دراجة كهربائية ، تعرف أيضاً بالدراجة الإلكترونية ، دراجة كهربائية أو دراجة معززة ، هي دراجة بمحرك كهربائي مدمج يمكن استخدامه للدفع. تتوافر العديد من أنواع الدراجات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم ، من الدراجات الإلكترونية التي لا يوجد بها سوى محرك صغير لمساعدة قوة الدواسة (أي pedelecs) ، إلى الدراجات الإلكترونية الأكثر قوة إلى حد ما والتي تقترب أكثر من وظيفة نمط الدراجة: ومع ذلك ، الاحتفاظ بالقدرة على أن يتم pededed بواسطة المتسابق ومن ثم لا الدراجات النارية الكهربائية.
تستخدم الدراجات الإلكترونية بطاريات قابلة للشحن ، ويمكن للسيارة الأخف وزنًا من 25 إلى 32 كم / ساعة (16 إلى 20 ميلاً في الساعة) ، وفقًا للقوانين المحلية ، في حين أن الأنواع الأكثر نشاطًا يمكن أن تزيد عن 45 كم / ساعة ( 28 ميل في الساعة). في بعض الأسواق ، مثل ألمانيا في عام 2013 ، بدأت تكتسب شعبيةً وتغتنم بعض حصة السوق بعيداً عن الدراجات التقليدية ، بينما في بلدان أخرى ، مثل الصين اعتبارًا من عام 2010 ، فإنها تحل محل الدراجات البخارية التي تعمل بالوقود الأحفوري والدراجات النارية الصغيرة.
واعتمادًا على القوانين المحلية ، يتم تصنيف العديد من الدراجات الإلكترونية (مثل pedelecs) بشكل قانوني على أنها الدراجات بدلاً من الدراجات البخارية أو الدراجات البخارية. وهذا يعفيهم من القوانين الأكثر صرامة فيما يتعلق بالتصديق وتشغيل المركبات ذات العجلتين الأكثر قوة والتي تصنف في الغالب على أنها دراجات نارية كهربائية. كما يمكن تعريف الدراجات الإلكترونية بشكل منفصل ومعالجتها بموجب قوانين دراجة كهربائية متميزة.
الدراجات الإلكترونية هي النسخ التي تعمل بمحركات كهربائية من الدراجات الآلية ، والتي تم استخدامها منذ أواخر القرن التاسع عشر. بعض أنظمة مشاركة الدراجات تستخدمها.
عملية
و VAE هي الدراجة التي لديها المساعدة الكهربائية. تهدف هذه المساعدة إلى توفير تكملة لعجلة القيادة. وتتكون من محرك وبطارية وجهاز تحكم وأجهزة استشعار.
تكتشف المستشعرات وجود دواسة ، وتقلصها ، والقوة التي تمارس على الدواسات ، وموقع التسارع المحتمل ، والفرملة.
تتضمن وحدة التحكم المعلمات التي تؤهّل سلوك الدراجة وفقًا لملف المستخدم الذي يختاره المصنع. ينظم الاستهلاك الحالي ويتحكم في المحرك في مراحل التشغيل المختلفة: بدء التشغيل ، السرعة المستمرة ، التسارع ، إلخ من المعلومات التي ترسلها المستشعرات.
لدى المستخدم ، اعتمادا على النموذج ، إمكانية قطع أو خرق مستوى المساعدة أثناء القيادة ، من خلال محدد أو “مسرع”.
في بعض الدراجات المزودة بمحور مركزي ، يتم شحن البطارية تلقائيًا بالفرامل والإنحدار. يتم تسهيل الفرملة بواسطة فرامل المحرك.
محركات
محرك Hub: سهل التركيب ، يمكن وضعه في مكان محور العجلة الأمامية أو الخلفية.
المحرك عن بعد: يتم النقل عن طريق حزام أو سلسلة تعمل على لوحة نقل موضوعة على محور عجلة. موقف المحرك مجاني.
محرك دواسة: يعمل مباشرة على محور دواسة الدراجة. وتتكون من كتلة تضم جميع مكونات الجر الكهربائي: المحرك ، وأجهزة الاستشعار والالكترونيات التحكم. يمكن تثبيته فقط على إطار محدد.
محرك الاحتكاك: محرك الاحتكاك الأسطواني على مداس الإطار الأمامي أو الخلفي. تم استخدامه على الدراجة سوليكس.
بطاريات
بالنسبة إلى VAE ، يتم استخدام بطارية الليثيوم بشكل أساسي ؛ تم التخلي عن تقنيات أخرى ، الرصاص أو النيكل ، تدريجيا على VAE تسويقها في أوروبا.
إن وزن البطارية ، الذي يشوبه الكثير من المشاكل ، يستفيد اليوم من التحسينات المهمة المتعلقة بالليثيوم أيون وبوليمر الليثيوم. وهكذا ، تزن البطارية الرصاص حوالي 13 كجم ، في حين أن بطارية الليثيوم تزن حوالي 3 كيلوجرام للجهد والقدرة المكافئتين.
تستغرق الشحن الكامل للبطارية من 3 إلى 8 ساعات اعتمادًا على تقنية البطارية والشاحن. يمكن إعادة التعبئة بسرعة باستخدام أجهزة الشحن والبطاريات المناسبة. لا تدعم هذه الأنواع من المراكم التصريفات العميقة ، لذا من المستحسن إعادة شحنها بأكبر عدد ممكن من المرات ، أو حتى البقاء في موقع المسؤولية خلال فترات عدم الاستخدام ، حيث يتم دراسة أجهزة الشحن الحديثة بشكل جيد لهذه الحالات.
