Педелец

Эта статья посвящена электровелосипедам только с педальным управлением, которые по закону часто классифицируются как обычные велосипеды. Информацию о других типах электронных велосипедов см. в разделе « Электрический велосипед» .

Электровелосипеды Deutsche Bahn с задними ступичными моторами и аккумуляторами, расположенными внутри рамы . Это «Джетстрим» от Riese und Müller .

Pedelec « (от педальный » электрический , велосипед ) или EPAC ( велосипед с электронным усилителем ) — это тип маломощного электрического велосипеда в котором водителю при вращении педалей помогает небольшой электродвигатель . Однако, в отличие от некоторых других типов электронных велосипедов, во многих странах дорожные власти классифицируют электровелосипеды как обычные велосипеды, а не как тип электрического мопеда. В Pedelecs есть электронный контроллер, который отключает питание двигателя, когда водитель не крутит педали или когда достигается определенная скорость – обычно 25 км/ч (16 миль в час) или 32 км/ч (20 миль в час). Велосипеды полезны для людей, которые ездят по холмистой местности или при сильном встречном ветре . В то время как велопедик может быть любым типом велосипеда велопедик , городской велосипед очень распространен. Обычный велосипед можно переоборудовать в электровелосипед, добавив необходимые детали, например, мотор, аккумулятор и т. д.

Во многих юрисдикциях электровелосипеды классифицируются как велосипеды, а не как мопеды или мотоциклы. Более мощные электронные велосипеды , такие как S-Pedelecs и электронные велосипеды с питанием по требованию (те, двигатели которых могут оказывать помощь независимо от того, крутит ли велосипедист педали), часто классифицируются как мопеды или даже мотоциклы, и таким образом на водителя распространяются правила использования таких транспортных средств, например, наличие прав и регистрации транспортного средства, ношение шлема и т. д.

История

В 1989 году Майкл Каттер, основатель Dolphin E-bikes, спроектировал и выпустил первый прототип электровелосипеда. Первые модели такого типа, готовые к выпуску на рынок, были выпущены в 1992 году швейцарской компанией Velocity под названием Dolphin.

выпустила большее количество моделей В 1994 году Yamaha под названием Power Assist.

В 1995 году первый Флаер в том же году основал швейцарскую стартап-компанию BKTech AG небольшими сериями путем электронного бизнеса (как неотъемлемой части стартапа) на рынок.

Проникновение рынка Pedelec

Германия

По состоянию на 2012 год на дорогах Германии было около 600 000 велосипедов. Рост был впечатляющим: годом ранее в Германии было продано 310 000–340 000 электровелосипедов, что, в свою очередь, на 55% больше, чем в 2010 году. Фактически, с 2008 года продажи в Германии растут более чем на 30% каждый год. было около 70 миллионов обычных велосипедов . Для сравнения: по данным ZIV, Немецкой ассоциации велосипедной индустрии, в 2011 году в Германии

Около 95% всех электронных велосипедов в Германии на самом деле являются электровелосипедами.

ADAC , немецкий автомобильный клуб, протестировал большое количество электровелосипедов в 2013 году, где около 56% электровелосипедов не выдержали испытания с оценкой ниже разумной из-за неудовлетворительной безопасности и долговечности.

В другом месте

Только китайский рынок электровелосипедов и электровелосипедов больше европейского. По данным Национального бюро статистики Китая, на дорогах находится более 100 миллионов электронных велосипедов. Годовое производство на китайских заводах увеличилось с 58 000 в 1998 году до 33 миллионов в 2011 году. В Китае не известна классификация электровелосипедов, отдельная от электровелосипедов.

Правовой статус электровелосипедов в мире

Чтобы быть действительно полезным, важно, чтобы в каждой стране или юрисдикции электровелосипед по закону классифицировался как велосипед, а не как мопед или мотоцикл. В противном случае, если электровелосипед классифицируется как мопед или мотоцикл, его нельзя будет пропускать на велосипедных полосах или велосипедных дорожках ; электровелосипед, возможно, придется зарегистрировать ; водителю, возможно, придется носить мотоциклетный шлем ; и/или страховку транспортного средства , возможно, придется оплатить.

