Как работает электровелосипед: что это такое? Электрический велосипед: фото, видео велогибрида

Содержание

что это такое? Электрический велосипед: фото, видео велогибрида

Своим внешним обликом электровелосипед или велогибрид практически не отличается от обычного велосипеда. Чтобы это понять, достаточно посмотреть электровелосипед на фото или видео.

В движение его приводит компактный электромотор, расположенный на раме либо внутри заднего или переднего колеса (мотор-колесо). Перезаряжаемый аккумулятор (АКБ, в основном литий-ионный), располагается на раме электровелосипеда и служит его источником питания.

Комфортная езда

Автоматическое переключение передач (вариатор)*. Система PassControl** . Вес электровелосипеда не намного превышает вес обыкновенного велосипеда. Безопасность и эффективную работу электрических узлов обеспечивает специальный контроллер.

Старт с места

Электровелосипед начинает движение с места, стоит лишь нажать «ручку газа». Также вы можете выбрать и другие режимы езды, которые передусмотрены производителем: педали, синхронный или комбинированный.

 

Заряжается от сети

Заряжается за 5-6 часов от обычной бытовой электросети с напряжением 220В. Можно подзаряджать в любом удобном для вас месте. 

Пробег от 40 км

Заряженного АКБ хватает до 10 часов работы электрического велосипеда или 40 км пробега! Расширяет ваши возможности преодоления длинных дистанций до 200 км в день.

Легкий подъем в горку

Всю тяжелую работу велогибрид сделает за вас. Легкое движение в горку до 45 градусов! А на спуске вы можете отключить двигатель и продолжить движение на педалях, экономя заряд АКБ.

Скорость 30-55 км/ч

Средняя скорость 35 км/ч (на обычном велосипеде 15 км/ч). Отдельные модели разгоняются до 55 км/ч!

3 года гарантии на аккумулятор

Перезаряжаемый аккумулятор, 1000 циклов разряд-заряд или 3 года гарантии. Аккумулятор съемный, его можно поменять при необходимости или снять вовсе и ездить как на обычном велосипеде.

 

Подходит для всех

Нет возрастных ограничений. Купить электровелосипед в интернет-магазине можно для любых целей: городская прогулка, выезд за город, ежедневные покупки. Не нужно водительское удостоверение. Велогибриды очень просты в обслуживании, необходимо лишь вовремя осуществлять зарядку аккумуляторной батареи.

Электровелосипед имеет относительно не большой вес, что позволяет при полной разрядке аккумулятора продолжить движение на педалях.

Видео об электровелосипедах

Преимущества электрического велосипеда

Если сравнивать его с обычным велосипедом, то при покупке электрического велосипеда, вы получаете отличного помощника в передвижении. Всю тяжелую работу, такую как подъем в гору и разгон, он возьмет на себя!

По сравнению с бензиновыми мопедами и скутерами электровелосипед прост в обслуживании, бесшумен, является экологически чистым видом транспорта и гораздо дешевле! 

Благодаря своему малому весу электровелосипед можно хранить в квартире: в коридоре или на балконе. Почитайте отзывы об электровелосипедах, чтобы убедиться в этом! 

Электрический велосипед теперь в Екатеринбурге, Челябинске, Тюмени и Новосибирске!

Электрический велосипед, завоевавший Западный и Восточный рынок своей компактностью, удобством, простотой в эксплуатации и низкой стоимостью обслуживания, теперь покоряет Екатеринбург, Челябинск, Тюмень! Недавно мы начали продавать электровелосипеды в Новосибирске, открыли офис компании.  

Городской электрический велосипед Eltreco Air Volt GLS

Размеры колес 26’’
Мощность электродвигателя 250 Вт
Аккумулятор  36В, 10 А/ч
Вес 27 кг
Грузоподъемность 110 кг
Время зарядки 4-6 ч
Дистанция (на одной зарядке) *** 45-70 км
Скорость *** 30 км/ч
Угол подъема *** 45°
Количество передач Авто


* на модели Eltreco Volt GLS

** На большинстве моделей

*** параметры зависят от условий эксплуатации велогибридов (уровень загрузки,плавность движения, наличие подъемов и т. д.).

Новые статьи:

Новинки электровелосипедов 2020 года

Тренды и новинки электровелосипедов 2019 года

Электровелосипед – какой лучше купить?

