Testare independentă a trotinetelor electrice

Puterea

Testul de performanță este unul dintre cele mai dificile teste. Având în vedere faptul că dispozitivele personale de electromobilitate sunt foarte diferite, în prezent nu există o modalitate simplă de a le măsura puterea, spre deosebire de frâne care sunt folosite pentru a măsura performanța mașinilor. Totuși, și aceste frâne măsoară puterea netă pe roți și apoi sunt folosite estimările pentru a determina pierderile datorate rezistențelor interne ale componentelor mașinii. Ne interesează mai ales să verificăm parametrii declarați de producători, ceea ce înseamnă că ne interesează puterea netă a motorului. Din acest motiv, nu este suficient să se măsoare doar puterea pe roată (sau pe roți în cazul modelelor 2x2), ci este necesar să se țină cont și de rezistența la rulare, rezistențele interne ale rulmenților trotinetei, posibila înclinare a drumului și, la viteze mai mari, de asemenea, rezistența aerului care crește la pătrat iar impactul ei asupra măsurării crește astfel brusc la viteze mai mari.

În acest fel, putem calcula puterea destul de precis, dar nu este putere netă, deoarece o mare parte din această putere este consumată, de exemplu, pentru a depăși rezistența aerului, rezistențele la rulare și altele asemenea. Cu toate acestea, deoarece suntem interesați de puterea reală a motorului(lor), adică puterea sa maximă, inclusiv puterea care nu duce direct la accelerație, trebuie doar să calculăm puterea consumată pentru a depăși toate celelalte rezistențe combinate, în special rezistența aerului, rezistența la rulare și rezistențele interne. Putem măsura acele rezistențe folosind aceleași metode, și anume măsurând decelerația trotinetei de la viteza maximă la zero, fără a folosi un motor.

Măsurând cu precizie decelerația trotinetei de la viteza maximă, putem calcula puterea și succesiunea de timp folosită pentru a depăși toate rezistențele combinate (rezistențe interne, rezistență la rulare, rezistență aerului...). Această putere folosită pentru a depăși acele rezistențe poate fi apoi pur și simplu adăugată la puterea netă utilizată pentru accelerația în sine. Și aceasta este - puterea totală a motorului(lor). Aceste măsurători precise ne permit nu numai să verificăm afirmațiile producătorilor cu privire la puterea produsă de motoarele folosite, ci, în special, să stabilim o metodă de a compara obiectiv aceste ieșiri sau de a monitoriza succesiunea lor în timp, și asta chiar și între diferite mărci și modele. Pentru că, chiar dacă măsurătorile noastre induc o anumită eroare de măsurare, o introduc în mod egal la toate strotinetele și, prin urmare, compararea performanțelor acestora este destul de precisă și obiectivă.

Principiul
calculului

O modalitate posibilă de a exprima puterea este multiplicarea vitezei prin forță. Forțele de rezistență acționează asupra vehiculului în timpul mișcării. Produsul vitezei și al forței de rezistență corespunzătoare la un moment dat este egal cu puterea instantanee a motorului.

Prin măsurare, stabilim secvența vitezei vehiculului în timp la accelerație maximă. Aceasta ne oferă prima variabilă de intrare.

Folosind alte măsurători, determinăm secvența vitezei în timp în timpul decelerării spontane a vehiculului (de la viteza maximă la ralanti și până la oprire). Din aceste valori se poate determina funcția de aproximare a vitezei în raport cu timpul. Legea forței (a doua lege a lui Newton) definește forța ca un produs al masei și al accelerației. Obținem succesiunea temporală a valorilor accelerației (în acest caz „decelerație”) ale vehiculului prin derivata întâi a funcției de viteză menționată mai sus în raport cu timpul. Greutatea vehiculului este cunoscută, ceea ce înseamnă că putem stabili forța rezistenței ambientale și rezistențele interne ale vehiculului pentru fiecare punct de timp de măsurare. Ulterior, determinăm funcția echivalentă a forței rezistive a mediului și a rezistențelor interne în raport cu viteza vehiculului.

Ca și în cazul precedent, legea forței se aplică atunci când vehiculul accelerează. Stabilim din nou secvența de timp a accelerației vehiculului prin derivarea funcției de viteză a vehiculului în timpul accelerării în funcție de timp. Înmulțim accelerația obținută cu greutatea. Forța totală de rezistență în timpul mișcării vehiculului este suma dintre forța de rezistență ambientală menționată mai sus și rezistența internă a vehiculului, plus rezistența la accelerare a vehiculului.

În sfârșit, înmulțim forța totală de rezistență cu viteza și stabilim puterea la un moment dat.

Măsurătorile și calculele de mai sus nu permit determinarea coeficienților sau parametrilor individuali de rezistență, cum ar fi raportul de transmisie sau aria secțiunii transversale a vehiculului, dar efectul lor este definit de funcția rezistențelor de rulare, a căror ieșire este aplicată în calcul. Acest lucru elimină necesitatea introducerii constantelor care sunt utilizate în mod obișnuit la calcularea dinamicii de rulare.

