Электрический велосипед - Википедия - Electric bicycle

"Электрический велосипед" и "eBike" перенаправляются сюда. Для мотоциклов с электрическим приводом см. Электромотоциклы и скутеры.
Велосипед с толстыми шинами от Ensey Motorized Bikes
Электровелосипед Pedego Trail Tracker
Электронный велосипед в стиле горного велосипеда: Циклотричность Стелс
Электронный велосипед в футуристическом стиле: nCycle (2014 г.), разработанный Хуссейн Альмоссави И Марин Мифтиу[1]
Электровелосипед в стиле мопеда: A2B Велосипеды Ультрамоторное метро / октава
Электронный велосипед зарядная станция, Германия
Электрический велосипед Xmera

An электрический велосипед также известный как электровелосипед или электровелосипед это велосипед со встроенным электрический двигатель который может использоваться для помощи в движении. Многие виды электронных велосипедов доступны во всем мире, но, как правило, делятся на две большие категории. Велосипеды, которые помогают водителю с силой педали (т. Е. педелеки ) и мотоциклы с дроссельной заслонкой, интегрирующие мопед -стиловая функциональность. Оба сохраняют способность быть педалированный всадником и поэтому не электрические мотоциклы.

Использование электронных велосипедов перезаряжаемые батарейки и обычно развивают скорость от 25 до 32 км / ч (от 16 до 20 миль в час). Автомобили с высокой мощностью часто могут развивать скорость более 45 км / ч (28 миль в час). На некоторых рынках, например в Германии с 2013 г., они набирают популярность и отнимают некоторую долю рынка у обычных велосипедов,[2] в то время как в других, таких как Китай по состоянию на 2010 г., они заменяют ископаемое топливо -приведенный мопеды и маленькие мотоциклы.[3][4]

Электронные велосипеды работают как гибридные электромобили поскольку электродвигатель сочетает в себе аккумуляторную тягу с другим источником электроэнергии, но на этот раз с помощью педали вместо двигатель внутреннего сгорания мощность, поэтому в некоторых случаях используемые термины будут гибридный электрический велосипед или же гибридный педально-электрический велосипед

В зависимости от местного законодательства многие электровелосипеды (например, педелеки) юридически классифицируются как велосипеды, а не мопеды или же мотоциклы. Это освобождает их от более строгих законов, касающихся сертификации и эксплуатации более мощных двухколесных транспортных средств, которые часто классифицируются как электрические мотоциклы. Электровелосипеды также можно определять отдельно и относить к отдельным Законы об электрических велосипедах.

Электровелосипеды - это электрический двигатель -мощные версии моторизованные велосипеды, которые используются с конца 19 века. Немного системы проката велосипедов используй их.[5][6]

История

E-bike 1932 (автор: Philips & Симплекс)

В 1890-х годах электрические велосипеды были зарегистрированы в различных патентах США. Например, 31 декабря 1895 г. Огден Болтон-младший получил Патент США 552271 для аккумуляторного велосипеда с "6-полюсным щеточно-коммутаторным постоянным током (DC) ступичный двигатель установлен в заднем колесе ». Передаточных механизмов не было, и двигатель мог потреблять до 100 ампер (А) от 10-вольтовой батареи.[7]

Два года спустя, в 1897 году, Осия В. Либби из Бостона изобрел электрический велосипед (Патент США 596272), который приводился в движение «двойным электродвигателем». Двигатель был разработан внутри ступицы шатуны ось.[8] Позднее эта модель была изобретена заново и имитирована в конце 1990-х годов электровелосипедами Giant Lafree.

Велосипед, оснащенный послепродажным комплектом для переоборудования электродвигателя ступицы, с аккумулятором, размещенным на заднем багажнике

К 1898 году электрический велосипед с задним приводом, который использовал приводной ремень вдоль внешнего края колеса, был запатентован Мэтью Дж. Стеффенсом. Также 1899 г. Патент США 627066 Джона Шнепфа изобразил задний фрикционный электровелосипед с приводом от роликового колеса.[9] Позднее изобретение Шнепфа было пересмотрено и расширено в 1969 г. Г.А. Вуд-младший со своим Патент США 3431994. Устройство Вуда использовано 4 двигатели с дробной мощностью; связаны через ряд шестерен.[10]

Датчики крутящего момента и управление мощностью были разработаны в конце 1990-х годов. Например, Такада Ютки из Японии в 1997 году подал патент на такое устройство. В 1992 году компания Vector Services Limited предложила и продала электровелосипед, получивший название Зике.[11] Велосипед включал в себя никель-кадмиевые батареи, встроенные в элемент рамы, и двигатель с постоянными магнитами на 850 г. Несмотря на Zike, в 1992 году практически не было коммерческих электронных велосипедов.

Yamaha, японский автомобильный гигант, построил один из первых прототипов электровелосипеда еще в 1989 году и изобрел систему помощи при педалировании в 1993 году.[12]

Производство выросло с 1993 по 2004 год примерно на 35%. Напротив, по данным Gartner, в 1995 году производство обычных велосипедов снизилось с пикового значения в 107 миллионов единиц.

Американская автомобильная икона, Ли Якокка основал EV Global motors в 1997 году, компанию, которая производила модель электрического велосипеда под названием E-bike SX, и это была одна из первых попыток популяризации электровелосипедов в Соединенных Штатах.[13]

В некоторых менее дорогих электронных велосипедах использовались громоздкие свинцово-кислотные батареи, тогда как в более новых моделях обычно использовались NiMH, NiCd и / или литий-ионные батареи, которые предлагали более легкие и плотные батареи. Производительность варьируется; однако в целом дальность действия и скорость возрастают с использованием последних типов батарей.

Мотор ступицы велосипеда BLDC

К 2001 году термины электронный велосипед, силовой велосипед "Pedelec «Велосипед с педалями и усилителем обычно использовался для обозначения электронных велосипедов. Термины« электрический мотоцикл »или« электронный мотоцикл »относятся к более мощным моделям, которые развивают скорость до 80 км / ч (50 миль в час). .

