どの電動バイクモーターが貨物三輪車に適していますか?

都市物流のラストワンマイルでは、貨物用三輪車が利用されることが増えています。彼らは、バンには狭すぎ、大型トラックには混雑しすぎる道路を通って、荷物、食料、建築資材、農産物を運びます。義務サイクルは厳しいものです。荷物を積んだトライクは、1 日に 200 回発進および停止し、全重量でスロープを登ったりアプローチに橋を渡ったり、熱、雨、粉塵の中で動作することがあります。の電動バイクモーターしたがって、これらの車両内では、ピーク電力だけで選択されることはありません。これらは、低速トルク、熱耐久性、侵入保護、コントローラーの互換性、およびこれらの特性をデータで証明するサプライヤーの能力に基づいて選択されます。平坦なテストトラックで良好に動作するモーターでも、仕様が実際の用途と一致しない場合、納入車両では 1 シーズン以内に故障する可能性があります。

この記事は、貨物三輪車プログラム用に電動バイクモーターを調達するバイヤー向けに書かれています。主要なモータートポロジを比較し、低速トルクが見出しの電力値よりも重要である理由を説明し、熱保護と侵入保護を調査し、電圧プラットフォームとコントローラーのマッチングについて説明し、サプライヤー監査フレームワークを提供します。推奨事項は、製造および現場での経験から導き出されています。寧波銭江モーター有限公司. の工場では、小型電気自動車やカーゴトライク用の電動バイクモーターを製造しています。目標は、調達チームがより適切な質問をし、検証可能なデータに基づいてサプライヤーを比較し、車両を動かし続けるモーターを選択できるようにすることです。

目次

• 貨物用三輪車にはどのようなモーター トポロジが適していますか?
• なぜピークパワーよりも低速トルクが重要なのでしょうか?
• 熱管理と侵入保護はフリートの稼働時間にどのような影響を与えますか?
• 総コストを削減する電圧プラットフォームとコントローラーのマッチングは何ですか?
• バイヤーは車両の展開前にモーターサプライヤーをどのように監査すべきでしょうか?
• 結論
• よくある質問

貨物用三輪車にはどのようなモーター トポロジが適していますか?

調達の最初の決定はトポロジです。貨物用三輪車は通常、3 つの配置のいずれかを使用します。ミッドドライブ永久磁石同期モーターは、減速ギアボックスまたはディファレンシャルを介してリアアクスルを駆動します。ダイレクトドライブハブモーターが後輪に組み込まれており、ギアボックスが不要です。ギア付きハブ モーターは、ホイール ハブ内の内部遊星減速を使用します。それぞれの配置は、トルク伝達、バネ下質量、冷却、メンテナンス、コストに異なる影響を与えます。以下の比較は、パンフレットの主張ではなく、トポロジをルート プロファイルに一致させる必要がある購入者向けに書かれています。

500 kg 以上を積載し、ランプ、橋の進入路、または未舗装セクションのあるルートを走行する貨物用 3 輪車両の場合、通常はミッドドライブ トポロジがより良い選択となります。減速ギアボックスは、モーターのトルクが車輪に伝わる前に増大させるため、車輪が発進と上昇に必要なトルクを受け取りながら、モーターは快適な速度で動作できます。モーターもフレームに取り付けられているため、エンジニアリング チームは冷却やサービスにアクセスできます。ダイレクトドライブハブモーターは、ギアボックスを取り除き、メンテナンスポイントを減らすため、平坦なルートでは魅力的ですが、ホイールで利用できるトルクはホイール半径とモーター直径によって制限されます。ギア付きハブ モーターは 2 つの中間に位置し、コンパクトなパッケージでダイレクト ドライブ ハブよりも大きなトルクを提供しますが、内部ギアセットにより熱と摩耗が増加するため、管理する必要があります。

トポロジーの購入候補リストには 4 つのチェック項目が含まれている必要があります。まず、実験室のベースラインではなく、予想される周囲温度での連続電力定格を確認します。次に、最低動作速度でのホイールトルクを確認します。これが負荷を静止状態から移動させるためです。第三に、バネ下重量はタイヤの摩耗と乗り心地に影響を与えるため、モーターの取り付けとサスペンションのインターフェイスを確認します。 4 番目に、トポロジがコントローラーとバッテリー プラットフォームでサポートされていることを確認します。ルートに対して間違ったトポロジーはコントローラーの設定では修正できないため、当社のエンジニアリング チームは、サンプルを注文する前にバイヤーとこれら 4 つのチェックを確認します。