Principiul de calcul - relații

Mai jos vă oferim relațiile și metodele utilizate în calculul puterii din secvența de timp a accelerației și
decelerației ulterioare. Este nevoie de ceva matematică, dar nu este o știință nucleară.

• Puterea: P = W / t
• Munca: W = F * s

• Din care: P = F * s / t, unde „s / t” poate fi înlocuit cu: v = s / t, unde „v” este viteza.

  După înlocuire: P_vx = F_vx * v_x, adică P_vx puterea corespunzătoare vitezei v_x este egală cu produsul lui v_x viteza și forța de rezistență F_vx corespunzătoare vitezei v_x. Dacă forța care acționează asupra vehiculului este mai mare decât rezistențele la viteză constantă, atunci vehiculul accelerează. Forța F_vx are două componente – rezistența ambientală (rezistența la rulare, rezistența aerului, rezistența la înclinare) și rezistența internă a vehiculului (rezistențe în mecanismul de antrenare). Rezistența la accelerație este definită ca F_acc = m * a. În calculul nostru, am neglijat rezistența la accelerația unghiulară a componentelor mecanismului de antrenare.

  Formula de mai sus ne ajută să putem determina valoarea forței F_vx pentru fiecare v_x valoare. În acest scop, trebuie să obținem funcții de secvență temporală de accelerare a_acc = f_acc (t), unde f_acc = f_vx' (t) și secvența de timp a rezistențelor ambientale și ale vehiculului R_dr = f_dr (vx). O aproximare polinomială este utilizată pentru a determina funcții de bază.

  Cuplul este determinat de: M = F_vx * r, unde r este raza roții motoare (luăm în considerare cuplul pe roata vehiculului). Folosim unități SI de bază (m, kg, N, s) în calculele noastre.

Calitate și acuratețe

Echipament și metodologie de contorizare utilizate

Folosim o gamă largă de instrumente de înaltă calitate, cu suficientă precizie în efectuarea măsurătorilor noastre. Cele mai importante sunt măsurătorile GPS și Glonass, deoarece acuratețea lor are cea mai mare influență asupra tuturor tipurilor de teste. Măsurarea greutății pilotului și trotinetei este de asemenea importantă. Recunoaștem că viteza vântului, temperatura aerului și a drumului și umiditatea aerului au de asemenea o anumită influență. Deoarece trăim într-o zonă cu climă temperată și trebuie să facem teste pe tot parcursul anului, nu este întotdeauna posibil să le facem în interior în condiții controlate. Deci, am decis să înregistrăm condițiile ambientale exacte ale testelor individuale. Cu toate acestea, continuăm să prezentăm aceste teste fără nicio ajustare, adică așa cum rezulta din măsurători, deoarece nu este posibil să se facă o evaluare precisă a impactului mediului asupra acestor teste.

• Măsurători

  Accelerația, distanța de frânare și măsurarea autonomiei

  Pentru aceste măsurători, folosim echipament GPS profesional, care este folosit pentru a măsura accelerația și performanța mașinilor de curse și este realizat de Racelogic, un producător lider în acest domeniu. Măsurătorile noastre trebuie să fie corecte și precise. De aceea am ales o metodă de măsurare care utilizează tehnologia GPS și Glonass prin satelit. Spre deosebire de dispozitivele convenționale de navigație sau GPS turistic, sau eventual de dispozitivele GPS din smartphone-urile obișnuite, dispozitivele GPS Racelogic combinate cu Glonass oferă o precizie mult mai mare de măsurare și o frecvență a datelor de până la 10 Hz. Dispozitivele GPS convenționale funcționează la o frecvență de doar o măsurătoare pe secundă, ceea ce nu este suficient pentru tipurile de măsurători efectuate de noi.

  Toate măsurătorile și testele se bazează pe aceste date extrem de precise și pe calcule matematice exacte, fără a utiliza constante sau parametri estimați. Toți parametrii care intră în orice calcul au fost măsurați cu precizie de către noi, cu suficientă acuratețe, pe care o dezvăluim în această descriere a metodologiei noastre de măsurare. La măsurarea poziției, accelerației și vitezei în timp, folosim un hardware care funcționează la o frecvență de stocare a datelor de 10 Hz, un interval de temperatură de funcționare de la -20 la +55°C, o precizie de măsurare a vitezei de 0,1 km/h și o rezoluție de 0,01 km/h. La măsurarea accelerației, precizia este de 0,5% și rezoluția este de 0,01 g. Precizia poziției este de 5 m 95 % CEP și +/- 5 m în altitudine.

