由GOTWAY MONSTER V3.1看未來

(黃懷毅) #1

撰文:黃懷毅 (Andy Huang)
指導:施宗良 (Ryo 宗良)


最近YOUTUBE出現一段視頻,引起筆者高度興趣!在觀看同時順便截了幾張圖,由這裡我們可以進入獨輪車的下一個世代!
在進入主題前,必須先聲明一下,根據筆者與原廠求證後,官方表示MONSTER目前僅有V3款式,因此影片標稱V3.1版本,僅能認知為外界賦予的規格名稱。另外,此視頻車上的電池是由第三方裝配完成。

電池型號:特斯拉21700
在MONSTER V3.1的電池包外側特別註明,藉以表示此款獨輪車採用"美國特斯拉汽車"參與"松下(panasonic)"進行研發的21700型號電池。

21700是指21mm的直徑,70mm的長度,"O"圓柱形的電池。

21700相較18650電池來說
擁有更低的內阻,約10~12毫歐(18650約30~40毫歐),這樣在電池充放電過程溫度較低,也能夠提供更大的瞬間電流。

單顆容量4800mah(標示5000mah),單顆電容量增加約35%,重量由48g增加20g到68g。
另外,若以標準0.5C方式來充電,21700 (5000mA)電池可以使用2.5A來進行,比起18650 (3450mA)用1.5A來說,在相同時間內可以獲得更多的電量。

標稱電壓
是物理學的專業術語,是指’穩壓熱敏電阻器’在+25℃時,標稱工作電流所對應的電壓值。
標稱電壓也是表示或識別一種電池的適當電壓近似值,也稱為額定電壓,可用來鑑別電池類型。
例如:
鋅錳乾電池(例如,電視遙控器使用)標稱電壓為1.5V。
鎘鎳電池、鎳氫電池 (俗稱充電電池)標稱電壓為1.2V。
鋰離子電池標稱電壓為3.7V。

其實標稱電壓並不是指電池電壓,電池的實際電壓是根據電池的實際容量發生變化的。 例如常見的18650、26650等規格型號的鋰離子電池,鋰離子電池充滿電,電壓大概會是4.2V或者4.3V,鋰離子電池放完電,電壓大概會是3.0V(一般設定3.3V為0%),若放電低於2.8V,那這顆電池就算壞掉了(21700最低2.5V)。

鋰離子電池放電圖,是呈S曲線的(包括其它類型電池),而在4.2V降到3.7V和3.7V降到3.0V,都是變化很快的。 惟有3.7V左右的放電時間是最長的,幾乎占到了3/4的時間。 所以才會標3.7V。 當然,市面上也有以3.6V或乾脆取整數4V作為鋰離子電池的標稱電壓。 所以會出現同一種電池的標稱電壓在不同的場景或者地域不同的情況,電池本身其實是沒有變化的。

所以當我們在APP看到電量的百分比的時候必須要有一個概念,0%到100%之間,其中65%到100趴之間所擁有的總電量約等於65%到0%之間的總電量。

但是獨輪車在不同車款有不同容量的電量,有480WH也有1600WH,也有3108WH,因此在騎乘獨輪車的時候判讀APP上面的數據是非常重要的,其中以看電壓的數據比起看剩餘多少電量百分比是更為重要的。

例如:當一台84V的車,APP顯示電壓69V的時候,單顆電池電壓是3.45V,已經逼進電池設定的低電量。此刻app會顯示剩餘電量是16%,原廠設定會開始啟動限速的模式。主因是電壓已經相當低了,為了安全起見,必須讓速度放慢,另外,此刻瞬間電流輸出也不若高電壓時候可以提供足量的需求。
480WHX16%=76.8WH(35WH)
3000WHX16%=497WH(228WH)
註:鋰電池電量非以線性方式遞減,括弧內數據是接近實際電量。

在相同的百分比下,低電量車款可能還可以騎2.5KM(不考慮最低維持平衡所需電量),而3108W的車幾乎還有接近16KM的實力。
唯一相同的是此刻都是進入限速狀態。但是大電量的車還能以低速續行一段較長的距離。

因此,很多人會以20%以下的電量稱之為無效電量,主要是無法以正常速度騎乘,剩下能騎乘的距離也相當受限。當你讀取到電量剩下60%的時候,表示已經使用一半的電量,剩下40%的有效電量。
回歸正題,這裡標稱電壓88.8V怎麼來的?
就是以24顆電池串連而得到的工作電壓24 X 3.7V= 88.8V。