В параллельном гибридном моторизованном велосипеде, таком как вышеупомянутое изобретение 1897 года Оси В. Либби, человеческий и моторный входы механически связаны либо в Нижняя скоба, заднее колесо или переднее колесо, тогда как в (механическом) последовательном гибридном цикле участие человека и двигателя связано через дифференциальную передачу. В (электронном) последовательном гибридном цикле человеческая энергия преобразуется в электричество и подается непосредственно в двигатель, и в основном дополнительное электричество подается от батареи.

К 2007 году считалось, что электронные велосипеды составляют от 10 до 20 процентов всех двухколесных транспортных средств на улицах многих крупных китайских городов.[14] Типичному устройству требуется 8 часов для зарядки аккумулятора, что обеспечивает диапазон от 25 до 30 миль (от 40 до 48 км),[14] на скорости около 20 км / ч.[15]

Классы

Схема Pedelec
Схема электронного велосипеда
Различные типы электронных велосипедов

Электровелосипеды классифицируются в зависимости от мощности, которую может выдавать их электродвигатель, и системы управления, то есть того, когда и как подается мощность от двигателя. Кроме того, классификация электронных велосипедов сложна, поскольку большая часть определения связана с юридические причины из того, что представляет собой велосипед и что представляет собой мопед или мотоцикл. Таким образом, классификация этих электронных велосипедов сильно различается в зависимости от страны и местной юрисдикции.

Несмотря на эти юридические сложности, классификация электронных велосипедов в основном определяется тем, помогает ли двигатель электронного велосипеда водителю, использующему педаль-ассистент системой или мощность по запросу один. Ниже приведены их определения:

  • С педаль-ассистент Электродвигатель регулируется педалированием. Система помощи при педалировании увеличивает усилия водителя, когда он крутит педали. Эти электронные велосипеды - так называемые педелеки - иметь датчик для определения скорости вращения педалей, силы нажатия педали или того и другого. Срабатывание тормоза также отключает двигатель.
  • С мощность по запросу двигатель приводится в действие дроссель, обычно на руле, как и на большинстве мотоциклов или скутеров.

Поэтому в очень широком смысле электронные велосипеды можно классифицировать как:

  • Электровелосипеды только с педалью помощи: либо педелеки (по закону классифицируются как велосипеды) или S-Pedelecs (часто юридически классифицируется как мопеды )
    • Pedelecs: есть только педаль, мотор помогает только до приличной, но не чрезмерной скорости (обычно 25 км / ч), мощность мотора до 250 Вт, часто по закону классифицируются как велосипеды
    • S-Pedelecs: есть только педаль, мощность двигателя может превышать 250 Вт, может достигать более высокой скорости (например, 45 км / ч) до того, как двигатель перестанет помогать, по закону классифицируется как мопед или мотоцикл (нет велосипед)
  • Электровелосипеды с функцией power-on-demand и педаль-ассистент
  • Электровелосипеды только с питанием по запросу: часто имеют более мощные двигатели, чем педеки, но не всегда, более мощные из них по закону классифицируются как мопеды или мотоциклы.

Только помощь педали

Электровелосипеды с функцией помощи только педали обычно называют педелеки но в целом их можно разделить на собственно педелей и более мощных S-Pedelecs.

Pedelecs

Основная статья: Pedelec

Период, термин "Pedelec " (из педаль Electric cycle) относится к педаль-ассистент Электронный велосипед с относительно маломощным электродвигателем и приличной, но не чрезмерной максимальной скоростью. По закону Pedelecs классифицируются как велосипеды, а не как маломощные мотоциклы или мопеды.

Наиболее влиятельное определение педелеков происходит от Европа. Директива ЕС (стандарт EN15194) для автотранспортных средств рассматривает велосипед как pedelec, если:

  1. то педаль-ассистент, то есть моторизованная помощь, которая включается только тогда, когда гонщик крутит педали, отключается при достижении 25 км / ч, и
  2. когда мотор производит максимальная продолжительная номинальная мощность не более 250 Вт (при этом мотор может производить больше мощности в короткие периоды, например, когда гонщик пытается подняться на крутой холм).

Электровелосипед, соответствующий этим условиям, считается педелем в ЕС и по закону классифицируется как велосипед. велосипед. Стандарт EN15194 действует на всей территории ЕС, а также принят в некоторых европейских странах, не входящих в ЕС, а также в некоторых неевропейских юрисдикциях (например, штат Виктория в Австралии).[16]

Pedelecs во многом похожи на обычные велосипеды в использовании и функционировании - электродвигатель оказывает помощь, например, когда гонщик поднимается или борется со встречным ветром. Поэтому Pedelecs особенно полезны для людей, живущих в холмистой местности, где езда на велосипеде окажется слишком утомительной для многих, чтобы рассматривать езду на велосипеде как повседневное средство передвижения. Они также полезны для гонщиков, которым в целом нужна помощь, например для людей с проблемами сердца, мышц ног или коленных суставов.

S-Pedelecs

Более мощные педеки, которые юридически не классифицируются как велосипеды, называются S-Pedelecs (Короче для Schnell-Pedelecs, то есть Speedy-Pedelecs) в Германии. Они имеют двигатель мощностью более 250 Вт и менее ограниченную или неограниченную помощь при педалировании, то есть двигатель не перестает помогать водителю после достижения 25 км / ч. Электровелосипеды класса S-Pedelec обычно классифицируются как мопеды или мотоциклы, а не велосипеды, и поэтому (в зависимости от юрисдикции) может потребоваться регистрация и страхование, водителю может потребоваться какое-то водительское удостоверение (автомобильное или мотоциклетное), и, возможно, придется носить мотоциклетные шлемы.[17] В Соединенных Штатах многие штаты приняли S-Pedelecs в категорию 3 класса. Электровелосипеды класса 3 имеют ограниченную мощность <= 750 Вт и скорость 28 миль в час.[18]

Питание по запросу и помощь при педалировании

Некоторые из новых электрических велосипедов включают систему помощи при педалировании (PAS) с дроссельной заслонкой или без нее. Это позволяет пользователям крутить педали рядом с электродвигателем, чтобы увеличить расстояние за одну зарядку. Существуют также комплекты для переоборудования электрических велосипедов для превращения неэлектрических велосипедов в электронные.