تحت اسم “الليثيوم” توجد العديد من التقنيات ذات الخصائص المختلفة إلى حد كبير. في عام 2015 ، يتم استخدام بطاريات LiE-Ion و Lithium Polymer (LIPO) و LiFePO4 بشكل رئيسي في VAE. تتيح أول تكنولوجيتين الحصول على بطاريات خفيفة للغاية ولكنها حساسة للأحمال / الأحماض الباردة والثقيلة. يعتبر LiFePO4 أكثر أمانًا (حريقًا) ، فهو يقبل تيارات الشحن الأعلى (وقت شحن أقل) وفوق كل ذلك له عمر أطول (ألف دورة وأكثر).
تبقى البطارية واحدة من نقاط الضعف في الدراجة الكهربائية ، مثل السيارات الكهربائية. حتى خارج حياتها النظرية ، من السهل عدم إدارة هذا العنصر بشكل صحيح ، وسعر الاستبدال مهم جدا ، بضع مئات من اليورو لبطارية الليثيوم.
إن بطارية الدراجة الكهربائية حساسة لفروق درجة الحرارة: فالصانعون يمنحون درجة حرارة مثالية للحصول على أفضل استقلالية ممكنة.
البطاريات حساسة للصدمة: يتم احتواء المواد الكيميائية في أظرف هشة يمكن أن تخترق أو تشتعل.
الطبقات
يتم تصنيف الدراجات الإلكترونية وفقًا للطاقة التي يمكن للمحرك الكهربائي توصيلها ونظام التحكم ، أي متى ومتى يتم تطبيق الطاقة من المحرك. كما أن تصنيف الدراجات الإلكترونية أمر معقد حيث أن الكثير من التعريف يرجع إلى أسباب قانونية لما يشكل دراجة هوائية وما يشكل دراجة نارية أو دراجة نارية. وعلى هذا النحو ، فإن تصنيف هذه الدراجات الإلكترونية يختلف اختلافاً كبيراً من بلد إلى آخر والولايات القضائية المحلية.
على الرغم من هذه التعقيدات القانونية ، يتم تحديد تصنيف الدراجات الإلكترونية بشكل أساسي من خلال ما إذا كان محرك e-bike يساعد الراكب باستخدام نظام مساعدة الدواسة أو بواسطة نظام التشغيل عند الطلب. تعريفات هذه هي كما يلي:
مع دواسة – مساعدة المحرك الكهربائي ينظم بواسطة دواسة. تزيد الدواسة المساعدة من جهود المتسابق عندما يكون الدواسة. هذه الدراجات الإلكترونية – تسمى pedelecs – لديها جهاز استشعار للكشف عن سرعة الدواسة أو قوة الدوس أو كلاهما. يتم استشعار تفعيل الفرامل لتعطيل المحرك كذلك.
مع القوة عند الطلب يتم تنشيط المحرك بواسطة دواسة الوقود ، وعادة ما يتم تركيبه على المقود كما هو الحال في معظم الدراجات البخارية أو الدراجات البخارية.
لذلك ، على نطاق واسع للغاية ، يمكن تصنيف الدراجات الإلكترونية على النحو التالي:
الدراجات الإلكترونية مع دواسة مساعدة فقط: إما pedelecs (مصنفة قانونيًا كالدراجات) أو S-Pedelecs (غالبًا ما يتم تصنيفها بشكل قانوني كالدراجات البخارية)
Pedelecs: لديها دواسة – مساعدة فقط ، يساعد المحرك فقط على الوصول إلى سرعة لائقة ولكنها ليست مفرطة (عادة 25 كم / ساعة) ، قوة محرك تصل إلى 250 واط ، غالباً ما يتم تصنيفها بشكل قانوني كدراجات
S-Pedelecs: لديها دواسة مساعدة فقط ، يمكن أن تكون قوة المحرك أكبر من 250 وات ، ويمكن أن تحقق سرعة أعلى (على سبيل المثال ، 45 كم / ساعة) قبل مساعدة المحرك ، تصنف بشكل قانوني على أنها دراجة نارية أو دراجة نارية (ليس دراجة)
دراجات إلكترونية مزودة بالطاقة عند الطلب ومساعدة دواسة
الدراجات الإلكترونية المزودة بالطاقة عند الطلب فقط: غالبًا ما يكون لها محركات أكثر قوة من دواسات الدواسات ولكن ليس دائمًا ، يتم تصنيفها بشكل أقوى كدراجات أو دراجات نارية
دواسة مساعدة فقط
عادة ما تسمى الدراجات الإلكترونية مع دواسة مساعدة فقط pedelecs ولكن يمكن تصنيفها على نطاق واسع في pedelecs السليم و S – pedelecs أقوى.
Pedelecs
يشير مصطلح “pedelec” (من دواسة الدراجة الكهربائية) إلى دراجة إلكترونية تعمل بالدواسة مع محرك كهربائي منخفض الطاقة وسرعة أعلى لائقة ولكنها ليست مفرطة. يتم تصنيف pedelecs قانونيًا كالدراجات بدلاً من الدراجات البخارية أو الدراجات البخارية ذات الطاقة المنخفضة.
التعريف الأكثر تأثيرا من pedelecs والتي لا تأتي من الاتحاد الأوروبي. يعتبر توجيه الاتحاد الأوروبي (المعيار EN15194) الخاص بالمركبات أن الدراجة هي pedelec إذا:
الدواسة المساعدة ، بمعنى المساعدة الآلية التي تشغل فقط عندما يكون الدراج مبحراً ، يتم قطعها بمجرد الوصول إلى 25 كم / ساعة ، و
عندما ينتج المحرك قوة قصوى مستمرة لا تزيد عن 250 وات (يمكن للمحرك توليد المزيد من الطاقة لفترات قصيرة ، مثل عندما يناضل الفارس للحصول على تلة شديدة الانحدار).