2019: Характеристики электровелосипеда

Нужны ли права на электровелосипед?

Запчасти для электровелосипеда

Как работает мотор-колесо? Об электровелосипедах

Мотор-колесо – бесщеточный синхронный электромотор постоянного тока, интегрированный в ступицу колеса. Электрические моторы данного типа не используют вспомогательных механизмов для передачи мощности от электродвигателя к колесу и лишены компонентов, подверженных трению, кроме подшипников в редукторных моделях. Электромотор, передаточный механизм и колесо объединены в общий узел, что придает ему высокую эксплуатационную надежность.

Типы мотор-колес

Ступичные электродвигатели предназначаются для монтажа в переднюю или заднюю вилку велосипеда (с различными размерами дропаута оси), бывают разной мощности, с выполненной заспицовкой в обод или без нее.

В зависимости от внутреннего устройства они бывают:

  1. Редукторные – с интегрированным планетарным редуктором. Такие модели компактны и легковесны, не создают сопротивление при езде с отключенным мотором, имеют отличные тяговые качества и обеспечивают уверенное преодоление подъемов. Но они производятся небольшой мощности – 250–500 Вт, поэтому высокие скорости развить не позволяют. 
  2. Прямого привода – безредукторные. Производятся мощностью от 500 В до нескольких киловатт и позволяют получить скорость вплоть до 100 км/ч и более. Но прямоприводные моторы уступают редукторным моделям по тяговым характеристикам, а в отключенном состоянии оказывают сопротивление при накате. Для комфортных поездок по холмистой местности мощность МК прямого привода должна составлять не менее 1500 Вт.

Различия в устройстве мотор-колес

При наличии планетарного редуктора возрастает крутящий момент мотор-колеса, но ограничиваются его скоростные возможности. При использовании редукторного МК вы сможете легко преодолевать подъемы, но при езде на прямолинейных участках скорость будет умеренной – в среднем до 30–35 км/ч.

У прямоприводных моделей все наоборот – доступны более высокие скорости, но крутящий момент ниже, т.е. тяговые характеристики у редукторного МК на 350 Вт и прямоприводного МК на 1500 Вт примерно одинаковы. По надежности редукторные модели немного уступают прямоприводным, т.к. в конструкции редуктора есть планетарная передача с 3 шестернями из пластика. Их примерный ресурс – 6000–9000 км пробега. Зато редукторные модели обеспечивают лучший накат и позволяют легче крутить педали при отключенном моторе.

Прямоприводные модели имеют предельно простую и надежную конструкцию без шестеренок, более высокий КПД и способность к рекуперации энергии. Внутри такого устройства находятся статор и ротор – жестко зафиксированная ось колеса с обмотками и втулка с мощными постоянными магнитами. Это традиционная схема 3-фазного двигателя переменного тока.

Как работает мотор-колесо?

Независимо от того, как устроено электроколесо – с редуктором или без него, принцип его работы одинаков. В статоре в виде многолучевой звезды из электротехнической стали появляется магнитное поле. При взаимодействии с постоянными магнитами оно инициирует вращение ротора. На лучах статора есть обмотки, и когда по ним идет ток, лучи превращаются в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты на роторе и инициируют вращение ротора.

Для получения нужной мощности и равномерного вращения колеса статор имеет несколько десятков обмоток. Но в результате они соединяются в 3 и чередуются по окружности: 1-2-3-1-2-3… На противоположной стороне на роторе есть магниты из редкоземельных материалов. Когда на обмотки поступают импульсы напряжения, происходит активизация их магнитных качеств, взаимодействие с магнитами и вращение ротора.

Импульсы поступают на обмотки поочередно и четко в нужные моменты времени. Определяют эти моменты находящиеся на статоре датчики Холла. Они отслеживают взаимное расположение ротора и статора, откликаются на магнитное поле и отправляют сигналы на контроллер. На основании полученных сведений контроллер своевременно подает на обмотки статора импульсы напряжения. Обмотки превращаются в электромагниты, вступают во взаимодействие с постоянными магнитами ротора и заставляют его вращаться. Наглядно принцип работы бесколлекторного электродвигателя представлен на картинке.

Элементы управления мотор-колесом

Интенсивность вращения ступичного электромотора регулируется рычагом газа. При смене его положения меняется число импульсов напряжения, подаваемых в единицу времени на обмотки. В результате меняется и скорость езды. В ручки тормоза также встроены датчики, которые в свою очередь отключают подачу питания на электрический двигатель при торможении.