Только питание по запросу

Некоторые электровелосипеды оснащены электродвигателем, который работает от мощность по запросу только основа. В этом случае электродвигатель включается и управляется вручную с помощью дроссельной заслонки, которая обычно находится на рукоятке, как и на мотоцикле или скутере. Такие виды электровелосипедов часто, но не всегда, имеют более мощные двигатели, чем педелеки.

С только питание по запросу на электронных велосипедах водитель может:

  1. ездить только с помощью педали, то есть полностью от человека.
  2. ездить только на электродвигателе, управляя дроссельной заслонкой вручную.
  3. кататься, используя оба вместе одновременно.

Некоторые электровелосипеды, работающие только по требованию, трудно спутать с велосипедами, не говоря уже о том, чтобы их отнести к категории. Например, Нет это термин, используемый Министерством транспорта Онтарио для электровелосипедов без педалей или у которых педали сняты с моторизованного велосипеда. Их лучше отнести к категории электрических. мопеды или же электрические мотоциклы.

Легальное положение

Основная статья: Законы об электрических велосипедах
Страна / юрисдикцияТип электровелосипедаОграничение скорости, км / чмиль / чПредел ваттПредельная масса, кгВозрастное требованиеТребует номерных знаковРазрешено на велосипедных дорожкахСсылки и сноски
Австралия АвстралияPedelec25 + 10%15.5250никтониктонетда

ДЕЙСТВОВАТЬ[19]Новый Южный Уэльс[20] NT[21]QLD[22] SA[23] Тас[24] Вик [25]WA[26]

Австралия Австралияручной дроссельниктоникто200никтониктонетда

ДЕЙСТВОВАТЬ[19]Новый Южный Уэльс[20] NT[21]QLD[22]SA[23] Тас[24]Вик[25]WA[26]

Канада Канадаручной дроссель3220500никторазныенетотличается от муниципальных подзаконных актов[нужна цитата ]
Китай КитайНеизвестный3018.5Никто20никтонетда(***)
Евросоюз Евросоюз
и
Норвегия Норвегия		Pedelec25 +10%15.5250никтониктонетда[27]
Германия ГерманияPedelec2515.5250никтониктонетобязательный[28][29]
Германия ГерманияS-Pedelec45284000никто16страховая идентификационная табличканет[28][29]
Норвегия Норвегияскорость pedelec4528500никтониктоданет (*)[30]
Гонконг Гонконгникто не разрешен–––––––[31] (**)
Израиль ИзраильPedelec2515.52503016нетда[нужна цитата ]
Индия ИндияPedelec2525250никто14нетда[32]
Мексика Мексикаобетак же, как мотоциклытак же, как мотоциклы––15+[33]данет[34]
Новая Зеландия Новая ЗеландияPedelecниктоникто300никтониктонетда[нужна цитата ]
Тайвань Тайваньобе2516Никто40никтонетда[35]
индюк индюкPedelec2515.5250никтониктонетда[36]
объединенное Королевство объединенное КоролевствоPedelec2515.52503014нетда[37][38]
Соединенные Штаты Соединенные Штатыручной дроссель3220750никтониктонетварьируется(***)

(*) Разрешено на велосипедных дорожках при выключенных электрических системах.(**) Электровелосипеды запрещены в этом регионе (***) В некоторых регионах действуют особые правила, см. Соответствующую запись под Законы об электрических велосипедах.

Электровелосипеды и электросамокаты в специализированном магазине в г. Пекин в 2008 году (2750 иен составляет около 400 долларов США)
Электровелосипеды распространены в Китай, с оценочным флотом в 120 миллионов в начале 2010 года.[3]
Гибридный велосипедный спидометр со встроенным датчиком уровня заряда батареи.

Популярность

Начиная с 1998 года, использование электронных велосипедов во всем мире стремительно растет.[3][39]

Китай - ведущий производитель электровелосипедов в мире. По данным Китайской велосипедной ассоциации, отраслевой группы, учрежденной правительством, в 2004 году производители Китая продали 7,5 миллионов электронных велосипедов по всей стране, что почти вдвое превышает объем продаж 2003 года;[15] продажи на внутреннем рынке достигли 10 миллионов в 2005 году и от 16 до 18 миллионов в 2006 году.[14] В 2016 году в Китае ежедневно использовалось около 210 миллионов электрических велосипедов.[40]

В 2010 году в Европе было продано 700 000 электровелосипедов по сравнению с 200 000 в 2007 году и 500 000 единиц в 2009 году.[41] В 2016 году в Европе было продано около 2 миллионов штук.[40] В 2019 году ЕС ввел защитный тариф 79,3% на импортные китайские электровелосипеды, чтобы защитить производителей ЕС.[42]

Технический

Двигатели и трансмиссии

Два наиболее распространенных типа ступичных двигателей, используемых в электрических велосипедах, - щеточные и бесщеточные. Доступно множество конфигураций, различающихся по стоимости и сложности; прямой привод и приспособлен моторные единицы используются оба. Электроусилитель может быть добавлен практически к любому педальному циклу с использованием цепной передачи, ременной передачи, мотор-редукторы или фрикционный привод. BLDC ступичные моторы - это обычная современная конструкция. Двигатель встроен в саму ступицу колеса, а статор жестко прикреплен к оси, а магниты прикреплены к колесу и вращаются вместе с ним. Ступица велосипедного колеса - это двигатель. Уровни мощности используемых двигателей зависят от доступных юридических категорий и часто, но не всегда ограничиваются, ниже 750 Вт.

Другой тип электромотора, часто называемый середина поездки система, становится все популярнее. В этой системе электродвигатель не встроен в колесо, а обычно устанавливается рядом (часто под) колесом. Нижняя скоба ракушка. В более типичных конфигурациях шестерня или колесо на двигателе приводит в движение ремень или цепь, которая зацепляется со шкивом или звездочкой, прикрепленной к одному из рычагов велосипеда. шатуны. Таким образом, движущая сила обеспечивается на педалях, а не на колесе, и в конечном итоге передается на колесо через стандартную трансмиссию велосипеда.