تعتبر الدراجة الإلكترونية التي تتوافق مع هذه الشروط بمثابة pedelec في الاتحاد الأوروبي ويتم تصنيفها بشكل قانوني على أنها دراجة هوائية. المعيار EN15194 صالح في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي ، كما تم اعتماده من قبل بعض الدول الأوروبية غير الأوروبية وكذلك بعض السلطات القضائية غير الأوروبية (مثل ولاية فيكتوريا في أستراليا).
يشبه الدواسات إلى حد كبير الدراجات التقليدية المستخدمة والوظائف – المحرك الكهربائي لا يقدم سوى المساعدة ، على سبيل المثال ، عندما يتسلق الفارس أو يصارع ضد رياح معاكسة. ومن ثم فإن الدواسات مفيدة بشكل خاص للناس في المناطق الجبلية حيث سيكون ركوب الدراجة أمراً شاقًا للغاية بالنسبة للكثيرين كي يفكروا في ركوب الدراجات كوسيلة نقل يومية. كما أنها مفيدة للركاب الذين يحتاجون بشكل عام إلى بعض المساعدة ، مثل الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في القلب أو عضلات الساق أو مفصل الركبة.
S-Pedelecs
يطلق على pedelecs S-pedelecs (اختصار لـ Schnell-Pedelecs ، أي Speedy-Pedelecs) في ألمانيا ، دواسات أكثر قوة لا يتم تصنيفها بشكل قانوني على أنها دراجات. تحتوي هذه المحركات على محرك أكثر قوة من 250 واط ومحدود ، أو غير محدود ، دواسة ، أي أن المحرك لا يتوقف عن مساعدة الراكب بمجرد الوصول إلى 25 كم / ساعة. وبالتالي ، تصنف الدراجات الإلكترونية من الفئة S-Pedelec عادة على أنها دراجة نارية أو دراجة نارية بدلًا من أنها دراجات ، ولذلك يجب (وفقًا للولاية القضائية) أن تكون مسجلة ومؤمنة ، قد يحتاج السائق إلى نوع من رخصة القيادة (إما سيارة أو دراجة نارية) والخوذات دراجة نارية قد يكون من الضروري أن ترتديه. في الولايات المتحدة ، اعتمدت العديد من الولايات S-pedelecs في فئة الفئة 3. تقتصر الأيبيكس من الفئة 3 على <= 750 واط من الطاقة و 28 ميل في الساعة.
قوة عند الطلب ومساعدة دواسة
تجمع بعض الدراجات الإلكترونية بين كل من مستشعرات الدواسة بالإضافة إلى دواسة الوقود. مثال على ذلك هو eZee Torq و Adventure 24+ by BMEBIKES. يتم تنشيط المحرك على هذا النوع من الدراجة عن طريق دفع دواسة الوقود أو دواسة القدم.
قوة عند الطلب فقط
بعض الدراجات الإلكترونية لديها محرك كهربائي يعمل على أساس الطاقة عند الطلب فقط. في هذه الحالة ، يتم تشغيل المحرك الكهربائي وتشغيله يدويًا باستخدام دواسة الوقود ، والتي عادة ما تكون في قبضة اليد تمامًا مثل تلك الموجودة على دراجة نارية أو دراجة بخارية. هذه الأنواع من الدراجات الإلكترونية في كثير من الأحيان ، ولكن ليس دائما ، لديها محركات أكثر قوة مما تفعله pedelecs.
مع الدراجات الكهربائية عند الطلب ، يمكن للمتسابق القيام بما يلي:
ركوب بواسطة دواسة السلطة وحدها ، أي بالكامل الإنسان بالطاقة.
ركوب بواسطة محرك كهربائي وحده عن طريق تشغيل خنق يدويا.
ركوب باستخدام كل من معا في نفس الوقت.
يمكن بالكاد الخلط بين بعض الدراجات الكهربائية عند الطلب فقط ، ناهيك عن تصنيف الدراجات الهوائية. على سبيل المثال ، Noped هو مصطلح تستخدمه وزارة النقل في أونتاريو للدراجات الإلكترونية التي لا تحتوي على دواسات أو تم إزالة الدواسات من دراجتها الآلية. هذه هي أفضل تصنيف الدراجات الكهربائية أو الدراجات النارية الكهربائية.
شعبية
شهد استخدام الدراجات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم نمواً سريعاً منذ عام 1998. وفي عام 2016 ، كان هناك 210 ملايين دراجة كهربائية في جميع أنحاء العالم تستخدم يومياً. وتشير التقديرات إلى أن هناك حوالي 120 مليون دراجة إلكترونية في الصين في أوائل عام 2010 ، وتتوسع المبيعات بسرعة في الهند والولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وهولندا وسويسرا. تم بيع ما مجموعه 700000 دراجة إلكترونية في أوروبا في عام 2010 ، بزيادة من 200،000 في عام 2007 و 500،000 وحدة في عام 2009.
اليوم ، الصين هي المنتج الرائد في العالم للدراجات الإلكترونية. وفقا لبيانات جمعية الدراجات الصينية ، وهي مجموعة صناعية مستأجرة من قبل الحكومة ، باعت الشركات الصينية في عام 2004 7.5 مليون دراجة إلكترونية على مستوى البلاد ، أي ما يعادل ضعف مبيعات العام 2003. بلغت المبيعات المحلية 10 ملايين في عام 2005 ، و 16 إلى 18 مليون في عام 2006.