В предыдущей статье блога VoltBikes рассказывается о том, какое напряжение лучше выбрать для электровелосипеда.

Принцип работы электровелосипеда. Характеристики электровелосипеда

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.

Почему электровелосипеды не всегда работают

Электрические велосипеды на станции есть, но не всегда это гарантирует возможность их взять. Разбираемся, почему электровелосипеды Велобайка не всегда доступны горожанам.
Партнёрский материал

Случались ли с вами приступы гнева и непонимания, когда вы приходили к станции электрического проката с велосипедами у стоек, но взять их было нельзя? Когда ты один, а велосипедов несколько, то шанс уехать по делам есть. Если с тобой несколько друзей, то шансы резко падают. Связано это с несколькими причинами.

Батарея на зарядке

Перед стартом нужно проверить заряд батареи велосипеда. Делается это с помощью зажатия кнопки пуска и светового индикатора. Чтобы рассчитывать на длительную поездку с мотором, должны гореть все три индикатора. Некоторые люди полностью сажают аккумуляторы, и им требуется время на зарядку. Можно взять разряженный велосипед, но ехать на нём, не включая мотор, будет сложно, да и бессмысленно это.

Сломано гнездо

Электрический велопрокат запущен в тестовом режиме. Год работы показал, что гнездо зарядки у руля — слабое место конструкции. Сотрудники Велобайка дважды в неделю проверяют и настраивают порты, но часто даже этого мало. Некоторые пользователи пытаются силой вставить велосипед в разъём, из-за чего механизм сбивается и велосипед может не запарковаться и начать заряжаться. Поэтому не старайтесь силой затолкать велосипед в порт — лучше аккуратно попробуйте соседнее гнездо, при этом немного приподняв «нос» велосипеда.

Тяжёлый вес и бордюры

Велосипед весит 40 килограмм — это уже много, а ещё добавляется вес человека. Стандартные колёса велопроката не выдерживали нагрузки, поэтому их заменили на более прочные ещё в прошлом году, но даже новые обода и спицы дают слабину. Шансы погнуть колесо или пробить камеру возрастают, если постоянно ездить по тротуарам и запрыгивать на бордюры. Это означает, что велосипед уйдет в ремонт и какое-то время будет недоступен пользователям.

Я и мой друг

Некоторые воспринимают «крылья» над задним колесом за подставку, на которой можно стоять или возить друга. Это плохая идея: под крыльями всего лишь аккумуляторы, они не предназначены для перевозки людей. Вставая на них, люди их ломают.


Чего ждать

Велобайк знает об этих болезнях электрического проката. Со следующего года планируется запустить велосипеды иной конструкции, которые будут легче и с иной системой зарядки. Это должно будет избавить сервис от «детских» болезней, сделав электровелосипеды надёжнее и проще. Станции всё ещё будут отдельными, но их количество планируют увеличить. Осталось подождать совсем немного, чтобы без проблем ездить на велосипедах с моторчиком по делам или с компанией.

Автор Аркадий Гершман
Заглавная фотография Дмитрий Герасимов

Благодарим Велобайк за поддержку.

Что такое электровелосипед?

Наверное, каждый автомобилист хоть раз в жизни с досадой смотрел на прайс-табло заправки и думал: «А что там с электромобилями?». К сожалению, с электромобилями в России дела пока что обстоят так себе… Зато всё замечательно с электровелосипедами!

Электровелосипед – это транспортное средство, которое стало по-настоящему адекватной заменой мопедам и отличной альтернативой любому другому двухколёсному транспорту. Почему мопедам вообще понадобилась замена? К такому положению вещей привели постоянно растущие цены на бензин и то, что теперь на мопеды нужны права.

В сочетании этого оказалось вполне достаточно для того, чтобы водители скутеров начали искать замену любимому средству передвижения. И наилучшим выбором оказываются электровелосипеды.

Чем хорош электровелосипед?