Поскольку мощность передается через цепь и звездочку, мощность обычно ограничивается примерно 250–500 Вт для защиты от быстрого износа трансмиссии. Электрический средний привод в сочетании со ступицей с внутренним зацеплением на задней ступице может потребовать ухода из-за отсутствия схватить механизм смягчения ударов по шестерням в момент повторного включения. А бесступенчатая трансмиссия или полностью автоматическая ступица с внутренним зубчатым колесом может уменьшить удары из-за вязкости масел, используемых для жидкостной муфты вместо механических муфт обычных ступиц с внутренним зубчатым колесом.

Аккумуляторы

Использование электронных велосипедов перезаряжаемые батарейки, электродвигатели и некоторая форма контроля. Используемые аккумуляторные системы включают герметичный свинцово-кислотный (SLA), никель-кадмиевый (NiCad), никель-металлогидрид (NiMH) или литий-ионный полимер (Литий-ионный). Батареи различаются в зависимости от напряжения, общей емкости заряда (ампер-часов), веса, количества циклов зарядки до того, как производительность ухудшится, и способности выдерживать условия зарядки с повышенным напряжением. Затраты на электроэнергию при эксплуатации электровелосипедов невелики, но могут потребоваться значительные затраты на замену аккумулятора. Срок службы аккумуляторной батареи зависит от типа использования. Неглубокие циклы разрядки / перезарядки помогут продлить общий срок службы батареи.

Радиус действия является ключевым фактором для электронных велосипедов, и на него влияют такие факторы, как эффективность двигателя, емкость аккумулятора, эффективность управляющей электроники, аэродинамика, подъемы и вес велосипеда и водителя.[43][44] Некоторые производители, например канадские BionX или американские винтажные электрические велосипеды,[45] есть возможность использовать рекуперативное торможение, двигатель действует как генератор, замедляющий велосипед до зацепления тормозных колодок.[46] Это полезно для увеличения диапазона и срока службы тормозных колодок и колесных дисков. Также есть эксперименты с использованием топливные элементы. например то PHB.Некоторые эксперименты были проведены с суперконденсаторы для дополнения или замены аккумуляторов в автомобилях и некоторых внедорожниках. Электровелосипеды, разработанные в Швейцарии в конце 1980-х годов для Тур де Соль гонка солнечных автомобилей пришла с солнечный зарядные станции но позже они были закреплены на крышах и подключены для подачи в электрическую сеть.[47] Тогда велосипеды заряжались от сети, как это принято сегодня. В то время как в прошлом аккумуляторы для электровелосипедов производились в основном более крупными компаниями, многие малые и средние компании начали использовать инновационные методы для создания более долговечных аккумуляторов. Современные автоматизированные машины для точечной точечной сварки с ЧПУ, изготовленные на заказ[48] создано 18650 аккумуляторных батарей[49] обычно используются производителями электровелосипедов своими руками.

Контроллеры

Есть два разных типа контроллеров, которые подходят либо щеточный мотор или же бесщеточный двигатель. Бесщеточные двигатели становятся все более распространенными, поскольку стоимость контроллеров продолжает снижаться. (См. Страницу на Двигатели постоянного тока который охватывает различия между этими двумя типами.)

Контроллеры для бесщеточных двигателей: Электровелосипеды требуют высокого начального крутящего момента, поэтому модели, в которых используются бесщеточные двигатели, обычно имеют датчик Холла коммутация для измерения скорости и угла. An электронный контроллер обеспечивает поддержку в зависимости от входных сигналов датчиков, скорости автомобиля и требуемой силы. Контроллеры обычно допускают ввод с помощью потенциометра или поворотной ручки на эффекте Холла (или дроссельной заслонки с большим пальцем), управления скоростью с обратной связью для точного регулирования скорости, логики защиты от перенапряжения, перегрузки по току и тепловой защиты. Велосипеды с функцией помощи при педалировании обычно имеют диск на коленчатый вал с кольцом из магнитов в сочетании с датчик Холла вызывая серию импульсов, частота которых пропорциональна скорости вращения педалей. Контроллер использует широтно-импульсная модуляция для регулирования мощности двигателя. Иногда оказывается поддержка рекуперативное торможение но нечастое торможение и малая масса велосипедов ограничивают рекуперированную энергию. Реализация описана в примечание по применению для бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) мощностью 200 Вт, 24 В.[50]

Контроллеры для щеточных двигателей: Щеточные двигатели также используются в электровелосипедах, но становятся все менее распространенными из-за своей низкой эффективности. Однако контроллеры для щеточных двигателей намного проще и дешевле из-за того, что они не требуют датчик Холла обратной связи и обычно предназначены для использования в качестве контроллеров с разомкнутым контуром. Некоторые контроллеры могут работать с несколькими напряжениями.

Варианты дизайна

Схема, иллюстрирующая преобразование стандартного велосипеда в электровелосипед с помощью розничного комплекта для переоборудования
Складной электровелосипед

Не все электровелосипеды имеют форму обычных самокатов со встроенным двигателем, таких как Цитронекс велосипеды, в которых используется маленькая батарейка, замаскированная под бутылку с водой.[51][52]Некоторые из них имеют вид мотоциклов малой мощности, но меньше по размеру и состоят из электродвигателя, а не бензинового. Например, Сакура Электронный велосипед включает двигатель мощностью 200 Вт, установленный на стандартных электровелосипедах, но также включает пластиковую облицовку, передние и задние фонари и спидометр. Он выполнен в современном стиле. мопед, и часто ошибочно принимается за один.[нужна цитата ]

Преобразование неэлектрического велосипеда в его электрический эквивалент может быть сложной задачей, но сейчас на рынке доступно множество решений по замене колеса.[53]

Электрический прицеп-толкач - это конструкция электронного велосипеда, которая включает в себя двигатель и аккумулятор в прицеп, который толкает любой велосипед. Одним из таких прицепов является двухколесный Ridekick. Другие, более редкие конструкции включают в себя электронный велосипед в стиле «чоппер», который спроектирован скорее как «забавный» или «новый» электронный велосипед, чем как целенаправленное средство передвижения или вид транспорта.