تقني
المحركات والقواطع
يتم تنظيف النوعين الأكثر شيوعًا لمحركات المحور المستخدمة في الدراجات الكهربائية وبدون فرش. العديد من التكوينات المتاحة ، متفاوتة في التكلفة والتعقيد ؛ ويستخدم محرك الأقراص المباشر ووحدات المحركات الموجهة. يمكن إضافة نظام مساعدة الطاقة الكهربائية إلى أي دورة دواسة تقريبًا باستخدام محرك السلسلة أو محرك الحزام أو محركات المحور أو محرك الاحتكاك. تعد محركات محور BLDC تصميمًا عصريًا شائعًا. المحرك مدمج في محور العجلة نفسه ، والجزء الثابت مثبت بقوة على المحور ، والمغناطيس المرتبطان بالدوران. محور عجلة الدراجات هو المحرك. تتأثر مستويات قدرة المحركات المستخدمة بالفئات القانونية المتاحة وغالباً ما تكون محدودة ، ولكن لا تقتصر على أقل من 750 واط.
نوع آخر من المحركات المساعدة الكهربائية ، وغالبا ما يشار إليها باسم نظام منتصف القيادة ، تزداد شعبية. مع هذا النظام ، لا يتم تركيب المحرك الكهربائي داخل العجلة ولكن يتم تركيبه في الغالب بالقرب من (غالباً ما يكون تحت) قشرة الحافة السفلية. في التكوينات الأكثر شيوعًا ، يقود الترس أو العجلة على المحرك حزامًا أو سلسلة تتعامل مع بكرة أو ضرس مثبت على أحد أذرع كرنك الدراجة. وبالتالي يتم توفير الدفع في الدواسات بدلاً من العجلات ، حيث يتم تطبيقه في النهاية على العجلة عبر محرك الدفع القياسي للدراجة.
نظرًا لأن الطاقة يتم تطبيقها من خلال السلسلة والضمادة المسننة ، فإن القدرة تقتصر عادة على حوالي 250 إلى 500 واط للحماية من التآكل السريع على نظام نقل الحركة. قد يتطلب المحرك الكهربائي الأوسط مع محور تروس داخلي في المحور الخلفي العناية بسبب عدم وجود آلية القابض لتخفيف الصدمات إلى التروس في لحظة إعادة الارتباط. قد يقلل ناقل الحركة المتغير المستمر أو محور العتاد الداخلي التلقائي بالكامل من الصدمات الناتجة عن لزوجة الزيوت المستخدمة في الاقتران السائل بدلاً من الوصلات الميكانيكية لمراكز التروس الداخلية التقليدية.
بطاريات
تستخدم الدراجات الإلكترونية البطاريات القابلة لإعادة الشحن والمحركات الكهربائية وبعض أشكال التحكم. تشمل أنظمة البطاريات المستخدمة حمض الرصاص المختوم (SLA) ، والنيكل - كادميوم (NiCad) ، وهيدريد فلز النيكل (NiMH) أو بوليمر أيون الليثيوم (Li-ion). تختلف البطاريات وفقًا للجهد ، وسعة الشحن الكلية (ساعة أمبير) ، والوزن ، وعدد دورات الشحن قبل انخفاض مستوى الأداء ، والقدرة على التعامل مع شروط الشحن الزائد. تكاليف الطاقة لتشغيل الدراجات الإلكترونية صغيرة ، ولكن يمكن أن يكون هناك تكاليف استبدال البطارية كبيرة. يختلف عمر حزمة البطارية اعتمادًا على نوع الاستخدام. ستساعد دورات التفريغ / التغذية الضحلة على إطالة عمر البطارية الإجمالي.
النطاق هو الاعتبار الرئيسي مع الدراجات الإلكترونية ، ويتأثر بعوامل مثل كفاءة المحرك ، وسعة البطارية ، وكفاءة الالكترونيات القيادة ، والديناميكا الهوائية والتلال ووزن الدراجة والفارس. بعض الشركات المصنعة ، مثل BionX الكندية أو دراجات كهربائية أمريكية Vintage ، لديها خيار استخدام الكبح المتجدد ، يعمل المحرك كمولد لإبطاء الدراجة إلى الأسفل قبل الانخراط في الفرامل. وهذا مفيد لتوسيع نطاق وحافظات الفرامل وحافات العجلات. هناك أيضا تجارب باستخدام خلايا الوقود. على سبيل المثال PHB. كما أجريت بعض التجارب مع المكثفات الفائقة لتكملة أو استبدال البطاريات للسيارات وبعض SUVS. الدراجات الإلكترونية التي تم تطويرها في سويسرا في أواخر الثمانينات لسباق تور دي سول للسيارات الشمسية جاءت بمحطات شحن شمسية ولكن تم إصلاحها فيما بعد على أسطح وربطها لتتغذى بالتيار الكهربائي. ثم تم شحن الدراجات من أنابيب ، كما هو شائع اليوم. في حين تم إنتاج بطاريات ebike بشكل رئيسي من قبل شركات أكبر في الماضي ، بدأت العديد من الشركات الصغيرة إلى المتوسطة باستخدام أساليب جديدة مبتكرة لخلق بطاريات أكثر دواما. تستخدم آلات اللحام النقطي CNC ذات الدقة العالية التي تم إنشاؤها خصيصًا والتي تم إنشاؤها باستخدام 18650 من حزم البطارية بشكل شائع بين صانعي ايباي بنفسك.
التحكم
هناك نوعان متميزان من وحدات التحكم المصممة لتلائم إما محرك نحى أو محرك بدون فرش. أصبحت المحركات بدون فرشات أكثر شيوعًا مع استمرار انخفاض تكلفة وحدات التحكم. (انظر الصفحة على محركات DC التي تغطي الاختلافات بين هذين النوعين.)
