电，充电电压降低一半，电池串联只数少一半，电池充电更均匀，电压落差比常规方式小4倍，电池一致性得到有效维持。F 在