Европа

В Европейском Союзе электровелосипеду не нужна регистрация, страховка или номерной знак, если он соблюдает следующие правила:

1. Мощность двигателя до 250 Вт (постоянная)
2. Мотор активен только при повороте педалей.
3. Максимальная скорость 25 км/ч (15,5 миль в час) с помощью двигателя.

Если какое-либо из этих правил не соблюдается, транспортное средство классифицируется как электронный велосипед или S-Pedelec , для которого требуется номерной знак и страховка, или как мотоцикл , для которого также требуются водительские права.

Австрия

В соответствии с австрийским законодательством не существует разницы между любыми типами электрических велосипедов, например, велосипедами с исключительно электрическим приводом без педалей (см. ниже, пункт d) или гибридными велосипедами (см. ниже, пункт b), равными, если они оснащены электроусилителем. только при вращении педалей ( pedelec но не: S-Pedelec ) или без необходимости крутить педали (обычно в Австрии известный как электронный велосипед). ).

Быть такими электромобилями, которые не классифицируются как автомобили, а как Fahrrad (= велосипед) в соответствии с § 2, абзацем 1, номер 22 лит. b и d Закон о дорожном движении 1960 г. (СтВО 1960 г.) в сочетании с § 1, параграф 2a Закона об автотранспортных средствах 1967 года (KFG 1967) Можно выделить два типа электровелосипедов:

22. Велосипед:
а) […],
б) транспортное средство по лит. а, оборудованное также электроприводом согласно разд. 1 п. 2а КФГ 1967 г. (электрический велосипед),
в) […],
d) транспортное средство с электроприводом, привод которого соответствует приводу электрического велосипеда по смыслу раздела 1, абз. 2a KFG 1967[.]

22. велосипед:
а) […],
б) транспортное средство согласно лит. а, который помимо электропривода оборудован согласно § 1 пункта 2а КФГ 1967 года (электровелосипед),
в) […],
d) транспортное средство с электроприводом, привод соответствует электрическому велосипеду, как это определено в § 1, параграф 2a KFG 1967" (таким образом, только электрический привод)[.]

—§ 2 Абс. 1 З 22 лит. а и д —§ 2 абзац 1 номер 22 лит а и г

Вышеупомянутый § 1 параграф 2а КФГ 1967 г. определяет следующее:

(2a) Велосипеды с электроприводом не считаются автомобилями, а скорее велосипедами по смыслу СтВО 1960 г.
1. максимально допустимая мощность не более 600 Вт и
2. расчетная скорость не более 25 км/ч.

(2a) Не как автомобили, а как велосипеды в смысле СтВО 1960 года также являются велосипедами с электроприводом и
1. максимально допустимая мощность не более 600 Вт и
2. расчетная скорость не более 25 км/ч.

—§ 1 Абс. 2а КФГ 1967 г. —§ 1 параграф 2a KFG 1967 г.

Что касается обычных велосипедов (только с мускульным приводом), а также для электровелосипедов, положения Регламента о велосипедах по управлению ими такие же, как и для велосипедов с мускульным двигателем StVO и т. д. Обязательное использование велосипедной дорожки для велосипедов. Для их (коммерческого) размещения на рынке применяются положения об ответственности за качество продукции.

Если вышеуказанные критерии превышены, электрический велосипед (равноценный так называемому S-Pedelec или любому другому электронному велосипеду) считается автомобилем в соответствии с правилами KFG 1967 года, а не «Фахрадом» в соответствии со StVO 1960 года и разрешается ездить только на мопеде с соответствующими последствиями. Должно быть оформлено страхование ответственности, иметь шлем и водительское удостоверение соответствующего класса L1-eB (Классификация транспортного средства «Двухколесный мопед» в Регламенте (ЕС) № 168/2013). Он также должен быть оборудован как мопед с максимальной расчетной скоростью транспортного средства не более 45 км/ч. Для этого покупатель должен обязательно получить от дилера COC (сертификат соответствия) в дополнение к договору купли-продажи. Только при наличии этих документов быстрый электровелосипед можно зарегистрировать.