أجهزة التحكم للمحركات بدون فرشات: تتطلب الدراجات الإلكترونية عزم دوران أولي عالي ، وبالتالي فإن الطرازات التي تستخدم محركات بدون فرش يكون لها عادةً تبديل مستشعر القاعة لقياس السرعة والقياس. توفر وحدة التحكم الإلكترونية المساعدة كدالة لمدخلات المستشعر وسرعة السيارة والقوة المطلوبة. عمومًا ، تسمح أجهزة التحكم بالإدخال عن طريق مقياس الجهد أو قبضة هول التأثيرية (أو صمام الخانق الذي يتم تشغيله بالإبهام) ، والتحكم في سرعة الحلقة المغلقة للتنظيم الدقيق للسرعة ، والمنطق الوقائي للحماية من الجهد الزائد ، والإفراط في التيار والحماية الحرارية. عادةً ما تحتوي الدراجات ذات وظيفة مساعدة الدواسة على قرص في عمود الكرنك يضم حلقة مغناطيسية مقترنة بمستشعر القاعة مما يؤدي إلى ظهور سلسلة من النبضات التي يتناسب ترددها مع سرعة الدواسة. تستخدم وحدة التحكم تعديل عرض النبض لتنظيم الطاقة للمحرك. في بعض الأحيان يتم توفير الدعم للكبح المتجدد لكن الكبح غير المتكرر والكتلة المنخفضة من الدراجات تحد من الطاقة المستردة. تم وصف أحد التطبيقات في مذكرة تطبيق لمحرك DC بدون فرشات (BLDC) بقدرة 200 واط.
أجهزة التحكم للمحركات المصقولة: تستخدم المحركات النحاسية أيضًا في الدراجات الإلكترونية ولكنها تصبح أقل شيوعًا بسبب كفاءتها الداخلية الأصغر. بيد أن أجهزة التحكم في المحركات المصقولة تكون أبسط وأرخص بكثير بسبب حقيقة أنها لا تتطلب تغذية راجعة في حجرة القاعة ، وعادة ما تكون مصممة لتكون وحدات تحكم ذات عروة مفتوحة. يمكن لبعض وحدات التحكم التعامل مع الفولتية متعددة.
أشكال التصميم
لا تأخذ جميع الدراجات الإلكترونية شكل دراجات الدفع التقليدية مع محرك مدمج ، مثل دراجات Cytronex التي تستخدم بطارية صغيرة متخفية في صورة زجاجة ماء. فبعضها مصمم ليأخذ شكل الدراجات النارية منخفضة السعة ، ولكنه أصغر حجماً ويتألف من محرك كهربائي بدلاً من محرك بنزين. على سبيل المثال ، تحتوي الدراجة الإلكترونية "ساكورا" على محرك بقوة 200 واط يوجد على دراجات إلكترونية قياسية ، ولكنها تشمل أيضاً الكسوة البلاستيكية ، والأضواء الأمامية والخلفية ، ومقياس السرعة. تم تصميمه على شكل دراجة حديثة ، وغالبًا ما يخطئ لأحد.
يمكن أن يكون تحويل دراجة كهربائية غير كهربائية إلى ما يكافئها معقدًا ، ولكن حلول "استبدال عجلة" عديدة متاحة الآن في السوق.
إن The Pusher Trailer هو تصميم للدراجة الإلكترونية يحتوي على محرك وبطارية في مقطورة تدفع أي دراجة. واحد من هذه المقطورات هو Ridekick ذات العجلتين.
وتشمل التصميمات الأخرى الأكثر ندرة تصميم الدراجة الإلكترونية المصممة على شكل "مروحية" ، والتي تم تصميمها على أنها أكثر متعة من الدراجات الإلكترونية "الترفيهية" أو "الجدة" أكثر من كونها وسيلة نقل هادفة أو وسيلة نقل.
وتسمح دراجات الشحن الكهربائية للراكب بحمل أشياء كبيرة وثقيلة يصعب نقلها بدون طاقة كهربائية تكمل مدخلات الطاقة البشرية.
تصمم تصميمات مختلفة (بما فيها تلك المذكورة أعلاه) لتلائم معظم قوانين المناطق ، ويمكن استخدام التصاميم التي تحتوي على دواسات على الطرق في المملكة المتحدة ، من بين دول أخرى.
الدراجات الإلكترونية قابلة للطي وتتوفر أيضا.
لا تتوافق الدراجات غير الكهربائية ذاتية التوازن مع تشريعات الدراجات الإلكترونية في معظم البلدان ، وبالتالي لا يمكن استخدامها على الطريق ، ولكن يمكن استخدامها في الرصيف. فهي أرخص الدورات الكهربائية وتستخدمها مسافري الميل الأخير ، لاستخدامها في المناطق الحضرية ، ودمجها مع وسائل النقل العام ، بما في ذلك الحافلات.
الدراجة ذات العجلات الثلاث
كما تم إنتاج تريك ثلاثي كهربائي يتوافق مع تشريعات الدراجة الإلكترونية. هذه لديها فائدة إضافية منخفضة السرعة والاستقرار وغالبا ما يفضلها الأشخاص ذوي الإعاقة. كما أن الشحنات التي تحمل دراجات ثلاثية العجلات تحظى بالقبول ، مع عدد صغير ولكن متزايد من السعاة يستخدمونها لتسليم الطرود في مراكز المدن. تشبه أحدث تصميمات هذه الدراجة ثلاثية العجلات ما بين دورة دواسة وشاحنة صغيرة.