Итак, если сравнивать с аналогами, электрические велосипеды:

  • Не требуют парковки как мопед, мотоцикл, мотороллер или автомобиль. На ночь электрический велосипед можно спокойно заносить домой – в подъезд или даже вовсе в квартиру, если он складной;

  • Не требуют затрат ВООБЩЕ. Регулярное ТО электромотору не нужно, он, в отличие от ДВС, ломается крайне редко. На топливо тратиться тоже не нужно: 100 километров, пройденных на электротяге, обойдутся Вам примерно в рубль;

  • Могут ехать по пешеходным зонам. Вы можете двигаться по обочине шоссе, а можете срезать путь через парк или по дворам – у ГИБДД не будет никаких претензий;

  • Едут быстрее и обеспечивают больший комфорт, чем электросамокаты, моноколёса или гироскутеры. К тому же, на электрических велосипедах гораздо удобнее возить багаж – они лучше приспособлены для этого, чем те же электросамокаты.

Если всё это просуммировать, то становится ясно: электровелосипед – это чудо, идеальное транспортное средство для города!

Как работает электровелосипед?

От обычного велосипеда электрическая модель отличается наличием следующих компонентов:

  • Электродвигателя. Обычно используют «мотор-колесо» — колесо, внутри которого размещён двигатель. Соответственно, электрические велосипеды бывают полноприводные (с двумя мотор-колёсами) и передне/заднеприводные (с одним, но мощным). Как правило, мощность мотор-колеса колеблется в пределах 150-1000 Вт;

  • Управляющего контроллера. Это электронный блок, который контролирует скорость движения и заряд батареи;

  • Аккумулятора. Батарея, которая устанавливается на раму велосипеда или в специальный багажник. Ёмкость таких батарей может достигать 20 А/ч – этого хватает на то, чтобы пройти вплоть до 90 километров!

Учитывайте, что конкретная дальность пробега без подзарядки зависит от модели электровелосипеда. 90 км – значение для топовых моделей, средним результатом считается 35-50 км.

С точки зрения пользователя отличия выражаются в большем весе (аккумулятор и двигатель добавляют конструкции «лишних» килограммов), высокой скорости и, конечно, в отсутствии необходимости крутить педали. Сел, нажал на ручку газа и поехал – мощные электровелосипеды без проблем разгоняются до 50 км/ч и более.

При этом заряжается электрический велосипед от обыкновенной розетки. Для того, чтобы полностью зарядить аккумулятор хватает 3-8 часов (конкретное значение зависит от модели). То есть, на ночь поставил на подзарядку и утром можно ехать. Добрался до офиса – поставил на зарядку там, вечером ещё на то, чтобы покататься хватит.

После всего, что мы рассказали выше: Вы согласны, что электровелосипед – это чудо? Мы однозначно согласны!

Все об Электро велосипедах, практика использования.

          В последнее время к нам часто стали обращаться клиенты, для которых в приоритете переднее мотор колесо, не смотря на то, что велосипед нужен в основном для поездок по городу. После вопросов почему выбор пал на передний привод, один из клиентов предоставил нам текст, приведенный ниже.

Преимущество велосипедов с передним приводом.

1. Простота монтажа – колесо спереди снимается, и вместо него устанавливается заспицованный в обод электродвигатель.

2. Регулировщик скоростей и трансмиссия при этом не затрагиваются. Электроколесо крепится шайбами и гайками. Затем фиксируются рычаг газа, тормоза и другие комплектующие, устанавливаются контроллер и АКБ. В завершение, регулируются тормоза, и аккуратно закрепляются проводки.

3. Универсальность – передние ступичные двигатели подходят к велосипедам всевозможных модификаций. Получение практически полноприводного средства передвижения – с передним электрическим и задним педальным приводом.

4. Безупречная балансировка веса – при расположении электромотора впереди и батареи на багажнике. При удачном распределении массы обеспечивается максимальная эффективность торможения. Это особенно ощутимо, когда велосипед с передним мотор-колесом используется для езды по скользкой заснеженной поверхности. Существенный перевес, наоборот, приводит к непредсказуемому поведению транспортного средства.

5. Достижение увеличенных значений крутящего момента. Возможность визуального контроля работы мотор-колеса и своевременной остановки при выявлении очевидных отклонений в его работе

Разберем эти утверждения, многие из которых ничего общего с практикой не имеют, а большей частью ей противоречат.

1. Да, монтаж переднего колеса немного проще, чем заднего, но для человека, который хоть раз в жизни снимал колесо заднее, лишняя минута времени на установку заднего колеса не является чем-то существенным.