Электрический грузовые велосипеды позволяют водителю нести большие и тяжелые предметы, которые было бы трудно транспортировать без электроэнергии, дополняющей энергию человека.[54]

Доступно множество вариантов дизайна электронных велосипедов, некоторые с батареями, прикрепленными к раме, некоторые размещены внутри трубы.

Различные конструкции (в том числе упомянутые выше) разработаны для соответствия большинству местных законов, а те, которые содержат педали, могут использоваться на дорогах в Соединенном Королевстве, среди других стран.[нужна цитата ]

Складной Также доступны электронные велосипеды.[55]

Электрический самобалансирующиеся одноколесные велосипеды не соответствуют законодательству об электронных велосипедах в большинстве стран и поэтому не могут использоваться в дороге,[56] но может использоваться в тротуар. Это самые дешевые электрические циклы и используются пассажиры последней мили, для городского использования и для сочетания с общественный транспорт, в том числе автобусы.

Трехколесные велосипеды

В Лондоне используется современный грузовой электрический трайк с полезной нагрузкой до 250 кг.

Также были произведены электрические трициклы, соответствующие законодательству об электронных велосипедах. Они обладают преимуществом дополнительной устойчивости на низких скоростях и часто используются людьми с ограниченными возможностями. Трициклы для перевозки грузов также получают все большее распространение, и небольшое, но постоянно растущее число курьеров используют их для доставки посылок в центре городов.[57][58] Последние разработки этих трициклов напоминают нечто среднее между педальным велосипедом и небольшим фургоном.[59][60]

Хотя некоторым людям нравится дополнительная стабильность, которую обеспечивают трехколесные велосипеды по сравнению с байками, на самом деле они могут быть более наклонными на поворотах.

Влияние на здоровье

Было показано, что использование электровелосипеда увеличивает физическую активность. Пользователи электровелосипедов в 7 европейских городах потребляли на 10% больше энергии в неделю, чем другие велосипедисты, потому что они ездили на велосипедах на более длительные расстояния.[61]

Электровелосипеды также могут стать источником упражнений для людей, у которых есть проблемы с тренировками в течение длительного времени (например, из-за травмы или чрезмерного веса), поскольку велосипед может позволить водителю делать короткие перерывы в работе с педалями, а также обеспечивать уверенность в себе. всадник, что он сможет пройти выбранный путь, не слишком утомившись[62] или без чрезмерной нагрузки на коленные суставы (люди, которым необходимо задействовать коленные суставы, не изнашивая их без надобности, могут на некоторых электрических велосипедах регулировать уровень моторной помощи в зависимости от местности). Исследование Университета Теннесси свидетельствует о том, что расход энергии (EE) и потребление кислорода (VO2) для электронных велосипедов на 24% ниже, чем для обычных велосипедов, и на 64% ниже, чем для ходьбы. Кроме того, в исследовании отмечается, что разница между электровелосипедами и велосипедами наиболее заметна на подъемах.[63]

Есть люди, которые утверждают, что значительно похудели с помощью электрического велосипеда.[64] Однако недавнее проспективное когортное исследование показало, что у людей, пользующихся электронными велосипедами, больше ИМТ чем на обычных велосипедах.[65] Делая езду на велосипеде менее проблемной, люди, которые иначе не рассматривали бы езду на велосипеде, могут использовать электрическую помощь при необходимости и иначе крутить педали по мере возможности.[66] Электровелосипеды могут быть полезной частью программ кардиологической реабилитации, поскольку медицинские работники часто рекомендуют использовать велотренажер на ранних этапах. Программы кардиологической реабилитации, основанные на физических упражнениях, могут снизить смертность людей с ишемической болезнью сердца примерно на 27%.[67]

Безопасность дорожного движения

Schleinitz et al. (2014) пришли к выводу, что пользователи электронных велосипедов в Германии не более, чем обычные велосипедисты, могут оказаться в «критических для безопасности ситуациях». Однако Dozza et al. (2015) пришли к выводу (на основе анализа шведских велосипедистов), что электронные байкеры могут быть вовлечены в более серьезные инциденты, но с «меньшей серьезностью». Кроме того, у электронных байкеров меньше шансов вступить в опасное взаимодействие с моторизованными транспортными средствами. [68]

Одна из распространенных проблем, отмеченных в исследовании, - это неспособность других участников дорожного движения распознать истинную скорость электронного велосипеда. Кроме того, у некоторых пожилых гонщиков были проблемы с балансировкой дополнительного веса мотоцикла. Наконец, многие водители электронных велосипедов могут быть неопытными или новичками. Авторы обнаружили, что начинающие гонщики должны ознакомиться с велосипедом и надлежащей безопасностью езды на нем по дорогам, прежде чем попадать в сложные дорожные ситуации.

Экологические последствия

Электровелосипеды бывают автомобили с нулевым уровнем выбросов, поскольку они не выделяют побочных продуктов сгорания. Однако экологические последствия производство электроэнергии и распределение мощности и производства и утилизации (ограниченного срока службы) высоких плотность хранения батарейки необходимо учитывать. Даже с учетом этих проблем, электрические велосипеды, как утверждается, оказывают значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем обычные. автомобили, и обычно считаются экологически желательными в городской среде.[69]

Конечно, можно уменьшить воздействие на окружающую среду, связанное с перезарядкой аккумуляторов. Небольшой размер аккумуляторной батареи электронного велосипеда по сравнению с большей батареей, используемой в электромобиль, делает их очень хорошими кандидатами для зарядки через солнечная энергия или другие возобновляемые источники энергии. Sanyo воспользовалась этим преимуществом, создав «солнечные парковки», на которых водители электронных велосипедов могут заряжать свои автомобили, припаркованные под фотоэлектрические панели.[70]

