Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!

Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!

Планируя покупку индивидуального средства передвижения для поездок за город или на работу, многие потенциальные владельцы этой техники задаются вопросом, как устроен электровелосипед. Чаще всего в магазинах и шоу-румах электротранспорта они видят самые обычные байки, разве что немного навороченнее, имеющие дополнительные кнопки и мини-дисплей на руле. Догадаться, чем подобные приспособления по сути отличаются от того двухколесного транспорта, на котором ездили, например, 30 или 40 лет тому

назад, проблематично. Раскрыть этот секрет поможет изучение устройства электрического велосипеда.

Конструкция изделия подразумевает наличие:

  • рамы, на которую монтируется руль, педали и сиденья;
  • контроллера, который ответственен за управление работой устройства;
  • бортового компьютера;
  • пары колес, с помощью которых электровелосипед движется по дороге;
  • электродвигателя с соответствующим ему приводом;
  • АКБ, питающей мотор;
  • вспомогательных приспособлений: фар, предохранителей, багажника, переключателя передач, проводов.

Чтобы понять, из чего состоит электровелосипед, достаточно представить себе любой обычный электротранспорт: устройство, запитываемое от портативного аккумулятора и имеющее электродвигатель достаточной мощности.

Принцип работы электровелосипеда↑

Если райдер, передвигающийся на обычном велосипеде, вращает педали, создавая, тем самым, крутящий момент, который передается по цепи на колесо, то в электробайке функцию механизма, инициирующего движение техники, выполняет электродвигатель. Будучи установленным в колесе или педальном узле он получает энергию для работы от аккумуляторов. Приводится в действие система при помощи контроллера. Управляется байк за счет руля, тормозных дисков и переключателя скоростей.

Принцип работы ручки газа электровелосипеда следующий: велосипедист рукой нажимает на ручку, что приводит к изменению числа импульсов напряжения в одну единицу времени (секунду), подающихся на обмотки мотор-колеса.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Этот эффект позволяет управлять скоростью вращения данного типа двигателя, а значит, и скоростью передвижения байка.

Устройство аккумулятора электровелосипеда может быть разным в зависимости от его основного активного элемента. Выделяют такие типы батарей:

  • свинцовые;
  • литий-магниевые;
  • литий-ионные;
  • литий-полимерные;
  • никель-металл-гибридные;
  • литий-железо-фосфатные.

Свинцовые считаются самыми примитивными и быстро выходящими из строя, в то время как LiFePO4, напротив, считается самым долгоиграющим вариантом. При покупке байка стоит, в первую очередь, проверить тип батареи и правильно выполнить ее первую зарядку соответствующим зарядным устройством. Это важно, так как от данной процедуры может зависеть качество последующей эксплуатации изделия.

Как работает контроллер электровелосипеда↑

Под термином «контроллер» понимается электронное приспособление, выполняющее посредническую роль между рулевым управлением и двигателем. По сути он осуществляет преобразование постоянных батарейных токов в трехфазные, актуальные для мотор-колеса. Обычно этот механизм помещается в герметичный металлический корпус, который защищает его от нежелательных внешних воздействий.

Именно с помощью контроллера становится возможной передача электротоков к элементам системы и, собственно, активация мотор-колеса с последующим контролем работы данного элемента.

  • Сначала контроллер принимает сигнал, поступающий с ручки акселератора.
  • Затем он активирует двигатель, раскручивая его.
  • При изменении сигнала устройство регулирует скорость вращения электромотора, главным образом посредством изменения длины импульсов.
  • Параллельно контроллер фиксирует уровень напряжения в батареях и может отключать двигатель от питания для его защиты и продления срока службы.
  • Дополнительно изделие способно преобразовывать переменный ток в постоянный для обеспечения торможения.

Режимов работы у изделия может быть два: работа от двигателя «power-on-demand» и «pedal-assist» или поддержка педалирования.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Во втором режиме устройство все время контролирует силу и скорость вращения педалей, чтобы соответствующим образом регулировать работу электромотора. Обычно штатные контроллеры, которыми комплектуются электробайки, демонстрирую напряжение либо 36 Вольт, либо 48 Вольт.

Виды электроприводов↑

Чтобы обеспечить передачу крутящего момента от электромотора непосредственно на колеса, в байках современного образца могут использоваться различные механизмы:

  • мотор-колесо предполагает монтаж двигателя прямо внутрь колеса на место ступицы, что крайне удобно, так как не требует сложных систем передачи вращения;
  • ременной или цепной привод, при котором двигатель ставят в педальный узел, а трансляция движения осуществляется при помощи классической схемы из педалей и цепи;
  • фрикционный принцип передачи вращения (резиновый ролик, подсоединенный к двигателю и расположенный над колесом, раскручивает последнее за счет трения об покрышку).

Чаще всего потребителей интересует, как работает мотор-колесо электровелосипеда, так как эта разновидность электропривода считается наиболее надежной и практичной. Ее предпочитает выбирать подавляющее большинство велосипедистов. Данная деталь может быть безредукторной или иметь планетарный встроенный редуктор. Функционирует она следующим образом: внутри статора благодаря токам, подающимся с аккумулятора, формируется вращающееся магнитное поле. Оно вступает во взаимодействие с магнитами ротора, инициируя процесс его активации. А поскольку в этой модели двигатель, колесо и трансмиссия объединены в один элемент, колесо с легкостью приходит в движение.

В комплект трансмиссии, помимо собственно привода, входят также тормоза, переключатели, цепь, система тросиков, кассета или трещотка электровелосипеда.

Перейти в раздел мотор-колес и веломоторов

Про подключение контроллеров электровелосипеда можно посмотреть видео тут:

Электровелосипед «в разрезе»: как он работает и чем хорош

17.10.16

Электровелосипеды — это самый маломощный тип легкого электротранспорта. Обычно их оборудуют двигателями мощностью от 150 до 1000 Вт. Встречаются и менее мощные виды, в которых электродвигатель помогает велосипедисту в движении, но не является главной движущей силой. В таком случае они могут разогнаться не более чем до 20–30 км/ч. Более мощные электробайки могут разгоняться до скорости в 50 км/ч. Но, с другой стороны, многие страны на законодательном уровне пытаются ограничивать скорость велосипедов именно до 20–30 км/ч, и электровелосипеды, разгоняющиеся до более высоких скоростей, приравниваются к электрическим мопедам и требуют прав для управления.

В Украине мопедом считается двухколесное транспортное средство, на котором установлен двигатель мощностью до 4 кВт. Регистрация и получение номерных знаков не требуется, а вот права категории А1 получать нужно. Но в электровелосипеде существует PAS-система — система ассистирования педалями. Вв таком случае транспортное средство считается таким, которое приводится в движение мускульной силой человека. Поэтому права на управление не нужны.

Чем же таки хороши электровелосипеды?

Во-первых, это экологичный и экономный вид транспорта (да и зарядить его очень просто). Во-вторых, отлично подойдет не только для досуга, а и для поездок на работу, ведь водитель не вспотеет и сохранит опрятный рабочий внешний вид. В-третьих, они занимают столько же места, сколько и обычные велосипеды. Электроварианты весят меньше мотоциклов и скутеров, что позволит легко их транспортировать и хранить в квартире. В-четвертых, с помощью электробайка можно легко проезжать немаленькие расстояния, даже имея не лучшую физподготовку. Вообще, это очень универсальный вид транспорта, который подойдет даже детям и пожилым людям.

Среди недостатков главными являются высокая стоимость электробайка (от 7 тыс.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! грн за самые простые б/у-модели) и сложности обслуживания.

Как это работает?

Любой электровелосипед содержит три электрических компонента:

  • электродвигатель;
  • аккумулятор и зарядное устройство;
  • контроллер управления двигателем.

Есть три основных разновидности электроприводов, применяемых в электровелосипедах.

  1. Мотор-колесо — самый популярный вид велоэлектропривода. В этой конструкции двигатель вмонтирован в колесо вместо ступицы. Его можно устанавливать на переднее либо на заднее колесо, или же, в более редких случаях, — на оба колеса сразу. Мотор-колесо гармонично вписывается в дизайн любого велосипеда, его двигатель работает почти бесшумно. Правда, велосипед существенно утяжеляется, кроме того, желательно использовать прочный обод, так как обычный может деформироваться под тяжестью мотора.

Велосипеды на основе мотор-колеса выпускают многие производители, даже бюджетные, к примеру, Ardis (модели Ardis E-Ledy, Ardis 36V и 48V и др.),Volta (линейки Kvant, Start, Hammer), Azimut 26 E-bike.

  1. Навесной двигатель. Это более редкий вариант, при котором электродвигатель встраивается непосредственно в педальный узел. Один из недостатков этого типа — необходимость все время крутить педали, когда работает мотор. Такая конструкция является достаточно сложной — как встраивание двигателя в каретку, так и в контексте смены конструкции рамы. Ее плюсом является возможность использовать велосипедные передачи для увеличения силы тяги, и, как следствие, двигатель может быть меньшей мощности.

На таком типе двигателей тоже работает немало электробайков, в основном компактных, в том числе нашумевший Xiaomi Qicycle и его «собратья», несколько линеек Volta (Mini, Street, Bitи другие), модели Like.Bike (Stork, Falcon и подобные).

  1. Фрикционный привод — редкий и малоэффективный вид привода.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Суть его заключается в том, что двигатель вращается и передает крутящий момент на покрышку колеса. Фрикционный привод наиболее прост в установке, но обладает самым низким КПД и приводит к быстрому износу покрышки.

Сделай сам

В целом, имея навыки по велоремонту, электробайк можно сделать своими руками из обычного велосипеда. Для этого нужно приобрести специальный набор, например, с питанием для мотор-колеса. Рабочие напряжение в таких комплектах может быть 24, 36 или 48 вольт. Мощность двигателей в них — 150–1000 Вт.

Самыми известными производителями наборов «Сделай сам» на базе мотор-колеса являются BionX, Golden Motor, MXUS, Crystalyte, Gruber Assist и др. Цена за такие наборы стартует примерно от 4000 грн.

Переделка обычного велосипеда в электровелосипед на основе цепного электропривода будет более трудоемка, хотя этот вариант привода является более эффективным. При меньшем весе и мощности, электровелосипеды с цепной передачей разгоняются до больших скоростей. Потому перед переделкой обязательно стоит убедиться, что ваш велосипед хорошо будет ехать и, главное, тормозить на 40 км/ч с повышенной массой.

«Кулибины», желающие сделать электровелосипед своими руками по этой схеме, могут немного сэкономить на комплектующих, если удастся найти подходящий электромотор. Обычно приспосабливают моторы из бытовой или автотехники, например, из стиральных машин, стеклоочистителей автомобиля и даже из электродрели. Также существуют наборы из серии «Сделай сам» (самые популярные — Cyclone) для переделки велосипеда в электровелосипед, стоимость примерно $400–500.

Преимущества самосборного велосипеда перевешивают недостатки. В целом, это дешевле (особенно если обычный велосипед у вас уже есть), переделать можно почти любую модель (хоть горный, хоть трехколесный). Также электровелосипед на основе набора обычно весит меньше готового электрического велосипеда (правда, набор придется подбирать подороже, да и сам велосипед тоже не должен быть допотопным или из тяжелого сплава).Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!

Из минусов — нужно иметь определенные навыки в ремонте (в некоторых случаях лучше вообще сразу обратиться в веломастерскую), да и поставить готовый набор получится не на каждый велосипед. Кроме того, обслуживанием электробайков занимается далеко не каждая мастерская, особенно если вы живете в небольшом городе.

Читайте также

Как работает мотор-колесо ✔Новости от MYBRO


Современные электрические велосипеды передвигаются за счет двух типов двигателей: коллекторного мотора или бесколлекторного синхронного двигателя. Более производительным и экономически выгодным является мотор колесо для электросамоката или электровелосипеда.


Электроколесо – электрический двигатель, встроенный в обод колеса. Конструкция не предусматривает специальных механизмов передачи крутящего момента от двигателя мотор колеса к корпусу.


Здесь нет никаких контактирующих и соприкасающихся узлов, помимо моторных подшипников. В составе комплекта все основные детали представляют одно целое:

  • Трансмиссия;

  • Двигатель;

  • Колесный корпус.


В интернет магазинах продаются готовые мотор-колеса Дуюнова с разной мощностью. Необходимо обратить внимание: чем мощнее устройство, тем больше напряжения потребуется для работы мотора. Соответственно, в мощные модели устанавливается более емкостный аккумулятор. Производители предлагают купить хорошие электроколеса безредукторного или редукторного типа. Оба устройства имеют одинаковый принцип действия, но могут отличаться ценой и мощностью.


Принцип работы мотор колеса


Редукторное мотор колесо производит крутящий момент за счет появления вращающегося магнитного поля в фиксированном статоре, взаимодействующем с постоянными магнитами. Статор изготавливается из электротехнической стали и визуально напоминает многолучевую звездочку с обмоткой.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!



Во время передачи электрического импульса по обмоткам лучики статора превращаются в магниты, и притягивают постоянные магнитики ротора. На статоре бывает любое количество обмоток, которые повышают плавность движения и обеспечивают высокую мощность. В момент вращения мотор колеса обмотки поочередно соединяются в три в четкой последовательности.


На роторе на маленьком расстоянии, напротив обмотки, установлены редкоземельные магнитики. Для постоянного вращения мотора поочередно передаются сигналы напряжения, за счет чего активизируются их магнитные свойства.


Для выяснения момента активизации магнитов в статоре есть три датчика Холла, определяющих положение ротора относительно статора. В результате распознания магнитного поля постоянными магнитами датчики создают электрический сигнал, поступающий в контроллер.


Контроллер распознает положение ротора за счет работы датчиков Холла и в конкретный момент передает электрические импульсы на обмотку, преобразуя в электромагнитные сигналы. Электрические магниты притягивают постоянные магниты ротора, запуская их движение. За каждый подобный цикл выполняется одно вращение ротора.


Как проверить мотор колесо?


Управление скоростью движения электроколеса (и скоростью транспортного средства) происходит ручкой газа. Контроль скорости возможен за счет изменения количества электрических импульсов, которые передаются на обмотки в одну единицу времени.


Дополнительным устройством управления работой устройства являются датчики мотор колеса. Индикаторы встроены в тормозные ручки, которые отключают передачу напряжения к мотору при торможении. 


В сборке электроколесо представляет собой ротор, соединенный с ободом спицами. Все, что нужно сделать после покупки – надеть камеру и шину на обод и установить мотор колесо на велосипед.

Мощный недорогой электровелосипед своими руками / Хабр

Привет, Гиктаймс!

Однажды, еще будучи обычным деревенским школьником, в автомобильном журнале я увидел небольшую заметку о электровелосипеде, построенным каким-то иностранным энтузиастом, и который умел разгоняться до 40 км/ч и имел запас хода в 70 километров.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! После этой небольшой заметки я бросил безуспешные попытки завести старый двигатель от бензопилы Дружба и понял, что будущее наступило. На дворе было начало двухтысячных.