2. Если у вас на велосипеде не более восьми задних скоростей (звездочек), то при установке заднего мотора с трещеткой на 7 скоростей регулировщик скоростей и трансмиссия так же не затрагивается, возможно смещение на пару миллиметров соосности трещетки на моторе с задним переключателем, что может привести к нечеткому переключению передач, но это элементарно ликвидируется вращением ролика в который упирается рубашка троса переключения передач. Если же на вашем велосипеде 9 или 10 задних звездочек, то купите задний мотор под установку кассеты и тогда переставив вашу кассету (звездочки) на мотор, вы так же абсолютно не затроните вашу трансмиссию и переключатель скоростей регулировать не надо.

К тому же при езде на электровелосипеде вы практически не будете пользоваться переключателем скоростей, поскольку при движении в гору вы будете помогать себе мотором. Чаще всего используются две самых маленьких задних звезды, а передние переключатели просто снимают.

3. Это утверждение так же справедливо и для задних моторов и даже в большей степени, чем для передних, поскольку если ваша амортизационная вилка под ось, то никакой передний мотор на нее не поставишь, а вот заднее крепление под ось встречается намного реже. На счет получения полного привода при установке переднего мотора, возражений нет.

4. Это утверждение полностью абсурдно, поскольку с гирей в переднем колесе никакой пользы ни от рулежки, ни от торможения не получаешь, а получаешь очень тяжелую переднюю ось, с которой очень затруднительно преодолевать неровности на дороге, а тем более заезжать на бардюры и корни деревьев. Нагрузка на и без того нагруженную переднюю вилку, принимающую все дорожные неровности на себя, увеличивается в разы и она очень быстро выходит из строя. Поскольку основная масса велосипедиста приходится на заднюю ось, тем более при заезде в гору, переднее колесо часто пробуксовывает даже на сухом грунте, не говоря уже о скользкой дороге и слякоти, и передняя покрышка очень быстро изнашивается. Ну а когда читаешь утверждение, про повышенную безопасность при движении по скользкой дороге, сразу становится ясно, что статью писал абсолютный дилетант. Движение с передним приводом по заснеженной скользкой дороге намного опаснее, чем с задним, поскольку переднюю ось сносит в сторону даже при плавном добавлении оборотов мотору, тем более, если переднее колесо повернуто и ликвидировать снос сложно, это с задним мотором, чтобы не упасть, достаточно выставить ногу, с передним так не получится и вы непременно упадете.

5. Почему можно достигнуть увеличенных значений крутящего момента только на переднем моторе мне не понятно, так же не понятно и то, как можно визуально при движении понять, что мотор ведет себя не адекватно. Я даже представить себе не могу, какие отклонения в работе мотора являются очевидными при беглом взгляде при движении. А вот услышать посторонний звук можно как на переднем, так и на заднем моторе.

Реальные плюсы и минусы переднего привода можно прочитать в нашей статье здесь.

Устройство электровелосипеда

 Электровелосипеды. по принципу управления мотор колесом,  подразделяются на два вида: e-bike и pedelec. Первый тип популярен на Ближнем Востоке , в Америке, России и Украине. В странах Евросоюза, напротив, система pedelec установлена  на подавляющем большинстве электровелосипедов. Более того, схема управления e-bike, в некоторых европейских странах переводит электровелосипед в категорию электроскутеров, с необходимостью его регистрации и получения прав на управление им.

    В первой схеме: e-bike, —  управление скоростью мотор колеса производится с помощью ручки акселератора или проще говоря — ручки газа. К ручке подведено напряжение +5 вольт, а в ней   установлены три датчика Холла, которые при повороте ручки на определённый угол, дают на выходе ток с напряжением от 0 до 4. 2 вольта (в некоторых моделях ручек до 5 вольт). Ручка газа управляет контроллером. В зависимости от напряжения тока, приходящего с ручки  газа, контроллер изменяет подачу энергии на мотор колесо. Преимущество этой системы заключается в том, что начало  движения, изменение скорости и отключение мотор колеса никак не связано с вращением педалей. 
 
