Со стороны электровелосипед отличается от обычного батареей на раме и толстой задней втулкой. На деле это другая система: пять узлов — мотор, аккумулятор, контроллер, дисплей и датчики — работают в связке, и от того, как они согласованы, зависит характер машины. Разбираем устройство электровелосипеда по узлам и смотрим, как они взаимодействуют в поездке.
Мотор: единственный «двигатель» машины
Мотор у электровелосипеда стоит в одном из трёх мест. Заднее мотор-колесо — электродвигатель встроен прямо во втулку заднего колеса: самое распространённое решение, тяга подаётся туда же, куда крутим педали. Переднее мотор-колесо — двигатель во втулке переднего: конструктивно получается «передний привод», проще монтировать в кит-наборах, но на скользком покрытии колесо срывается в пробуксовку и хуже держит траекторию. Кареточный (центральный) мотор — двигатель стоит в каретке рамы и крутит шатунную ось через редуктор, усилие уходит в цепь и переключается передачами, как у обычного велосипеда.
Мощность моторов — от 250 Вт у законопослушных городских машин до 1000 Вт и выше у «серых» аппаратов. Для российского ПДД граница проходит по 250 Вт и отсечке assistance на 25 км/ч: всё, что мощнее, юридически уже мопед.
Аккумулятор: бак и главный расходник
Батарея — самая дорогая часть электровелосипеда после рамы: 30–50 % стоимости машины. Внутри — цилиндрические литий-ионные банки 18650 или 21700, собранные в последовательные сборки (10 банок = 36 В, 13 банок = 48 В) с платой BMS, которая следит за балансировкой, током и температурой. Ёмкость меряется не в ампер-часах, а в ватт-часах: умножьте вольты на ампер-часы, и получите запас энергии. Батарея 36 В 10 Ач — это 360 Вт·ч, которых хватает примерно на 35–50 км assist-режима.
Ставят батарею на подседельную трубу (съёмная на замке), интегрируют внутрь рамы (красиво, но снимать для зимнего хранения неудобно) или вешают на багажник (устаревающая схема с высоким центром тяжести).
Контроллер и дисплей: мозг и приборная панель
Контроллер — коробочка с силовыми ключами, которая превращает постоянный ток батареи в трёхфазный для мотора, дозируя мощность сотни раз в секунду. Именно контроллер решает, насколько «резким» будет разгон: дешёвые квадратные волны ощутимо гудят и дёргаются, синусные работают мягко и тише. К контроллеру приходит всё: питание от батареи, фазные провода к мотору, сигналы с ручки газа, тормозных датчиков и датчика педалей.
Дисплей на руле — панель управления: уровень помощи (обычно 3–5 или 9 ступеней), текущая скорость, остаток заряда, пробег. У продвинутых систем по нему же настраиваются сила assistance, скорость отсечки и параметры мотора.
Датчики: как велосипед понимает, что вы крутите педали
Электропривод включается не кнопкой, а датчиками. Датчик вращения (каденс-PAS) — герконовая муфта на каретке: считывает обороты педалей и включает помощь, когда вы крути́те. Реагирует с задержкой и не знает, с каким усилием вы давите. Датчик момента (torque-sensor) — тензодатчик в каретке или дропаутах, измеряет реальное усилие ног: чем сильнее жмёте, тем мощнее подхват. Езда с датчиком момента ощущается как «свои ноги, только сильнее»; с каденс-датчиком — как отдельный мотор. Тормозные датчики на рычагах мгновенно отключают мотор при торможении. Ручка газа (троттл) работает независимо от педалей, но по ПДД её наличие статус велосипеда не меняет — смотрят на мощность и скорость.
Всё остальное: почему это не просто велосипед с мотором
Рама усилена: дропауты держат мотор-колесо с редуктором, каретка рассчитана на центральный мотор, а геометрия — на батарею и больший вес. Тормоза почти всегда дисковые гидравлические: тормозить машину на 25–30 кг ободными колодками страшно. Обвес — комплектующие горного класса, усиленные обода и спицы под вес мотора, часто шины с антипрокольным слоем: возиться с камерами на тяжёлём колесе — отдельное удовольствие.
Как это работает в поездке
Собираем картину: вы нажимаете на педаль, датчик момента за миллисекунды сообщает контроллеру усилие, тот подаёт на мотор фазный ток согласно выбранному уровню помощи, мотор дотягивает колесо, спидометр отсекает assistance на 25 км/ч — и дальше вы едете на своих ногах. Выжали тормоз — датчик на рычаге снял питание. На дисплее убавили уровень — контроллер снизил ток. Ни одного узла «для галочки»: каждый элемент этой цепочки напрямую определяет, поедет ли машина и насколько приятно это будет.
Ваш опыт?
У какого узла вашего электровелосипеда оказался самый короткий век — мотор, батарея или контроллер? Делитесь наблюдениями в комментариях: по статистике поломок соберём материал для будущих статей.
Комментарии (0)
Оставьте первый комментарий.