カーゴトライク用の電動バイクモーターは、営業会議でピークパワーで判断されることがよくあります。その数字は誤解を招きます。 6 kW のピーク モーターは連続的に 2 kW しか供給できず、カーゴ トライクは数時間の連続電力を必要とする場合があります。トポロジの決定は、連続定格、デューティ サイクル、およびルート プロファイルに基づいて行う必要があります。カーゴトライクプログラムからのテストデータは、ハブモーターのピーク定格がより高い場合でも、適切に調整された減速比を備えたミッドドライブシステムは、同じ丘陵ルートでダイレクトドライブハブよりもモーター温度を低くし、耐用年数を長くすることを示しています。調達に関する教訓は単純です。それは、ピーク時のクレームではなく、継続的なパフォーマンスを比較するということです。

トポロジ レビューの最後に、購入者は 1 つの質問に対する明確な答えを得る必要があります。ルートでは、シフトのほんの一部以上に低速でホイール トルクが必要ですか? 「はい」の場合、減速ギアボックスを備えたミッドドライブ PMSM がよりリスクの低い選択です。ルートが平坦で荷物が軽い場合は、ダイレクトドライブまたはギア付きハブを使用すると、メンテナンスとコストが削減される可能性があります。 Qianjiang Motor は両方のトポロジーを提供しているため、推奨事項は 1 つの製品ファミリーの優先順位ではなく、義務に基づいています。

なぜピークパワーよりも低速トルクが重要なのでしょうか?

荷物を積んだ三輪車は、その寿命の多くを低速で過ごします。車は荷積みドックから出発し、スロープを登って倉庫に入り、市場を通り抜け、再び停止します。モーターは、静止状態から質量を加速し、坂道で速度を維持するのに十分なホイール トルクを生成する必要があります。ピーク電力は、モーターが高速でどれだけの仕事を実行できるかの尺度です。コントローラーが過熱したり、ギアシステムでクラッチが滑ったりすることなく、車両が坂道で発進できるかどうかは購入者にわかりません。低速トルクは、ルートが実行可能かどうかを決定するパラメータです。

関係は単純です。ホイールトルクは、モータートルク、減速比、ドライブトレイン効率の積です。ミッドドライブモーターがシャフトで 20 Nm を発生し、減速比が 8 対 1 の場合、効率損失前のホイールトルクは 160 Nm です。同じ車両がリダクションなしのダイレクト ドライブ ハブを使用している場合、ホイール トルクはモーターのトルクそのものであり、モーターの直径とホイールの半径によって制限されます。この違いは、ミッドドライブ システムが小型のモーターを使用して、より急な勾配でより重い負荷を始動できる理由を説明しています。以下の計算は、購入者がサンプルを作成する前に 2 つのオプションを比較する方法を示しています。

1. 車両、ドライバー、貨物、液体の総質量を推定します。貨物用トライクの場合は、空車重量ではなく車両総重量を使用します。
2. 勾配を推定する: ルート上の最も急な坂道をパーセンテージとして測定します。 10 パーセントの勾配は、10 メートルの移動で 1 メートル上昇します。
3. 勾配力を計算します: 質量×重力×勾配パーセンテージ。重力には 9.81 を使用し、結果をニュートン単位に保ちます。
4. 必要なホイールトルクを計算します: 勾配力とホイール半径の積。転がり抵抗と加速に余裕を持たせます。
5. 必要なホイールトルクを減速比とドライブトレイン効率で割って、必要なモータートルクを求めます。
6. 必要なモーター トルクを、予想される温度における候補モーターの連続トルク定格と比較します。

この計算により、ピーク出力が低くても連続トルクが高く、適切な減速比を備えたモーターの方が良い選択であることが判明することがよくあります。適切に適合したギアボックスを備えた 4 kW ミッドドライブ モーターは、ギアボックスがトルクを増大させ、モーターが熱制限内に留まるため、12 パーセントの勾配で 6 kW ダイレクト ドライブ ハブよりも優れたパフォーマンスを発揮します。購入者は、ピークトルクの数値だけでなく、連続的なトルク曲線をサプライヤーに問い合わせる必要があります。連続した曲線は、モーターが特定の速度と温度で無限に供給できるトルクを示しています。ピーク曲線は、数秒間でどれだけの電力を供給できるかを示しています。貨物用トライクには連続したカーブが必要です。