充電限制電壓:
就是以單顆電池在充滿電的情況下為4.2V,下去計算的電壓,4.2V X24=100.8V。
因此,我們可以知道,目前市面上主流車款是84V,這是以20顆為一串下去配置 (4.2V X 20 =84V)。
預計100V電壓的車,將在2020年開始成為玩家主流款式。

電芯 (Cell) 是一個電池系統的最小單元,也有人描述為單體電池。你理解為單顆電池就行,比如說,一顆三號電池。M個電芯組成一個模組 (Module) ,N 個模組組成一個電池包 (Pack) ,這就是車用動力電池的基本結構。也有人直接把電池包叫做電池組。

電池容量3108瓦時(WH)是怎麼計算出來的?
由圖片進行說明:
由24顆的電芯串連組成一個模組(24S)。
標準是由2個模組並聯成一個電池包(2P)。


(圖一)


(圖二)

圖二可以看到左右各有一個包裝完整的電池包,中間有一個小包。
圖一則是像圖二左邊電池包和中間小電池包打包在一起。
所以總共是3.5包,因為空間利用的關係。兩側中間L柱上方的小包就是一串(24S)。3包共六串,加上中間總共有七串,共有168顆電池,在標示上就是24S7P
3.7V(標稱電壓)X 24(串) X 7(並聯)X 5A(容量)=3108WH

這樣看起來,似乎已經把所有的空間都塞滿了電池,因此也可能是在這台車上面所能夠擁有最大電量的方式,除非有更大容量的電芯出現。

然而可以預期,實際上在騎乘的時候可能會衍生出其他的幾個小問題:
包含在使用"大電流充電器"充電時候的散熱效率,其次就是在騎乘的時候左側的電池包大約多了3264公克。也就是說在騎乘的時候你會發覺左邊的重量可能會稍微再重一些,即便右側有主機板和藍芽喇叭,估計兩側可能至少有兩公斤以上的差異。
另外和先前MONSTERV3,100V,1845WH用18650電池配置的車來比較的話,V3.1這台3108WH的車多了4.5公斤左右,預估重量達31.73KGW,這在量產獨輪車來說是前所未見的重量,對於小範圍的轉彎和減速將增加操作上的困難,但對於長途騎乘者來說,騎乘穩定度會增加不少。

那這台車之於現行84V MONSTER有什麼其他特點嗎?
1,更好的爬坡效能與更長(假設相同電量下)的行駛距離,以及降低軟板的狀況發生,而最大賣點則是速度,100V提供更高的速度。

2,可以使用更高電流的充電器和同時得到更多的電量。
例如一:使用6A充電器,在最大恆流的狀況下,84V每小時504WH電量,100V則有600WH電量。
例如二:同樣7串並聯的條件下,使用18650電池最高可以用10A充電,21700電池最高可使用17A充電。(不考慮其他電線粗細,溫度或有無充電器可以匹配)

3,雖然本車非原廠量產款,但可以確認的是GOTWAY官方已經與協力廠商進行數個月的充電器測試,未來因應21700電池的特性,100V標準充電器是5A~6A的規格,相較現在3A,可以快上一倍(84V標準充電器為1.5A)。
另外,官方有可能推出更高電流的快充器供選購(未定案)。

3.1 官方只會使用標準對稱的電池組(長方體),不會使用異形的擴展包。可以推測未來在MONSTER下一,2664WH是最高容量的版本

4,MONSTER目前市售版本使用2000W的電機(官方目前已測試2500W電機,也確認裝在此款車上),加上比以前更重的電池,雖然對於巡航距離有大幅度的增加,但是對於陡坡的騎乘卻增加電機負荷。

4.1 , 那換上2500W電機後會如何?
終端速度可以更高,爬坡容易,加速更為靈敏,下坡較易減速。但是相較2000W電機來說,耗電效能則較差,這就和大排氣量的汽車油耗差的原理是一樣的。

5,100V的起始工作溫度會比84V高,但是21700低內阻的特性,會使升溫速度較慢,對於刻意極端方式所進行的騎乘,會有較好的耐受力。

6,據GW內部人士聲稱,主機板將有大幅度的升級,細節仍不便對外說明。然而針對溫度方面,將採用立體散熱的設計。也僅表示明年車款將很火爆!

倘若,眾車友目前所騎乘的車款已漸漸不敷使用,唯一要準備的是足夠的銀彈,對於2020年絕對是可以充滿期待的!

※聲明:文章部份內容摘自網路。

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(阿響) #2

獲益良多, 感謝分享~~