الأعراف
يوفر استخدام pedelec العديد من المزايا (عادة ما يكون متوسط السرعة أعلى من الدراجات التقليدية ، وفي بعض الحالات أعلى من السيارات ، حسب حالة المتسابق).
وتتمثل الميزة في انبعاثات أقل (انبعاث ضوضاء منخفض) بالمقارنة مع غيرها من وسائل النقل الآلية ، وخاصة بالنسبة للسيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي ، إذا تم استخدام الدراجات الإلكترونية أو دواسات البدائل كبديل لهذه المركبات.
تكاليف الشراء أعلى بكثير من تكاليف الدراجات التقليدية. بالإضافة إلى تكاليف التآكل والتلف العادي ، هناك أيضًا الاستبدال النهائي للمجمّع. وعلى النقيض من وسائل النقل الأخرى ، تبلغ تكاليف الكهرباء بضع عشرات من السنتات لكل 100 كلم.
هناك مجالات مختلفة للاستخدام مع متطلبات مختلفة:
الاستخدام المهني: الخدمات البريدية (تسليم البريد) ، الشرطة (في مناطق المرور المحدودة) ، أساطيل سيارات الشركة ، القيادة إلى العمل (المتنقلين).
الاستخدام السياحي: محطات الإيجار في محطات السكك الحديدية والمراكز السياحية ، في المنتجعات السياحية أو المنتجعات الصحية.
استخدام خاص حسب الحاجة.
تجارب الاستخدام العامة
يمكن لـ Pedelecs الوصول بسرعة 25-45 كم / ساعة وأكثر ، اعتمادًا على أداء المحرك والشخص الذي يقود السيارة والتسجيل. متوسط عدد السائقين المدربين يحقق مع pedelec سريع عن أداء الرياضيين دراجة هوائية unmotorisierter ، وتأتي مع البطاريات المعتادة (دون تبادل) ولكن أقل بكثير. ارتفاع متوسط سرعة الدراجات الكهربائية عالية السرعة يجعلها أسرع المركبات المتوسطة على الطرق الأقصر في المدينة.
يعود القبول المتردد في وقت سابق للدراجات الكهربائية في المقام الأول من تاريخ تكنولوجيا تراكم. إذا كانت تقنية الدراجات تعتبر ناضجة ، فإن الوقت الطويل لم يكن لتكنولوجيا البطارية. أدت البطاريات ذات المدى المنخفض أو المتناقص للغاية وتأثير الذاكرة وما إلى ذلك إلى إعاقة الشعبية ، ولا سيما في الجزء المنخفض السعر. نظرًا لأن الشركات الأوروبية كانت على وجه الخصوص مهتمة بالمجموعة المستهدفة لأكثر من 50 عامًا لفترة طويلة ، فقد تم وضع عجلات مصممة بشكل مناسب في السوق لفترة طويلة. هذا أدى إلى صورة "عجلة الجني" الأولية للعجلات المدعومة كهربائيا ، والتي لا تزال تتوقف محليا.
تتمتع الدراجات الكهربائية الحديثة اليوم ببطاريات جر تعتمد في الغالب على بطاريات الليثيوم - بوليمر ، ونادراً ما تعتمد على الليثيوم - الحديد - الفوسفات (LiFePO 4) - Akkumulatoren ، وعلى النقيض من التقنيات القديمة ، تُظهر البطاريات الحديثة مزايا واضحة (كثافة طاقة عالية ، وبالتالي نطاق أطول مع انخفاض الوزن ، حياة أطول ، أي تأثير الذاكرة). يجب تصميم بطارية لاستهلاك الطاقة القصوى على المدى القصير للمحرك. يتم ضمان ذلك بشكل أساسي مع المراكم الحديثة. في البطاريات الرصاص القديمة ، تم إعطاؤها فقط إذا كنت قد استخدمت بطاريات قيادة خاصة عالية الحالية. في الماضي ، لم تقاوم العديد من بطاريات الدراجة الإلكترونية الحمل الحالي العالي لأن الخلايا المستخدمة لم تكن مقاومة عالية للتيار ، والتي أدت على وجه الخصوص إلى التحميل الزائد عندما كانت الدراجات الكهربائية تُدار بشكل متكرر على المنحدرات. يتم استبعاد هذه المشكلة في البطاريات الحديثة من قبل ما يسمى إدارة البطارية ، وربما
نطاق
تحتوي البطارية التي تحتوي على قوة ، على سبيل المثال ، 36 فولت و 10 اه (كتلة 1.9-5.1 كجم)) على محتوى طاقة تقريبًا. 36 V × 10 Ah = 360 Wh (للمقارنة: 1 كجم من إمدادات البنزين 11،500 واط). يعتمد تحويل الطاقة الكهربائية إلى عمل ميكانيكي على كفاءة المحرك والتحكم في المحرك ، تحت فقدان الحرارة. بشكل عام ، ينتج عن ذلك خسائر تبلغ حوالي 25 بالمائة. وبالتالي ، فإن pedelec بسائق 70 كجم (إجمالي كتلة ≈ 100 كجم) بشكل محسوس في القيادة عند منحدر 1.4٪ بطول 21 كم مع طاقة البطارية - هذا المثال الحسابي في الممارسة غير ملائم أبداً ، حيث أن السائق في pedelec دائمًا يجب عليك الانضمام . يعتمد النطاق الكلي على العديد من العوامل (الوزن ، الارتفاع ، حجم المجمع ، ضغط الإطارات ، وضع الدعم المحدد ، إلخ) ، لذلك يكاد يكون من المستحيل إعطاء نطاق عام. غالبًا ما تكون هذه هي الحالة الراهنة للفن اعتمادًا على جميع هذه العوامل بين أقل من 40 إلى أكثر من 120 كم. (وبالطبع ، لا ينطبق هذا القيد على نصف قطر الفعل فقط على القيادة التي تتوفر فيها المساعدة الحركية). في بعض الطرازات ، يتم تضمين بطاريتين قابلتين للتحويل على التوالي في حقائب الأمتعة كمواصفات قياسية.