コントローラーも役割を果たします。コントローラーの電流制限が低すぎると、モーターが潜在トルクに到達できなくなります。コントローラーの電流制限が高すぎると、長い勾配ではモーターが過熱します。正しく適合するのは、電流制限がモーターの連続電流定格に設定され、モーターの熱時定数と調整された短期間のブーストを備えたコントローラーです。貨物ルートからの現場データによると、コントローラーの電流制限がモーターの連続定格を超えて設定されていることが、ステーターの過熱と絶縁不良の一般的な原因であることが示されています。購入者は、コントローラーとモーターが個別の商品として購入されるのではなく、システムとして適合していることを確認する必要があります。

調達チームの場合、低速トルクのレビューでは 3 つの文書が作成される必要があります。 1 つ目は、最も急な勾配と一般的な負荷を伴うルート プロファイルです。 2 つ目は、必要なホイールトルクと必要なモータートルクを示すトルク計算です。 3 番目は、予想される周囲温度におけるサプライヤーの連続トルク曲線です。サプライヤーが 3 番目の文書を提供できない場合、最初の 2 つの文書だけではモーターを認定するのに十分ではありません。貨物用途の電動バイクモーターはシステムコンポーネントであり、トルクデータはシステム一致の基礎となります。

熱管理と侵入保護はフリートの稼働時間にどのような影響を与えますか?

熱管理と侵入保護は、フリートシーズンを乗り切るモーターと工場に戻るモーターを分ける 2 つの仕様です。貨物用トライクのモーターは、連続定格の 60 ～ 80% で 1 日 8 時間稼働します。ステーターとローターの損失により熱が発生するため、その熱を除去する必要があります。モーターが空冷されている場合は、空気流路に障害物がなく、周囲温度が設計制限内である必要があります。モーターが水冷式の場合は、冷却回路を維持し、ラジエーターをその用途に応じたサイズにする必要があります。モーターがホイールハブに囲まれている場合、熱はハブとリムを通る以外に行き場がありません。以下の表は、購入者がデータシートで要求する必要がある熱パラメータと入口パラメータをまとめたものです。

侵入保護は耐久性を保証する単一の数値ではありません。 IP54 モーターでも、ケーブル入口が密閉されていない場合、水が溜まる場所にブリーザーが配置されている場合、またはコネクタが同じ環境向けに定格されていない場合には、故障する可能性があります。購入者は、IP 評価だけでなく、イングレス テスト レポートも要求する必要があります。レポートには、コネクタやケーブル グランドを含む完全なモーター アセンブリのテスト設定、期間、結果が表示されます。裸のユニットとして IP テストに合格しても、コネクタが取り付けられた状態で不合格となるモーターは、フリートにとって信頼できるモーターとは言えません。

熱管理にはコントローラーとバッテリーも含まれます。高い連続定格を持つモーターは、コントローラーが過熱したり、電流を供給できないバッテリーによって制限される可能性があります。購入者は、予想される周囲温度とデューティ サイクルでモーター、コントローラー、バッテリーを一緒に動作させるシステムの熱テストを要求する必要があります。テストでは、ステーター温度、コントローラー温度、バッテリー温度を経時的に記録する必要があります。デューティ サイクルが終了する前にいずれかのコンポーネントが限界に達すると、システムは適合しません。貨物トライク システムの熱テスト レポートにはこれら 3 つの温度が含まれており、このレポートは出荷前にコントローラーのディレーティング プロファイルを設定するために使用されます。

フリートの稼働時間は、これらの仕様によるビジネス上の成果です。暑い午後の早い時間にモーターの出力が低下すると、ルートが遅くなり、毎日の配送が減少します。梅雨時にコネクターから水が入るとモーターが故障します。ステータ温度センサーのないモーターは、適切にディレーティングされずに故障に至る可能性があります。したがって、調達の決定には、必須の受け入れ基準として熱データと侵入データを含める必要があります。カーゴトライク用の電動バイクモーターは車両と同じ天候にさらされるため、データシートはその現実を反映する必要があります。

寧波銭江汽車有限公司は、貨物トライク プログラムに供給されるモーターの熱試験レポートと進入試験レポートを提供しています。当社の工場では、これらのレポートをオプションのマーケティング資料としてではなく、製品仕様の一部として扱います。購入者は、モーターを承認する前に、テスト条件を確認し、ルートプロファイルと比較できます。これは、フリート調達チームが期待する証拠のレベルです。

総コストを削減する電圧プラットフォームとコントローラーのマッチングは何ですか?

