纳普·佩平在家附近的路边等了一个多小时,他的家在加拿大阿尔伯塔省。终于,拖车来了。司机看着陷入困境的电子技术员和他自制的电动三轮车,问道:“没电了,是吧?”佩平不确定是什么问题,但他知道自己还有很多电。自2005年以来,他一直在摆弄电池供电的三轮车,到去年年底,他已经花了数百小时设计电池组,以确保他的车辆“锂鹰”永远不会意外断电。
48岁的佩平从小就开始制造车辆。2010年,他用套件中的一些零件制造了一辆电动三轮车,之后他决定从零开始制造自己的三轮车。他设计了一个铝制底盘,选择了一个交流电机,该电机能够承受三轮车1000磅的估计重量而不会过热,并选择了两对汽车轮子用于前轮。他希望三轮车是后轮驱动,所以后轮至关重要。巧合的是,他发现有几个人已经将本田金翼摩托车改装成标准的燃油三轮车,不再需要为摩托车后轮提供动力的传动轴。传动轴非常适合他的项目,部分原因是可以为三轮车配备高效的轮胎。他在eBay上以106美元的价格买了一个,原价为3500美元。
尽管进行了大量的机械工程设计,但电池仍然是最大的挑战。通常情况下,随着锂电池电量的下降,其性能也会下降。佩平希望他的车辆更像一辆汽油车,能够提供更稳定的加速。于是他订购了几种不同类型的锂电池,购买了测试设备,并花了两个月时间分析电池在各种条件下的性能。
找到理想电池后,他又花了几个月的时间制作了一个镀铜电池组来封装1976节电池。他花了100多个小时精确地焊接铜块,但发现焊缝不牢固。这迫使他放弃了铜,重新开始使用镍条,并以23712个点将电池与镍条进行点焊。
佩平可能会为“锂鹰”制造一个真正的车身以增加续航里程,但现在他觉得没有车身看起来更酷。这款车引起了很多关注,并且是合法上路的。佩平发现是电机控制器的一个制造缺陷导致了他在高速公路上抛锚,他现在已经纠正了这个问题。他还正在设计一个系统来调节输送到电池组的功率,以维持恒定的温度,这样即使在严寒的加拿大冬天,“锂鹰”也能像往常一样运行。
制造一辆电动自行车
时间 2年
价格 $24,000
工作原理
转向: 佩平知道“锂鹰”将被注册为摩托车,所以他选择了车把而不是齿轮齿条系统;他担心监管部门可能不会批准方向盘。他最初使用的车把在低速时很难转动,所以他不得不彻底重建底盘的前部。(当车辆接受检查时,监管人员表示他们对方向盘没有意见。)
刹车: 该车配备液压刹车,但佩平主要依靠再生制动系统来停止。当他想加速时,他将车把油门拧向自己,减速时则将其拧开。这会向电机控制器发送一个信号,以减慢后轮的速度。“锂鹰”的电机作为发电机工作,控制器捕获产生的多余能量并将其路由到电池组,从而延长了车辆的续航里程。
性能: 佩平驾驶“锂鹰”已经行驶了2000多英里,他说它的加速性能几乎超过了路上所有的其他车辆。他可以在大约两秒钟内从45英里/小时加速到近70英里/小时。目前他不愿意估计车辆的实际续航里程,部分原因是它只是一个骨架。如果他按照最初的计划为“锂鹰”装上空气动力学外壳,那么在高速公路上行驶时的续航里程将会显著增加。