Sep.2026 08
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為電動輪椅供電:24 V 牽引負載曲線與 ISO 7176-4 續航里程
介紹
電動輪椅是 24 V 牽引車輛,連續消耗 15–25 A、爬坡 30–40 A。A 篇剖析負載並換算為 ISO 7176-4 理論里程。
細節

電動輪椅電池負載曲線,24 V 馬達電流,續航距離

電動輪椅是承載人員、行駛於道路的電動車輛,其電池是以續航距離、而非測試台上的運轉時間來評判。本三部系列的論文 A 剖析牽引負載曲線,說明 ISO 7176-4 續航測試如何將電流消耗換算為理論距離,並揭示坡度、駕駛體重與啟停使用為何主導能量預算。

24 伏特牽引系統

幾乎所有電動輪椅都採用 24 V 系統——過去是兩顆 12 V 密封鉛酸(SLA)電池串聯,而 NiMH 與鋰電池組則使用 20 顆 NiMH 電芯(20 × 1.2 V)或 7 串鋰電。兩具有刷/無刷直流減速馬達透過雙通道控制器驅動後輪;平地連續電流通常為 15–25 A,爬坡、越過路緣與加速的瞬態則達 30–40 A 或更高。因此負載曲線是高電流、高度變動的牽引波形,而非床邊設備穩定的背景電流。

電動輪椅牽引電流曲線動畫,含加速、定速與爬坡瞬態

續航距離才是關鍵規格

ISO 7176-4 定義了在測功機或參考路線上標準化的能耗與理論續航距離測定,使續航聲稱可跨製造商比較。續航距離由可用能量除以每公里 Wh 得出,而 Wh/km 由駕駛體重、滾動阻力、輪胎氣壓、坡度、速度與停啟頻率決定。24 V 20 Ah 電池組儲存 480 Wh 標稱能量;在 18–25 Wh/km 下,降額前約可行駛 19–27 km——這就是為何實際續航總是低於平坦測功機所給出的目錄數據。

輪椅續航距離對坡度與使用者體重的動畫圖表

為何工作循環嚴苛

室內輪椅不斷加速、停止與轉彎;室外輪椅則遇到坡道、橫坡與路緣。每次從靜止啟動都消耗定速電流數倍的電流,持續爬坡則讓電池組維持高放電達數分鐘。多數輪椅的回饋有限,因此幾乎所有動能與位能都耗散在煞車與馬達中。因此電池必須在不過度電壓降(控制器會將其讀為空電池而提前切斷動力)的情況下提供高連續電流,並承受每日深度放電。

對電池化學的意涵

SLA 便宜但笨重,在深度循環下迅速流失可用容量(約 300–500 次循環)。鋰電輕盈且壽命長,但需要 BMS 與謹慎的運輸處理(航空備用電池規則將備用電池組限制在約 101–160 Wh,使多數大型牽引電池組無法作為隨身備件)。NiMH 介於兩者之間:機械堅固、本質上更安全的水溶液化學、耐濫用與高率放電,約 500 次循環至 80 %,在相同能量下比 SLA 輕得多——對 SLA 時代設計的輪椅是一條可信的升級路徑。論文 B 比較各化學並計算電池組尺寸;論文 C 涵蓋 ISO 7176 測試與電池標準。

Weijiang Power

Weijiang Power 為行動輔具 OEM 製造高率 NiMH 電芯與客製 24 V 牽引電池組:用於爬坡電流、電阻匹配的焊接串、堅固的機械結構以及 IEC 62133-1/UN 38.3 文件。提供您的馬達電流軌跡、目標 ISO 7176-4 續航距離與重量預算,我們將依真實行駛曲線計算電池組尺寸。

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