電圧プラットフォームは特定の電力レベルの電流を決定し、その電流によってケーブル サイズ、コネクタ サイズ、コントローラの定格、および損失が決まります。 48 V プラットフォームは軽貨物トライクでは一般的ですが、6 kW モーターには大電流が必要です。 72 V プラットフォームでは、同じ電力に対して電流が 3 分の 1 削減されるため、ケーブルとコントローラの小型化が可能になります。 96 V プラットフォームでは電流がさらに削減されますが、より高い電圧の安全要件と、より高価なバッテリ管理システムが導入されます。以下の表は、6 kW 連続貨物トライク モーターのプラットフォームを比較しています。

総コストの比較には、モーター、コントローラー、ケーブル、コネクタ、バッテリー、およびルート全体のエネルギー損失を含める必要があります。プラットフォームの電圧が低いほどモーターのコストは低くなりますが、電流が大きくなると、ケーブルのコスト、コネクタのコスト、損失が増加する可能性があります。プラットフォームの電圧が高くなると、モーターとバッテリーの管理コストが高くなる可能性がありますが、電流が低いとケーブルとコネクタのコストが削減され、効率が向上します。購入者は、モーター単体の購入価格ではなく、フリートの寿命全体にわたる総コストを計算する必要があります。

コントローラーのマッチングは、プラットフォーム決定の残りの半分です。コントローラーは、プラットフォームの電圧とモーター電流の定格を満たしている必要があります。ホール センサーまたはエンコーダーなど、モーターのセンサー タイプをサポートする必要があります。モーターの連続定格に一致する電流制限と、モーターを保護する熱モデルが必要です。また、ダッシュボードやバッテリー管理システムと統合するために、CAN バスなどの車両の通信インターフェイスもサポートする必要があります。モーターに対して小さすぎるコントローラーは過熱します。コントローラーが大きすぎるとコストが増加し、モーターのインダクタンスと抵抗が正しく調整されない可能性があります。当社のコントローラマッチングサービスは、システムの出荷前にモータの電気パラメータを使用してコントローラを選択し、電流制限と弱め界磁プロファイルを設定します。

電圧プラットフォームは充電インフラにも影響を与えます。 72 V のフリートには、バッテリー パックに適合する充電器が必要です。また、充電器は車両基地の電源と互換性がある必要があります。 48 V のフリートでは低コストの充電器を使用できますが、電流が大きくなると、より大きなコネクタと専用回路が必要になる場合があります。調達チームは、総コスト分析に充電機器を含める必要があります。モーターは安価ですが、高価な充電器とケーブルのアップグレードが必要な場合は、低コストのソリューションとは言えません。

カーゴトライク用の電動バイクモーターはスタンドアロンユニットとして販売されることがよくありますが、電圧プラットフォームとコントローラーのマッチングによってシステム効率と設置コストが決まります。購入者は、モーター、コントローラー、ケーブル、コネクター、充電器を含むシステムの見積書を要求する必要があります。見積書には、ピーク効率だけでなく、予想される動作点での効率も記載する必要があります。当社のアプリケーション エンジニアは、フリート購入者向けにこれらのシステム見積書を作成します。これにより、総コストの比較は部分的な部品表ではなく、ドライブトレイン全体に基づいて行われます。

バイヤーは車両の展開前にモーターサプライヤーをどのように監査すべきでしょうか?

