Электровелосипед как работает

Принцип работы электровелосипеда. Характеристики электровелосипеда

• 28 июня 2016 11:05:00
• Автор: Formand

Подъем популярности электровелосипеда – экологически чистого транспорта с ходовыми качествами скутера – растет с каждым годом. Все больше людей предпочитают доступный и практичный электробайк автомобилю. На электровелосипед не нужны права, он не производит вредных выхлопов, значительно экономит время, а благодаря дозированной нагрузке, кататься могут люди любого возраста и физической подготовки.

Сегодня на пике «электрической волны» многие бренды выпускают велогибриды. Некоторые кардинально отличаются в цене и имеют дорогое оборудование. Однако общий принцип работы ebike одинаков. Каков он? Попробуем разобраться.

Устройство электровелосипеда и принцип его работы

Электропривод полностью или частично обеспечивает движение велогибрида, увеличивая скорость и позволяя с легкостью преодолевать препятствия и крутые подъемы. Принцип работы электровелосипеда – езда на значительные расстояния только на электротяге без усилий со стороны пассажира. Передвигаться можно и за счет педалирования, как на классическом велосипеде.

Велогибрид – байк, укомплектованный:

• электромотором,
• контроллером,
• аккумулятором,
• ручкой акселератора,
• велокомпьютером,
• дополнительным оборудованием.

Как работает электровелосипед? Колеса приводятся в движение с помощью электромотора. Распространенным вариантом считается мотор-колесо – бесколлекторная электромашина постоянного тока.

Контроллер запускает мотор-колесо и регулирует его работу. Это посредник между мотором и рулевым управлением, обеспечивающий подачу электротоков от аккумулятора двигателю и электрокомплектующим. Контроллеры имеют напряжение 36В или 48В, прочную и надежную конструкцию. Корпуса изготавливаются из алюминиевого сплава, а места выхода проводов герметично обработаны.

Аккумуляторные батареи питают мотор, являясь одной из наиболее важных частей электровелосипеда. В основном, на e-bike устанавливают лучшие по характеристикам литиевые аккумуляторы. Велогибриды комплектуют также SLA, NiMH и LiPo батареями. Напряжение АКБ соответствует параметрам контроллера и мотор-колеса. Аккумуляторы чаще всего устанавливают на багажник или на раму. Вариант с установкой на багажник подойдет не всем, так как за счет своего значительного веса, батарея смещает центр тяжести, что будет особенно заметно при поворотах на большой скорости. Некоторые рамы имеют специально спроектированные полости для АКБ.

Качественные электровелосипеды комплектуются современными велокомпьютерами, без которых не обойтись профессиональному велотуристу или спортсмену. На дисплее электронного устройства с автономным питанием отображаются параметры движения велосипеда и состояния организма байкера.

Характеристики электровелосипеда

На среднем велогибриде можно проехать 30-50 км только на электротяге. Это идеальное средство передвижения для людей в возрасте и с ослабленным здоровьем. Если же Вы привыкли крутить педали – не отказывайте себе в удовольствии: электробайк не лишен этого преимущества.

Максимальная скорость, развиваемая электровелосипедом – 25-55 км/ч. Скорость и пройденное на одном заряде аккумулятора расстояние напрямую зависят от напряжения и емкости батареи, условий окружающей среды, давления в шинах, типа дорожного покрытия и веса пассажира.

В зависимости от модели, электробайки различаются диаметром колес:

• Компактные (колеса 16″) – самые маленькие и легкие модели, отлично транспортируются и занимают мало места при хранении. Не подходят для бездорожья.
• Двадцатки (колеса 20″) – среднеразмерные модели, в основном, складные. Помещаются в багажник автомобиля и прилично катают по городу. Но от длительных заездов по «пересеченке» лучше отказаться.
• Полноразмерные (колеса 24-26″) – классическая категория, имеющая богатый модельный ряд (складные и традиционные велосипеды). Подходят и для города, и для бездорожья.
• Увеличенные (колеса от 27″) – подойдут для высокоскоростных заездов на большие расстояния.

Вес электровелосипеда больше обычного и составляет в среднем от 20 до 40 кг.