   Однако, как мы уже сказали, не везде такую схему рассматривают в качестве преимущества. Европейцы, да и много людей из других стран, не без оснований считают, что велосипед, даже с электроприводом, прежде всего должен оставаться велосипедом и основную энергию для движения  получать от вращения педалей. А мотор колесо может только ассистировать педалям для облегчения езды. Кстати, исходя из этой концепции, большинство электровелосипедов в Европе оборудуется редукторными  мотор колёсами  небольшой мощности – обычно 250 ватт, что впрочем, не мешает развивать европейским моделям электровелосипедов максимальную скорость при движении на электроприводе – 25 км/час.
    Чтобы реализовать  принцип управления электротягой, как вспомогательным источником мощности,  на электровелосипед устанавливают систему pedaling assisted system (PAS). Это самая простая и недорогая система, подключающая электродвигатель при вращении педалей. Работа этой схемы  основана на датчике  и постоянных магнитах. А  устанавливается она на каретку, — так называют педальный узел  электровелосипеда. При начале вращения педалей, датчик  системы PAS формирует управляющий сигнал для контроллера. Контроллер с небольшой задержкой – обычно, —  после поворота педалей на угол от 180 до 540 градусов (величина угла зависит от заводской прошивки контроллера), запускает мотор колесо. Недостаток системы PAS заключается в том, что с её помощью нельзя регулировать скорость электровелосипеда.
 
   После одного  – двух оборотов педалей, контроллер, получив  сигнал от системы PAS, запускает мотор колесо на полную мощность, а если перестать вращать педали, то через небольшой промежуток времени, — чаще всего через  2 секунды (время задержки отключения двигателя тоже программируется прошивкой контроллера на заводе), мотор колесо обесточивается. Использование на электровелосипеде одной только системы PAS не очень комфортно для водителя, потому что она не позволяет регулировать скорость: либо мотор колесо работает на полную мощность, либо не работает вообще. К тому же,  для движения, нужно обязательно вращать педали, потому что без этого мотор колесо отключится.
 
 
   Система PAS, также как и ручка акселератора с датчиками Холла были разработаны ещё в прошлом веке и тогда же получили широкое распространение, так как являются  простыми и недорогими в производстве.  Ввиду  ограниченных возможностей системы PAS, она используется  в электровелосипедах Volta bikes  одновременно с ручкой газа и скорее выступает в качестве вспомогательной. Впрочем, в последнее время систему PAS усовершенствовали, разработав  электронный  переключатель  скоростей, подключаемый к контроллеру. Чаще всего он имеет три ступени, переключаемые сенсорным кнопками на небольшом дисплее, одновременно служащим указателем уровня заряда аккумуляторов, устанавливаемом на руле. Система PAS, снабжённая таким переключателем, уже не запускает мотор колесо на полную мощность при вращении педалей, а предоставляет выбор из трёх фиксированных  мощностей мотор колеса.
  Третья система – pedelec, или так называемый «тихий электровелосипед», основана на работе torque sensor, который также встраивается в педальный узел, вернее при установке такой  системы, обычная каретка меняется на каретку с интегрированным в неё torque sensor. Установить сенсор на обычную каретку  не представляется возможным, потому что её конструкция не рассчитана на подобные усовершенствования, — вот и приходится менять весь узел целиком, что дополнительно  удорожает переделку велосипеда. Кроме того, контроллер электровелосипеда,  тоже должен быть рассчитан на работу в составе подобной системы управления мотор колесом.
 
   Как устроена и что даёт подобная система управления электровелосипедом?
 Она даёт возможность регулировать мощность мотор колеса в зависимости от величины усилия на педалях. То есть: чем сильнее мы крутим педали, тем больше в этом нам помагает мотор колесо. С точки зрения европейцев, такая система управления электровелосипедом близка к идеальной. Она основана на измерении величины крутящего момента, развиваемого велосипедистом на педалях. А в педальный узел уже встраивается не простой датчик начала движения, а динамометр. Из-за сложности технологии, она получила распространение только в последние годы и только на дорогих моделях электровелосипедов. Однако на мировом рынке уже появились наборы с мотор колёсами и каретками с установленными в них torque sensor, для переоборудования велосипедов на электротягу. Мощность двигателя электровелосипеда при использовании такой системы регулируется плавно, обычно стартуя с величины в 30% мощности  и плавно наращивая её,  при соответствующем усилии на педалях до 100%.
Какую схему применить при переоборудовании велосипеда, зависит от предпочтений его владельца. Если хочется превратить велосипед в подобие электроскутера, тогда это должна быть система управления e-bike. Если хочется просто облегчить вращение педалей в нужные моменты,\как это делают в Европе, тогда ваш выбор система pedelec с torque sensor.