Потом была учеба в ВУЗе, и первая постоянная работа. Работа была не ахти какая, 4-хдневка сменялась трехдневкой, времени было много, а денег мало, и мысли потихоньку снова возвращались к идее построить электровелосипед. Интернет был мне не так доступен как сейчас, да и он, интернет, не был завален таким количеством информации по самодельному и не очень самодельному электротранспорту, не было такого количества всевозможных комплектующих. И в голове рождались сумасшедшие идеи и фантастические конструкции из болгарок, электрорубанков, стартеров… Помню даже была идея разместить на ободе неодимовые магниты, а на перьях с двух сторон от колеса электромагниты.

Невоплощенная мысль то забывалась, то разгоралась с новой силой, но потребовалось еще лет 10 для того, чтобы она начала превращаться в реальность.

Я не пошел стандартным для многих путем — купить готовый набор и установить его на велосипед. Во-первых, потому, что не готов был тратить значительные суммы на покупку комплекта, а во-вторых, это бы точно не удовлетворило жажды конструирования и созидания. Вообще, я изначально поставил цель построить велосипед мощностью под 1 кВт с бюджетом 10 000р. Вполне амбициозная цель.

Итак, на тот момент у меня уже был «горный» велосипед Forward Sporting 103, тяжелый, стальной, с зубастым протектором, он хорошо ехал по любому бездорожью, даже по булыжникам на обочине трассы, но очень плохо ездил по гладкому асфальту, издавая почти самолетное жужжание, нарастающее с ростом скорости, протектор покрышек очень быстро съедал накат. Но он верой и правдой служит уже больше 10 лет. Конечно, это идеальный вариант для электрификации).

Из одного полезного сайта про электротранспорт узнал, что автомобильный генератор, оказывается, прекрасно работает в режиме мотора с дешевыми китайскими контроллерами для мотор-колес.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! В гараже как раз валялся генератор на 80 ампер от вазовской классики. Карты сошлись, старая мечта вспыхнула с новой силой, и я понял, что пора!

Тут же с одного китайского интернет-магазина были заказаны:

  1. Аккумуляторы 18650 – 2.6 а*ч, 40 шт
  2. Плата балансировки и защиты – 1шт
  3. Бессенсорный контроллер для электросамокатов на 1 квт номинальной мощности
  4. Вольт-, ампер-, ваттметр с вынесенным шунтом
  5. DC-DC преобразователь, умеющий делать из 60вольт 12

На местном базаре были куплены:

  1. Трещотка (вместе с задней осью)
  2. Цепь велосипедная
  3. Звездочка на 10 зубов от веломотора F50

В гараже были найдены звездочка от велосипеда передняя – на 48 зубов, задняя на 22 зуба, куски прямоугольных труб, болты, гайки, провода, изолента и прочая мелочь.

Изначально было решено пожертвовать рекуперацией в пользу сохранения наката и легкого педального хода, считаю эту функцию более полезной в плане увеличения пробега. Передняя звездочка от советского велосипеда теперь стала задней звездой электробайка. Левый фривил не нашел, поэтому обычная правая трещетка была переделана на левое вращение – с помощью бормашинки и алмазной шарошки были переделаны посадочные места собачек, а сами собачки развернуты в другую сторону.

Корпус трещотки немного расточен для посадки на левую сторону колеса, туда, где барабан колеса выходит за пределы фланца. У многих велосипедов без дисковых тормозов там достаточно места для установки такого самодельного фривила. У 48 зубовой звездочки была отрезана педаль, и средняя часть была выпилена болгаркой. Звезда соединена с трещоткой винтами с гайками. Вся эта конструкция крепится к колесу как задняя звездочка любого бензодырчика – длинными болтами через спицы и резиновые прокладки, изнутри в межспицевое пространство колеса вставляются полушайбы и все сжимается, крепко обхватывая с двух сторон фланец колеса.

На вал генератора нужно установить звездочку на 10 зубов, для этого я приварил ее к гайке, которая раньше крепила шкив генератора.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Гайка навинчивается на вал генератора, и сверлится насквозь вместе с валом и в получившееся отверстие вставляется длинный винт м6 с гайкой на конце.

Звездочки от веломотора пришлось немного обточить бормашиной – их зубья расчитаны на более широкую цепь.

Передаточного отношения 10/48 не хватит для резвого старта, будет чрезмерное потребление энергии, я это на тот момент уже прекрасно понимал. Требуется повысить передаточное число. Готового редуктора я не нашел, различные решения на основе редукторов дрелей/болгарок отмел сразу, хоть и мощности они передают сопоставимые, но эти мощности получаются за счет высоких оборотов, мне же требовалось передавать большой крутящий момент при сравнительно низких — до 3 тыс. в минуту – оборотах.

Поэтому было решено сделать промежуточный вал.

Изначально планируемая компоновка с мотором над задним колесом была отметена. Не хотелось терять возможность возить какой-нибудь багаж, ну или закрепить там детское кресло. Нужно было разместить все в треугольнике рамы. После многочисленных примерок была изготовлена рама для двигателя и промежуточного вала.

Промежуточный вал, изготовленный из строительной шпильки, вращается в двух подшипниках, и передает вращение с правой стороны рамы на левую. Звездочки крепятся так же как на валу мотора – они приварены к гайкам, зашплинтованным на валу винтами м6.

Общее передаточное число получилось 10.56. На этом с механической частью пожалуй все.

Батарея имеет конфигурацию 13S3P- 48 вольт и емкость 7.8а*ч, собрана из 39 банок 18650.

Банки спаяны паяльником 60 вт кратковременными касаниями. В процессе одна банка зашипела – то ли перегрел, то ли в газовый клапан попала паяльная кислота, благо акумов было 40 штук, а потребовалось 39.

Электрическая часть отличается от классического электровелосипеда необходимостью постоянного питания якоря генератора — ведь мой мотор, в отличие от готового мотор-колеса, не имеет постоянных магнитов.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Задачу понижения батарейного напряжения до требуемого якорю, выполняет понижающий DC-DC преобразователь, который переваривает до 60 вольт входного и выдает регулируемое выходное напряжение.

В остальном ничего необычного – батарея, контроллер, ручка газа в виде переменного резистора даже пока без возврата в исходное положение)…. Китайский ваттметр с синей подсветкой в качестве бортового компьютера для контроля разряда батареи….

Но, несмотря на то, что это все больше похоже на самоходную бомбу, это поехало, и поехало весьма неплохо. С моим весом 75 кг в первую выездку удалось разогнаться до 37,7км/ч. Ускорение получилось весьма резвое, максималка тоже устраивает. Запас хода получился небольшой — в смешанном цикле с резвыми разгонами до максималки и ездой внатяг с небольшой скоростью вокруг гаража удалось выжать 10 км без помощи педалями, впрочем для батареи это был только первый цикл заряд – разряд. Ваттметр показал 350 с чем то ватт-часов, и напряжение 40 вольт в конце цикла.

Какие выявились недостатки? Ясно, что все провода надо собрать в жгуты, это пока еще только стенд для ходовых испытаний. Цепь в первичной передаче весьма шумит, требует натяжителя-успокоителя, но скорее всего буду переделывать на зубчатый ремень. Нужна ручка газа – в планах сделать в виде курка, с концевиком, запитывающим якорь только в момент нажатия. И целого отдельного исследования требует возможность регулирования мотора током якоря — это второй канал управления двигателем. Да, у моего двигателя нет постоянных магнитов, зато есть электромагнит, индукцию которого мы можем менять в широких пределах. Преимущество ли это? Не знаю. Ведь якорь требует дополнительной электрической мощности 30-50 вт. Зато, не меняя передаточного числа механической трансмиссии, мы можем менять характеристику мотора в широчайших пределах. Повышение тока на якоре снижает обороты, но повышает крутящий момент, понижение же — наоборот, повышает обороты, но понижает момент. Может быть, получится оптимально настроить его под свою конфигурацию «железа»? Или как вариант вывести регулятор на руль и получить этакую электронную коробку передач – на разгоне и на подъемах повышать тягу, а на прямых участках и больших скоростях повышать обороты, таким образом выжимая из своей конфигурации максимум?.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! . У кого есть мысли, как можно всесторонне исследовать эту тему? Сейчас думаю над методологией.

Немного о зарядном устройстве. Моя батарея требует зарядного напряжения 54 в при токе до 3 ампер. Для зарядки был приобретен регулируемый повышающий DC-DC преобразователь – вход от 12 до 50 вольт, выход от 12 до 60.

Ему на вход подается 12 вольт выпрямленного напряжения от блока питания для светодиодных лент. Этот блок питания может выдавать до 12 ампер. Все собрано в корпусе из фанеры, сделанном на самодельном лазерном резаке, снабжено регуляторами тока и напряжения и вольтамперметром. В корпусе установлены два кулера – один работает на вход, другой на выход воздуха, таким образом, наиболее горячие части (радиаторы) обоих электронных блоков постоянно обдуваются. Зарядное устройство используется также для периодической подзарядки автомобильного аккумулятора. Весьма полезная в хозяйстве вещь получилась!

Доволен ли я результатом – более чем! Ведь при таких характеристиках удалось получить работоспособный аппарат с неплохими характеристиками с бюджетом меньше 10 000р!

Подобной компоновки я нигде на просторах интернета не встречал. Но она дает возможность каждому самодельщику за совсем небольшие деньги получить вполне неплохой электротранспорт, превосходящий по характеристикам, как мне кажется, многие серийные образцы, прикоснуться к этому увлекательному и, безусловно, прогрессивному направлению развития техники, получить радость творчества и незабываемое ощущение от езды на электротяге…

Отличие редукторного мотор-колеса от прямого привода.


Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.


Чтобы сэкономить ваше время — напишем краткую выдержку:

  • Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!
  • Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
  • Оба мотор-колеса безщеточные.

  Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.


Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор — это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.



Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок — дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.




У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда — когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества — невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!


Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса — это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.


Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.


Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.


Ну и напоследок про цену… Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).


У такой конструкции есть две основные части — ротор и статор. Ротор — это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор — это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.





Преимущества такого мотор-колеса:

  • Надежность и простота конструкции
  • Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
  • Большая мощность до 5000 вт
  • Скорость передвижения до 100 км/ч
  • КПД выше за счет отсутствия редуктора


Недостатки:

  • Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
  • Большие габариты и вес мотора
  • Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.


Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч — выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.

Принцип работы мотор-колеса


    Современные электровелосипеды могут приводиться в движение с помощью  двух видов электрических двигателей: традиционного коллекторного двигателя постоянного тока и бесколлекторного (бесщеточного) синхронного электродвигателя постоянного тока (мотор-колесо). Прочитав эту статью, вы приобретете необходимые знания о принципах работы мотор-колеса.


     Что же представляет собой мотор-колесо?

    По сути, мотор – колесо – это электродвигатель, встроенный в колесо. В мотор-колесе не используется дополнительный механизм передачи мощности (трансмиссия) от двигателя к колесу. Оно не имеет трущихся деталей, за исключением подшипников в безредукторном двигателе. Таким образом,   двигатель, трансмиссия и колесо представляет собой единое целое, что делает мотор-колесо очень надежным в эксплуатации.

    Мотор-колеса могут устанавливаться в переднюю или заднюю вилку велосипеда (имеет разный диаметр оси), заспицованными в обод или незаспицованными, могут быть различной мощности, как правило, чем мощнее, тем более высокое напряжение требуется. Конструктивно они могут быть разделены на 2 типа:

 — со встроенным редуктором планетарного типа;

— безредукторные колеса.

    Мотор-колесо с редуктором и  без редуктора имеет один и тот же принцип действия. В  неподвижном статоре создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с постоянными магнитами ротора, заставляет его крутиться. Статор изготавливается  из пластин электротехнической стали, и похож на многолучевую звезду, на лучах которой намотаны обмотки.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! В момент прохождения по обмоткам электрического тока, лучи становятся магнитами (электромагнитами), и притягивают к себе постоянные магниты, расположенные на роторе.

     Обмоток на статоре может быть много — несколько десятков, это обеспечивает плавность вращения колеса, и достаточную мощность; но все эти обмотки соединяются, в итоге, в три, чередуясь, по окружности, последовательно: 1-2-3-1-2-3-1-2-3… Напротив этих обмоток, на роторе на небольшом расстоянии (с увеличением расстояния сила магнитного поля ослабевает) находятся магниты, изготовленные из редкоземельных элементов. Для непрерывного вращения двигателя последовательно и в строго определенный момент на обмотки подаются импульсы напряжения, что активизирует их магнитные свойства при приближении к нужному магниту.

     Для определения этого момента в статоре установлены датчики Холла(всего 3 штуки). Это специальные датчики, которые определяют положение ротора относительно статора. Реагируя на магнитное поле постоянных магнитов, они подают электрический сигнал, который поступает на контроллер. Получив информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер в нужный момент подает импульсы напряжения на обмотки статора, превращая их в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты ротора, тем самым, обеспечивая его вращение. В результате за полный цикл происходит вращение ротора на один оборот, что показано на анимации работы бесколлекторного двигателя.

Источник:http://www.ryerson.ca/~fsharifi/Courses/MEC830/ACDC/Servo%20Magnetics%20Inc_%204Pole%20Brushless%20DC%20Motor%20%20GIF%20Animation_files/4-pole-bldc-motor021804.gif

    Управление скоростью вращения мотор-колеса, т.е. скоростью движения электровелосипеда, осуществляется при помощи ручки газа за счет изменения количества импульсов напряжения в секунду, которые подаются на обмотки мотор-колеса. Еще один элемент управления мотор-колесом – это датчики, встроенные в тормозные ручки, отключающие подачу питания на двигатель, когда мы хотим затормозить электровелосипед.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать!

     Готовое мотор колесо представляет собой ротор, скрепленный спицами с ободом. Все, что остается сделать покупателю, это одеть камеру и покрышку на обод и установить мотор-колесо на велосипед.Даже неопытный велосипедист легко и быстро переоборудует своей велосипед в электрический,  используя мотор-колесо и грамотно следуя нашей инструкции.

Мотор-колесо «Флайджер» мощностью 350W.


Beno Reevo — очень необычный электровелосипед с бесспицевыми колёсами, сканером отпечатков пальцев и датчиком движения

Компания Beno запустила на Indiegogo сбор средств на необычный велосипед Reevo. Это электрический велосипед с колёсами без спиц.


Кампания уже успешна: при запрашиваемых 50 000 долларов уже собрано 630 000, и в запасе у компании ещё почти месяц. Такой успех может показаться неожиданным, ведь цена составляет 2000 долларов. Правда, цена после выхода на рынок составит и вовсе 3400 долларов, так что экономия огромна.


В основе велосипеда лежит электромотор мощностью 750 Вт и аккумулятор ёмкостью 10,5 А•ч. Максимальная скорость составляет 40 км/ч. Но это спецификации для рынка США. В случае европейского рынка мощность ограничена 250 Вт, при этом остальные параметры те же, но почему-то запас хода указан одинаковым — 60 км. Между версиями есть ещё одно отличие: оба получили систему помощи педалированию, но у американской версии это Класс 2, а у европейской — Класс 1. Отличие в том, что во втором случае есть возможность вообще не крутить педали, так как есть органы управления тягой на руле.

Максимально допустима масса велосипедиста — 120 кг. Рама выполнена из алюминия, размер колёс — 27,5 дюйма. Время полной зарядки батареи заявлено равным 3 часам.