Велогибриды могут быть складными и нескладными. Складные электровелосипеды более компактны, что позволяет перевозить их в багажнике автомобиля или общественном транспрте, а дома занимать меньше места при хранении.

Ассистирование педалированию PAS (Pedal Assist System)

Как работает PAS электровелосипеда? Совместный режим помогает байкеру при педалировании, создавая эффект езды под горку. Система, установленная исключительно в велогибридах, существенно облегчает управление велобайком. Такой режим особенно удобен для пожилых людей, или если Вы приобретаете горный электровелосипед для частой езды по внедорожью.

Pedal Assist System является датчиком, реагирующим на педалирование, и диском с постоянными магнитами. Датчик PAS реагирует на скорость вращения педалей и передает информацию контроллеру, что приводит в движение мотор-колесо. Если вы на протяжении небольшого промежутка времени не крутите педали, то мотор-колесо прекращает работу, поэтому велогибрид целесообразно укомплектовывать не только PAS, но и ручкой газа.

Система PAS существенно снижает нагрузку на двигатель. Заряд аккумулятора при этом расходуется меньше, а срок его службы увеличивается. При этом на продвинутых моделях электровелосипедов возможно отрегулировать количество оборотов педалями до «подхватывания» движения двигателем.

Если Вы хотите купить электровелосипед, подумайте, какую часть времени будете готовы вращать педали и какое расстояние преодолевать, какой скорости Вам будет достаточно, по какому типу местности Вы будете ездить и как часто использовать велогибрид. Это поможет определиться с выбором модели электровелосипеда.

Устройство и принцип работы электровелосипеда

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. 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. 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.

Про подключение контроллеров электровелосипеда можно посмотреть видео тут:

Принцип работы электровелосипеда

Электровелосипед или велогибрид – это велосипед с электричесмим мотором, который обеспечивает полное его движение. Благодаря тому что это экологически чистый транспорт, его популярность растет с каждым днем. Многие всемирноизвестные бренды уже занялись выпуском дорогостоящих моделей.

Стоит отметить, что электробайки набирают большую популярность еще из-за того, что имеют ряд преимуществ как перед обычными велосипедами, так и перед автомобилями:

• значительная экономия времени;
• нет вредных выхлопов;
• нет необходимости в получении прав и регистрации в ГАИ;
• мобильность (преодоление снега и грязи);
• компактность;
• бесшумность;
• зарядка аккумулятора от бычной сети;
• преодоление расстояния пожилым или физически неподготовленным людям.

Учитывая такое количество плюсов, стоит разобраться, какой же принцип работы у этих электровелосипедов?

Устройство электровелосипеда

Для начала необходимо разобраться как работает наш обычный велосипед. Он имеет следующую систему передач:

1. Зубчатое колесо приводится в движение двумя педалями. Вращение педалей происходит по принципу рычага. Это передняя передача.
2. Задняя передача – зубчатая шестеренка, которая прикреплена к заднему колесу.
3. Цепь, соединяющая заднюю и переднюю передачи, передаёт усилие к заднему колесу.

А вот движение велогибрида обеспечивается полностью или частично электроприводом, который позволяет увеличивать скорость. Что приводит к возможности легкого преодоления крутых подъемов или препятствий. Основным принципом работы электровелосипеда является поездка на дальние растояния с использованием электротяги и без применения сил со стороны пассажира. Также можно передвигаться на транспорте и с помощью педалирования, как на обычном велосипеде.

Электрический велосипед имеет следующую комплектацию:

• Электродвигатель – специальный мотор, с помощью которого происходит движение.
• Контроллер для управления – электронный блок, управляющий работой транспортного средства
• Аккумулятор – специальная батарея, которая крепится в раме или в специальном багажнике электровелосипеда.
• Регулятор скорости специальная ручка газа, установленная на руль. С ее помощью регулируется скорость.
• Велокомпьютер.
• Дополнительное оборудование – предохранители и провода.

Принцип действия электровелосипеда

Электрический двигатель отвечает за приведение в движение колёс. Электромоторы бывают двух видов:

• традиционный коллекторный двигатель постоянного тока;
• бесколлекторный синхронный электродвигатель постоянного тока или мотор-колесо.