Экологические характеристики электронных велосипедов и гибридов с электроприводом и приводом от человека в целом побудили некоторые муниципальные власти использовать их, например Литл-Рок, Арканзас с их Wavecrest велосипеды с электроприводом или Кловердейл, Калифорния полиция с Зап электронные велосипеды. Китайские производители электронных велосипедов, такие как Xinri, теперь сотрудничают с университетами в стремлении улучшить свои технологии в соответствии с международными экологическими стандартами при поддержке правительства Китая, стремящегося улучшить экспортный потенциал китайских электронных велосипедов.[71]

Как регулирующие органы по управлению земельными ресурсами, так и защитники доступа к тропам для горных велосипедов выступили за запрет на использование электрических велосипедов на открытых трассах, доступных для горных велосипедов, ссылаясь на потенциальную угрозу безопасности, а также на то, что электрические велосипеды могут повредить трассы. Исследование, проведенное Международная ассоциация горных велосипедов Однако было обнаружено, что физические воздействия маломощных электрических горных велосипедов с усилителем педали могут быть аналогичны традиционным горным велосипедам.[72]

Недавнее исследование воздействия электронных велосипедов на окружающую среду по сравнению с другими видами транспорта[73] обнаружили, что электровелосипеды бывают:

  • В 18 раз более энергоэффективен, чем внедорожник
  • В 13 раз энергоэффективнее седана
  • В 6 раз более энергоэффективен, чем железнодорожный транспорт
  • и оказывает примерно такое же воздействие на окружающую среду, как и обычный велосипед.

Одной из основных проблем является утилизация использованных свинцовые батареи, которые могут вызвать загрязнение окружающей среды, если не будут переработаны.[3]

Из соображений безопасности существуют строгие правила транспортировки литий-ионных батарей.[74] В этом отношении, литий-железо-фосфатные батареи безопаснее, чем оксид лития-кобальта батареи.[75]

Опыт по странам

Электронный велосипед в Китае. Здесь гонщик не использует педали.
Pedelecs от Вызов велосипеда схема проката велосипедов в Берлин.
Полицейский педелец в Токио.
Доставка электровелосипеда с номерным знаком в Манхэттен, Нью-Йорк.

Китай

В Китае произошел взрывной рост продаж электровелосипедов без вспомогательного оборудования, в том числе самокатов: годовые продажи подскочили с 56 000 единиц в 1998 году до 21 миллиона в 2008 году.[76] а к началу 2010 года парк электровелосипедов достигнет примерно 120 миллионов.[3][77] Этот бум был вызван попытками местных властей Китая ограничить мотоциклы в центрах городов, чтобы избежать перебоев в движении и аварий. К концу 2009 года использование мотоциклов запрещено или запрещено в более чем девяноста крупных городах Китая.[76] Пользователи начали заменять традиционные велосипеды и мотоциклы и электронный велосипед стала альтернативой поездкам на автомобиле.[3] Тем не менее, проблемы с безопасностью дорожного движения сохраняются: в 2007 году было зарегистрировано около 2500 смертей, связанных с электронными велосипедами.[77] К концу 2009 года десять городов также запретили или наложили ограничения на электрические велосипеды на тех же основаниях, что и мотоциклы. Среди этих городов были Гуанчжоу, Шэньчжэнь, Чанша, Фошань, Чанчжоу, и Дунгуан.[76][77]

Китай является ведущим производителем электровелосипедов в мире: в 2009 году было произведено 22,2 миллиона единиц электровелосипедов. Некоторые из крупнейших производителей электровелосипедов в мире: BYD и Джоби. Производство сосредоточено в пяти регионах, Тяньцзинь, Чжэцзян, Цзянсу, Шаньдун, и Шанхай.[78] В 2009 году Китай экспортировал 370 000 электровелосипедов.[79]

Индия

Первые велосипеды с педалями появились в Индии в 1993 году. В 2008 году продажи электронных велосипедов превысили продажи мопедов. В последние годы в Индии появились электронные велосипеды с двумя и даже тремя пассажирами (двое взрослых и ребенок).[80][81][82]

Магазин BLive EV размещает ведущие индийские производители электрических велосипедов, такие как Скорость света, Герой Лектро, Копперник, GoZero и Свич.

Нидерланды

Парк Нидерландов насчитывает 18 миллионов велосипедов.[83] К 2009 году доля рынка электровелосипедов достигла 10%, поскольку в период с 2006 по 2009 год продажи электровелосипедов увеличились в четыре раза с 40 000 до 153 000 единиц.[84] а модели с электрическим приводом составили 25% от общего дохода от продаж велосипедов в этом году.[83] К началу 2010 года каждый восьмой велосипед, проданный в стране, был с электрическим приводом, несмотря на то, что в среднем электровелосипед в три раза дороже обычного.[77][84]

Обзор рынка 2008 года показал, что среднее расстояние, которое проезжают в Нидерландах на стандартном велосипеде, составляет 6,3 км (3,9 мили), а с электронным велосипедом это расстояние увеличивается до 9,8 км (6,1 мили).[85] Это исследование также показало, что владение электронным велосипедом особенно популярно среди людей в возрасте 65 лет и старше, но ограничено среди пассажиров пригородных поездов. Электронный велосипед используется, в частности, для развлекательных поездок на велосипеде, покупок и поручений.[85]

Соединенные Штаты

В 2009 году в США насчитывалось около 200000 электровелосипедов.[79] В 2012 году они пользовались большим преимуществом в Нью-Йорк как средства доставки еды.[86]

В 2012 году два защитника электровелосипедов завершили первый трансконтинентальный тур на электровелосипедах протяженностью 4000 миль (6400 км) из Нью-Йорка в Сан-Франциско, чтобы выступить за электронные велосипеды в крупных городах США.[87]Многие электровелосипеды в Соединенных Штатах представляют собой стандартные велосипеды, переделанные с использованием комплекта. Как правило, в комплекты входят двигатель (большинство из которых представляют собой ступичные двигатели, встроенные в переднее или заднее колесо), регулятор скорости, дроссель (обычно дроссель с поворотной ручкой или большим пальцем), необходимую проводку и разъемы, а также аккумулятор. Несколько американских компаний предлагают комплекты для переоборудования, которые также предлагают передовые литиевые аккумуляторные батареи. Крупные производители также предлагают комплектные электровелосипеды. Trek предлагает линейку электронных велосипедов, использующих систему Bionx, в которой гонщик программирует контроллер, чтобы определить, какое усилие двигатель будет отдавать в ответ на усилие водителя, от 25% до 200% мощности водителя. Эта система обеспечивает минимальный уровень участия гонщиков, а также используется в соответствии со многими европейскими законами, требующими частичных человеческих усилий перед включением двигателя.