Другие из вышеописанных электрических велосипедов не подлежат типированию в Австрии.

Нидерланды

Настоящие электровелосипеды не обязаны иметь никаких других требований, кроме велосипеда.

Тем не менее, любой электровелосипед, в котором усиление срабатывает простым поворотом колес, а не движением педали (большое количество дешевых версий или печально известная помощь в передней ступице), должен иметь номерной знак скутера / небольшого мотоцикла (так называемые снорфиеты или бромфиец ), действующие водительские права и страховка.

В случае остановки гидроусилителя на скорости до 25 км/ч мотоциклистам не требуется носить мотоциклетные шлемы, однако этот предел скорости не должен превышаться даже при простом вращении педалей. Законодательство не ограничивает скорость для транспортных средств с приводом от человека, в том числе для электровелосипедов без посторонней помощи, движущихся со скоростью > 25 км/ч.Электрические велосипеды, например Specialized Turbo , без ограничения скорости 25 км/ч для помощи с электроприводом, считаются небольшими мотоциклами, и помимо номерного знака (желтого с черными буквами), водительских прав и страховки необходимо всегда носить «мотоциклетный шлем». с начала 2017 года и далее.

На велосипедных дорожках можно увидеть большой парк электрических велосипедов и электровелосипедов без необходимой регулировки мощности, связанной с усилием на педалировании, без какой-либо надлежащей регистрации.Кроме того, многие пользователи нашли очень простые способы настройки своих велосипедов, чтобы обойти датчик вращения педалей, что делает их велосипеды без дальнейшей надлежащей регистрации транспортного средства незаконными.

Гонконг

Педелеки и все виды механических вспомогательных устройств считаются «автомобилями» и классифицируются как мотоциклы, что делает невозможным юридическую регистрацию. Гонконга Департамент транспорта в настоящее время проводит проверку, первый отчет ожидается в середине 2020 года.

Сингапур

Разрешено пользоваться электровелосипедами, при ношении шлема мощность двигателя ограничивается 200 Вт и двигатель отключается на скорости 25 км/ч.

Индия

Электромобили с двигателем мощностью менее 250 Вт и максимальной скоростью 25 км/ч или ниже не подлежат регистрации в соответствии с Центральными правилами дорожного движения и могут свободно управляться без каких-либо лицензий/документов.

Япония

Велосипеды с электроприводом рассматриваются как велосипеды с приводом от человека, в то время как велосипеды, способные приводиться в движение только за счет электрической энергии, предъявляют дополнительные регистрационные и нормативные требования, как и мопеды. Требования включают выработку электроэнергии двигателем, который нелегко модифицировать, а также вспомогательный механизм, который работает безопасно и плавно. В декабре 2008 года коэффициент результативности был обновлен следующим образом:

• Менее 10 км/ч; 2
• 10–24 км/ч; $2-{\tfrac {{\text{speed in }}{\tfrac {km}{h}}-10}{7}}$
• Свыше 24 км/ч; 0

В октябре 2017 года только для особого случая, когда трехколесный велосипед тянет тележку с устройством, которое нужно нарисовать, соотношение было обновлено следующим образом:

• Менее 10 км/ч; 3
• 10–24 км/ч; $2-{\tfrac {3\cdot {\text{speed in }}{\tfrac {km}{h}}-10}{14}}$
• Свыше 24 км/ч; 0

(См. Мопед )

Австралия

По состоянию на 30 мая 2012 года в Австралии появилась дополнительная новая категория электрических велосипедов, использующая европейскую модель Pedelec в соответствии со стандартом EN15194. Это означает, что велосипед может быть оснащен двигателем продолжительной номинальной мощностью 250 Вт, который необходимо активировать только при вращении педалей (если скорость превышает 6 км/ч) и отключать на скорости более 25 км/ч. Штат Виктория первым внес поправки в свои местные правила дорожного движения с учетом этого нового стандарта с 18 сентября 2012 года.

