HOTEBIKE
(1) Motore
Il motore è il componente chiave della bicicletta elettrica.
A causa dell’energia limitata fornita dalla e-bike, come veicolo per tutte le stagioni, il motore deve essere in grado di resistere a condizioni ambientali relativamente difficili, con elevata affidabilità.
Il motore si divide in motore brushless e motore con spazzole. Il motore con spazzole è un prodotto tradizionale con prestazioni stabili. Dovrebbe essere il motore preferito per le biciclette elettriche. Il motore brushless è un prodotto nuovo, con prestazioni di durata migliori rispetto al motore con spazzole. Ma il circuito di controllo è più complesso e lo screening per l’invecchiamento dei componenti è più rigoroso. Sebbene il motore abbia una lunga durata, il circuito di controllo è soggetto a malfunzionamenti. Pertanto, la selezione di un motore brushless deve superare un test di affidabilità rigoroso per garantire la qualità.
Il motore si divide in tipo a ruota, tipo centrale e tipo a frizione nella modalità di trasmissione dell’uscita.
Il tipo a ruota ha una struttura semplice e un buon aspetto, ma l’albero del motore è sottoposto a stress, con requisiti elevati per il motore. Questo tipo di motore è opzionale per le biciclette elettriche.
Il tipo centrale ha una struttura più complessa, ma l’albero del motore è sottoposto a meno sforzo, con pochi danni al motore; anche la bicicletta elettrica può scegliere questo motore.
Il tipo a frizione ha una struttura semplice, ma danneggia molto il pneumatico e la ruota slitta nei giorni di pioggia. Le biciclette elettriche dovrebbero selezionare con attenzione questo tipo di motore.
Il motore nella velocità di funzionamento si divide in: motore a bassa velocità e a lunga distanza a azionamento diretto e motore ad alta velocità di tipo riduttore; il primo risparmia il cambio, quindi ha basso rumore, struttura semplice e alta affidabilità. Ma è più pesante del secondo. Il tipo a ruota dovrebbe adottare l’azionamento diretto a bassa velocità, mentre il tipo centrale è generalmente di tipo riduttore ad alta velocità.
Sebbene esistano molti tipi di motori, per quanto riguarda il mainstream, le attuali biciclette elettriche sul mercato possono essere suddivise in motore brushless a magneti permanenti di terre rare, motore DC brushless a magneti permanenti di terre rare e motore DC brushless a magneti permanenti di terre rare.
Nel processo di produzione effettivo, poiché il motore DC con spazzole è un motore ad alta velocità, i denti dell’ingranaggio sono molto piccoli, facili da usurarsi, ma la potenza è elevata e la capacità di arrampicata è forte. Il motore DC brushless elimina la necessità di sostituire le spazzole di carbone per due o tre anni. Ma poiché nel controllo del motore brushless il processo richiede una precisione estremamente elevata. Inoltre, il controller del motore brushless costa di più. In confronto, per il motore DC con spazzole, sebbene le spazzole di carbone debbano essere sostituite, è molto facile sostituirle. Inoltre, il controllo del motore è relativamente semplice e il motore funziona in modo fluido con un alto coefficiente di sicurezza.
(2) Batteria
Le biciclette elettriche sono alimentate da energia chimica. Attualmente, i veicoli elettrici utilizzano principalmente batterie al piombo-acido sigillate e senza manutenzione come principale. Le batterie cambiano con lo sviluppo degli apparecchi elettrici. Ora ci sono batterie al nichel-idruro, batterie agli ioni di litio, batterie al cloruro di sodio-nichel, celle a combustibile a membrana a scambio protonico e così via. Attualmente, lo sviluppo delle celle a combustibile e delle batterie alluminio-aria sta gradualmente migliorando.
La nanotecnologia sarà un argomento caldo nel nuovo secolo. Qian Xuesen predisse nel 1991: “la struttura nanometrica e inferiore sarà il focus della prossima fase dello sviluppo scientifico e tecnologico, sarà una rivoluzione tecnologica e, quindi, un’altra rivoluzione industriale nel 21° secolo. È possibile utilizzare nanoparticelle come materiali per anodi e catodi delle batterie. Se i nanomateriali vengono utilizzati nelle batterie, le prestazioni delle batterie potrebbero raggiungere un nuovo livello. L’applicazione pratica delle celle a combustibile come fonte di energia per veicoli sarà l’obiettivo all’inizio di questo secolo, ma il combustibile più pulito è l’idrogeno. Ma l’idrogeno ha un problema di stoccaggio.