Что такое электрические велосипеды? Как они работают?

Что такое электрические велосипеды?

Когда кто-то слышит электрический велосипед , первое, что они представляют, 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 рассмотреть, как работают электрические велосипеды, включая двигатель, аккумулятор, трансмиссию и процесс зарядки:

Поделитесь этим изображением на своем сайте

Укажите, пожалуйста, авторство 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

Электродвигатели для велосипеда бывают самых разных номиналов мощности: от 200 Вт до 1000 Вт и более. 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. В наши дни в большинстве электрических скутеров 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 при только дроссельной заслонке).
  • 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 педаль. 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 отводите 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 обеспечивает 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%). 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.

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, что находится между ними. 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.

Электродвигатель электровелосипеда работает за счет автоматического включения (бесшумного) двигателя при нажатии на педаль. 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 помогает вам). 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, какую мощность 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.

Все наши электровелосипеды позволяют регулировать требуемую мощность или вообще отключать питание и ездить на нем, как на неэлектрическом велосипеде.

Как работают электрические велосипеды?

Как работают электрические велосипеды? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный — велосипеды являются одними 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 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 (сейчас снят 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.

Рекламные ссылки

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 дорого 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 можно использовать 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 спицы стандартного расположения. 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. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (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 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 путем прижатия к заднему колесу. 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 на заднем колесе этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не хочет 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 для 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.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013. Большое количество деталей, множество фотографий и иллюстраций делают эту книгу удобной для просмотра и 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. Превосходные книги, 2010. Представляет электрические велосипеды, 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 года. 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 электровелосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» испытывает циклы 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 педалям, 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 электровелосипедов 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 6874592: 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

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом 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 Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный — велосипеды являются одними 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 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 (сейчас снят 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.

Рекламные ссылки

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 дорого 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 можно использовать 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 спицы стандартного расположения. 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. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (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 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 путем прижатия к заднему колесу. 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 на заднем колесе этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не хочет 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 для 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.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013. Большое количество деталей, множество фотографий и иллюстраций делают эту книгу удобной для просмотра и 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. Превосходные книги, 2010. Представляет электрические велосипеды, 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 года. 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 электровелосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» испытывает циклы 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 педалям, 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 электровелосипедов 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 6874592: 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

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом 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 Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный — велосипеды являются одними 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 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 (сейчас снят 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.

Рекламные ссылки

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 дорого 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 можно использовать 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 спицы стандартного расположения. 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. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (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 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 путем прижатия к заднему колесу. 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 на заднем колесе этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не хочет 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 для 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.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013. Большое количество деталей, множество фотографий и иллюстраций делают эту книгу удобной для просмотра и 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. Превосходные книги, 2010. Представляет электрические велосипеды, 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 года. 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 электровелосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» испытывает циклы 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 педалям, 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 электровелосипедов 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 6874592: 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

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом 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 Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный — велосипеды являются одними 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 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 (сейчас снят 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.

Рекламные ссылки

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 дорого 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 можно использовать 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 спицы стандартного расположения. 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. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (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 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 путем прижатия к заднему колесу. 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 на заднем колесе этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не хочет 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 для 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.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013. Большое количество деталей, множество фотографий и иллюстраций делают эту книгу удобной для просмотра и 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. Превосходные книги, 2010. Представляет электрические велосипеды, 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 года. 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 электровелосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» испытывает циклы 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 педалям, 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 электровелосипедов 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 6874592: 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

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом 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 Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный — велосипеды являются одними 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 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 (сейчас снят 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.

Рекламные ссылки

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 дорого 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 можно использовать 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 спицы стандартного расположения. 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. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (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 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 путем прижатия к заднему колесу. 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 на заднем колесе этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не хочет 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 для 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.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Книга об электронных велосипедах Ханнеса Нойперта и др., TeNeues Verlag, 2013. Большое количество деталей, множество фотографий и иллюстраций делают эту книгу удобной для просмотра и 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. Превосходные книги, 2010. Представляет электрические велосипеды, 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 года. 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 электровелосипед дал велосипедисту новую жизнь.
  • Почему я горжусь поездкой на электровелосипеде Филиппа Перри, The Guardian, 27 августа 2017 г. Типичный представитель «целевой аудитории электровелосипедов» испытывает циклы 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 педалям, 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 электровелосипедов 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 6874592: 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

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом 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…

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *