電動(dòng)輪椅車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是其核心驅(qū)動(dòng)單元,主要由電機(jī)、電池、控制器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)四部分組成,四者協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出與行駛控制,直接決定輪椅的動(dòng)力性能、續(xù)航能力與操控穩(wěn)定性。
一、核心組成部件:四大模塊協(xié)同驅(qū)動(dòng)
動(dòng)力系統(tǒng)的每個(gè)部件都承擔(dān)著關(guān)鍵功能,共同保障電動(dòng)輪椅的正常行駛與安全可控。
1. 電機(jī):動(dòng)力輸出核心
電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的核心部件,其類(lèi)型、驅(qū)動(dòng)方式與功率直接影響輪椅的動(dòng)力表現(xiàn)與適用場(chǎng)景。
核心分類(lèi):
按電機(jī)類(lèi)型:主流為直流永磁電機(jī),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn),適配電動(dòng)輪椅低速行駛需求;部分型號(hào)采用無(wú)刷直流電機(jī),噪音更低、壽命更長(zhǎng)(約是有刷電機(jī)的 3 倍),但成本較高。
按驅(qū)動(dòng)方式:
后輪驅(qū)動(dòng):電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪,動(dòng)力強(qiáng)勁、續(xù)航較長(zhǎng),直線行駛穩(wěn)定性好,適合戶外平坦路面,但轉(zhuǎn)向靈活性稍差,適配需頻繁戶外出行的人群。
前輪驅(qū)動(dòng):電機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪,轉(zhuǎn)向靈活(轉(zhuǎn)彎半徑小,部分可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向),適合室內(nèi)狹窄空間(如病房、家庭過(guò)道),但爬坡能力與直線穩(wěn)定性弱于后輪驅(qū)動(dòng)。
中輪驅(qū)動(dòng):電機(jī)驅(qū)動(dòng)中間車(chē)輪,兼顧前輪的靈活性與后輪的穩(wěn)定性,爬坡能力強(qiáng)、越障性能好,可適配室內(nèi)外復(fù)雜路況,屬于全能型驅(qū)動(dòng)方式,多應(yīng)用于型號(hào)。
按功率:常規(guī)功率為 200-500W,室內(nèi)型多為 200-300W(滿足低速靈活需求),室外型多為 350-500W(應(yīng)對(duì)爬坡、顛簸路面),重型電動(dòng)輪椅功率可達(dá) 500W 以上(適配大承重需求)。
2. 電池:能量供給源
電池為電機(jī)與控制系統(tǒng)提供電能,其類(lèi)型、容量直接決定電動(dòng)輪椅的續(xù)航里程與使用便利性。
核心分類(lèi):
按電池類(lèi)型:
鉛酸電池:成本低、技術(shù)成熟,常見(jiàn)容量為 12V/20Ah、24V/20Ah,續(xù)航里程約 10-20km,重量較重(單塊約 12-15kg),壽命約 1-2 年,需定期維護(hù)(避免過(guò)充過(guò)放),適合固定場(chǎng)所使用(無(wú)需頻繁搬運(yùn))。
鋰電池:分為三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池,容量多為 12V/10-20Ah、24V/10-20Ah,續(xù)航里程約 15-30km,重量輕(僅為鉛酸電池的 1/3-1/2),壽命約 3-5 年,無(wú)記憶效應(yīng)、可隨充隨用,支持快速充電,適合需頻繁外出或搬運(yùn)輪椅的人群,但成本較高。
按安裝方式:分為固定型(電池集成在車(chē)身內(nèi),不可拆卸)與可拆卸型(電池可單獨(dú)取下充電,無(wú)需移動(dòng)輪椅,適配行動(dòng)不便人群自主充電)。
3. 控制器:動(dòng)力系統(tǒng) “大腦”
控制器是動(dòng)力系統(tǒng)的控制核心,負(fù)責(zé)接收操控指令(如搖桿操作),調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向與啟停,同時(shí)監(jiān)控電池電量、電機(jī)溫度等狀態(tài),保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。
核心功能:
接收操控信號(hào):解析搖桿、頭部控制等輸入設(shè)備的指令,轉(zhuǎn)化為電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(如前進(jìn) / 后退、左轉(zhuǎn) / 右轉(zhuǎn)、加速 / 減速)。
調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出:根據(jù)指令正確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)行駛速度,通常 0-10km/h 可調(diào)),實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加速與減速,避免急剎急轉(zhuǎn)。
安全保護(hù):具備過(guò)流保護(hù)(防止電機(jī)過(guò)載)、過(guò)壓 / 欠壓保護(hù)(保護(hù)電池)、過(guò)熱保護(hù)(電機(jī)溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)停機(jī))、剎車(chē)聯(lián)動(dòng)(松手即停,防止滑坡)等功能。
適配操控方式:控制器需與操控設(shè)備匹配,常見(jiàn)適配搖桿操控、頭部控制、口控等,特殊定制型號(hào)可適配眼控等高精度操控需求。
4. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu):動(dòng)力傳遞橋梁
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)的動(dòng)力傳遞至車(chē)輪,實(shí)現(xiàn)輪椅行駛,其結(jié)構(gòu)直接影響動(dòng)力傳遞效率與行駛穩(wěn)定性。
常見(jiàn)結(jié)構(gòu):
齒輪傳動(dòng):通過(guò)齒輪組將電機(jī)動(dòng)力傳遞給車(chē)輪,傳動(dòng)效率高(約 90% 以上)、結(jié)構(gòu)緊湊,噪音較小,是目前電動(dòng)輪椅的主流傳動(dòng)方式。
皮帶傳動(dòng):通過(guò)皮帶連接電機(jī)與車(chē)輪,傳動(dòng)平穩(wěn)、減震性好,但皮帶易磨損、傳動(dòng)效率稍低(約 80%-85%),多用于低功率室內(nèi)型電動(dòng)輪椅。
直接傳動(dòng):電機(jī)軸直接與車(chē)輪軸連接,傳動(dòng)效率較高,但對(duì)電機(jī)與車(chē)輪的同軸度要求較高,僅用于部分定制型號(hào)。
二、動(dòng)力系統(tǒng)性能關(guān)鍵指標(biāo)
評(píng)估電動(dòng)輪椅動(dòng)力系統(tǒng)時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注以下指標(biāo),匹配使用者的實(shí)際需求:
續(xù)航里程:核心參考指標(biāo),取決于電池容量與電機(jī)功率,日常居家選 10-15km,頻繁戶外選 20km 以上,長(zhǎng)途出行優(yōu)先選鋰電池高容量型號(hào)。
爬坡能力:表示輪椅可攀爬的坡度,室內(nèi)型約 5°-8°,室外型約 10°-15°,中輪驅(qū)動(dòng)可達(dá) 15°-20°,需結(jié)合居住環(huán)境(如是否有坡道、樓梯)選擇。
速度:室內(nèi)使用建議≤6km/h(保障狹窄空間安全),室外使用可選 6-10km/h,老年人或操作不熟練者建議選低速型號(hào)(≤5km/h)。
越障高度:指輪椅可越過(guò)的障礙物高度,常規(guī)型號(hào)可越障 3-5cm,戶外型可達(dá) 5-8cm,需結(jié)合日常通行路面(如門(mén)檻、路沿石)選擇。