Но велосипед порадует не только дизайном. К примеру, тут есть модуль GPS, который в том числе служит для работы системы безопасности.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! А ещё тут есть датчик отпечатка пальцев, порт USB, датчик освещённости, необычные фары яркостью 800 кд/м2, датчик движения, а также съёмный аккумулятор. Запасной можно приобрести за 250 долларов в рамках кампании на Indiegogo, а потом он будет стоить 350 долларов. Само собой, тут есть также крепление для смартфона.

Компания обещает начать поставки в марте следующего года.

Что такое электрические велосипеды? Как они работают?

Что такое электрические велосипеды?

Когда кто-то слышит электрический велосипед, первое, что он представляет, может быть скутер или электрический мотоцикл, но на самом деле они выглядят совсем иначе. Просто представьте себе обычный велосипед, а затем добавьте к нему несколько электрических компонентов, таких как двигатель, аккумулятор и контроллер, — все это органично интегрировано в конструкцию. Эти предметы составляют основу всех электрических велосипедов на рынке!

Как работают электрические велосипеды

Электровелосипеды педалируют и управляются как обычный велосипед.По большому счету, в электровелосипеде будут использоваться те же детали. Электрический компонент предназначен для увеличения возможностей человека, а не для его полной замены. Это делает препятствия, такие как холмы и встречный ветер, более управляемыми и позволяет вам путешествовать дальше, не уставая.

См. Нашу схему, чтобы более подробно изучить, как работают электрические велосипеды, включая двигатель, аккумулятор, трансмиссию и процесс зарядки:

Поделитесь этим изображением на своем сайте

Пожалуйста, укажите ссылку на EVELO.com с этим графиком.


Выбор подходящего электровелосипеда

Комфорт и качество компонентов по-прежнему важны для электрического велосипеда, как и для обычного велосипеда. Но теперь вам нужно учесть еще несколько вещей.

Двигатель

Электромоторы для велосипеда бывают самых разных номиналов мощности — от 200 Вт до 1000 Вт и более.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Законный предел в США составляет 750 Вт, хотя разные штаты могут устанавливать свои собственные ограничения.

Думайте об этом ограничении как о лошадиных силах. Более высокий рейтинг означает, что велосипед сможет с большей легкостью поднимать больший вес, но за счет использования большей емкости аккумулятора при этом. Следовательно, двигатель мощностью 750 Вт разряжает аккумулятор намного быстрее, чем двигатель на 250 Вт, но он будет более мощным.

Однако необходимо учитывать еще один фактор. Конструкция и расположение двигателя играют важную роль в работе электрических велосипедов.

Самый распространенный тип электродвигателя для электровелосипедов называется ступичный.Обычно он встроен в заднее или переднее колесо. Когда он включен, он тянет или толкает колесо. Хотя эта система работает хорошо, у нее есть один ключевой недостаток. Поскольку он не связан с шестернями велосипеда, он теряет эффективность на холмах и пересеченной местности. Представьте, что вы ведете автомобиль на одной передаче в течение всего дня. Он принесет вам места, но не даст вам оптимального крутящего момента или скорости, которые вы получаете с полным диапазоном передач.

В EVELO мы предлагаем запатентованный двигатель среднего привода, который интегрирован с кривошипом и шестернями.Это добавляет несколько преимуществ:

  • Повышенная производительность при меньшем расходе энергии батареи, поскольку двигатель среднего привода использует существующие передачи велосипеда;
  • Намного лучшая способность преодолевать подъем, так как вы можете переключать передачи в зависимости от наклона; и
  • Управляемость улучшена, поскольку двигатель расположен ближе к земле, сохраняя центрированный и низкий вес.

Аккумулятор

Поскольку аккумулятор влияет на вес, стиль и запас хода велосипеда, его выбор имеет решающее значение.Аккумуляторы играют огромную роль в работе электрических велосипедов. Большинство батарей, которые вы найдете на рынке, относятся к одной из следующих двух категорий:

Свинцово-кислотный герметичный (SLA)

Эти батареи когда-то были стандартным типом батарей для большинства электросамокатов и электрических велосипедов.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! В наши дни в большинстве электросамокатов по-прежнему используются батареи SLA, в то время как электрические велосипеды (которые часто требуют участия человека) выбрали новые технологии аккумуляторов, чтобы сделать велосипед как можно более легким.

Преимущества

Недостатки

  • Тяжелые и громоздкие
  • Предлагаем более короткий диапазон катания
  • Меньший срок службы — примерно 100-300 зарядов полного цикла
  • Требуется дополнительное обслуживание и зарядка сразу после использования

Литий (ион / полимер / марганец и т. Д.)

Это новейшая технология в аккумуляторах. Срок службы литиевой батареи примерно в 2-3 раза больше, чем у батареи SLA.Литиевые батареи намного легче и не требуют обслуживания.

Преимущества

  • Легкий вес — литий-полимерные батареи большой емкости, 36 В, 10 Ач, могут весить всего 6 фунтов!
  • Предлагает больший запас хода — аккумулятор может проехать до 40 миль в режиме помощи педалям (или 20 миль только с дроссельной заслонкой).
  • Более длительный срок службы около 800 зарядок или 3 года практически ежедневного использования

Недостатки

  • Дороже — от 1500 до 3000 долларов и выше

Контроллер

Доступный в различных стилях, контроллер позволяет управлять электроусилителем электрического велосипеда и играет важную роль в работе электрических велосипедов.Для удобства использования контроллер расположен на руле. Существует два основных стиля контроллеров — контроллеры с педальным управлением и контроллеры с дроссельной заслонкой.

Системы, активируемые педалью, предлагают электрическую помощь при нажатии на педали. Нет необходимости включать дроссельную заслонку — простое нажатие на педаль сделает свое дело. Электрические велосипеды с системами, активируемыми педалями, имеют контроллер, установленный на руле, который позволяет вам регулировать уровень помощи, которую вы получаете при нажатии на педали.Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Вы можете набрать желаемый объем помощи, от ее отсутствия до большой помощи.

Контроллеры на основе дроссельной заслонки работают с простым механизмом дроссельной заслонки. Дроссельная заслонка будет либо поворотной, либо нажимной. С дроссельной заслонкой вы просто оттягиваете ее назад или нажимаете на дроссельную заслонку, чтобы получить электрическую помощь. Некоторым электрическим велосипедам не требуется ничего, кроме активации дроссельной заслонки, что позволяет ездить без педалирования.

В целом электрические велосипеды просты в использовании, эксплуатации и обслуживании. В целом они не требуют особого обслуживания сверх того, что требуется для стандартного велосипеда.


Как управлять велосипедом?

Электрические велосипеды очень просты в эксплуатации. Вам, как гонщику, доступны три режима работы:

Только педаль

В любой момент вы можете крутить педали электрического велосипеда так же, как и на обычном велосипеде. Мотор не создает дополнительного сопротивления, поэтому он будет ощущаться так же, как на обычном велосипеде. В зависимости от модели, которую вы покупаете, ваш велосипед будет иметь либо 3, либо 8 передач, либо специальную внутреннюю трансмиссию NuVinci® N360 ™, которая предоставляет вам неограниченное количество передач.

Pedal-Assist (иногда называемый Electric-Assist)

В этом режиме вы можете использовать сочетание энергии человека и электроэнергии. Как только вы включите этот режим с помощью кнопки включения / выключения на руле, двигатель будет плавно подавать электроэнергию, когда вы крутите педали. Вы по-прежнему можете переключать передачи по мере изменения ландшафта, чтобы использовать больший крутящий момент или более высокую скорость. Приятно использовать режим помощи при педалировании, так как он делает езду на велосипеде легкой, сглаживает холмы и дает вам возможность просто наслаждаться собой и пейзажем.

Режим помощи при педалировании обеспечивает три уровня помощи: низкий (30%), средний (60%) и высокий (100%).Электровелосипед как устроен: Принцип работы электровелосипеда: что необходимо знать! Процентное соотношение просто указывает, какую дополнительную мощность двигатель будет обеспечивать в дополнение к педалированию. Низкое значение добавляет 30% мощности к педалированию, в то время как высокое значение по существу удваивает его. Простое нажатие кнопки переключает вас на разные уровни.

Только электрические

Этот режим работы позволяет вам расслабиться и сделать перерыв, поскольку вы позволяете двигателю делать работу.Чтобы использовать режим «только электрический», просто поверните дроссельную заслонку, расположенную на левом руле, и вы почувствуете, как включается мотор и толкает вас вперед. Держите дроссель повернутым, чтобы продолжить движение, или отпустите, если вы готовы начать крутить педали или хотите остановиться. Обратите внимание, что в соответствии с федеральными правилами максимальная скорость в электрическом режиме ограничена 20 милями в час.


Нужны ли мне права для езды на таком?

Электрические велосипеды — все еще довольно новая концепция в США, поэтому существует большая путаница в отношении того, как закон рассматривает их.Федеральный закон рассматривает электрические велосипеды этого класса как обычные велосипеды при условии, что они отвечают двум условиям: (1) максимальная скорость в режиме «только электрический» составляет 20 миль в час; и (2) мощность двигателя не должна превышать 750 Вт.

Электровелосипеды

EVELO соответствуют обоим федеральным требованиям. Мы ограничиваем максимальную скорость в режиме «только электрический» на уровне 20 миль в час, хотя вы, конечно, можете ехать быстрее на своем велосипеде с помощью педали, если хотите. Наши двигатели рассчитаны на 250 Вт, что вполне соответствует федеральным ограничениям.

Следовательно, электрические велосипеды не нуждаются в специальной регистрации, лицензии или страховке для эксплуатации. Более того, они пользуются теми же привилегиями, что и обычные велосипеды, например, им разрешено передвигаться по доступным велосипедным дорожкам.

Однако в разных штатах есть свои особые требования в отношении использования электрических велосипедов. Хотя большинство из них следует федеральному руководству, некоторые действительно разнятся. Если у вас есть вопросы о том, как электрические велосипеды работают в вашем штате, вы можете связаться с нами, и мы укажем вам направление, чтобы узнать дополнительную информацию для вашего штата.Для вашей личной безопасности мы рекомендуем использовать шлем, а также фонари и светоотражатели, даже если это прямо не требуется по закону.

Как работают электрические велосипеды?

Как работают электрические велосипеды? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и
экономичный — велосипеды являются одним из
любимые в мире виды транспорта.Но они не для
все. Им может быть трудно крутить педали вверх и вниз по холму или с тяжелым
нагрузки, а пожилые люди или инвалиды могут счесть их невозможными
управлять. В последние несколько лет появилось новое поколение электровелосипедов
начал революцию в нашем представлении об экологически чистом
транспорт. В этих новых велосипедах есть все удобства автомобилей с
вся простая экономия обычных циклов. Давайте внимательнее посмотрим на
как они работают.

Фото: этот типичный электрический велосипед Sanyo Eneloop (производство снятого с производства) имел запас хода около 30–55 км (17–35 миль) и максимальную скорость около 24 км / ч (15 миль в час).Обратите внимание на 250-ваттный мотор-редуктор на переднем колесе и литий-ионный аккумулятор емкостью 5,7 Ач.
аккумулятор (черный, с маркировкой «Sanyo», прямо перед задним колесом). Изображение с любезного разрешения и любезности Ричарда Мэйсонера, первоначально опубликованное на Flickr под лицензией Creative Commons (CC BY-SA 2.0).

Базовая концепция электровелосипеда

Если у вас есть велосипедные фары с динамо-приводом, значит, у вас уже есть
электрический велосипед! Учтите: пока вы качаете ногами вверх-вниз
на педалях вы заставляете вращаться колеса.Маленькая динамо-машина
(генератор) установлен на
заднее колесо производит крошечный ток
электричество, которое сохраняет ваш
задняя контрольная лампа горит в темноте. Теперь предположим, что вы можете запустить это
процесс в обратном направлении. Что делать, если вы удалили лампу и заменили ее
большой аккумулятор. Вылетит аккумулятор
постоянный электрический ток,
вращая динамо-машину задним ходом, чтобы она вращалась как
электродвигатель. Когда динамо-двигатель вращался, он вращал шину и делал
велосипед ехать без помощи педалей.Эй, presto: электрический
велосипед! Это может показаться немного надуманным, но это более или менее точно
как работают электрические велосипеды.

Основные части электровелосипеда

Электровелосипед состоит из четырех основных частей: аккумуляторов,
двигатель, прочная рама и спицы, и тормоза.

Аккумуляторы

Фото: Электровелосипеды выдаются своими большими аккумуляторными батареями, обычно устанавливаемыми где-то на раме между колесами. На фотографии Sanyo Eneloop вверху аккумулятор установлен вертикально рядом с подседельной трубой.

Батареи самые важные
части велосипеда, потому что (если вы не крутите педали) они
содержат всю силу, которая будет вести вас вперед. Типичный электровелосипед
батареи дают около 350–500 Вт мощности (это примерно 35–50 вольт и
10 ампер), что примерно на четверть меньше, чем нужно для
электрический тостер. Теоретически вы можете использовать любую батарею на
велосипед. Однако на практике вы хотите использовать что-то, что хранит
много энергии, не будучи слишком тяжелым — иначе вы будете использовать половину своего
мощность просто перемещает аккумулятор! Это исключает тяжелые
свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые запускают автомобили, хотя некоторые электрические
велосипеды используют их.Легкий
литий-ионные аккумуляторы,
аналогично тем, что используются в портативных компьютерах,
мобильные (сотовые) телефоны и MP3
игроков, сейчас самый популярный выбор, хотя они больше
дорогие
чем старые аккумуляторные батареи, такие как никель-кадмиевые
(«никад»). Обычные аккумуляторы дают вашему велосипеду диапазон от 10 до 40
миль между зарядами (в зависимости от местности) и максимальной скоростью
10–20 миль в час (это примерно максимум, допустимый в большинстве стран.
транспортных средств по закону). Вы можете расширить диапазон, крутя педали или
в свободное время.

Электродвигатель

В теоретическом электрическом велосипеде, который мы рассмотрели выше, у нас был
динамо / двигатель, приводящий в движение заднее колесо напрямую, просто нажав на
шина. Большинство электрических велосипедов работают иначе. У них компактные электродвигатели
встроен в ступицу заднего или переднего колеса (или установлен в центре
велосипеда и соединен с звездочкой педали). Взгляни на
ступица электрического велосипеда, и, вероятно, вы увидите, что она намного толще и крупнее
чем на обычном байке.Вы можете узнать больше о том, как работают эти двигатели, в нашей основной статье о ступичных двигателях.

Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: если вы сняли кожух,
вот такие вещи вы бы увидели. Это простой бесщеточный мотор от вентилятора охлаждения ПК, но он работает
примерно так же, как ступичный двигатель велосипеда. Статическая часть состоит из четырех катушек электромагнита (слева) и вращающегося
часть (правая) сделана из постоянного магнита (серое кольцо), который крепится к ней. Когда катушки находятся под напряжением в
Последовательно они создают магнитное поле, которое заставляет вращаться постоянный магнит и вентилятор.На первый взгляд ступичный двигатель выглядит очень
как обычная велосипедная ступица, но присмотритесь внимательнее, и вы обнаружите, что она намного громоздче.