Япония

В 2017 году первый электровелосипед «XM-1» в Японии был выпущен на рынок компанией Panasonic. И "YPJ-R" также был выпущен в том же месяце ЯМАХА.

С 2018 года было выпущено несколько туров e-BIKE. Симанами Кайдо, полуостров Идзу и префектура Киото стремятся распространить электронный велосипедный туризм.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "NCycle уже здесь | Дизайн Янко". Получено 2020-08-30.
  2. ^ «Электровелосипеды сейчас составляют 10 процентов немецкого рынка». EVworld.com. Архивировано из оригинал 10 сентября 2013 г.. Получено 3 апреля 2013.
  3. ^ а б c d е ж Дж. Дэвид Гудман (31 января 2010 г.). "Электрический двигатель для велосипедистов". Нью-Йорк Таймс. Получено 2010-05-31.
  4. ^ Кэти Чу (12 февраля 2010 г.). «Электровелосипедам предстоит долгая дорога в США» USA Today. Получено 2010-05-31.
  5. ^ «Это не байк, это Uber в форме велосипеда с надписью« JUMP »"". Получено 2017-11-10.
  6. ^ «Знай свой электромобиль - магазин BLive». BLive EV. Получено 2020-12-08.
  7. ^ «Электровелосипед». Получено 9 апреля, 2020.
  8. ^ "Электрический велосипед". Получено 9 апреля, 2020.
  9. ^ "шнепф". Получено 9 апреля, 2020.
  10. ^ «Электропривод для велосипедов». Получено 9 апреля, 2020.
  11. ^ "Электровелосипеды - запчасти и продажа Zike Bike". Zikebike.com. Архивировано из оригинал на 2009-04-24. Получено 2009-08-31.
  12. ^ "Лучший электронный велосипед | Yamaha e Bikes".
  13. ^ Тергесен, Энн (21 сентября 1997). "INVESTING IT; A Bet on Electric Bikes, or at Least on Lee Iacocca". Нью-Йорк Таймс.
  14. ^ а б c "Cheap and green, electric bikes are the rage in China" В архиве 2013-01-12 at Archive.today, by Tim Johnson. Originally published 23 May 2007 by McClatchy Newspapers.
  15. ^ а б "China's Cyclists Take Charge", By Peter Fairley. IEEE Spectrum, June 2005
  16. ^ "Power assisted bicycles". VicRoads website. VicRoads. Архивировано из оригинал on 28 March 2013. Получено 25 августа 2013.
  17. ^ "Was Sie über den Versicherungsschutz von pedelecs wissen sollten" (на немецком). Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (German Insurance Association). Получено 21 марта 2013.
  18. ^ "What Are Electric Bike Classes and Why do They Matter?".
  19. ^ а б "Australian Capital Territory Government Road Transport (General) Amendment Act 2013" (PDF). Получено 26 ноября 2016.
  20. ^ а б "New South Wales Government Roads and Maritime Services Vehicle standards information: Mopeds and power-assisted pedal cycles" (PDF). 8 December 2014. Получено 26 ноября 2016.
  21. ^ а б "Northern Territory Government Department of Transport: V56 – Motorised Foot Scooters and Power-assisted Cycles" (PDF). 20 November 2015. Получено 26 ноября 2016.
  22. ^ а б "Queensland Government: Bicycle road rules and safety". Получено 26 ноября 2016.
  23. ^ а б "Government of South Australia: Riding a power-assisted bicycle". Получено 26 ноября 2016.
  24. ^ а б "Tasmanian Government Information Sheet: Power-assisted Pedal Cycles". Ноябрь 2016. Получено 26 ноября 2016.
  25. ^ а б "Vicroads: Power assisted bicycles". Получено 26 ноября 2016.
  26. ^ а б "Government of Western Australia: Bicycle rules, standards and safety". Получено 26 ноября 2016.
  27. ^ European standard NF EN 15194 for Electrically power assisted cycles В архиве 2012-12-24 at the Wayback Machine section 4.2.6.1 Requirements: The maximum [assisted] speed [is] 25 km/h (…) During a production conformity check, the maximum speed may differ by ± 10% from the above-mentioned determined value.
  28. ^ а б "Gesetzliche Regelungen für E-Bike und Pedelec - ingenieur.de". ingenieur.de - Jobbörse und Nachrichtenportal für Ingenieure (на немецком). 2019-05-06. Получено 2020-10-20.
  29. ^ а б "Rechte und Gesetze rund ums Thema E-Bike: Alles Wissenswerte". RADfahren.de (на немецком). 2019-05-17. Получено 2020-10-20.
  30. ^ Article on speed pedelec in Norway (на норвежском языке)
  31. ^ "Transport Department, Hong Kong SAR Government" (PDF). Получено 9 апреля, 2020.
  32. ^ "Know your EV - BLive Store". BLive EV. Получено 2020-12-09.
  33. ^ "Permiso de conducir para menores de edad" (на испанском). Архивировано из оригинал on 2015-12-22.
  34. ^ "Reglamento de tránsito de la Ciudad de México" (PDF) (на испанском). Архивировано из оригинал (PDF) on 2015-11-24.
  35. ^ "電動輔助自行車及電動自行車介紹與法規修訂說明" (PDF). Получено Apr 16, 2020.
  36. ^ "Bi̇si̇klet Yolları Yönetmeli̇ği̇" [Bicycle path regulations]. Official Gazette. 12 December 2019.
  37. ^ "Electric bikes: licensing, tax and insurance". GOV.UK. Получено 9 апреля, 2020.
  38. ^ Rear, Jack; Davies, Paul; Morrissy-Swan, Tomé; Cooper, Jonny; Howell, Madeleine (2020-05-28). "The best e-bikes to get around on after lockdown: tried and tested". Телеграф. ISSN  0307-1235. Получено 2020-05-29.
  39. ^ M. Platter (2011-03-17). "Die Schweizer fahren immer mehr E-Bike". NZZ. Получено 2011-06-08.