  Deoarece acest dispozitiv este pe trotinetă, creștem greutatea acesteia în timpul testelor cu greutatea suportului și a dispozitivului de măsurare. Aparatul de măsurare cântărește 130 g, inclusiv bateria și cardul SD.

  ---

  Măsurarea greutății

  Pentru a măsura greutatea, folosim cântare profesionale precise, care oferă o precizie de 50 g. Această metodă ne oferă măsurători foarte precise chiar și în cazul trotinetelor electrice mari și grele. Repetăm ​​fiecare măsurătoare de două ori pentru a ne asigura că nu a existat nicio inexactitate în măsurare. Greutatea este întotdeauna setată la zero înainte de măsurare, astfel încât să nu măsoare greutatea curelelor sau a altor materiale auxiliare utilizate pentru agățarea modelului cântărit.

  Piloții au întotdeauna o greutate specificată, folosim un rucsac pe care îl poartă în spate și în care poartă sticle de apă, greutății suplimentare exacte, necesare pentru a face să cântărească 80 kg. Măsurăm greutatea totală a acestora folosind un cântar precis, cu o precizie de 100 g.

  ---

  Măsurarea forței vântului

  Folosim un anemometru profesional pentru a măsura forța vântului, înregistrând forța medie a vântului în 20 de secunde și, de asemenea, forța maximă a vântului în timpul măsurării (rafale de vânt). Încercăm să efectuăm toate măsurătorile în condiții meteorologice cu vânt minim. Având în vedere metoda de testare, în care testele sunt întotdeauna efectuate în ambele direcții, impactul vântului asupra rezultatelor testelor este minimizat. Cu toate acestea, datele privind forța vântului sunt înregistrate în timpul fiecărui test.

  Anemometrul nostru are un interval de măsurare de 0-90 km/h, cu o rezoluție de 0,3 km/h și o precizie de măsurare de +/- 5%.

  Folosind acest anemometru, verificăm și temperatura aerului măsurată, intervalul de măsurare a temperaturii aerului a anemometrului fiind de la -10 la 45°C cu o rezoluție de 0,2 grade și o precizie de +/- 2 grade. Cu toate acestea, folosim alte echipamente cu o precizie mai mare pentru a măsura temperatura aerului. Anemometrul este folosit doar pentru a confirma funcționalitatea măsurătorilor primare.

  ---

  Măsurarea temperaturii aerului, a drumului și a umidității aerului

  Folosim un contor BOSCH pentru a măsura temperatura și umiditatea aerului. Cu fiecare test, înregistrăm temperatura aerului la locul de testare și temperatura suprafeței (asfaltului) pistei de testare. Pentru testele efectuate iarna, trotinetele sunt ținute la temperatura camerei înaintea testului în sine pentru a elimina efectul temperaturilor scăzute asupra bateriilor. În același timp, iarna încercăm să așteptăm o zi însorită și uscată, astfel încât asfaltul să fie puțin încălzit și rezistența la rulare să fie similară cu condițiile existente primăvara sau toamna.

  Precizia măsurării temperaturii drumului este de +/- 3°C sub 10 grade, +/- 1 grad la temperaturi cuprinse între 10 grade și 30 grade și +/- 3° C peste 30 grade.

  Precizia de măsurare a temperaturii aerului este de +/- 1 grad la toate intervalele de temperatură și verificăm această măsurare folosind și anemometrul.

  Precizia măsurării umidității aerului este de +/- 3% cu umiditatea aerului mai mică de 20% și mai mare de 60% și de +/- 2% cu umiditatea aerului între 20% și 60%.

  Intervalul de temperatură măsurat este de la -20 la + 200°C la suprafață, de la -20 la +40°C cu temperatura aerului, iar umiditatea aerului detectată este între 10 și 90%.

Concluzii

Când vine vorba de măsurătorile noastre, suntem transparenți și nu ascundem nimic. Am decis să luăm testele noastre foarte în serios și să obținem cele mai precise rezultate. Cu testele noastre independente, am devenit în mod clar primul furnizor de electromobilitate personală din lume care oferă măsurători și rezultate atât de precise. Cu toate acestea, nu facem asta pentru a fi numărul 1, ci mai degrabă pentru ca clienții noștri să aibă la dispoziție date exacte și exacte pentru a lua o decizie responsabilă pe baza datelor măsurate efectiv și nu doar pe baza afirmațiilor de marketing ale producătorilor.

Testăm în primul rând modelele pe care le oferim. Am încercat câteva sute de trotinete, inclusiv cele cu adevărat exotice. Cu toate acestea, vindem doar acele modele care vin cu un raport semnificativ preț/performanță/fiabilitate și pentru care există suport adecvat de către producător sub formă de piese de schimb și diagnosticare disponibile.

testare

Dacă nu vedeți un model anume testat, vă rugăm să ne contactați și, dacă este posibil, îl vom adăuga cu plăcere și îl vom testa cu atenție.

Contact