Изображение: ступичные двигатели — не единственный способ приводить в действие колеса электрического велосипеда. Если вы когда-нибудь наблюдали, как мышь носится внутри колеса для упражнений, вы, возможно, задавались вопросом, можно ли управлять колесом электрически таким же образом, с чем-то, что прижимается к внутренней стороне обода. Компания под названием GeoOrbital разрабатывает гениальный механический эквивалент, который может использоваться для питания обычных велосипедов — а вот упрощенная иллюстрация того, как это работает.Он имеет приводной ролик с электроприводом (красный), который прижимается к внутреннему ободу, питаемый от аккумуляторной батареи (оранжевый), которая плотно сидит внутри колеса. Два направляющих ролика (синие), смонтированные на натянутом каркасе (зеленый), заменяют обычное расположение спиц. Согласно GeoOrbital, вы можете установить одно из его колес на обычный велосипед всего за 60 секунд.

Рама

Рама электровелосипеда тоже должна немного отличаться. В
основная часть рамы (бита, выдерживающая ваш вес) обычно
из легкого алюминиевого сплава: чем легче рама, тем
меньше вес велосипеда в целом, и тем дальше он может путешествовать
перед перезарядкой батарей.Спицы на колесе тоже
должны быть прочнее тонких спиц на традиционном велосипеде.
Это потому, что электродвигатель в ступице раскручивает колесо с большим усилием.
крутящего момента (известного как крутящий момент) и, если бы спицы были обычными
легкие, они могли гнуться или согнуться.

Тормоза

Некоторые электрические велосипеды утверждают, что используют изящный трюк под названием
рекуперативное торможение. Если
Вы начинаете крутить педали на велосипеде или спускаться с горы, крутятся колеса
поверните электродвигатель в ступице задним ходом и начните заряжать
батареи.На практике рекуперативное торможение далеко не так полезно
на электровелосипеде, как на электричке или автомобиле.
Электрический велосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не получает (и не теряет) ничего подобного.
столько же кинетической энергии, когда он запускается и останавливается.
Вам придется спуститься с очень многих холмов, чтобы зарядиться
батарейки полностью, что обычно непрактично. А что
смысл крутить колеса просто чтобы зарядить аккумулятор? Ты
с таким же успехом мог бы купить для начала обычный велосипед!

Два типа электродвигателей для велосипедов

Фото: Комплект усилителя мощности Zap Electric превращает обычный велосипед в электрический.Прямо над задним колесом, за ногой полицейского, есть прикрепленный на болтах электродвигатель постоянного тока (весом чуть более 3 кг или 7 фунтов), который прижимается к шине и управляет ею простым трением. Двигатель питается от компактной свинцово-кислотной батареи (весом около 5,5 кг или 12 фунтов) внутри защитного нейлонового мешка. Этот комплект добавляет байку немного веса, но при необходимости дает дополнительный запас хода и скорость. Фотография сделана Риком Тангом в Санта-Розе, Калифорния, любезно предоставлена ​​Министерством энергетики США / NREL.

Существует два основных типа электрического цикла, широко известных как полный и вспомогательный, и
они различаются способом питания от электродвигателя:

  • Full-power : Эти велосипеды разработаны для минимального нажатия педалей на относительно коротких дистанциях.У них большие батареи и мощные мотор-редукторы, и они, как правило, большие, прочные и тяжелые. Такие велосипеды созданы для людей, которые любят ездить на велосипеде, но ненавидят крутить педали! Поскольку вы постоянно используете питание, диапазон ограничен (обычно 16–30 км или 10–20 миль).
  • Power-assist : Также известные как велосипеды с педалями, это велосипедные эквиваленты гибридных автомобилей: они разработаны для того, чтобы крутить педали довольно много времени и иметь электрический привод, когда вы устали или когда вы чувствуете себя как небольшая электрическая помощь (например, когда вы идете в гору).В отличие от мотоциклов с полной мощностью, у них нет ступичных двигателей; вместо этого есть отдельный
    электродвигатель, установленный рядом с задним колесом и приводящий его в движение либо через зубчатую звездочку, либо просто прижимая заднее колесо.
    Если мотор-редуктор трудно или невозможно крутить педали без какой-либо мощности (потому что вы фактически превращаете его в генератор),
    Электродвигатели с усилителем легко вращаются с небольшим сопротивлением или без него, когда вы крутите педали. Это дает велосипедам с усилителем гораздо больший запас хода, чем у мотоциклов со ступичным двигателем (80–145 км или 50–90 миль).

Насколько экологически безопасны электрические велосипеды?

Фото: Может ли солнечная энергия стать будущим электрических велосипедов? Большая солнечная панель, установленная над задним колесом этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не чувствует желания крутить педали. Использование экологически чистой солнечной энергии устранит проблему необходимости заряжать электрические велосипеды электричеством, вырабатываемым из ископаемого топлива, и поможет значительно расширить их диапазон.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Нет никаких сомнений в том, что электрические велосипеды намного лучше
окружающей среды, чем бензиновые автомобильные двигатели.
Но это не значит
они совершенно идеальны. Изготовление и утилизация батарей могут быть
очень загрязняет окружающую среду. Не только это, но электрический велосипед все еще использует
энергия, которая должна откуда-то исходить. Ты
может подумать, что вы используете чистую зеленую энергию, но электричество, которое вы используете для
пришли из грязной старой угольной электростанции
установка или управляемая ядерной энергией.(Если вам повезет, конечно, это могло быть от солнечных батарей или
ветряк!)
Электровелосипеды далеко не так экологичны, как обычные велосипеды-толкатели, но
Ничто не бывает совершенным, и, как часто говорят, «прекрасное — враг хорошего».
Электрические велосипеды — это, безусловно, шаг в правильном направлении. Если бы все использовали их для передвижения вместо автомобилей, глобальное потепление могло бы стать меньшей проблемой, и мир стал бы намного чище и здоровее!

Диаграмма

: электрические велосипеды быстро становятся популярными.На этой диаграмме показан рост продаж того, что производители называют «электрическими циклами с поддержкой электроэнергии (EPAC)» в европейских странах за последнее десятилетие. Ежегодно в Европе продается несколько миллионов электрических велосипедов, что составляет около 10 процентов от общего объема продаж велосипедов в Европе. Эта диаграмма не показывает, что велосипеды в одних странах гораздо популярнее, чем в других: на четыре страны приходится около 70 процентов всех продаж (Германия — 36 процентов; Нидерланды — 16 процентов; Бельгия — 10 процентов; и Франция 8 процентов).Источник данных: CONEBI (Конфедерация европейской велосипедной индустрии).

Кто изобрел электрические велосипеды?

Работа: Один из первых электровелосипедов. Две работы из
Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона,
любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Обратите внимание, что мы раскрасили
исходное изображение и немного отредактировано для повышения четкости.

Самый старый патент на электрический велосипед, который мне удалось найти в Бюро патентов и товарных знаков США, — это
one, автор Огден Болтон младший .Кантона Огайо, который был подан в сентябре 1895 года и предоставлен три месяца спустя.
Из этих оригинальных диаграмм видно, что он удивительно похож на современные электрические велосипеды. В
На общем изображении слева вы можете увидеть ступичный двигатель на заднем колесе (синий), аккумулятор, подвешенный к раме (красный), и простое управление на руле, чтобы машина остановилась и уехала. В более подробном разрезе ступичного двигателя справа вы можете
см. шестиполюсный магнит в центре (оранжевый), прикрученный к раме, и якорь (сделанный из витой проволоки, желтый), который вращается
вокруг него при включении тока.Даже по современным меркам это довольно здоровенный мотор; Огдон упоминает
«сильный ток при низком напряжении — например, чтобы нести сто ампер при десяти вольтах». Так вот
1000 Вт, что примерно вдвое превышает мощность типичного современного двигателя ступицы велосипеда.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013.Благодаря большому количеству деталей, множеству фотографий и иллюстраций эта книга подходит как для просмотра, так и для обучения.
  • «Постройте свой собственный электрический велосипед», Мэтью Слинн. TAB Green Guru Guides / McGraw-Hill, 2010. Знакомит с электрическими велосипедами и их преимуществами, обсуждает вопросы безопасности и юридические вопросы, а затем продолжает объяснять, как построить велосипед с комплектом ступичного двигателя. Также охватывает ремонт, техническое обслуживание и более сложные проекты.
  • Электрические велосипеды Дэвида Хеншоу и Ричарда Писа. Отличные книги, 2010.Знакомит с электрическими велосипедами, описывает их историю и объясняет, как выбрать и использовать собственный велосипед.
  • Электрические велосипеды: руководство по проектированию и использованию Уильяма К. Морчина и Генри Омана. Руководство по электрическому велосипеду, 2006 г. Базовая вводная брошюра.

Статьи

  • Вперед в 2021 году: как купить электрический велосипед, Патрик Коллисон, The Guardian, 26 декабря 2020 г. В актуальном руководстве для покупателя предлагаются советы по покупке и некоторые популярные модели.
  • Как электронный велосипед изменил мою жизнь, Дженнифер Финни Бойлан, The New York Times, 20 августа 2019 г. Как электронный велосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» подвергает испытанию велосипеды с усилителем мощности.
  • Колесо GeoOrbital позволяет сделать ваш велосипед электрическим за считанные минуты. Автор Филип Э. Росс. IEEE Spectrum, 26 апреля 2016 г. Колесо помощи педали, финансируемое GeoOrbital, обещает «сделать ваш велосипед электрическим за 60 секунд.«
  • Гретхен Рейнольдс «Удивительные преимущества электрического велосипеда для здоровья». The New York Times, 6 июля 2016 г. Электровелосипеды могут побудить автомобилистов снова сесть на два колеса, что принесет реальную пользу их здоровью.
  • Колесо дает велосипедистам дополнительный толчок: BBC News, 27 февраля 2015 г. Новое устройство под названием Copenhagen Wheel превращает велосипеды-толкатели в электрические «гибриды».
  • Дэнни Хаким, продажи электронных велосипедов в Европе стремительно растут. The New York Times, 8 августа 2014 года. Похоже, что в Европе популярны электрические велосипеды, но при ближайшем рассмотрении некоторые страны покупают их намного быстрее, чем другие.
  • Электроусилитель для велосипедистов Дж. Дэвида Гудмана. The New York Times, 31 января 2010 г. В Китае насчитывается более 120 миллионов электрических велосипедов, и теперь китайские производители поддержали технологию, они способствуют росту на других мировых рынках.
  • The Hybrid E-Bike, Дэвид Шнайдер, IEEE Spectrum, 31 августа 2009 г. Исследует способы сделать свой собственный велосипед с педалями.

Патенты

  • Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона, 31 декабря 1895 г.Возможно, это первый в мире электрический велосипед, как описано выше.
  • Патент США 3921741: Велосипед с электродвигателем.
    Ирвин Гарфинкль и др., Avco Group, 25 ноября 1975 года. Мотоцикл-ступица 1970-х годов.
  • Патент США 6,874,592: Велосипед с электроприводом.
    Казунобу Йокотани и Хидеаки Аоки, Sanyo Electric Co., Ltd., 5 апреля 2005 г. Современный электрический велосипед с рекуперативным торможением.
  • Патент США 20160068056: Автономные планетарные орбитальные колеса в сборе, Майкл Буртов и др., GeoOrbital, 10 марта 2016 г.Подробное техническое описание инновационной, простой в установке замены передних колес GeoOrbital.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2018) Электровелосипеды. Получено с https://www.explainthatstuff.com/electricbikes.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают электрические велосипеды?

Как работают электрические велосипеды? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и
экономичный — велосипеды являются одним из
любимые в мире виды транспорта. Но они не для
все. Им может быть трудно крутить педали вверх и вниз по холму или с тяжелым
нагрузки, а пожилые люди или инвалиды могут счесть их невозможными
управлять.В последние несколько лет появилось новое поколение электровелосипедов
начал революцию в нашем представлении об экологически чистом
транспорт. В этих новых велосипедах есть все удобства автомобилей с
вся простая экономия обычных циклов. Давайте внимательнее посмотрим на
как они работают.

Фото: этот типичный электрический велосипед Sanyo Eneloop (производство снятого с производства) имел запас хода около 30–55 км (17–35 миль) и максимальную скорость около 24 км / ч (15 миль в час). Обратите внимание на 250-ваттный мотор-редуктор на переднем колесе и 5.7Ач литий-ионный
аккумулятор (черный, с маркировкой «Sanyo», прямо перед задним колесом). Изображение с любезного разрешения и любезности Ричарда Мэйсонера, первоначально опубликованное на Flickr под лицензией Creative Commons (CC BY-SA 2.0).

Базовая концепция электровелосипеда

Если у вас есть велосипедные фары с динамо-приводом, значит, у вас уже есть
электрический велосипед! Учтите: пока вы качаете ногами вверх-вниз
на педалях вы заставляете вращаться колеса. Маленькая динамо-машина
(генератор) установлен на
заднее колесо производит крошечный ток
электричество, которое сохраняет ваш
задняя контрольная лампа горит в темноте.Теперь предположим, что вы можете запустить это
процесс в обратном направлении. Что делать, если вы удалили лампу и заменили ее
большой аккумулятор. Вылетит аккумулятор
постоянный электрический ток,
вращая динамо-машину задним ходом, чтобы она вращалась как
электродвигатель. Когда динамо-двигатель вращался, он вращал шину и делал
велосипед ехать без помощи педалей. Эй, presto: электрический
велосипед! Это может показаться немного надуманным, но это более или менее точно
как работают электрические велосипеды.

Основные части электровелосипеда

Электровелосипед состоит из четырех основных частей: аккумуляторов,
двигатель, прочная рама и спицы, и тормоза.

Аккумуляторы

Фото: Электровелосипеды выдаются своими большими аккумуляторными батареями, обычно устанавливаемыми где-то на раме между колесами. На фотографии Sanyo Eneloop вверху аккумулятор установлен вертикально рядом с подседельной трубой.

Батареи самые важные
части велосипеда, потому что (если вы не крутите педали) они
содержат всю силу, которая будет вести вас вперед. Типичный электровелосипед
батареи дают около 350–500 Вт мощности (это примерно 35–50 вольт и
10 ампер), что примерно на четверть меньше, чем нужно для
электрический тостер.Теоретически вы можете использовать любую батарею на
велосипед. Однако на практике вы хотите использовать что-то, что хранит
много энергии, не будучи слишком тяжелым — иначе вы будете использовать половину своего
мощность просто перемещает аккумулятор! Это исключает тяжелые
свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые запускают автомобили, хотя некоторые электрические
велосипеды используют их. Легкий
литий-ионные аккумуляторы,
аналогично тем, что используются в портативных компьютерах,
мобильные (сотовые) телефоны и MP3
игроков, сейчас самый популярный выбор, хотя они больше
дорогие
чем старые аккумуляторные батареи, такие как никель-кадмиевые
(«никад»).Обычные аккумуляторы дают вашему велосипеду диапазон от 10 до 40
миль между зарядами (в зависимости от местности) и максимальной скоростью
10–20 миль в час (это примерно максимум, допустимый в большинстве стран.
транспортных средств по закону). Вы можете расширить диапазон, крутя педали или
в свободное время.

Электродвигатель

В теоретическом электрическом велосипеде, который мы рассмотрели выше, у нас был
динамо / двигатель, приводящий в движение заднее колесо напрямую, просто нажав на
шина. Большинство электрических велосипедов работают иначе.У них компактные электродвигатели
встроен в ступицу заднего или переднего колеса (или установлен в центре
велосипеда и соединен с звездочкой педали). Взгляни на
ступица электрического велосипеда, и, вероятно, вы увидите, что она намного толще и крупнее
чем на обычном байке. Вы можете узнать больше о том, как работают эти двигатели, в нашей основной статье о ступичных двигателях.

Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: если вы сняли кожух,
вот такие вещи вы бы увидели.Это простой бесщеточный мотор от вентилятора охлаждения ПК, но он работает
примерно так же, как ступичный двигатель велосипеда. Статическая часть состоит из четырех катушек электромагнита (слева) и вращающегося
часть (правая) сделана из постоянного магнита (серое кольцо), который крепится к ней. Когда катушки находятся под напряжением в
Последовательно они создают магнитное поле, которое заставляет вращаться постоянный магнит и вентилятор. На первый взгляд ступичный двигатель выглядит очень
как обычная велосипедная ступица, но присмотритесь внимательнее, и вы обнаружите, что она намного громоздче.

Изображение: ступичные двигатели — не единственный способ приводить в действие колеса электрического велосипеда. Если вы когда-нибудь наблюдали, как мышь носится внутри колеса для упражнений, вы, возможно, задавались вопросом, можно ли управлять колесом электрически таким же образом, с чем-то, что прижимается к внутренней стороне обода. Компания под названием GeoOrbital разрабатывает гениальный механический эквивалент, который может использоваться для питания обычных велосипедов — а вот упрощенная иллюстрация того, как это работает. Он имеет приводной ролик с электроприводом (красный), который прижимается к внутреннему ободу, питаемый от аккумуляторной батареи (оранжевый), которая плотно сидит внутри колеса.Два направляющих ролика (синие), смонтированные на натянутом каркасе (зеленый), заменяют обычное расположение спиц. Согласно GeoOrbital, вы можете установить одно из его колес на обычный велосипед всего за 60 секунд.

Рама

Рама электровелосипеда тоже должна немного отличаться. В
основная часть рамы (бита, выдерживающая ваш вес) обычно
из легкого алюминиевого сплава: чем легче рама, тем
меньше вес велосипеда в целом, и тем дальше он может путешествовать
перед перезарядкой батарей.Спицы на колесе тоже
должны быть прочнее тонких спиц на традиционном велосипеде.
Это потому, что электродвигатель в ступице раскручивает колесо с большим усилием.
крутящего момента (известного как крутящий момент) и, если бы спицы были обычными
легкие, они могли гнуться или согнуться.

Тормоза

Некоторые электрические велосипеды утверждают, что используют изящный трюк под названием
рекуперативное торможение. Если
Вы начинаете крутить педали на велосипеде или спускаться с горы, крутятся колеса
поверните электродвигатель в ступице задним ходом и начните заряжать
батареи.На практике рекуперативное торможение далеко не так полезно
на электровелосипеде, как на электричке или автомобиле.
Электрический велосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не получает (и не теряет) ничего подобного.
столько же кинетической энергии, когда он запускается и останавливается.
Вам придется спуститься с очень многих холмов, чтобы зарядиться
батарейки полностью, что обычно непрактично. А что
смысл крутить колеса просто чтобы зарядить аккумулятор? Ты
с таким же успехом мог бы купить для начала обычный велосипед!

Два типа электродвигателей для велосипедов

Фото: Комплект усилителя мощности Zap Electric превращает обычный велосипед в электрический.Прямо над задним колесом, за ногой полицейского, есть прикрепленный на болтах электродвигатель постоянного тока (весом чуть более 3 кг или 7 фунтов), который прижимается к шине и управляет ею простым трением. Двигатель питается от компактной свинцово-кислотной батареи (весом около 5,5 кг или 12 фунтов) внутри защитного нейлонового мешка. Этот комплект добавляет байку немного веса, но при необходимости дает дополнительный запас хода и скорость. Фотография сделана Риком Тангом в Санта-Розе, Калифорния, любезно предоставлена ​​Министерством энергетики США / NREL.

Существует два основных типа электрического цикла, широко известных как полный и вспомогательный, и
они различаются способом питания от электродвигателя:

  • Full-power : Эти велосипеды разработаны для минимального нажатия педалей на относительно коротких дистанциях.У них большие батареи и мощные мотор-редукторы, и они, как правило, большие, прочные и тяжелые. Такие велосипеды созданы для людей, которые любят ездить на велосипеде, но ненавидят крутить педали! Поскольку вы постоянно используете питание, диапазон ограничен (обычно 16–30 км или 10–20 миль).
  • Power-assist : Также известные как велосипеды с педалями, это велосипедные эквиваленты гибридных автомобилей: они разработаны для того, чтобы крутить педали довольно много времени и иметь электрический привод, когда вы устали или когда вы чувствуете себя как небольшая электрическая помощь (например, когда вы идете в гору).В отличие от мотоциклов с полной мощностью, у них нет ступичных двигателей; вместо этого есть отдельный
    электродвигатель, установленный рядом с задним колесом и приводящий его в движение либо через зубчатую звездочку, либо просто прижимая заднее колесо.
    Если мотор-редуктор трудно или невозможно крутить педали без какой-либо мощности (потому что вы фактически превращаете его в генератор),
    Электродвигатели с усилителем легко вращаются с небольшим сопротивлением или без него, когда вы крутите педали. Это дает велосипедам с усилителем гораздо больший запас хода, чем у мотоциклов со ступичным двигателем (80–145 км или 50–90 миль).

Насколько экологически безопасны электрические велосипеды?

Фото: Может ли солнечная энергия стать будущим электрических велосипедов? Большая солнечная панель, установленная над задним колесом этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не чувствует желания крутить педали. Использование экологически чистой солнечной энергии устранит проблему необходимости заряжать электрические велосипеды электричеством, вырабатываемым из ископаемого топлива, и поможет значительно расширить их диапазон.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Нет никаких сомнений в том, что электрические велосипеды намного лучше
окружающей среды, чем бензиновые автомобильные двигатели.
Но это не значит
они совершенно идеальны. Изготовление и утилизация батарей могут быть
очень загрязняет окружающую среду. Не только это, но электрический велосипед все еще использует
энергия, которая должна откуда-то исходить. Ты
может подумать, что вы используете чистую зеленую энергию, но электричество, которое вы используете для
пришли из грязной старой угольной электростанции
установка или управляемая ядерной энергией.(Если вам повезет, конечно, это могло быть от солнечных батарей или
ветряк!)
Электровелосипеды далеко не так экологичны, как обычные велосипеды-толкатели, но
Ничто не бывает совершенным, и, как часто говорят, «прекрасное — враг хорошего».
Электрические велосипеды — это, безусловно, шаг в правильном направлении. Если бы все использовали их для передвижения вместо автомобилей, глобальное потепление могло бы стать меньшей проблемой, и мир стал бы намного чище и здоровее!

Диаграмма

: электрические велосипеды быстро становятся популярными.На этой диаграмме показан рост продаж того, что производители называют «электрическими циклами с поддержкой электроэнергии (EPAC)» в европейских странах за последнее десятилетие. Ежегодно в Европе продается несколько миллионов электрических велосипедов, что составляет около 10 процентов от общего объема продаж велосипедов в Европе. Эта диаграмма не показывает, что велосипеды в одних странах гораздо популярнее, чем в других: на четыре страны приходится около 70 процентов всех продаж (Германия — 36 процентов; Нидерланды — 16 процентов; Бельгия — 10 процентов; и Франция 8 процентов).Источник данных: CONEBI (Конфедерация европейской велосипедной индустрии).

Кто изобрел электрические велосипеды?

Работа: Один из первых электровелосипедов. Две работы из
Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона,
любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Обратите внимание, что мы раскрасили
исходное изображение и немного отредактировано для повышения четкости.

Самый старый патент на электрический велосипед, который мне удалось найти в Бюро патентов и товарных знаков США, — это
one, автор Огден Болтон младший .Кантона Огайо, который был подан в сентябре 1895 года и предоставлен три месяца спустя.
Из этих оригинальных диаграмм видно, что он удивительно похож на современные электрические велосипеды. В
На общем изображении слева вы можете увидеть ступичный двигатель на заднем колесе (синий), аккумулятор, подвешенный к раме (красный), и простое управление на руле, чтобы машина остановилась и уехала. В более подробном разрезе ступичного двигателя справа вы можете
см. шестиполюсный магнит в центре (оранжевый), прикрученный к раме, и якорь (сделанный из витой проволоки, желтый), который вращается
вокруг него при включении тока.Даже по современным меркам это довольно здоровенный мотор; Огдон упоминает
«сильный ток при низком напряжении — например, чтобы нести сто ампер при десяти вольтах». Так вот
1000 Вт, что примерно вдвое превышает мощность типичного современного двигателя ступицы велосипеда.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013.Благодаря большому количеству деталей, множеству фотографий и иллюстраций эта книга подходит как для просмотра, так и для обучения.
  • «Постройте свой собственный электрический велосипед», Мэтью Слинн. TAB Green Guru Guides / McGraw-Hill, 2010. Знакомит с электрическими велосипедами и их преимуществами, обсуждает вопросы безопасности и юридические вопросы, а затем продолжает объяснять, как построить велосипед с комплектом ступичного двигателя. Также охватывает ремонт, техническое обслуживание и более сложные проекты.
  • Электрические велосипеды Дэвида Хеншоу и Ричарда Писа. Отличные книги, 2010.Знакомит с электрическими велосипедами, описывает их историю и объясняет, как выбрать и использовать собственный велосипед.
  • Электрические велосипеды: руководство по проектированию и использованию Уильяма К. Морчина и Генри Омана. Руководство по электрическому велосипеду, 2006 г. Базовая вводная брошюра.

Статьи

  • Вперед в 2021 году: как купить электрический велосипед, Патрик Коллисон, The Guardian, 26 декабря 2020 г. В актуальном руководстве для покупателя предлагаются советы по покупке и некоторые популярные модели.
  • Как электронный велосипед изменил мою жизнь, Дженнифер Финни Бойлан, The New York Times, 20 августа 2019 г. Как электронный велосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» подвергает испытанию велосипеды с усилителем мощности.
  • Колесо GeoOrbital позволяет сделать ваш велосипед электрическим за считанные минуты. Автор Филип Э. Росс. IEEE Spectrum, 26 апреля 2016 г. Колесо помощи педали, финансируемое GeoOrbital, обещает «сделать ваш велосипед электрическим за 60 секунд.«
  • Гретхен Рейнольдс «Удивительные преимущества электрического велосипеда для здоровья». The New York Times, 6 июля 2016 г. Электровелосипеды могут побудить автомобилистов снова сесть на два колеса, что принесет реальную пользу их здоровью.
  • Колесо дает велосипедистам дополнительный толчок: BBC News, 27 февраля 2015 г. Новое устройство под названием Copenhagen Wheel превращает велосипеды-толкатели в электрические «гибриды».
  • Дэнни Хаким, продажи электронных велосипедов в Европе стремительно растут. The New York Times, 8 августа 2014 года. Похоже, что в Европе популярны электрические велосипеды, но при ближайшем рассмотрении некоторые страны покупают их намного быстрее, чем другие.
  • Электроусилитель для велосипедистов Дж. Дэвида Гудмана. The New York Times, 31 января 2010 г. В Китае насчитывается более 120 миллионов электрических велосипедов, и теперь китайские производители поддержали технологию, они способствуют росту на других мировых рынках.
  • The Hybrid E-Bike, Дэвид Шнайдер, IEEE Spectrum, 31 августа 2009 г. Исследует способы сделать свой собственный велосипед с педалями.

Патенты

  • Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона, 31 декабря 1895 г.Возможно, это первый в мире электрический велосипед, как описано выше.
  • Патент США 3921741: Велосипед с электродвигателем.
    Ирвин Гарфинкль и др., Avco Group, 25 ноября 1975 года. Мотоцикл-ступица 1970-х годов.
  • Патент США 6,874,592: Велосипед с электроприводом.
    Казунобу Йокотани и Хидеаки Аоки, Sanyo Electric Co., Ltd., 5 апреля 2005 г. Современный электрический велосипед с рекуперативным торможением.
  • Патент США 20160068056: Автономные планетарные орбитальные колеса в сборе, Майкл Буртов и др., GeoOrbital, 10 марта 2016 г.Подробное техническое описание инновационной, простой в установке замены передних колес GeoOrbital.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2018) Электровелосипеды. Получено с https://www.explainthatstuff.com/electricbikes.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают электрические велосипеды?

Как работают электрические велосипеды? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и
экономичный — велосипеды являются одним из
любимые в мире виды транспорта. Но они не для
все. Им может быть трудно крутить педали вверх и вниз по холму или с тяжелым
нагрузки, а пожилые люди или инвалиды могут счесть их невозможными
управлять.В последние несколько лет появилось новое поколение электровелосипедов
начал революцию в нашем представлении об экологически чистом
транспорт. В этих новых велосипедах есть все удобства автомобилей с
вся простая экономия обычных циклов. Давайте внимательнее посмотрим на
как они работают.

Фото: этот типичный электрический велосипед Sanyo Eneloop (производство снятого с производства) имел запас хода около 30–55 км (17–35 миль) и максимальную скорость около 24 км / ч (15 миль в час). Обратите внимание на 250-ваттный мотор-редуктор на переднем колесе и 5.7Ач литий-ионный
аккумулятор (черный, с маркировкой «Sanyo», прямо перед задним колесом). Изображение с любезного разрешения и любезности Ричарда Мэйсонера, первоначально опубликованное на Flickr под лицензией Creative Commons (CC BY-SA 2.0).

Базовая концепция электровелосипеда

Если у вас есть велосипедные фары с динамо-приводом, значит, у вас уже есть
электрический велосипед! Учтите: пока вы качаете ногами вверх-вниз
на педалях вы заставляете вращаться колеса. Маленькая динамо-машина
(генератор) установлен на
заднее колесо производит крошечный ток
электричество, которое сохраняет ваш
задняя контрольная лампа горит в темноте.Теперь предположим, что вы можете запустить это
процесс в обратном направлении. Что делать, если вы удалили лампу и заменили ее
большой аккумулятор. Вылетит аккумулятор
постоянный электрический ток,
вращая динамо-машину задним ходом, чтобы она вращалась как
электродвигатель. Когда динамо-двигатель вращался, он вращал шину и делал
велосипед ехать без помощи педалей. Эй, presto: электрический
велосипед! Это может показаться немного надуманным, но это более или менее точно
как работают электрические велосипеды.

Основные части электровелосипеда

Электровелосипед состоит из четырех основных частей: аккумуляторов,
двигатель, прочная рама и спицы, и тормоза.

Аккумуляторы

Фото: Электровелосипеды выдаются своими большими аккумуляторными батареями, обычно устанавливаемыми где-то на раме между колесами. На фотографии Sanyo Eneloop вверху аккумулятор установлен вертикально рядом с подседельной трубой.