フリート展開前のサプライヤー監査は、書類審査ではありません。証拠調べです。購入者は工場を訪問するか、ライブカメラビューで遠隔監査を実施し、生産プロセスが管理されていることを証明する記録を要求する必要があります。監査には、モーター設計、受入材料検査、巻線と磁石のアセンブリ、バランス、侵入テスト、熱テスト、および最終検査が含まれます。以下の質問は監査の中核です。各質問には、口頭で保証するのではなく、文書、記録、またはライブデモンストレーションで答える必要があります。

1. サプライヤーは、テスト設定と測定機器を特定して、予想される周囲温度での連続トルク曲線を示すことができますか?
2. サプライヤーは、コネクタやケーブルグランドを含む完全なモーターアセンブリの侵入テストレポートを見せてもらえますか?
3. サプライヤーは、ルートデューティサイクルで同時に動作するモーター、コントローラー、バッテリーの熱試験レポートを提示できますか?
4. サプライヤーは、サプライヤー証明書を含む、磁石、ラミネート、ベアリング、ワイヤーの受入検査記録を提示できますか?
5. サプライヤーはローターアセンブリのバランス記録と振動限界を示すことができますか?
6. サプライヤーは、無負荷電流、逆起電力、絶縁抵抗など、各モーターの最終テスト記録を提示できますか?
7. サプライヤーは磁石、ベアリング、コントローラーの変更管理手順と顧客への通知プロセスを示すことができますか?

監査では、サプライヤーの現場での故障データも確認する必要があります。貨物用トライクモーターを数年間供給しているサプライヤーは、返品率、故障モード、および是正措置を提供できるはずです。フィールドデータを提供できないサプライヤーは、その義務を理解できるほど長く貨物分野に従事していないサプライヤーです。購入者は、ベアリングの故障、ステータの過熱、コネクタの腐食、コントローラの故障など、故障モード別のフィールド データを要求する必要があります。このデータは、製品がサービス中に実際に故障した箇所を示すため、一般的な品質証明書よりも役立ちます。

監査にはサンプル ビルドまたはパイロット フリートを含める必要があります。 20 ～ 50 台の車両のパイロットが実際のルートを 3 ～ 6 か月間走行すると、実験室テストでは再現できない熱、浸入、耐久性の問題が明らかになります。パイロットには、モーター温度、コントローラー温度、バッテリー温度、毎日のエネルギー消費量を記録するための機器が装備されている必要があります。データはサプライヤーの予測と照らし合わせて検討する必要があります。予測と現場データが異なる場合、サプライヤーは完全なフリート注文がリリースされる前にその違いを説明し、是正措置を提案する必要があります。

当社の工場は、上記の記録を使用してバイヤーの監査をサポートします。当社の監査チェックリストには、設計データ、プロセス記録、テストレポート、現場データが含まれます。また、計装モーターとデータレビューを使用したパイロットフリートプログラムもサポートしています。目標は、サプライヤーの認定を証拠に基づいて行うことで、フリートの展開がデータシートに基づく賭けにならないようにすることです。

電動バイク 貨物三輪車用モーターは長寿命の資産です。監査とパイロットに合格したモーターは、価格だけで選択したモーターよりも購入のリスクが低くなります。監査は、サプライヤーの主張を、フリート管理者が擁護できる調達決定に変換するステップです。

結論

貨物三輪車に適したモーターは、ルート、負荷、デューティ サイクルに適合したモーターです。坂道が多く、渋滞が多いアイドリングストップルートの場合は、低速でホイールトルクを供給し、モーターを熱制限内で動作させることができるため、通常、適切な減速ギアボックスを備えたミッドドライブ永久磁石同期モーターがリスクの低い選択となります。平坦で軽いルートの場合、ダイレクトドライブまたはギア付きハブモーターを使用すると、メンテナンスの手間とコストを削減できます。決定は、ピーク電力ではなく、予想される温度での連続トルクに基づいて行う必要があります。熱管理と侵入保護は、完全なアセンブリのテストレポートで証明する必要があります。電圧プラットフォームとコントローラーのマッチングは、ケーブル、コネクタ、充電を含むシステムとして評価する必要があります。サプライヤーは、設計データ、プロセス記録、テストレポート、フィールド故障データに照らして監査される必要があり、最終的な選択はパイロットフリートで確認される必要があります。寧波銭江汽車有限公司は、貨物トライク プログラム用の電動バイク モーターを供給し、証拠に基づいた決定を下すために必要なデータとパイロット プログラムで購入者をサポートしています。私たちの推奨事項は、ルート プロファイルとトルクの計算から始めて、次に同じ基準に基づいてトポロジとサプライヤーを比較することです。ルートに適したモーターは、フリートの寿命全体にわたるダウンタイム、エネルギーコスト、および保証請求を削減します。