Технический

Компоненты

Педелеки отличаются от обычного велосипеда дополнительным электродвигателем , аккумулятором, электронной системой управления двигателем, а также датчиком , определяющим движение шатунов. Большинство моделей также оснащены индикатором заряда аккумулятора и регулировкой мощности двигателя, постоянной или разделенной на уровни поддержки.

Батарея

Помимо двигателя, основным компонентом электровелосипеда является аккумулятор. Обычно это NiMH - Ni- или литий-ионный аккумулятор . Емкость аккумулятора Втч составляет до 24 Ач при 24 или 36 В или до 15 Ач при 48 В. Запасенная энергия может составлять примерно до 800 n (Втч), но чаще всего около 400 Втч (2013 г.). В идеальных условиях после тысячи зарядок NiCd-аккумуляторы имеют 85% своей первоначальной емкости и поэтому считаются изношенными. С NiMH аккумуляторами возможно от 400 до 800 циклов. Время зарядки в зависимости от типа аккумулятора составляет от 2 до 9 часов. Срок службы аккумулятора зависит и от других факторов. По мере разряда свинцово-кислотные аккумуляторы обеспечивают меньшую мощность , поэтому полная мощность двигателя больше не достигается. Очень легкие и более дорогие литий-ионные аккумуляторы сейчас используются большинством производителей и имеют запас хода до 100 километров при умеренном педалировании и аккумуляторе средней емкости (например, 15 Ач). Литиевые аккумуляторы не переносят мороза , и их нельзя заряжать при морозной температуре. Для безопасности решающее значение имеют химический состав и качество электроники. Особенно сильно литий-ионные аккумуляторы реагируют на короткое замыкание и перенапряжение. Эти проблемы с ноутбуками привели к их отзыву. Литий-железо-фосфатные батареи (LFP) являются заметным исключением. Они имеют гораздо более безопасные тепловые характеристики, а также нетоксичны.

При оценке аккумуляторов Pedelec полезно учитывать не только емкость, но и такие критерии, как долговечность, эффект памяти, время зарядки, вес, безопасность и защита окружающей среды.

Производители, которые оснащают свои электровелосипеды NiCd аккумуляторами, обычно поставляют их с адаптером переменного тока, который полностью разряжает аккумулятор перед самим процессом зарядки, чтобы уменьшить эффект памяти . NiMH аккумуляторы имеют гораздо меньший эффект памяти. У литий-ионных аккумуляторов отсутствует эффект памяти.

Литий -железо-фосфатная батарея имеет гораздо более длительный срок службы, чем литий-ионная батарея. Его использование существенно снижает эксплуатационные расходы, связанные с износом аккумуляторной батареи. В 2013 году они еще не входят в стандартную комплектацию большинства моделей электровелосипедов, но некоторые электровелосипеды (например, Beyond Oil) начали устанавливать аккумуляторы LFP в стандартную комплектацию.

Управление двигателем

Для переключения или управления двигателем существует несколько возможностей:

• Измерение силы или крутящего момента по сигналу датчика силы на педалях, шатуне педали, цепи или на колесе
• Измерение шага по сигналу счетчика оборотов или порогового переключателя на рукоятке или в другом подходящем месте.
• Измерение силы и скорости
• Измерение ускорения или тягового усилия на прицепе-толкателе
• Измерение электрических величин в последовательном гибриде (педальном генераторе)

Кроме того, скорость автомобиля измеряется на колесе, в частности, например, для запуска двигателя со скорости 25 км/ч.

Измерение может быть дополнительно обработано механически или электронно и используется для управления включением и выключением двигателя или для непрерывного регулирования функции управления.