فقط مع محركات محور العجلة ذات الدفع المباشر (بدون الطليق) من الممكن إعادة التجديد ، ما يسمى بالاسترداد. هنا ، كما هو الحال في الدينامو ، يتم استخدام الطاقة الحركية لشحن أثناء الكبح في الطاقة الكهربائية. ونتيجة لذلك ، يمكن زيادة النطاق بشكل ملحوظ في حركة المرور في المدينة أو بلد التل. في اختبارات مستقلة ، تم زيادة النطاق بنسبة 11 ٪. يشار إلى أنه في تقارير الاختبار وكذلك في أدلة التشغيل لبعض نماذج الشركات المصنعة التي تؤثر درجة الحرارة الخارجية أيضًا على النطاقات بعوامل عالية مماثلة. بشكل عام ، يتم وصف التأثيرات (بنفس سعة البطارية) على أنها متنوعة جدًا. B. وفقا لدورة ديربي "يمكن أن يصل أكبر مدى ممكن إلى 7 أضعاف من أقل مدى".
لا يمكن أن "تزود بالوقود" البطارية في بضع دقائق فقط ، كما هو الحال في سيارة تعمل بالبنزين ، دورة شحن البطارية تستغرق عدة ساعات ، وهذا يتوقف على النموذج.
على الرغم من المدى المحدود للدراجات الكهربائية تتمتع بقوة أفضل من الوزن مقارنة بالدراجات النارية التقليدية.
عمر تراكم
يتم استنفاد المجمع بعد عدد معين من دورات الشحن والتفريغ ، بحيث ينخفض النطاق بعيدًا جدًا. يعتمد عدد الدورات التي تجعلها ممكنة على كيمياء البطارية ونوعية التحكم وشحن الإلكترونيات المستخدمة. مع بطارية NiCd واحد مع 1000 ، مع NiMH مع 700 و Li-Ion مع 500 دورة. مع تراكم فوسفات الحديد الليثيوم ، يمكن الحصول على أرقام دورة تصل إلى أكثر من 1000 ؛ بعد ذلك ، انخفضت القدرة إلى حوالي 60 ٪. مفاهيم إدارة البطارية المتقدمة مع تكييف الخلايا الفردية أثناء التشغيل زيادة العمر. وهي توجد بشكل خاص في بطاريات عالية الجودة تعتمد على الليثيوم. وفقًا لعدة دراسات ، تتمتع بطاريات Li-Ion بعمر أطول ، إذا غالبًا ما يتم إعادة شحنها فقط ، بدلاً من إعادة شحن البطارية الفارغة تمامًا. ومع ذلك ، فإن العديد من الرسوم الجزئية يتم احتسابها جزئياً كدورة شحن. أيضا ، لا ينبغي أن يتم تخزين بطاريات ليثيوم أيون غير المستخدمة عندما مشحونة بالكامل لفترة طويلة.
الفوائد الصحية
يمكن أن تكون الدراجات الإلكترونية جزءًا مفيدًا من برامج إعادة التأهيل القلبي ، حيث يوصي المتخصصون في المجال الصحي في كثير من الأحيان باستخدام دراجة ثابتة في المراحل الأولى من هذه البرامج. يمكن لبرامج إعادة تأهيل القلب القائمة على التمرين أن تقلل من الوفيات في الأشخاص المصابين بمرض القلب التاجي بنحو 27٪ ؛ وقد يشعر المريض بأمان أكثر من الدراجات الثابتة إلى الدراجات الإلكترونية. أنها تتطلب مجهود أقل للقلب لأولئك الذين عانوا من مشاكل في القلب.
كما يمكن أن توفر الدراجات الإلكترونية مصدراً للتمرين للأفراد الذين يواجهون صعوبات في التمرين لفترة طويلة (بسبب الإصابة أو الوزن الزائد ، على سبيل المثال) حيث يمكن للدراجة أن تسمح للمتسابق بأخذ فترات راحة قصيرة من دواسة القدم وكذلك توفير الثقة متسابق أنهم سوف يتمكنون من إكمال المسار المحدد دون أن يصبحوا متعبين للغاية أو دون أن يجبروا مفاصل ركبهم بشدة (الأشخاص الذين يحتاجون إلى استخدام مفاصل الركبة دون ارتداءها دون داع قد في بعض الدراجات الكهربائية يضبطون مستوى المساعدة الحركية وفقا للتضاريس). تقدم دراسة جامعة تينيسي أدلة على أن نفقات الطاقة (EE) واستهلاك الأوكسجين (VO2) للدراجات الإلكترونية أقل بنسبة 24٪ من الدراجات التقليدية ، و 64٪ أقل من المشي. علاوة على ذلك ، تلاحظ الدراسة أن الفرق بين الدراجات الإلكترونية والدراجات أكثر وضوحًا في القطاعات الصاعدة. الوصول إلى VO2 Max ، يمكن أن يساعد جسمك بشكل كامل. وقد نشرت البروفيسورة جانيت لورد من جامعة برمنغهام في المملكة المتحدة دراسة نظرت إلى راكبي الدراجات الكبار ، "نظرت الدراسة إلى كتلة العضلات ، والكولسترول في الدم ، و VO2 ماكس ، ووظائف الرئة ، وفي العديد من هذه التدابير وجدنا أنه لم يعمر ! لا يوجد فقدان للعضلات ، كانت عظامهم رقيقة بعض الشيء (ولكن لا شيء مثل عامة السكان) ، لم يرتفع ضغط الدم لديهم.