Самым распространенным является вариант с мотор-колесом. К преимуществам этого вида можно отнести: высокий КПД, надёжная и простая конструкция, обеспечение максимальной скорости. А из недостатков большой размер и вес.

Электровесосипед может быть с задним или передним приводом, также полноприводным.

Контроллер является посредником между рулевым управлением и мотором. Он обеспечивает подачу электротоков к комплектующим и аккумулятору. Таким образом приводит в движение мотор-колесо и контролирует его работу. Все контроллеры имеют надежную и прочную конструкцию благодаря корпусам из алюминиевого сплава. Напряжение 36В или 48В.

Мотор питается от аккумуляторных батарей, которые являются наиболее важной частью e-bike. Все велосипеды с электротягой комплектуются свинцово-кислотными, никель-металл-гидридными, Li-ion, LiPo или LiFePO4 батареями. АКБ подбираются индивидуально под каждый транспорт, так как различаются отдачей тока, сроком эксплуатации и ценой. Очень важный момент напряжение аккумуляторных батарей должно соответствовать параметрам мотор-колеса и контроллера. У нас на сайте вы можете ознакомится с типами тяговых аккумуляторов.

Большинство современных электровелосипедов укомплектованы велокомпьютерами. Данное электронное устройство является неотъемлимой частью электровелосипеда. На дисплей передается информация о параметрах движения транспортного средства и состоянии систем байка.

Если вы решите самостоятельно модернизировать свой велосипед, то во избежание ошибок можно ознакомится с инструкцией, как сделать самодельный электровелосипед своими руками. Перед покупкой электровелосипеда, чтобы правильно определиться с моделью, необходимо решить, как часто будет использоваться e-bike, и по какой местности планируются поездки.

Как работает электровелосипед

Сколько может проехать электровелосипед?

Пробег велосипеда складывается из таких факторов как его вес, емкость батареи, характеристики мотора, режим езды, рельеф поверхностей и т.д.

Редукторные двигатели повышают пробег на 35% по сравнению с Direct Drive двигателем. Скорость, с которой вы ездите – важный критерий. Чем быстрее осуществляется движение, тем быстрее расходуется энергия. Показатели пробега понижаются из-за резких разгонов и торможений, поскольку этими действиями вы повышаете расход энергии. Чем меньше весит велосипед и его владелец, тем больше пробег.

Требование к рельефу дорог – он должен быть максимально ровным, а шины велосипеда тугие и подкачанные. Уменьшается пятно контакта с поверхностью, что положительно влияет на пробег. При правильной эксплуатации пробег электровелосипеда в среднем составляет 35-40 км. Но есть модели с лучшими показателями.

Например, мини Электровелосипед Inmotion P2F при правильной эксплуатации способен проехать до 150-180 км.

Есть ли у электровелосипеда круиз контроль?

Функция “круиз-контроль” делает передвижение не только комфортным, но и заботится о безопасности велосипедиста. Контроллер – главная составляющая бесперебойной работы электровелосипеда. Эта деталь отвечает за поведение мотор-колеса, и управляет им. Контроллер выступает посредником между мотором и рулем, он проводит ток к двигателю и другим электрокомплектующим, обеспечивает функцию круиз-контроля.

Не во всех современных моделей электровелосипедов предусмотрена функция круиз-контроля. Чаще она встречается в электросамокатах.

Например – Электросамокат Xiaomi Mijia Electric Scooter M365 . Поэтому перед покупкой рекомендуем внимательно ознакомиться с техническими характеристиками выбранной модели. При необходимости можно самостоятельно установить данную функцию. Удобно также использовать два контроллера с круиз-контролем.

Какой запас хода у электровелосипеда?

Какой расход электроэнергии у электровелосипеда?

На расход энергии влияет несколько факторов: ежедневный пробег, стиль вождения, характеристики выбранной модели. Учитывается также степень напряжения и емкость батареи. Если в велосипеде предусмотрено мотор-колесо на 36V 10Ah, чтобы рассчитать необходимую байку энергию при заряде, нужно умножить вольтаж и ампераж и разделить их на 1000: 36 (V) х 10 (Ah) / 1000 = 0,36 (kWh). Получается, что каждая подзарядка отнимает около 0,36 КВТ электроэнергии. Ее цена зависит от тарифов конкретного региона.

