電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/梁浩斌)今年7月,大疆首次亮相了其用于eBike(電助力自行車)的電助力系統(tǒng)DJI Avinox,正式入局eBike市場。這也是大疆繼戶外電源之后,又一次跨界邁入新的領域。
來源:DJI官網(wǎng)
eBike在近幾年間迅速發(fā)展成為一個千億市場,自2020年開始,eBike市場投資進入高峰期,多家新進入eBike市場的廠商,帶動了eBike產(chǎn)品在終端市場的加速覆蓋,同時也為上游芯片廠商帶來了新機遇。
eBike是什么?
eBike即Electric Bicycle電助力自行車,跟一般的電動自行車相比,eBike在外觀上更加接近普通的自行車,有牙盤、腳踏、鏈條、變速后撥和飛輪等結構,但同時也配有電機和可充電的電池。
eBike中的電機主要是提供輔助作用,也就是在騎行的過程中電機可以施加力量推動車輛前進。比如在上坡的場景中,人力踩非常費勁,但通過電機的助力,騎行者可以用在平地上相同的力量進行上坡,降低騎行帶來的壓力,在長途騎行的過程中可以更加輕松。
按照歐盟法規(guī),eBike的最高速度為25km/h,超過該速度電機就會停止工作;eBike電機的最大持續(xù)輸出功率為250W。國內目前將電助力自行車歸入電動自行車分類,根據(jù)國家標準《電動自行車安全技術規(guī)范》中的定義,電動自行車是具有腳踏騎行能力,能實現(xiàn)電助動或電驅動功能的兩輪自行車。
eBike的核心也是人們常說的“三電”,包括電池、電機、電控系統(tǒng)。這次大疆入局eBike,實際上提供的DJI Avinox就是eBike的“三電”,包括一個助力單元、電池和車載屏幕。
這也意味著大疆的Avinox實際上不是面向消費者的產(chǎn)品,而是針對B端市場。目前大疆與AMFLOW合作,在Amflow PL上首發(fā)搭載了DJI Avinox系統(tǒng)。
與表面看起來不同的是,eBike雖然結構很簡單,一眼能夠看懂原理的程度,但是要做到體驗好非常困難。目前據(jù)業(yè)內人士介紹,目前市面上的eBike產(chǎn)品,基本上是公版產(chǎn)品+博世電機拼湊而成,這也說明eBike的低端產(chǎn)品入門門檻不高。
而體驗好的eBike,需要考慮到電機效率、扭矩、傳動速比、力矩控制及反饋精準度等關鍵指標,從而實現(xiàn)在踩踏板時電助力能夠無感切入,并且在剎車時電助力能夠平滑退出,在松開剎車后又能平滑輸入,騎行體驗盡可能與普通的自行車接近。正所謂科技的最高境界就是讓人感覺不到科技的存在。
因此eBike的控制器和電機的配合,是最為關鍵的。大疆在DJI Avinox的介紹頁面中也著重介紹了助力模式,除了基礎的Eco、Trail、Turbo、Boost等對應長距離、越野、爬坡、高難度越障等電助力模式之外,大疆還推出了一個創(chuàng)新的騎行模式,適合綜合路況和長續(xù)航騎行場景,得益于多傳感器融合技術,能根據(jù)不同路況的阻力自動無級調整助力支持。
eBike的關鍵零部件
前面提到一個體驗好的eBike,需要考慮電機效率、扭矩、傳動速比、力矩控制及反饋精準度等關鍵指標,如此多的指標,也就意味著需要眾多傳感器以及足夠高算力的處理器去處理這些數(shù)據(jù)。
首先作為電力驅動的交通工具,電池BMS是必須的,一般的eBike都會搭載的電池都是需要拆卸進行充電的,這就需要BMS對電池進行管理。以DJI Avinox為例,最高提供800Wh的電池,據(jù)介紹,其電池健康管理系統(tǒng)支持電池自放電、電池健康狀態(tài)實時預估與提醒、電池主動降壓等功能,可輔助延長電池使用壽命,即使在500次循環(huán)后,電池仍能保持 80% 初始容量。
充電方面DJI Avinox配備的充電器的功率高達508W,功率要比一般消費電子設備上使用的充電器要大得多。但為了降低體積,能夠塞進自行車車架包,大疆就采用了GaN芯片,來降低充電器體積,并且保持足夠高的充電功率。
為了感知騎行者的踩踏力度,在eBike的曲柄和牙盤出需要配備力矩傳感器,感知騎行者踩踏的力度,根據(jù)人力的大小提供相應的動力支持。
當然速度傳感器也是必須的,一些速度傳感器會安裝在前后叉內測,感知車輪轉動來測算自行車速度。大疆在DJI Avinox上選擇的方案是IMU和輪速傳感器的方案,借助更加豐富的傳感器,提供智能化的推車助力功能。
在電助力單元部分,包含了電機、功率MOSFET、電機驅動芯片、控制MCU等部件,這些部件也決定了電助力自行車性能和體驗。
小結:
eBike市場經(jīng)歷了過去幾年的野蠻生長后,也開始進入優(yōu)勝劣汰的階段。單純的公模方案已經(jīng)無法在市場上取得成功,最終市場會回歸到專注產(chǎn)品的階段,但在這個過程中,上游芯片廠商還將會有很大的市場機會
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