هناك أفراد يدعون أنهم فقدوا كميات كبيرة من الوزن باستخدام دراجة كهربائية. ومع ذلك ، وجدت دراسة أترابية حديثة أن الأشخاص الذين يستخدمون الدراجات الإلكترونية لديهم مؤشر كتلة جسم أعلى. من خلال جعل تضاريس ركوب الدراجات أقل إثارة للمشكلة ، يمكن للأشخاص الذين لا يوافقون على خلاف ذلك استخدام الدراجات للمساعدة الكهربائية عند الحاجة وبدالات أخرى إذا كانوا قادرين على ذلك. وهذا يعني أن الناس من مستويات اللياقة البدنية المنخفضة أو الذين لم يجروا التدوير على مدى عدة سنوات يمكنهم البدء في الاستمتاع بالعديد من الفوائد الصحية التي تقدمها الدراجات الإلكترونية.
تأثيرات بيئيه
الدراجات الإلكترونية هي مركبات ذات انبعاثات صفرية ، لأنها لا تصدر أي مشتقات ثانوية. ومع ذلك ، يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار الآثار البيئية لتوليد الكهرباء وتوزيع الطاقة وتصنيع البطاريات ذات الكثافة العالية للتخزين والتصريف (محدودة العمر). حتى مع النظر في هذه القضايا ، يُزعم أن الدراجات الإلكترونية لها تأثير بيئي أقل بشكل ملحوظ من السيارات التقليدية ، وتعتبر عموما مرغوبة بيئياً في بيئة حضرية.
بالطبع يمكن تقليل الآثار البيئية التي ينطوي عليها إعادة شحن البطاريات. إن الحجم الصغير لحزمة البطارية على الدراجة الإلكترونية ، نسبة إلى العبوة الأكبر المستخدمة في سيارة كهربائية ، يجعلها مرشحة جيدة جدًا للشحن عبر الطاقة الشمسية أو غيرها من موارد الطاقة المتجددة. استفادت سانيو من هذه الميزة عندما أقامت "مواقف سيارات شمسية" ، حيث يستطيع راكبو الدراجات الإلكترونية شحن مركباتهم أثناء الوقوف تحت الألواح الكهروضوئية.
وقد أدت المؤهلات البيئية للدراجات الإلكترونية ، والهجين الكهربائي / بالطاقة البشرية بشكل عام ، بعض السلطات البلدية لاستخدامها ، مثل ليتل روك ، أركنساس مع دراجاتها المدعومة بالطاقة الكهربائية Wavecrest أو Cloverdale ، شرطة كاليفورنيا مع Zap e-bikes. إن شركات تصنيع الدراجات الإلكترونية في الصين ، مثل شينري ، تشترك الآن مع الجامعات في محاولة لتحسين تكنولوجياتها بما يتماشى مع المعايير البيئية الدولية ، المدعومة من الحكومة الصينية التي تحرص على تحسين إمكانات التصدير للدراجات الإلكترونية الصينية المصنعة.
وجادل منظمو إدارة الأراضي والمدافعين عن طرق الدراجات الجبلية لحظر الدراجات الكهربائية على المسارات الخارجية التي يمكن الوصول إليها بالدراجات الجبلية ، مشيرين إلى مخاطر السلامة المحتملة بالإضافة إلى احتمالية تسبب الدراجات الكهربائية في إلحاق الضرر بالممرات. ومع ذلك ، وجدت دراسة أجرتها الرابطة الدولية لدراجات الجبال ، أن التأثيرات الفيزيائية للدراجات الجبلية الكهربائية المنخفضة الدواسة التي تساعد على الدواسة قد تكون مشابهة للدراجات الجبلية التقليدية.
كشفت دراسة حديثة عن تأثير الدراجات الإلكترونية على أشكال النقل الأخرى أن الدراجات الإلكترونية هي:
18 مرة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من SUV
13 مرة أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من سيارة سيدان
6 مرات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من عبور السكك الحديدية
، وتأثير متساوٍ على البيئة كدراجة تقليدية.
ويتمثل أحد الشواغل الرئيسية في التخلص من بطاريات الرصاص المستعملة ، التي يمكن أن تسبب التلوث البيئي إذا لم يتم إعادة تدويرها.
توجد لوائح شحن صارمة لبطاريات الليثيوم أيون ، وذلك بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة. في هذا الصدد ، بطاريات ليثيوم الحديد الفوسفات أكثر أمانا من بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم.
السلامة المرورية على الطرق
وقد أثارت تجربة الصين ، باعتبارها السوق العالمية الرائدة في مجال الدراجات الإلكترونية ، مخاوف بشأن سلامة المرور على الطرق ، واعتبرت عدة مدن أنها تمنعها من استخدام ممرات الدراجات. ومع ازدياد عدد الدراجات الإلكترونية واستعمال المزيد من المحركات القوية التي تصل إلى 30 ميلاً في الساعة (48 كم / ساعة) ، ارتفع عدد حوادث المرور بشكل كبير في الصين. يميل سائقو الدراجات الإلكترونية إلى قتل أو إصابة سائق سيارة في حادث تصادم ، ولأن السائقين الإلكترونيين يستخدمون ممرات الدراجات التقليدية التي يمزجونها مع الدراجات الهوائية ذات الحركة البطيئة والمشاة ، مما يزيد من خطر الاصطدامات المرورية.