貨物三輪車プログラムを計画している調達チームの次のステップは、モーター サプライヤーとの技術的な検討です。レビューには、ルート プロファイル、負荷、予想される周囲温度、電圧プラットフォーム、パイロット計画を含める必要があります。サプライヤーは、連続トルク曲線、熱および入口レポート、および現場データを提供する必要があります。これらの文書を使用すると、購入者は同じ基準でオプションを比較し、データシート上で優れているだけでなく、フリートにとってより優れたモーターを選択できます。

よくある質問

質問 1: 500 kg の貨物用三輪車にはミッドドライブ モーターとハブ モーターのどちらが適していますか?

回答: 坂道やアイドリングストップのルートを走行する 500 kg の貨物用三輪車の場合、通常、減速ギアボックスを備えたミッドドライブ永久磁石同期モーターの方が適しています。これは、低速でより高いホイール トルクを提供し、モーターをより効果的に冷却できるためです。ハブ モーターは、荷物が軽い平坦なルートには適していますが、バネ下重量と冷却が限られているため、重量のある坂道での走行にはリスクの高い選択肢となります。最終的な決定は、モーターの種類だけではなく、ルートの勾配、負荷、連続トルク データに基づいて行う必要があります。

質問 2: 丘陵地帯のルートでは、カーゴトライクモーターの連続出力定格はどれくらいでなければなりませんか?

回答: 連続出力定格は、車両の総重量、グレード、速度、周囲温度によって異なります。丘陵地帯のルートでの 500 kg ～ 800 kg の貨物トライクの一般的な開始点は、連続 4 kW ～ 8 kW で、ピーク定格は短時間の加速のみに使用されます。購入者は、予想される周囲温度での連続定格を要求し、コントローラーとバッテリーを含む熱テストで検証する必要があります。ピーク定格が高くても、不十分な連続定格は補償されません。

質問 3: IP 定格が高いほど、常にカーゴ トライク モーターが優れていることを意味しますか?

回答: IP 定格が高いほど便利ですが、耐久性は保証されません。侵入保護は、ケーブル挿入口、コネクタ、ブリーザーを含む完全なアセンブリによって決まります。データシートに IP67 定格が記載されているモーターでも、コネクタが同じレベルで密閉されていない場合、またはケーブル グランドが正しく取り付けられていない場合は、故障する可能性があります。購入者は、完全なモーターアセンブリの侵入テストレポートを要求する必要があり、テスト範囲にコネクタとケーブルグランドを含める必要があります。

質問 4: 48 V プラットフォームは重量物三輪車にも使用できますか?

回答: 48 V プラットフォームは重量貨物三輪車に使用できますが、所定の電力レベルでは電流が大きくなり、ケーブル サイズ、コネクタ サイズ、抵抗損失が増加します。 72 V プラットフォームは、同じ電力で電流が約 3 分の 1 に削減され、より細いケーブルとより効率的なコントローラの適合が可能になるため、重量貨物のバランスに優れていることがよくあります。選択は、モーターの価格だけではなく、モーター、コントローラー、ケーブル、コネクタ、バッテリー、充電器の合計コストに基づいて行う必要があります。

質問 5: モーターサプライヤーを承認する前に、購入者はどのようなテストデータを要求する必要がありますか?

回答: 購入者は、予想される周囲温度での連続トルク曲線、モーターアセンブリ全体の進入テストレポート、一緒に動作するモーター、コントローラー、およびバッテリーの熱テストレポート、磁石とベアリングの受入検査記録、各モーターの最終テスト記録、および故障モード別のフィールド故障データを要求する必要があります。これらの記録を提供できるサプライヤーは、証拠を持って製品を管理しているサプライヤーです。カタログと証明書のみを提供するサプライヤーは、フリートの展開においてリスクの高い選択となります。

寧波銭江汽車有限公司のセールスエンジニアリングチームにお問い合わせください。貨物三輪車のルート プロファイルを確認し、フリート プログラム用のモーター、コントローラー、および熱テスト データ パッケージを受け取ります。