今日は電動キックボードの動力として最も重要な
バッテリー、コントロールユニット、モーター
についてのお話をしたいと思います。
まずこの図をご覧ください。
これはチャットＧＰＴに作成してもらいました。
便利な世の中になりましたね。
この図では、大きなタンクに水が入っていて
そこから水が流れて水車を回しています。
このタンクは『バッテリー』だとします。
そして流れている水は『電流』
水車は『モーター』に相当します。
すると、タンクに入っている水の量は
『バッテリーの容量』という事になり
パイプから出る水の勢いは『電圧』になります。
ではこの水車をパワフルに効率よく回すには
どのようなバランスにすればいいでしょうか。
バッテリーの容量はAhという単位で表しますが
当店のT9は13Ah、T10が18Ah、PFL X11が28Ahです。
タンクに入っている水の量という事になりますね。
この数値が高いほど水が多く入っているので
それだけ長く水車を回し続けられます。
また、満タンでは勢いよく出てきた水も
タンクの水が減ってくると勢いが落ちます。
これが『電圧が下がってくる』という現象です。
そうすると、当然水車を回す力も弱くなります。
次にパイプから出る水の量を考えてみます。
パイプが太いほど水の出る量は増加し
逆にパイプが細ければ水の出る量は減少します。
ただ先ほどの『水が出る勢い』つまり水圧が
高くないとしっかりと水が出てきてくれません。
このパイプの太さと勢いを可変的に管理するのが
電動キックボードでは『コントロールユニット』です。
さあタンクから水をたくさん勢いよく流すと
その先には水車があります。
この水車の大きさがモーター出力にあたります。
もしこれが貧弱で小さな水車だったら
水の勢いで壊れてしまうかもしれません。
逆にあまりにも大きすぎる水車だったら
それだけ水の勢いや量が必要になってしまいます。
ところがこの水車の大きさ、つまりモーター出力は
法律で決まっていてそれを定格出力（W）と言います。
原付１種では600Wまで、原付2種では1000Wまでが
定格出力の上限となっています。
これは言い換えれば、どの位の水圧と水流量に
水車が耐えられるのかという指標であるとも言えます。
法律で水車（モーター）の大きさが決められているので
その中でよりパワフルで効率的に水車を回すには
水圧と水流量（電圧と電流）が重要になりますね。
電圧は（V）、電流は（A）で表しますが
電圧（V）×電流（A）＝消費電力（W）という式を
学校で習った事は皆さん覚えていますでしょうか。
この消費電力（W）がモーターを回す力となります。
ただ、モータには先ほどのように規定がありますので
この数値を上げていっても、それを受け止めるだけの
大きさや耐久性がなければすぐに壊れてしまいます。
つまり、上記の耐久性の範囲内でいかに効率的に
またいかにパワフルにモーター動かすかというのが
消費電力を可変的に調節するコントロールユニットの
重要な役割という事になるのです。
例えばT9PLUSには48Vと52Vのバージョンがあります。
満充電、つまりタンク一杯に水が入った状態で
48V仕様が54.8Vくらい、52V仕様で58.8V位の電圧です。
これは車両の電源ボタンを何回か押すと
ディスプレイに表示されますので是非ご確認下さい。
この数値が水の出る勢いに相当します。
そして、コントロールユニットの電流は
どちらも23A仕様となっています。
この数値が基本的には水流量の最大値です。
先ほどの式に当てはめると
【48V仕様】54.4V×23A＝1251W
【52V仕様】58.8V×23A＝1352W
※小数点以下切り下げ
という事になり、これが一応大体の『最大出力』です。
（実際にはこれ以上の数値になる事もあるので
大体の比較対象としての目安とお考え下さい）
モーターの『定格出力』はどちらも600Wですが
最大出力ではそれを大きく上回る消費電力となります。
ただ、これはあくまで最大出力のお話ですので
常にこの電流を流し続けているわけではありません。
ちなみに、ドライヤーの強風モードで
大体消費電力（W）が1200W程度と言われています。
48Vと52V仕様では同じ600Wのモーターでも
消費電力が異なるので、後者のほうがパワーが出る事が
お分かり頂けるのではないかと思います。
ちなみにPFL X11は全車共通で48V、25A仕様です。
54.4V×25A＝1360Wなので、T9の52V仕様よりも少しだけ
最大出力が高くなっていますね。
原付1種と2種で違いはモーターの定格出力だけです。
つまり水車の大きさが違うだけという事ですね。
またPFL X11DUALというデュアルモーター仕様では
48Vで25Aのコントロールユニットを２基搭載しています。
モーターの定格出力はそれぞれ500Wではありますが
最大出力が２基合わせて1360W×2＝2720Wとなる為
非常にパワフルなのが一目瞭然ですね。
（バッテリーの最大放電電流の関係で実際には
最大出力がこの数値より下回る可能性があります。）
ただその分、モーターに負担がかかっているので
オーバーヒートが起きやすい傾向があります。
また、デュアルモードでは電力消費も大きくなるので
気を付けないとバッテリーの減りも早くなります。
このように電動キックボードではデュアルモーター仕様が
エンジン車の排気量とは全く異なる概念で動いている為
シングルモーターとの定格出力だけでは比較出来ない
爆発的なパワーを得られるのも非常に面白い特色です。
さらに電動キックボードはインホイールモーター
つまりモーターとホイールが一体型になっている事から
タイヤ径が小さいほうが加速や坂道に有利
タイヤ径が大きいほうが最高速に有利
という非常に面白い特性があります。
これはバイクのスプロケ比のようなものですね。
バイクはスプロケット（チェーンで回す歯車）の変更で
加速寄りや最高速寄りに特性を変更できますが
電動キックボードではタイヤ径で決まってしまいます。
例えば48V仕様のT9とPFL X11を比較した場合
コントロールユニットでは23Aと25Aの違いで
PFL X11のほうが最大出力では上回っていますが
T9は8.5インチ、PFL X11では11インチのタイヤなので
坂道や加速ではT9のほうが有利な可能性があります。
逆に最高速ではPFL X11のほうが断然有利な条件で
その違いが10km/h以上の最高速の差となって出ます。
ただ、このPFL X11の坂道や加速における弱点も
デュアルモーター仕様にする事で完璧に解決できます。
（その分、電力消費が増えるデメリットもあります）
どうでしょうか、電動キックボードの世界は
色々と奥が深くて面白いと思いませんか？
当社ではこのような
バッテリー容量や電圧
モーターの耐久性と関係した
コントロールユニットの出力特性
そして最後のタイヤ径による影響も踏まえながら
その最適なバランスを日夜追い求めています。
その他にもまだまだ色々な要素がありますが
それはまた次の機会に書いてみたいと思います。
このブログで電動キックボードの仕組みを
皆様により理解して頂けると幸いです。