Касательно запаса хода – этот параметр варьируется в зависимости от модели. Батареи с емкостью 10-12 ампер/час – это около 18-20 км езды без помощи педалей. Важный фактор – то, насколько велосипедист помогает двигателю своими усилиями, т.е. крутит педали.

Из чего состоит электровелосипед?

Как устроен электровелосипед?

Любой эко-велосипед состоит из трех важных компонентов: электродвигатель, аккумулятор и зарядное устройство, контроллер. Электропривод бывает трех видов:

• мотор-колесо встречается чаще всего, в нем двигатель встроен в колесо вместо ступицы;
• навесной двигатель, встраиваемый в педальный узел и вынуждающий владельца крутить педали в то время, пока работает электромотор;
• фрикционный привод – работа двигателя передает крутящий момент на покрышки.

Помимо описанных компонентов, в электровелосипеде есть также регулятор скорости, установленный на руль. В некоторых моделях предусмотрены вело-компьютеры и дополнительные комплектующие – например, предохранитель.

Характеристики электровелосипеда?

Рассмотрим центральные характеристики, на которые стоит обратить внимание перед покупкой.

Мощность электромотора, измеряемая в ваттах. От нее зависит максимальный разгон, проходимость транспорта. Хороший мотор требует емкого аккумулятора. Малая мощность – это от 200 до 350 ВТ, средняя – 450-500 ВТ, высокая – от 500-550 ВТ. Отличный вариант – Электровелосипед LEISGER MI5 с высокой мощностью в 500 ВТ.

Второй параметр – то, где расположено мотор-колесо. Лучший вариант – переднее мотор-колесо, обеспечивающее безопасные повороты и простоту эксплуатации. Обратить внимание стоит на то, как осуществляется управление мотором – с помощью педалей или механизмом регулировки мощности. Характеристики контроллера также важны при выборе модели.

Как работает электровелосипед?

Принцип работы заключается в том, что движение частично или полностью возможно благодаря электроприводу. Все начинается с того, что велосипедист приводит в движение зубчатое колесо посредством прокручивания педалей – передняя передача. На заднем колесе имеется зубчатая шестеренка – это задняя передача. Переднюю и заднюю передачу соединяет цель, передающая усилие к заднему колесу.

Педалирование – не единственный способ передвижения на электровелосипеде. Основное преимущество – возможность поездки на значительное расстояние благодаря использованию электротяги.

Можно ли эксплуатировать электровелосипед в дождь?

Электрический велосипед ездит в тех же условиях, что и обычный велосипед. Он отлично справляется с небольшим дождем, лужами. Но путешествовать на нем в ливень не нужно. Электрические комплектующие защищены герметичным корпусом, который не допускает попадание влаги. Область соединения контроллера и проводов не защищена от ливня, поэтому большой поток воды может вывести транспорт из строя. Устанавливая электрокомплект, рекомендуется обзавестись водонепроницаемыми велосипедными сумками, в которых можно перевозить аккумуляторную батарею, контроллер, зарядное устройство.

Принцип работы электровелосипеда?

Электродвигатель – аналогия райдера из обычного велосипеда, который после вращения педалей передает по цепи крутящий момент. Электрический двигатель в эко-велосипеде “кормится” энергией аккумулятора. Система начинает работать с помощью контроллера. Управляется транспорт за счет руля, тормозных дисков и регулятора скорости.

После того, как велосипедист нажмет на ручку газа, изменяется число импульсов напряжения – благодаря этому эффекту можно управлять скоростью.

Какой вес у электровелосипеда?

Легкий транспорт позволяет путешествовать на более дальние расстояния, его удобно носить, у него медленнее расходуется батарея. Чем выше стоимость модели, тем проще сделать его более легким.

Средний нормальный вес городской модели эконом-класса – 22-25 кг. Шоссейники будут весить 13-16 кг, внедорожники – до 28-30 кг. Люксовые модели, самце мощные и скоростные, имеют вес 23-24 кг, то есть столько же, сколько и городские. Их разница заключается в улучшенных характеристиках. Например, мощный городской Wellness City Dual 700 весит 28 кг и выдерживает нагрузку до 120 кг.