Подаваемая мощность основана на данных датчиков (датчик силы, частота вращения коленчатого вала, скорость хода) и рассчитывается на основе выбранного уровня поддержки со стороны контроллера двигателя. Так называемые уровни поддержки, то есть то, насколько поддерживает двигатель помимо производительности водителя, лежат в горизонтальном приводе 5-400 процентов.

Когда двигатели регулярно интенсивно используются, особенно при движении в гору, они могут значительно нагреваться; некоторые из них имеют датчик температуры в обмотке двигателя, и при достижении определенной температуры электроника может снизить мощность двигателя. В идеале электроника отключает батарею при заранее определенном разрядном напряжении, чтобы предотвратить полную разрядку и обеспечить достаточное питание для работы системы освещения. Это можно сделать с помощью электроники в аккумуляторе .

Силовое управление

При работе с датчиком силы двигатель автоматически получает определенный процент обслуживания, предоставляемого водителю. Во многих моделях эта пропорция может устанавливаться в несколько этапов. Есть также модели, в которых уровень поддержки может быть установлен только у дилера покупателю.

Обнаружение вращательного движения

В версии с датчиком(ами) скорости двигателя автоматически используется функция установки процента самоприложенного усилия. Поскольку сила, необходимая на скорости, резко возрастает, в некоторых моделях ее можно рассчитать без датчика силы.

Скольжение или тяга

Слайд или тяга могут помочь с максимальной поддержкой двигателя без педалирования до скорости 6 км/ч. Средство переключения имеет то преимущество, что вы можете позволить велосипеду катиться вместе с опорой двигателя, не крутя педали, или вы не толкаете себя (например, при транспортировке тяжелого груза или когда вы поднимаетесь на колесо в одиночку на холме). Для некоторых моделей разрешенных 6 км/ч можно достичь только на высшей передаче, остальные передачи колеса катятся соответственно медленнее. В любом случае это позволяет быстрее (и более контролируемо физически) трогаться с места и переключаться на «зеленый» свет .

Силовая электроника

Силовая электроника, в зависимости от типа двигателя, состоит из контроллера двигателя постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией или регулируемого преобразователя постоянного тока в переменный.

Типы двигателей

Мотор-редуктор Pedelec с коробкой передач

Умный мотор для электронного велосипеда

Почти исключительно в электровелосипедах используются двигатели постоянного тока с бесколлекторными и щеточными дисковыми двигателями , подходящими для прямого привода, а также щеточные двигатели с шестернями.

использование необслуживаемых асинхронных двигателей переменного тока Исключением является pedelec.

Двигатель-ступица с прямым ротором может иметь рекуперативный тормоз , поэтому его можно использовать в качестве тормоза, преобразующего часть кинетической энергии в заряд аккумулятора. Помимо зарядки аккумулятора при торможении, это приводит к меньшему износу традиционный тормоз, снижающий шум торможения.

Использование

Электронные велосипеды делятся на множество категорий в зависимости от их использования, например, электрические городские велосипеды, электрические складные велосипеды, электрические велосипеды с толстыми шинами, электрические горные велосипеды и так далее.

Силовой подход электропривода

См. общие исходные точки электропривода. Если говорить конкретно о Pedelec, то это тип управления приводом посредством педалирования (см. выше), который может быть интегрирован в привод.

Положения привода

Положение двигателя оказывает существенное влияние на управляемость велосипеда. Следующие комбинации положения привода и двигателя оказались успешными:

• Мотор в каретке ( среднемоторная компоновка )
• Мотор в ступице переднего колеса
• Мотор в ступице заднего колеса

Диапазон

Обычно запас хода с поддержкой двигателя составляет от 7 км при постоянном подъеме до 70 км. При добавлении средней мощности это примерно от 20 до 50 км. На некоторых моделях в багажных сумках по умолчанию размещаются две последовательные переключаемые батареи, здесь указан запас хода при средней мощности в 100 км.

