스페셜라이즈드 터보 리보를 타시는 라이더들은 대부분 미션 컨트롤을 사용하시고 계실겁니다. 미션컨트롤 메뉴중에 튠(tune)이 있습니다. 라이더의 입맛에 맞게 모터의 성능을 조절 할 수 있다고 설명이 되어 있습니다.
기본값 세팅(위 이미지)은 파워가 너무 쎄서 운동도 안되고 (아니 전기자전거에 뭔 운동?) 제어도 안되고 배터리를 오래 아끼면서 타고 싶어서 지원률, 최고 출력을 많이 낮춰서 타고 있었습니다. 하지만 지원률, 최고 출력은 어떤 방식으로 동작하는지 모르고 있었습니다.
일단 최고출력은 배터리 진단 메뉴로 어떻게 동작하는지 대충 유추할 수 밖에 없었습니다. 최고출력을 조절하면 배터리에서 모터로 들어가는 최대 전류가 달라졌는데, 최고출력을 100%로 설정하면 최대 10A가 모터에 공급됩니다. 10%로 설정하면 2A가 최대 공급 전류입니다. 5%씩 늘어날 때마다 최대전류량이 1A씩 늘어답니다. 예를들어 배터리 전압이 40V이고 최고출력이 30%이면 최고 전류는 6A가 되고 40V X 6A = 240W가 모터로 공급됩니다.
그리고 지원률!! 뭐에 대한 지원률인지 메뉴얼을 아무리 찾아봐도 이에 대한 자세한 설명은 없었습니다. 영문 메뉴얼에도 두루뭉실하게만 써있었습니다. 그래서 사용자의 파워를 일정 비율로 더해 주는가 보다 생각했습니다. 예를 들면 지원률을 10%으로 설정하면 라이더가 200W를 내고 있으면 이에 10%인 20W를 더해준다고~
그래서 실제 테스트를 해봤습니다. 에코 모드에서 지원률을 10%, 최고출력 10%로 설정하고 대략 라이더 파워 200w로 약업힐을 올라 가봤습니다. 첫 페달을 밟자마자 모터에 2A가 공급됩니다. 대략 80W쯤이네요... 약업힐이 끝나고 경사가 세져 케이던스가 50~60으로 떨어지니 최고출력 때문에 전류가 2A이상 넘어가면 안되는데 .... 전류는 2.5A까지 늘어납니다.
도대체 왜 이런 결과가 나오는지 저 방정식을 알고 싶었는데, 답은 역시나 구글에 있더군요 ~ 저와 비슷하게 미션 컨트롤의 지원률 최고출력에 의문을 가지고 emtb포럼에 질문글을 올렸는데 스페셜라이즈드에서 답을 달아줬네요.
Understanding Support vs Peak Power in Mission Control App v2.0 - EMTB Forums
Hi Specialized I have a 2019 Turbo Levo. I'm wanting clarification of Support vs Peak Power plse. Have read forum answers where I can and I think I've established that at 100% Support and 100% Peak Power, with a 500w battery, say rider input of 100 watts t
www.emtbforums.com
위 내용을 정리하면.
지원률 (Support) : 라이더 파워 지원 능력 비율 (the multiplier of rider power added by the motor)
최고출력 (Peak power) : 모터에 공급 할 수 있는 최대 전력. (maximum electrical power available to supply the motor)
휴 한국어로 잘 표현이 안됩니다. 예를 들어서 설명하겠습니다.
우선 2019 터보 리보의 최대 출력은 560W 입니다. (정격 출력은 250W).
모터에는 라이더 파워를 지원하는 능력이 정의되어 있습니다. 2019 터보 리보(2.1 motor)에는 라이더 파워에 4.1배, 2018 터보 리보 (1.3 motor)는 3.2배입니다. 2019 터보 리보의 경우 지원률을 100%로 설정하면 라이더의 파워의 4.1배로 모터가 파워를 더해 줍니다.
지원률을 100%으로 설정하고 최고출력도 100%로 설정하면 라이더가 140W로만 밟아도 최고출력 560W에 도달하게 됩니다. (140 * 4.1 = 574w), 반면 위 그림 처럼 지원률을 35%로 설정하면 라이더 지원률이 1.5배가 되고 (4.1 * 0.35 = 1.435) 최고출력 560w을 도달하기 위해선 라이더는 390W를 내야합니다.
최고출력은 배터리에서 모터로 들어가는 전력을 조절합니다. 위 그림의 에코 모드는 최고출력이 35%로 라이더가 아무리 페달을 밟아도 모터의 출력은 200W (560W * 0.35 = 대략 200W)입니다.
실테스트에서 에코 모드에서 35% 35%로 설정하고 배터리에서 모터로 공급되는 전류를 살펴봤습니다.
최대 설정을 35%로 했으니 출력은 560 * 0.35 = 200w 가 되어야 합니다.
하지만 약업힐에서 케이던스 80 정도로 주행했더니 배터리에서 모터로 7A가 공급됩니다.
전력은 전압 곱하기 전류니 (40V * 7A = 280W) 모터에 공급되는 파워는 280W..... 하 ~ 이건 또 왜이러는 건가요?
모터의 파워에 대해서 두 가지 관점이 있다는 걸 알아야 합니다.
1) 전력 (Electrical input power): 배터리에서 모터로 들어가는 볼트 * 전류
2) 실출력 (Mechanical output power): 크랭크축에 걸리는 실제 운동 에너지
아쉽게도 열역학 제 2법칙 때문에 전력이 100% 운동에너지로 변환되지 않습니다. 케이던스가 80쯤에서 최고의 효율 75%쯤 나온다고 합니다. 전력이 모터에 100W 공급되면 이상적인 환경에서 75W만 기계적인 운동에너지로 변환됩니다. 나머지는 열로 사라지죠.
그래서 위 테스트에서 전력 280W는 75% 효율이니 실제 운동에너지 200W이 됩니다.
즉 스페셜라이즈드 터보 리보는 모터의 공급되는 전력이 아니라 실출력을 기준으로 동작합니다. 이건 첫 번째 테스트에서 약업힐에서 2A 경사가 세지면 2.4A 공급되는 이유도 설명할 수 있습니다. 케이던스가 떨어지면 모터의 효율도 덩달아 떨어지고 이를 보정하기 위해서 0.4A를 더 공급하는 것입니다.