Можно ли ездить на электровелосипеде зимой?

В зимнее время не только можно, но и нужно кататься на эко-велосипеде. Возможности велосипеда зимой зависят от характеристик аккумуляторной батареи. Литий-ионный аккумулятор рассчитан на езду при погоде до -20 градусов. Ветреная погода не допускает передвижение с таким аккумулятором при температуре меньше, чем -15. Литиево-фосфатный аккумулятор более вынослив и способен работать при – 30 градусах. Свинцово-кислотная батарея допускает максимальную температуру до -20 градусов. Следует помнить, что сильные порывы ветра увеличивают границу допустимой температуры эксплуатации на 5-7 градусов по Цельсию.

Сколько проедет электровелосипед?

Пробег велосипеда складывается из таких показателей как его вес, емкость батареи, характеристики мотора, стиль вождения, рельеф трассы и т.д. Показатели пробега понижаются из-за резких разгонов и торможений. Эти действия повышают расход энергии. Чем меньше весит велосипед и его владелец, тем больше пробег. При правильной эксплуатации пробег электровелосипеда в среднем составляет 35-40 км. Но есть модели с лучшими показателями. Например, Eltreco Good 350W LITIUM на одной подзарядке едет 30-35 км, а мощный велогибрид Eltreco XT-700 при соблюдении правил экономной езды способен выдерживать путешествия в 45-50 км.

Какие размеры электровелосипеда

Как подобрать электровелосипед по росту

Габариты – важный параметр при покупке электрического велосипеда. В стоимость не вписывается размеры рамы, поэтому можно не предпринимать попыток экономить на меньших размерах. Есть 2 вида маркировки габаритов: дюймы и буквы. Первый вариант выглядит так: 16″, 19″, 20″ 22, второй – XS, S, M, L, XL. Рекомендуем взять на вооружение следующее правило: стоя рядом с электровелосипедом, сантиметры от верхней (горизонтальной) трубой рамы и пахом должны быть не менее чем 12см. При росте в 1.6 метр оптимальным будет размер рамы в 18 дюймов. Рост 170-180 см – 19-20 дюймов.

Какую скорость развивает электровелосипед

Граница скорости зависит от того, насколько мощное мотор-колесо и от характеристик контроллера. Не факт, что хороший двигатель обеспечит высокую скорость. Внедорожный электровелосипед может иметь мотор, мощность которого составляет 1000 ВТ и при этом разгоняться максимум на 30 км/ч, потому что энергию забирает крутящий момент.

При мощности электродвигателя в 350Вт, предельная скорость будет составлять 30 км/ч, при мощности в 500 ВТ – 35-40 км/ч, при мощности 2000 ВТ – 55-60 км/ч.

Электровелосипед LEISGER MI5 обладает мощностью двигателя в 500Вт и способен разогнаться до 40 км/ч.

Как увеличить пробег электровелосипеда

Чтобы увеличить пробег, нужно реже использовать резкое торможение и разгон, следить за давлением в шинах, не размещать на велосипеде лишнее оборудование, увеличивающее вес нагрузки. Важно своевременно обслуживать свой байк, и выбрать правильный стиль вождения. То есть желательно крутить педали на сложных участках дороги, выбирать максимально ровную трассу. Скорость езды влияет на пробег – чем она выше, тем больше энергии тратится на преодоление неровностей. Пробег увеличивается, если минимизировать пятно контакта с дорожным полотном – рекомендуется регулярно подкачивать шины.

Фэтбайк – в переводе с английского языка означает толстый велосипед, если говорить технически грамотным языком, – велосипед на прочных, широких покрышках. Такой транспорт легко проедет, где традиционный велосипед наверняка окажется бесполезным.

Литий-ионные аккумуляторы – основная часть современных электрических самокатов. От качества и ёмкости таких батарей зависит дальность и комфортность поездки на электрическом скутере.

Литий-ионные аккумуляторы – основная часть современных электрических самокатов. От качества и ёмкости таких батарей зависит дальность и комфортность поездки на электрическом скутере.