Обычный аккумулятор (36 В/7 Ач) (масса от 1,9 до 5,1 кг в электровелосипеде). ) имеет энергоемкость около 250 Втч (в 1 кг бензина около 11 500 Втч). Преобразование электрической энергии в механическую работу происходит с некоторой потерей энергии за счет выделения тепла. Обычно понесенные потери составляют около 25 процентов, в зависимости от эффективности двигателя и контроллера двигателя. Таким образом, можно рассчитать, что электровелосипед с водителем массой 70 кг (общая масса ≈100 кг) проедет около 5,6 км по уклону 10% со скоростью 25 км/ч только на аккумуляторе (при условии, что лобовая площадь = 0,4 квадратного метра, сопротивление коэффициент = 0,7, высота = 100 м, скорость ветра = 10 км/ч (2,8 м/с) и коэффициент сопротивления качению = 0,007. ). В зависимости от помощи водителя (которая требуется на электровелосипеде) возможен пропорционально больший диапазон.

Безопасность

Проблемы безопасности вызывают беспокойство на относительно равнинных территориях, но более выражены на холмах. Холмистые районы создают изменяющиеся условия; это создает возможность возникновения более критических ситуаций и, следовательно, может произойти больше несчастных случаев. Автомобили, возможно, должны будут обгонять педалей на более высоких скоростях, чем автомобили обгоняют обычные велосипеды, и это может привести к большему количеству аварий с серьезными последствиями как для велосипедистов, так и для водителей. Водителям и пешеходам может быть сложно оценить скорость движения велосипедиста. Кроме того, пожилые люди на велосипеде могут ездить намного быстрее, чем это было возможно раньше. Рискованные ситуации также могут возникнуть на выездах и перекрестках. Чтобы проиллюстрировать последствия таких критических ситуаций, немецкое агентство по исследованию несчастных случаев страховщиков (UDV) провело исследовательский проект, включающий дорожные испытания, тесты производительности и краш-тесты для электровелосипедов.

С другой стороны, многие пользователи электровелосипедов (и электронных велосипедов) сообщают, что они могут ездить более безопасно, если им помогает вспомогательный электропривод; В отличие от традиционных велосипедистов, которые, как правило, не любят тормозить, поскольку это требует усилий для повторного ускорения, велосипедист может затормозить, а затем ускориться до нормальной скорости с гораздо меньшими усилиями. Статистика несчастных случаев в Баварии за первую половину 2012 года насчитывает 6 186 аварий с участием велосипедов, из которых 76 приходится на электронные велосипеды, и отмечается, что риск несчастных случаев на электронных велосипедах не выше, чем на других велосипедах.

Использование S-Pedelecs сопряжено с дополнительным риском. Они не только достигают более высокой средней скорости, но и более высокой максимальной скорости (обычно 45 км/ч), а также могут рассчитывать на более высокий годовой пробег .

См. также

• Моторизованный велосипед
  • эРОКИТ
• Электрический велосипед
• Законы об электрических велосипедах

Дальнейшее чтение

• Hannes Neupert: Das Powerbike. Moby Dick, 1996, ISBN   3-89595-123-4 .
• Гуннар Фелау, Питер Барзель: Электронный велосипед: новые велосипеды с поддержкой электропривода. Типы – модели – комплектующие. Делиус Класинг, 2009 г., ISBN   978-3-7688-5282-1 .
• Александр Егер: Эссе: Электровелосипеды в журнале по деликтному праву . 12/2011 (PDF, 4,25 МБ).

Внешние ссылки

• Электрические велосипеды на Роберта Ллевеллина автомобиле полностью заряженном . (Первый представленный велосипед — это педелец.)
• Вперёд, Педелек! – европейский проект с независимой информацией
  • Вперёд, Педелек! Руководство , информация в ExtraEnergy , ассоциации, целью которой является распространение транспортных средств с приводом от человека/электромобилей.
• Электрический велосипед e-motion , 3sat - научный документальный фильм, март 2013 г., видео , YouTube (44 мин)
• Электрический велосипед : симулятор поездки, позволяющий понять, как далеко и как быстро вы можете проехать на своем электрическом велосипеде.