Батареи самые важные
части велосипеда, потому что (если вы не крутите педали) они
содержат всю силу, которая будет вести вас вперед. Типичный электровелосипед
батареи дают около 350–500 Вт мощности (это примерно 35–50 вольт и
10 ампер), что примерно на четверть меньше, чем нужно для
электрический тостер.Теоретически вы можете использовать любую батарею на
велосипед. Однако на практике вы хотите использовать что-то, что хранит
много энергии, не будучи слишком тяжелым — иначе вы будете использовать половину своего
мощность просто перемещает аккумулятор! Это исключает тяжелые
свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые запускают автомобили, хотя некоторые электрические
велосипеды используют их. Легкий
литий-ионные аккумуляторы,
аналогично тем, что используются в портативных компьютерах,
мобильные (сотовые) телефоны и MP3
игроков, сейчас самый популярный выбор, хотя они больше
дорогие
чем старые аккумуляторные батареи, такие как никель-кадмиевые
(«никад»).Обычные аккумуляторы дают вашему велосипеду диапазон от 10 до 40
миль между зарядами (в зависимости от местности) и максимальной скоростью
10–20 миль в час (это примерно максимум, допустимый в большинстве стран.
транспортных средств по закону). Вы можете расширить диапазон, крутя педали или
в свободное время.

Электродвигатель

В теоретическом электрическом велосипеде, который мы рассмотрели выше, у нас был
динамо / двигатель, приводящий в движение заднее колесо напрямую, просто нажав на
шина. Большинство электрических велосипедов работают иначе.У них компактные электродвигатели
встроен в ступицу заднего или переднего колеса (или установлен в центре
велосипеда и соединен с звездочкой педали). Взгляни на
ступица электрического велосипеда, и, вероятно, вы увидите, что она намного толще и крупнее
чем на обычном байке. Вы можете узнать больше о том, как работают эти двигатели, в нашей основной статье о ступичных двигателях.

Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: если вы сняли кожух,
вот такие вещи вы бы увидели.Это простой бесщеточный мотор от вентилятора охлаждения ПК, но он работает
примерно так же, как ступичный двигатель велосипеда. Статическая часть состоит из четырех катушек электромагнита (слева) и вращающегося
часть (правая) сделана из постоянного магнита (серое кольцо), который крепится к ней. Когда катушки находятся под напряжением в
Последовательно они создают магнитное поле, которое заставляет вращаться постоянный магнит и вентилятор. На первый взгляд ступичный двигатель выглядит очень
как обычная велосипедная ступица, но присмотритесь внимательнее, и вы обнаружите, что она намного громоздче.

Изображение: ступичные двигатели — не единственный способ приводить в действие колеса электрического велосипеда. Если вы когда-нибудь наблюдали, как мышь носится внутри колеса для упражнений, вы, возможно, задавались вопросом, можно ли управлять колесом электрически таким же образом, с чем-то, что прижимается к внутренней стороне обода. Компания под названием GeoOrbital разрабатывает гениальный механический эквивалент, который может использоваться для питания обычных велосипедов — а вот упрощенная иллюстрация того, как это работает. Он имеет приводной ролик с электроприводом (красный), который прижимается к внутреннему ободу, питаемый от аккумуляторной батареи (оранжевый), которая плотно сидит внутри колеса.Два направляющих ролика (синие), смонтированные на натянутом каркасе (зеленый), заменяют обычное расположение спиц. Согласно GeoOrbital, вы можете установить одно из его колес на обычный велосипед всего за 60 секунд.

Рама

Рама электровелосипеда тоже должна немного отличаться. В
основная часть рамы (бита, выдерживающая ваш вес) обычно
из легкого алюминиевого сплава: чем легче рама, тем
меньше вес велосипеда в целом, и тем дальше он может путешествовать
перед перезарядкой батарей.Спицы на колесе тоже
должны быть прочнее тонких спиц на традиционном велосипеде.
Это потому, что электродвигатель в ступице раскручивает колесо с большим усилием.
крутящего момента (известного как крутящий момент) и, если бы спицы были обычными
легкие, они могли гнуться или согнуться.

Тормоза

Некоторые электрические велосипеды утверждают, что используют изящный трюк под названием
рекуперативное торможение. Если
Вы начинаете крутить педали на велосипеде или спускаться с горы, крутятся колеса
поверните электродвигатель в ступице задним ходом и начните заряжать
батареи.На практике рекуперативное торможение далеко не так полезно
на электровелосипеде, как на электричке или автомобиле.
Электрический велосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не получает (и не теряет) ничего подобного.
столько же кинетической энергии, когда он запускается и останавливается.
Вам придется спуститься с очень многих холмов, чтобы зарядиться
батарейки полностью, что обычно непрактично. А что
смысл крутить колеса просто чтобы зарядить аккумулятор? Ты
с таким же успехом мог бы купить для начала обычный велосипед!

Два типа электродвигателей для велосипедов

Фото: Комплект усилителя мощности Zap Electric превращает обычный велосипед в электрический.Прямо над задним колесом, за ногой полицейского, есть прикрепленный на болтах электродвигатель постоянного тока (весом чуть более 3 кг или 7 фунтов), который прижимается к шине и управляет ею простым трением. Двигатель питается от компактной свинцово-кислотной батареи (весом около 5,5 кг или 12 фунтов) внутри защитного нейлонового мешка. Этот комплект добавляет байку немного веса, но при необходимости дает дополнительный запас хода и скорость. Фотография сделана Риком Тангом в Санта-Розе, Калифорния, любезно предоставлена ​​Министерством энергетики США / NREL.

Существует два основных типа электрического цикла, широко известных как полный и вспомогательный, и
они различаются способом питания от электродвигателя:

  • Full-power : Эти велосипеды разработаны для минимального нажатия педалей на относительно коротких дистанциях.У них большие батареи и мощные мотор-редукторы, и они, как правило, большие, прочные и тяжелые. Такие велосипеды созданы для людей, которые любят ездить на велосипеде, но ненавидят крутить педали! Поскольку вы постоянно используете питание, диапазон ограничен (обычно 16–30 км или 10–20 миль).
  • Power-assist : Также известные как велосипеды с педалями, это велосипедные эквиваленты гибридных автомобилей: они разработаны для того, чтобы крутить педали довольно много времени и иметь электрический привод, когда вы устали или когда вы чувствуете себя как небольшая электрическая помощь (например, когда вы идете в гору).В отличие от мотоциклов с полной мощностью, у них нет ступичных двигателей; вместо этого есть отдельный
    электродвигатель, установленный рядом с задним колесом и приводящий его в движение либо через зубчатую звездочку, либо просто прижимая заднее колесо.
    Если мотор-редуктор трудно или невозможно крутить педали без какой-либо мощности (потому что вы фактически превращаете его в генератор),
    Электродвигатели с усилителем легко вращаются с небольшим сопротивлением или без него, когда вы крутите педали. Это дает велосипедам с усилителем гораздо больший запас хода, чем у мотоциклов со ступичным двигателем (80–145 км или 50–90 миль).

Насколько экологически безопасны электрические велосипеды?

Фото: Может ли солнечная энергия стать будущим электрических велосипедов? Большая солнечная панель, установленная над задним колесом этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не чувствует желания крутить педали. Использование экологически чистой солнечной энергии устранит проблему необходимости заряжать электрические велосипеды электричеством, вырабатываемым из ископаемого топлива, и поможет значительно расширить их диапазон.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Нет никаких сомнений в том, что электрические велосипеды намного лучше
окружающей среды, чем бензиновые автомобильные двигатели.
Но это не значит
они совершенно идеальны. Изготовление и утилизация батарей могут быть
очень загрязняет окружающую среду. Не только это, но электрический велосипед все еще использует
энергия, которая должна откуда-то исходить. Ты
может подумать, что вы используете чистую зеленую энергию, но электричество, которое вы используете для
пришли из грязной старой угольной электростанции
установка или управляемая ядерной энергией.(Если вам повезет, конечно, это могло быть от солнечных батарей или
ветряк!)
Электровелосипеды далеко не так экологичны, как обычные велосипеды-толкатели, но
Ничто не бывает совершенным, и, как часто говорят, «прекрасное — враг хорошего».
Электрические велосипеды — это, безусловно, шаг в правильном направлении. Если бы все использовали их для передвижения вместо автомобилей, глобальное потепление могло бы стать меньшей проблемой, и мир стал бы намного чище и здоровее!

Диаграмма

: электрические велосипеды быстро становятся популярными.На этой диаграмме показан рост продаж того, что производители называют «электрическими циклами с поддержкой электроэнергии (EPAC)» в европейских странах за последнее десятилетие. Ежегодно в Европе продается несколько миллионов электрических велосипедов, что составляет около 10 процентов от общего объема продаж велосипедов в Европе. Эта диаграмма не показывает, что велосипеды в одних странах гораздо популярнее, чем в других: на четыре страны приходится около 70 процентов всех продаж (Германия — 36 процентов; Нидерланды — 16 процентов; Бельгия — 10 процентов; и Франция 8 процентов).Источник данных: CONEBI (Конфедерация европейской велосипедной индустрии).

Кто изобрел электрические велосипеды?

Работа: Один из первых электровелосипедов. Две работы из
Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона,
любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Обратите внимание, что мы раскрасили
исходное изображение и немного отредактировано для повышения четкости.

Самый старый патент на электрический велосипед, который мне удалось найти в Бюро патентов и товарных знаков США, — это
one, автор Огден Болтон младший .Кантона Огайо, который был подан в сентябре 1895 года и предоставлен три месяца спустя.
Из этих оригинальных диаграмм видно, что он удивительно похож на современные электрические велосипеды. В
На общем изображении слева вы можете увидеть ступичный двигатель на заднем колесе (синий), аккумулятор, подвешенный к раме (красный), и простое управление на руле, чтобы машина остановилась и уехала. В более подробном разрезе ступичного двигателя справа вы можете
см. шестиполюсный магнит в центре (оранжевый), прикрученный к раме, и якорь (сделанный из витой проволоки, желтый), который вращается
вокруг него при включении тока.Даже по современным меркам это довольно здоровенный мотор; Огдон упоминает
«сильный ток при низком напряжении — например, чтобы нести сто ампер при десяти вольтах». Так вот
1000 Вт, что примерно вдвое превышает мощность типичного современного двигателя ступицы велосипеда.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013.Благодаря большому количеству деталей, множеству фотографий и иллюстраций эта книга подходит как для просмотра, так и для обучения.
  • «Постройте свой собственный электрический велосипед», Мэтью Слинн. TAB Green Guru Guides / McGraw-Hill, 2010. Знакомит с электрическими велосипедами и их преимуществами, обсуждает вопросы безопасности и юридические вопросы, а затем продолжает объяснять, как построить велосипед с комплектом ступичного двигателя. Также охватывает ремонт, техническое обслуживание и более сложные проекты.
  • Электрические велосипеды Дэвида Хеншоу и Ричарда Писа. Отличные книги, 2010.Знакомит с электрическими велосипедами, описывает их историю и объясняет, как выбрать и использовать собственный велосипед.
  • Электрические велосипеды: руководство по проектированию и использованию Уильяма К. Морчина и Генри Омана. Руководство по электрическому велосипеду, 2006 г. Базовая вводная брошюра.

Статьи

  • Вперед в 2021 году: как купить электрический велосипед, Патрик Коллисон, The Guardian, 26 декабря 2020 г. В актуальном руководстве для покупателя предлагаются советы по покупке и некоторые популярные модели.
  • Как электронный велосипед изменил мою жизнь, Дженнифер Финни Бойлан, The New York Times, 20 августа 2019 г. Как электронный велосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» подвергает испытанию велосипеды с усилителем мощности.
  • Колесо GeoOrbital позволяет сделать ваш велосипед электрическим за считанные минуты. Автор Филип Э. Росс. IEEE Spectrum, 26 апреля 2016 г. Колесо помощи педали, финансируемое GeoOrbital, обещает «сделать ваш велосипед электрическим за 60 секунд.«
  • Гретхен Рейнольдс «Удивительные преимущества электрического велосипеда для здоровья». The New York Times, 6 июля 2016 г. Электровелосипеды могут побудить автомобилистов снова сесть на два колеса, что принесет реальную пользу их здоровью.
  • Колесо дает велосипедистам дополнительный толчок: BBC News, 27 февраля 2015 г. Новое устройство под названием Copenhagen Wheel превращает велосипеды-толкатели в электрические «гибриды».
  • Дэнни Хаким, продажи электронных велосипедов в Европе стремительно растут. The New York Times, 8 августа 2014 года. Похоже, что в Европе популярны электрические велосипеды, но при ближайшем рассмотрении некоторые страны покупают их намного быстрее, чем другие.
  • Электроусилитель для велосипедистов Дж. Дэвида Гудмана. The New York Times, 31 января 2010 г. В Китае насчитывается более 120 миллионов электрических велосипедов, и теперь китайские производители поддержали технологию, они способствуют росту на других мировых рынках.
  • The Hybrid E-Bike, Дэвид Шнайдер, IEEE Spectrum, 31 августа 2009 г. Исследует способы сделать свой собственный велосипед с педалями.

Патенты

  • Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона, 31 декабря 1895 г.Возможно, это первый в мире электрический велосипед, как описано выше.
  • Патент США 3921741: Велосипед с электродвигателем.
    Ирвин Гарфинкль и др., Avco Group, 25 ноября 1975 года. Мотоцикл-ступица 1970-х годов.
  • Патент США 6,874,592: Велосипед с электроприводом.
    Казунобу Йокотани и Хидеаки Аоки, Sanyo Electric Co., Ltd., 5 апреля 2005 г. Современный электрический велосипед с рекуперативным торможением.
  • Патент США 20160068056: Автономные планетарные орбитальные колеса в сборе, Майкл Буртов и др., GeoOrbital, 10 марта 2016 г.Подробное техническое описание инновационной, простой в установке замены передних колес GeoOrbital.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2018) Электровелосипеды. Получено с https://www.explainthatstuff.com/electricbikes.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают электрические велосипеды?

Как работают электрические велосипеды? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и
экономичный — велосипеды являются одним из
любимые в мире виды транспорта. Но они не для
все. Им может быть трудно крутить педали вверх и вниз по холму или с тяжелым
нагрузки, а пожилые люди или инвалиды могут счесть их невозможными
управлять.В последние несколько лет появилось новое поколение электровелосипедов
начал революцию в нашем представлении об экологически чистом
транспорт. В этих новых велосипедах есть все удобства автомобилей с
вся простая экономия обычных циклов. Давайте внимательнее посмотрим на
как они работают.

Фото: этот типичный электрический велосипед Sanyo Eneloop (производство снятого с производства) имел запас хода около 30–55 км (17–35 миль) и максимальную скорость около 24 км / ч (15 миль в час). Обратите внимание на 250-ваттный мотор-редуктор на переднем колесе и 5.7Ач литий-ионный
аккумулятор (черный, с маркировкой «Sanyo», прямо перед задним колесом). Изображение с любезного разрешения и любезности Ричарда Мэйсонера, первоначально опубликованное на Flickr под лицензией Creative Commons (CC BY-SA 2.0).

Базовая концепция электровелосипеда

Если у вас есть велосипедные фары с динамо-приводом, значит, у вас уже есть
электрический велосипед! Учтите: пока вы качаете ногами вверх-вниз
на педалях вы заставляете вращаться колеса. Маленькая динамо-машина
(генератор) установлен на
заднее колесо производит крошечный ток
электричество, которое сохраняет ваш
задняя контрольная лампа горит в темноте.Теперь предположим, что вы можете запустить это
процесс в обратном направлении. Что делать, если вы удалили лампу и заменили ее
большой аккумулятор. Вылетит аккумулятор
постоянный электрический ток,
вращая динамо-машину задним ходом, чтобы она вращалась как
электродвигатель. Когда динамо-двигатель вращался, он вращал шину и делал
велосипед ехать без помощи педалей. Эй, presto: электрический
велосипед! Это может показаться немного надуманным, но это более или менее точно
как работают электрические велосипеды.

Основные части электровелосипеда

Электровелосипед состоит из четырех основных частей: аккумуляторов,
двигатель, прочная рама и спицы, и тормоза.

Аккумуляторы

Фото: Электровелосипеды выдаются своими большими аккумуляторными батареями, обычно устанавливаемыми где-то на раме между колесами. На фотографии Sanyo Eneloop вверху аккумулятор установлен вертикально рядом с подседельной трубой.

Батареи самые важные
части велосипеда, потому что (если вы не крутите педали) они
содержат всю силу, которая будет вести вас вперед. Типичный электровелосипед
батареи дают около 350–500 Вт мощности (это примерно 35–50 вольт и
10 ампер), что примерно на четверть меньше, чем нужно для
электрический тостер.Теоретически вы можете использовать любую батарею на
велосипед. Однако на практике вы хотите использовать что-то, что хранит
много энергии, не будучи слишком тяжелым — иначе вы будете использовать половину своего
мощность просто перемещает аккумулятор! Это исключает тяжелые
свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые запускают автомобили, хотя некоторые электрические
велосипеды используют их. Легкий
литий-ионные аккумуляторы,
аналогично тем, что используются в портативных компьютерах,
мобильные (сотовые) телефоны и MP3
игроков, сейчас самый популярный выбор, хотя они больше
дорогие
чем старые аккумуляторные батареи, такие как никель-кадмиевые
(«никад»).Обычные аккумуляторы дают вашему велосипеду диапазон от 10 до 40
миль между зарядами (в зависимости от местности) и максимальной скоростью
10–20 миль в час (это примерно максимум, допустимый в большинстве стран.
транспортных средств по закону). Вы можете расширить диапазон, крутя педали или
в свободное время.

Электродвигатель

В теоретическом электрическом велосипеде, который мы рассмотрели выше, у нас был
динамо / двигатель, приводящий в движение заднее колесо напрямую, просто нажав на
шина. Большинство электрических велосипедов работают иначе.У них компактные электродвигатели
встроен в ступицу заднего или переднего колеса (или установлен в центре
велосипеда и соединен с звездочкой педали). Взгляни на
ступица электрического велосипеда, и, вероятно, вы увидите, что она намного толще и крупнее
чем на обычном байке. Вы можете узнать больше о том, как работают эти двигатели, в нашей основной статье о ступичных двигателях.

Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: если вы сняли кожух,
вот такие вещи вы бы увидели.Это простой бесщеточный мотор от вентилятора охлаждения ПК, но он работает
примерно так же, как ступичный двигатель велосипеда. Статическая часть состоит из четырех катушек электромагнита (слева) и вращающегося
часть (правая) сделана из постоянного магнита (серое кольцо), который крепится к ней. Когда катушки находятся под напряжением в
Последовательно они создают магнитное поле, которое заставляет вращаться постоянный магнит и вентилятор. На первый взгляд ступичный двигатель выглядит очень
как обычная велосипедная ступица, но присмотритесь внимательнее, и вы обнаружите, что она намного громоздче.

Изображение: ступичные двигатели — не единственный способ приводить в действие колеса электрического велосипеда. Если вы когда-нибудь наблюдали, как мышь носится внутри колеса для упражнений, вы, возможно, задавались вопросом, можно ли управлять колесом электрически таким же образом, с чем-то, что прижимается к внутренней стороне обода. Компания под названием GeoOrbital разрабатывает гениальный механический эквивалент, который может использоваться для питания обычных велосипедов — а вот упрощенная иллюстрация того, как это работает. Он имеет приводной ролик с электроприводом (красный), который прижимается к внутреннему ободу, питаемый от аккумуляторной батареи (оранжевый), которая плотно сидит внутри колеса.Два направляющих ролика (синие), смонтированные на натянутом каркасе (зеленый), заменяют обычное расположение спиц. Согласно GeoOrbital, вы можете установить одно из его колес на обычный велосипед всего за 60 секунд.

Рама

Рама электровелосипеда тоже должна немного отличаться. В
основная часть рамы (бита, выдерживающая ваш вес) обычно
из легкого алюминиевого сплава: чем легче рама, тем
меньше вес велосипеда в целом, и тем дальше он может путешествовать
перед перезарядкой батарей.Спицы на колесе тоже
должны быть прочнее тонких спиц на традиционном велосипеде.
Это потому, что электродвигатель в ступице раскручивает колесо с большим усилием.
крутящего момента (известного как крутящий момент) и, если бы спицы были обычными
легкие, они могли гнуться или согнуться.

Тормоза

Некоторые электрические велосипеды утверждают, что используют изящный трюк под названием
рекуперативное торможение. Если
Вы начинаете крутить педали на велосипеде или спускаться с горы, крутятся колеса
поверните электродвигатель в ступице задним ходом и начните заряжать
батареи.На практике рекуперативное торможение далеко не так полезно
на электровелосипеде, как на электричке или автомобиле.
Электрический велосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не получает (и не теряет) ничего подобного.
столько же кинетической энергии, когда он запускается и останавливается.
Вам придется спуститься с очень многих холмов, чтобы зарядиться
батарейки полностью, что обычно непрактично. А что
смысл крутить колеса просто чтобы зарядить аккумулятор? Ты
с таким же успехом мог бы купить для начала обычный велосипед!

Два типа электродвигателей для велосипедов

Фото: Комплект усилителя мощности Zap Electric превращает обычный велосипед в электрический.Прямо над задним колесом, за ногой полицейского, есть прикрепленный на болтах электродвигатель постоянного тока (весом чуть более 3 кг или 7 фунтов), который прижимается к шине и управляет ею простым трением. Двигатель питается от компактной свинцово-кислотной батареи (весом около 5,5 кг или 12 фунтов) внутри защитного нейлонового мешка. Этот комплект добавляет байку немного веса, но при необходимости дает дополнительный запас хода и скорость. Фотография сделана Риком Тангом в Санта-Розе, Калифорния, любезно предоставлена ​​Министерством энергетики США / NREL.

Существует два основных типа электрического цикла, широко известных как полный и вспомогательный, и
они различаются способом питания от электродвигателя:

  • Full-power : Эти велосипеды разработаны для минимального нажатия педалей на относительно коротких дистанциях.У них большие батареи и мощные мотор-редукторы, и они, как правило, большие, прочные и тяжелые. Такие велосипеды созданы для людей, которые любят ездить на велосипеде, но ненавидят крутить педали! Поскольку вы постоянно используете питание, диапазон ограничен (обычно 16–30 км или 10–20 миль).
  • Power-assist : Также известные как велосипеды с педалями, это велосипедные эквиваленты гибридных автомобилей: они разработаны для того, чтобы крутить педали довольно много времени и иметь электрический привод, когда вы устали или когда вы чувствуете себя как небольшая электрическая помощь (например, когда вы идете в гору).В отличие от мотоциклов с полной мощностью, у них нет ступичных двигателей; вместо этого есть отдельный
    электродвигатель, установленный рядом с задним колесом и приводящий его в движение либо через зубчатую звездочку, либо просто прижимая заднее колесо.
    Если мотор-редуктор трудно или невозможно крутить педали без какой-либо мощности (потому что вы фактически превращаете его в генератор),
    Электродвигатели с усилителем легко вращаются с небольшим сопротивлением или без него, когда вы крутите педали. Это дает велосипедам с усилителем гораздо больший запас хода, чем у мотоциклов со ступичным двигателем (80–145 км или 50–90 миль).

Насколько экологически безопасны электрические велосипеды?

Фото: Может ли солнечная энергия стать будущим электрических велосипедов? Большая солнечная панель, установленная над задним колесом этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не чувствует желания крутить педали. Использование экологически чистой солнечной энергии устранит проблему необходимости заряжать электрические велосипеды электричеством, вырабатываемым из ископаемого топлива, и поможет значительно расширить их диапазон.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Нет никаких сомнений в том, что электрические велосипеды намного лучше
окружающей среды, чем бензиновые автомобильные двигатели.
Но это не значит
они совершенно идеальны. Изготовление и утилизация батарей могут быть
очень загрязняет окружающую среду. Не только это, но электрический велосипед все еще использует
энергия, которая должна откуда-то исходить. Ты
может подумать, что вы используете чистую зеленую энергию, но электричество, которое вы используете для
пришли из грязной старой угольной электростанции
установка или управляемая ядерной энергией.(Если вам повезет, конечно, это могло быть от солнечных батарей или
ветряк!)
Электровелосипеды далеко не так экологичны, как обычные велосипеды-толкатели, но
Ничто не бывает совершенным, и, как часто говорят, «прекрасное — враг хорошего».
Электрические велосипеды — это, безусловно, шаг в правильном направлении. Если бы все использовали их для передвижения вместо автомобилей, глобальное потепление могло бы стать меньшей проблемой, и мир стал бы намного чище и здоровее!

Диаграмма

: электрические велосипеды быстро становятся популярными.На этой диаграмме показан рост продаж того, что производители называют «электрическими циклами с поддержкой электроэнергии (EPAC)» в европейских странах за последнее десятилетие. Ежегодно в Европе продается несколько миллионов электрических велосипедов, что составляет около 10 процентов от общего объема продаж велосипедов в Европе. Эта диаграмма не показывает, что велосипеды в одних странах гораздо популярнее, чем в других: на четыре страны приходится около 70 процентов всех продаж (Германия — 36 процентов; Нидерланды — 16 процентов; Бельгия — 10 процентов; и Франция 8 процентов).Источник данных: CONEBI (Конфедерация европейской велосипедной индустрии).

Кто изобрел электрические велосипеды?

Работа: Один из первых электровелосипедов. Две работы из
Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона,
любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Обратите внимание, что мы раскрасили
исходное изображение и немного отредактировано для повышения четкости.

Самый старый патент на электрический велосипед, который мне удалось найти в Бюро патентов и товарных знаков США, — это
one, автор Огден Болтон младший .Кантона Огайо, который был подан в сентябре 1895 года и предоставлен три месяца спустя.
Из этих оригинальных диаграмм видно, что он удивительно похож на современные электрические велосипеды. В
На общем изображении слева вы можете увидеть ступичный двигатель на заднем колесе (синий), аккумулятор, подвешенный к раме (красный), и простое управление на руле, чтобы машина остановилась и уехала. В более подробном разрезе ступичного двигателя справа вы можете
см. шестиполюсный магнит в центре (оранжевый), прикрученный к раме, и якорь (сделанный из витой проволоки, желтый), который вращается
вокруг него при включении тока.Даже по современным меркам это довольно здоровенный мотор; Огдон упоминает
«сильный ток при низком напряжении — например, чтобы нести сто ампер при десяти вольтах». Так вот
1000 Вт, что примерно вдвое превышает мощность типичного современного двигателя ступицы велосипеда.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013.Благодаря большому количеству деталей, множеству фотографий и иллюстраций эта книга подходит как для просмотра, так и для обучения.
  • «Постройте свой собственный электрический велосипед», Мэтью Слинн. TAB Green Guru Guides / McGraw-Hill, 2010. Знакомит с электрическими велосипедами и их преимуществами, обсуждает вопросы безопасности и юридические вопросы, а затем продолжает объяснять, как построить велосипед с комплектом ступичного двигателя. Также охватывает ремонт, техническое обслуживание и более сложные проекты.
  • Электрические велосипеды Дэвида Хеншоу и Ричарда Писа. Отличные книги, 2010.Знакомит с электрическими велосипедами, описывает их историю и объясняет, как выбрать и использовать собственный велосипед.
  • Электрические велосипеды: руководство по проектированию и использованию Уильяма К. Морчина и Генри Омана. Руководство по электрическому велосипеду, 2006 г. Базовая вводная брошюра.

Статьи

  • Вперед в 2021 году: как купить электрический велосипед, Патрик Коллисон, The Guardian, 26 декабря 2020 г. В актуальном руководстве для покупателя предлагаются советы по покупке и некоторые популярные модели.
  • Как электронный велосипед изменил мою жизнь, Дженнифер Финни Бойлан, The New York Times, 20 августа 2019 г. Как электронный велосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» подвергает испытанию велосипеды с усилителем мощности.
  • Колесо GeoOrbital позволяет сделать ваш велосипед электрическим за считанные минуты. Автор Филип Э. Росс. IEEE Spectrum, 26 апреля 2016 г. Колесо помощи педали, финансируемое GeoOrbital, обещает «сделать ваш велосипед электрическим за 60 секунд.«
  • Гретхен Рейнольдс «Удивительные преимущества электрического велосипеда для здоровья». The New York Times, 6 июля 2016 г. Электровелосипеды могут побудить автомобилистов снова сесть на два колеса, что принесет реальную пользу их здоровью.
  • Колесо дает велосипедистам дополнительный толчок: BBC News, 27 февраля 2015 г. Новое устройство под названием Copenhagen Wheel превращает велосипеды-толкатели в электрические «гибриды».
  • Дэнни Хаким, продажи электронных велосипедов в Европе стремительно растут. The New York Times, 8 августа 2014 года. Похоже, что в Европе популярны электрические велосипеды, но при ближайшем рассмотрении некоторые страны покупают их намного быстрее, чем другие.
  • Электроусилитель для велосипедистов Дж. Дэвида Гудмана. The New York Times, 31 января 2010 г. В Китае насчитывается более 120 миллионов электрических велосипедов, и теперь китайские производители поддержали технологию, они способствуют росту на других мировых рынках.
  • The Hybrid E-Bike, Дэвид Шнайдер, IEEE Spectrum, 31 августа 2009 г. Исследует способы сделать свой собственный велосипед с педалями.

Патенты

  • Патент США 552271: Электрический велосипед Огдена Болтона, 31 декабря 1895 г.Возможно, это первый в мире электрический велосипед, как описано выше.
  • Патент США 3921741: Велосипед с электродвигателем.
    Ирвин Гарфинкль и др., Avco Group, 25 ноября 1975 года. Мотоцикл-ступица 1970-х годов.
  • Патент США 6,874,592: Велосипед с электроприводом.
    Казунобу Йокотани и Хидеаки Аоки, Sanyo Electric Co., Ltd., 5 апреля 2005 г. Современный электрический велосипед с рекуперативным торможением.
  • Патент США 20160068056: Автономные планетарные орбитальные колеса в сборе, Майкл Буртов и др., GeoOrbital, 10 марта 2016 г.Подробное техническое описание инновационной, простой в установке замены передних колес GeoOrbital.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2018) Электровелосипеды. Получено с https://www.explainthatstuff.com/electricbikes.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Руководство по

E-Bikes | Факты об электрических велосипедах

Первое, что вы должны знать об электронных велосипедах, это то, что они здесь, чтобы остаться. По данным исследовательской компании NPD Group, продажи электрических велосипедов только с 2016 по 2017 год подскочили на невероятные 91%. По состоянию на прошлый год эта отрасль оценивается в 15,4 миллиарда долларов, и нет никаких признаков спада. В 2018 году продажи электронных велосипедов даже превысили продажи традиционных велосипедов в Нидерландах.

Некоторые рассматривают рост популярности электровелосипедов как угрозу, как будто стандартные велосипеды пойдут по пути копейки, когда все перейдут на электричество.Но не бойтесь: электровелосипеды здесь не для того, чтобы лишить нас образа жизни, основанного на человеческих силах. Фактически, они вполне могут улучшить его, особенно если привычки путешествовать и добираться до работы меняются в условиях глобальной пандемии. Итак, мы приближаемся к пику сезона верховой езды, вот все, что вам нужно знать об электрической революции.

Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

1.Электровелосипеды упрощают управление педалями.

Вообще говоря, электровелосипеды — это велосипеды с «вспомогательным» питанием от батарей, которое осуществляется посредством педалирования и, в некоторых случаях, дроссельной заслонки. Когда вы нажимаете на педали электронного велосипеда с педалями, включается небольшой мотор, который дает вам толчок, так что вы можете взбираться по холмам и путешествовать по пересеченной местности, не задыхаясь. Названные «педелеками», они ощущаются как обычные велосипеды, но лучше, — говорит Эд Бенджамин, старший управляющий директор консалтинговой фирмы eCycleElectric. «Вы контролируете скорость ногами, как на обычном велосипеде», — говорит он.«Вы просто чувствуете себя действительно сильными и легко ускоряетесь».

В дополнение к функции помощи при педалировании некоторые электровелосипеды оснащены дроссельной заслонкой, которая включает двигатель при нажатии кнопки. Они относятся к отдельному классу электронных велосипедов, которые, очевидно, не предлагают чисто велосипедных ощущений; они также незаконны в некоторых муниципалитетах. Интересно, что, по словам Бенджамина, люди, которые еще не являются «велосипедистами», сначала склонны тяготеть к мотоциклам с дроссельной заслонкой, но затем оборачиваются и выбирают педальный ассистент для своей следующей покупки.

2. Идут довольно быстро… до точки.

Чем сильнее вы крутите педали, тем сильнее ускорение, тем быстрее вы едете — до определенной точки. Электровелосипеды позволяют напевать энергично, но это не мотоциклы. Вы никогда не прокатитесь по дороге со скоростью 45 миль в час. Мотор перестает продвигать вас дальше, когда вы разгоняетесь от 20 до 28 миль в час, в зависимости от мотоцикла. Так что вы сэкономите время на поездках (я сэкономлю примерно три минуты на пятимильной поездке), но при этом будете наслаждаться пейзажем.

Вы также можете контролировать размер голевой передачи.Большинство электровелосипедов поставляются с переключателем мощности, который позволяет вам регулировать настройку ускорения от «эко» (низкий) до «турбо» (высокий), когда вам нужно немного больше мощности, чтобы помочь вам, скажем, на крутом холме.

3. Вы будете ездить намного больше, даже если уже много ездите.

По данным опроса, проведенного среди 1800 владельцев электронных велосипедов в Северной Америке, покупка электровелосипеда может значительно увеличить частоту езды. Ранее 55 процентов респондентов заявили, что ездят ежедневно или еженедельно. После покупки электронного велосипеда это число выросло до 91 процента.В этом есть смысл: даже если вы в отличной форме, вы все равно устаете (вероятно, от тренировок или гонок), и повторная установка велосипеда может показаться утомительной работой. Если у вас есть электровелосипед, вы можете продолжать кататься, давая своим изможденным ногам немного отдохнуть. Вы также можете ехать быстрее, что делает более длительные поездки на велосипеде более привлекательными, даже если у вас мало времени.

Для тех, кто нечасто ездит на велосипедах, электровелосипеды открывают совершенно новый мир. Хотя вы не можете быть подготовлены для езды на 5-10 миль за раз, вы можете легко преодолевать эти расстояния с помощью электрического усилителя, что является отличным способом повысить выносливость и уверенность в себе.Тот же опрос показал, что 94 процента не велосипедистов ездят ежедневно или еженедельно после того, как приобрели электровелосипед.

4. Электровелосипед для всего.

Назовите тип катания, и для этого есть электровелосипед. Если у вас нет интереса к электрическому шоссейному велосипеду, вы можете оказаться по уши в пользу высокопроизводительного электронного грузового велосипеда, который может перевозить 400 фунтов груза, продолжая при этом крутить крутые 15 миль в час. Электровелосипеды доступны в толстых, грузовых, пригородных, развлекательных, хардтейл, горных велосипедах с полной подвеской и даже в стилях высокопроизводительных шоссейных велосипедов.В качестве доказательства вот дюжина электронных велосипедов, которые мы любим каждому велосипедисту.

ХАТИМ КАГАТGetty Images

5. Могут заменить вождение.

«Люди покупают электрические велосипеды, чтобы сократить количество поездок на автомобиле», — говорит Бенджамин. Данные подтверждают его: 28 процентов респондентов заявили, что купили электровелосипед специально для замены вождения автомобиля. И многие другие причины, по которым покупатели хотят купить электровелосипед, в том числе перевозка груза и детей, избежание парковки и движения, а также экологические проблемы, также указывают на желание сесть за руль.Кроме того, вам не нужно переодеваться или прибираться по прибытии в пункт назначения, потому что вам не нужно много потеть.

Учтите также, что более половины всех поездок на автомобиле составляют менее 10 миль, при этом некоторые исследования показывают, что средняя длина одной поездки составляет всего 5,95 миль. Это простое расстояние, которое можно преодолеть на электровелосипеде. Фактически, исследование показало, что владельцы заменяют 46% поездок на автомобиле и 30% поездок на электрические велосипеды.Все, что вам нужно, это отличная сумка для перевозки вещей, и все готово.


Деловой пригородный поезд

Аллант + 9.9S

Трек
trekbikes.com

5 999,99 долларов США

Высокоскоростной, полностью углеродный пригородный транспорт.

Настраиваемый круизер

Модель X

Компания по производству электрических велосипедов
электровелосипедкомпания.ком

$ 1 699,00

Заказать онлайн, доставляется в собранном виде.

Электровелосипед с лучшим соотношением цены и качества

Темп 350

Aventon
aventon.com

1 099,00 долл. США

Дешевый и надежный переходник.

Best Value Cargo

Упаковка

Blix
бликсбайк.ком

1 899 долл. США

Доступная середина хвоста с дальностью полета 70 миль.

Лучшая дорога E-Road

Turbo Creo SL

Специализированный
специализированный.com

13 500,00 долл. США

Легкий и быстрый, с большим радиусом действия.


6. Да, вы все еще занимаетесь спортом.

Электровелосипеды выполняют часть работы за вас, но они по-прежнему считаются упражнениями, особенно для людей, которые в остальном вели малоподвижный образ жизни.Исследователи из Университета Колорадо обнаружили, что, когда 20 мужчин и женщин, не занимающихся спортом, катались на электровелосипеде около 40 минут три дня в неделю, они улучшили свою сердечно-сосудистую систему и уровень сахара в крови всего за один месяц. «Многие люди не в состоянии кататься достаточно долго, чтобы получить от езды на велосипеде значительную пользу для здоровья и фитнеса», — говорит Бенджамин. «Посадите их на электрический велосипед, и они смогут выйти на улицу и покататься в течение часа и получить значительное количество упражнений».

Даже если вы в отличной форме и в хорошей форме, вы все равно можете заниматься спортом на электронном велосипеде.Когда я провел прямое сравнение поездок на моем кроссовом велосипеде с электронным велосипедом для отдыха, я обнаружил, что мои относительные усилия были намного ниже, и я сжигал примерно половину калорий на электронном велосипеде. Но я все же кое-что сжег — до 200 калорий в час, что эквивалентно тому, что вы сжигаете при ходьбе. И я выбрал быстрые поездки на электровелосипеде в город, где обычно езжу, а это значит, что в целом я был значительно более активен.

[Примите участие в потрясающей тренировке, разработанной для развития силы и общего физического состояния с помощью Muscle After 40 .]

7. Аккумуляторы поправляются.

Этого не избежать: электровелосипеды дают вам еще одно устройство для подзарядки. Прямо сейчас вы можете рассчитывать, что ваша батарея прослужит от 35 до 100 миль, прежде чем ей понадобится подзарядка. То, где вы попадаете в этот диапазон, зависит от размера батареи и мощности, потребляемой двигателем. Очевидно, что если вы весь день будете гудеть на «турбо», у вас закончится заряд быстрее, чем при более низких и более экономичных настройках. Но мы также ожидаем улучшения аккумуляторов в будущем.

Тревор Рааб

8. Доступ к тропам может быть сложной задачей.

Электровелосипеды остаются предметом споров в кругах маунтинбайкеров. Возможно, прямо сейчас вы не сможете проехать одну из них на своем любимом одиночном треке, так как большинство немоторизованных маршрутов их запрещают. Однако ситуация изменилась в более благоприятную сторону. IMBA, крупнейшая общественная группа по защите интересов этого вида спорта, изменила свою позицию в пользу предоставления доступа некоторым электронным велосипедам с педалями (те, которые развивают скорость до 20 миль в час) на некоторых трассах.Поскольку каждый крупный производитель электровелосипедов делает их более доступными, это, скорее всего, лишь вопрос времени. «Через несколько лет люди поймут, что электрические горные велосипеды не оказывают большего воздействия на трассу, чем обычные горные велосипеды», — говорит Бенджамин.

9. Они недешевы, но с их помощью можно сэкономить.

Вы пока не можете купить дешевый электровелосипед. Но если вы будете чаще ставить машину в гараж, вы сэкономите деньги на техническом обслуживании и бензине, не говоря уже о дополнительных преимуществах для здоровья и, возможно, меньшем количестве дней по болезни из-за большего количества физических упражнений.Цены сильно различаются, но вы должны ожидать, что заплатите не менее 1500 долларов за приличный электронный велосипед и значительно больше (от 2500 до 5500 долларов) за качественный велосипед с моторной системой от крупного производителя, такого как Bosch, Shimano или Yamaha.

10. Они здоровенные.

Первое, что делают многие велосипедисты при проверке нового велосипеда, — это поднимают его, чтобы измерить вес. Если вы попробуете это с электронным велосипедом, вас ждет небольшой шок. Аккумулятор, мотор, дополнительные компоненты и усиленная рама делают электровелосипеды по своей сути тяжелее стандартных — примерно на 20 дополнительных фунтов.Современная геометрия и инженерия помогают им хорошо управлять, несмотря на их вес, и, очевидно, с помощью мотора лишние килограммы исчезают, когда вы начинаете крутить педали. Но вам понадобится больше мускулов, чтобы поставить их на автомобильную стойку или подняться и спуститься по лестнице.

Томас Тручель, Getty Images

11. Это будущее транспорта.

Каждый крупный производитель велосипедов — и буквально десятки более мелких — уже участвует в игре с электронными велосипедами.Не отстают автомобильные компании. Ford профинансировал систему совместного использования электрических велосипедов в Сан-Франциско, а GM выпустила два собственных электровелосипеда. «Автомобильный бизнес идет обеими ногами, — говорит Бенджамин, — потому что они понимают, что автомобили в густонаселенных городских районах, где проживает более половины человечества, просто больше не работают». Поскольку крупные игроки в сфере транспорта, такие как Uber и Lyft, добиваются огромного успеха с электронными велосипедами, а города ищут способы уменьшить заторы на дорогах, программы могут только продолжать расширяться.

12. Теперь вы можете даже участвовать в гонках.

Это не так уж и безумно, как кажется. В Европе, где рынок электронных велосипедов резко вырос, Европейский союз велосипедистов создал новую гоночную трассу для электронных велосипедов, включая шоссейные и горные велосипеды, на сезон 2019 года. Вслед за этим UCI включил соревнования по горным электрическим велосипедам в Чемпионат мира по маунтинбайку 2019 года. Да, радужная майка была вручена лучшему в мире электронному байкеру по бездорожью!

13. Невозможно прокатиться без улыбки.

Это правда. Наши тестеры — все они являются страстными традиционными велосипедистами и / или гонщиками — так любили перебрасывать ногу через педальный байк, что они стали называть их «у-у-у!» велосипеды. Готов поспорить, вы согласитесь.

Продано? Очевидно, вы не одиноки. Если вы новичок в электронной сцене, важно отметить, что, хотя вы никогда не забываете, как ездить на велосипеде, электронный велосипед — это не обычный велосипед. Поскольку они тяжелее и быстрее, вам следует принять дополнительные меры предосторожности, чтобы безопасно наслаждаться поездкой.

Будьте бдительны в дорожном движении. Люди в автомобилях уже недооценивают скорость передвижения велосипедистов. Пока электронные велосипеды не станут обычным явлением, водители не будут ожидать, что вы будете двигаться со скоростью, близкой к их скорости. Двигайтесь в защитной манере, предполагая, что они вас не видят. Держите скорость под контролем в густонаселенных районах. Будьте как можно более заметными, используя дневные ходовые огни.

Остановись и уходи осторожно. Поскольку вы тяжелее и быстрее, вам потребуется больше времени, чтобы замедлиться и остановиться. Выжимайте тормоза перед перекрестками.Помните, что байк будет ускоряться быстрее, чем обычно, поэтому не выезжайте на дорогу, пока он полностью не освободится. Кроме того, поскольку у велосипеда есть некоторый вес, вы можете чувствовать шатание в первые несколько раз, когда едете или медленно останавливаетесь. Тренируйтесь садиться, слезать и останавливаться в безопасных местах, прежде чем выезжать на дороги с интенсивным движением.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

FAQ: Что такое электронный велосипед? Как это работает? Как мне на нем ездить?

Электронный велосипед — это велосипед с электродвигателем, который вам поможет. Вы едете на нем так же, как на обычном велосипеде, но с меньшими усилиями.

Электровелосипеды бывают разных стилей, от пригородных до горных велосипедов с полной подвеской и всего остального. Наше внимание уделяется городским и грузовым велосипедам, используемым для поездок на работу, транспорта или удовольствия.С этой целью мы предлагаем велосипеды, в которых особое внимание уделяется качеству, они красивы на вид и прослужат долгое время.

Электромотор электровелосипеда работает, автоматически включая (тихий) мотор, когда вы крутите педали. Есть два разных типа двигателей: двигатели, которые находятся в кривошипе, и двигатели, которые находятся в вашей задней ступице. У обоих типов есть свои плюсы и минусы — все зависит от типа катания, которым вы планируете заниматься.

Как правило, кривошипные двигатели обеспечивают более реалистичное впечатление от велосипеда.Это связано с тем, что двигатель определяет, сколько мощности вы прикладываете к педалям (с помощью датчика крутящего момента), и реагирует пропорционально (то есть, чем сильнее вы крутите педали, тем больше двигатель вам помогает). Это заставляет вас чувствовать, что у вас очень сильные ноги! Кривошипные двигатели, как правило, более отзывчивы, чем двигатели ступиц колес, и позволяют велосипеду катиться более свободно без дополнительного сопротивления двигателя в ступице. У нас есть несколько моделей электровелосипедов с кривошипными двигателями производства Bosch и Shimano.

Двигатели со ступицей колес существуют дольше и имеют более простую конструкцию.Большинство моторов ступиц колес не чувствуют, сколько энергии вы производите своими ногами, поэтому они обычно либо «включены», либо «выключены». Из-за размещения двигателя в заднем колесе они также затрудняют замену проколов и делают ручку велосипеда менее похожей на обычный велосипед из-за менее сбалансированного распределения веса. По этим и другим причинам мы больше не храним электрические системы на базе концентраторов.