(3) Caricabatterie
Per la batteria al piombo-acido ampiamente utilizzata nei veicoli elettrici, il caricabatterie è stato inizialmente un caricabatterie a trasformatore. Tuttavia, i caricabatterie a trasformatore sono raramente utilizzati a causa delle loro dimensioni grandi, ingombranti, basso costo e bassa efficienza di carica. Ora sono ampiamente utilizzati caricabatterie elettronici. La tensione CA in ingresso del caricabatterie è di circa 200 V e l’uscita è collegata alla batteria, con la sua modalità di carica:
In primo luogo, scarica intermittente e compensazione con carica a impulsi di corrente elevata; In secondo luogo, carica a corrente costante e tensione costante per mantenere la batteria in carica fornendo una tensione e una corrente stabili. Il caricabatterie ha funzioni di protezione da cortocircuito in uscita, protezione da sovratensione in uscita, sovracorrente e sovraccarico, che garantiscono la durata della batteria.
A causa del recente sviluppo della tecnologia di carica rapida, il concetto di scarse prestazioni di carica rapida delle tradizionali batterie al piombo-acido è cambiato. I risultati sperimentali mostrano che la maggior parte delle batterie al piombo-acido controllate a valvola possono sopportare la carica rapida, e una carica rapida ragionevole non solo è innocua ma anche benefica per prolungare la durata della batteria.
Tuttavia, la batteria agli ioni di litio come batteria nascosta è impermeabile, ha una lunga durata, ma può anche essere considerata la scelta migliore per il pubblico.
（4）Controller
Il motore brushless richiede un controller complesso. Attualmente, la maggior parte delle biciclette elettriche sul mercato utilizza un motore con spazzole e il suo sistema di controllo è relativamente semplice. All’inizio, le persone potevano realizzare la funzione di avviamento utilizzando il controllo a relè. Poiché le richieste delle persone per le biciclette elettriche sono sempre più elevate, ora vengono generalmente adottati controller elettronici o persino controller digitali. Il controller può cooperare con la manopola di controllo della velocità per controllare la velocità del motore, la corrente, la tensione del terminale del motore, la sottotensione e la velocità del motore; il controller può far sì che il controllo della corrente produca la potenza richiesta senza bruciare il motore.
La manopola del regolatore ha tre forme: tipo a elemento Hall, tipo elettrico nuovo, tipo a potenziometro; attualmente la tecnologia elettrica nuova è la più matura, funziona in modo affidabile, quindi è la più utilizzata. Attualmente, il regolatore a larghezza di impulso è ampiamente utilizzato. Lo sviluppo riuscito del controller completamente digitale della e-bike fa sì che la e-bike entri nel campo digitale ad alta tecnologia come primo passo e aprirà un mercato più ampio per la e-bike.
Domande frequenti
Quali sono i tipi di motori per bici elettriche?
I motori per bici elettriche si dividono in brushless e con spazzole. Quelli brushless hanno durata maggiore ma circuito complesso, mentre quelli con spazzole sono stabili e tradizionali. Per la trasmissione, esistono motori a ruota, centrali e a frizione: il tipo a ruota è semplice e comune, il centrale è più complesso ma meno stressato, il a frizione danneggia il pneumatico.
Qual è la differenza tra motore a ruota e centrale?
Il motore a ruota ha struttura semplice e buon aspetto, ma l’albero motore è sottoposto a stress elevato. Il motore centrale ha struttura più complessa ma l’albero subisce meno sforzo, riducendo i danni. Entrambi sono opzioni valide per biciclette elettriche, ma il tipo a ruota adotta azionamento diretto a bassa velocità, mentre il centrale è generalmente di tipo riduttore ad alta velocità.
Quali motori sono consigliati per e-bike?
Per e-bike, il motore brushless a magneti permanenti di terre rare è il più comune sul mercato. Il tipo a ruota con azionamento diretto a bassa velocità è consigliato per la sua semplicità e affidabilità, mentre il motore centrale di tipo riduttore ad alta velocità è adatto a chi cerca meno stress sull’albero. Il motore a frizione va evitato perché danneggia il pneumatico e slitta sul bagnato.
Come funziona il motore brushless nelle bici?
Il motore brushless è un prodotto nuovo con prestazioni di durata migliori rispetto al motore con spazzole. Tuttavia, il suo circuito di controllo è più complesso e richiede uno screening rigoroso dei componenti per evitare malfunzionamenti. Sebbene il motore abbia lunga durata, il circuito può essere soggetto a guasti, quindi è essenziale superare test di affidabilità per garantire la qualità.