  40. ^ а б Black, Forbes. "The State of the Electric Bicycle Market", Electricbikereport.com, September 19, 2016
  41. ^ "Europe's E-Bike Imports Indicate Market Size". Bike Europe. 2013-08-05. Получено 2013-10-25.
  42. ^ "European Commission imposes up to 79.3% combined anti-dumping and anti-subsidy duties on e-bike imports from China". Jan 18, 2019. Получено 9 апреля, 2020.
  43. ^ "Electric bike trip simulator". Получено 2013-05-25.
  44. ^ "Electric Bicycle Range "; Electric Bicycle Guide (retrieved 2014-03-09)
  45. ^ "The Fastest Electric Bike | Vintage Electric Bikes".
  46. ^ "BionX FAQ Page". Архивировано из оригинал on 2010-03-22. Получено 2010-03-19.
  47. ^ Technisches "Reglement der Tour de Sol 1989/1990", published by Tour de Sol, Bern, Switzerland
  48. ^ "EM3EV battery factory tour - State of the art 18650 battery packs". YouTube. 2017-06-09. Получено 2020-04-09.
  49. ^ "EBike battery, motors and Electric Bike kits | EM3ev".
  50. ^ Zilog, Inc (2008). "Electric Bike BLDC Hub Motor Control" (PDF). Zilog, Inc. Archived from оригинал (PDF) on 2011-07-18. Получено 2010-11-06.
  51. ^ Henshaw, Peter (2008-09-05). "Cytronex Trek FX: A bike with boost". Телеграф.
  52. ^ Peace, Richard (2008-08-26). "Electric bikes start to come of age". Future Publishing.
  53. ^ "Tron-inspired electric bike wheel chucks the hub". www.gizmag.com. 2 мая 2016. Получено 2016-06-02.
  54. ^ "Electric Cargo Bike Guide". Electric Bike Report. 2010-09-01. Получено 2010-10-06.
  55. ^ Sutton, Mark (January 6, 2012). "EBCO introduces Solex electric bikes to the UK". Bike Biz. Получено 10 января 2012.
  56. ^ Electric Unicycle by Amanda Kooser, May 18, 2011, cnet.com
  57. ^ "Bubble Post". Получено 9 апреля, 2020.
  58. ^ "Gnewt | London's largest fully electric delivery fleet". Gnewt | London's largest fully electric delivery fleet. Получено 9 апреля, 2020.
  59. ^ http://ww1.cargo-trike.com/. Получено 9 апреля, 2020. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  60. ^ "Electric Delivery Trikes – will they catch on in Britain?". ITV Central News. 2013-11-20.
  61. ^ Castro, A (2019). "Physical activity of electric bicycle users compared to conventional bicycle users and non-cyclists: Insights based on health and transport data from an online survey in seven European cities". Transportation Research Interdisciplinary Perspectives. 1: 100017. Дои:10.1016/j.trip.2019.100017.
  62. ^ "Why You Need an Electric Bike". MensFitness.com. 19 июля 2013 г.. Получено 2015-12-15.
  63. ^ Langford, Brian Casey (2017). "Comparing physical activity of pedal-assist electric bikes with walking and conventional bicycles" (PDF).
  64. ^ "Woman's Dramatic 280-pound Weight Loss". 2014-12-03. Получено 2015-12-15.
  65. ^ Dons, E (2018). "Transport mode choice and body mass index: Cross-sectional and longitudinal evidence from a European-wide study" (PDF). Environment International. 119 (119): 109–116. Дои:10.1016/j.envint.2018.06.023. HDL:10044/1/61061. PMID  29957352.
  66. ^ "Pedego Electric Bike Makes Exercise Look and Feel Easy". 2015-04-11. Получено 2015-12-15.
  67. ^ "Exercise – Rehabilitation – NHS Choices". Nhs.uk. 2010-01-25. Получено 2010-10-06.
  68. ^ Haustein, Sonja; Møller, Mette (September 2016). "E-bike safety: Individual-level factors and incident characteristics". Journal of Transport & Health. 3 (3): 386–394. Дои:10.1016/j.jth.2016.07.001. Получено 6 октября 2020.
  69. ^ Fishman, Elliot; Cherry, Christopher (30 Jul 2015). "E-bikes in the Mainstream: Reviewing a Decade of Research". Transport Reviews. Taylor & Francis Online. 36 (1): 72–91. Дои:10.1080/01441647.2015.1069907. S2CID  155112620.
  70. ^ Eaton, Kit (March 16, 2010). "Sanyo's Solar Bike Sheds—Green Power, Healthy and Clever". Быстрая Компания. Получено 2010-03-19.
  71. ^ "Electric Bicycles; the Green Innovation gaining traction in world export markets". Articlesbase.com. Получено 2010-10-06.
  72. ^ Newland, Cameron (September 24, 2015). "IMBA Preliminary Study Results Suggest That Electric Bikes Aren't Especially Damaging To Mountain Bike Trails". Overvolted Electric Bike News and Reviews. Получено 2015-09-25.
  73. ^ Shreya, Dave (February 2010). "Life Cycle Assessment of Transportation Options for Commuters" (PDF). Массачусетский Институт Технологий. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-15.
  74. ^ "Information on Batteries in Transport". Получено 9 апреля, 2020.
  75. ^ Mitch Jacoby. "Assessing The Safety Of Lithium-Ion Batteries".
  76. ^ а б c Chi-Jen Yang (2010). "Launching strategy for electric vehicles: Lessons from China and Taiwan" (PDF). Technological Forecasting and Social Change (77): 831–834. Архивировано из оригинал (PDF) on 2010-03-31.
  77. ^ а б c d "China's electric-bicycle boom – Pedals of fire". The Economist. 2010-05-13. Получено 2010-05-31.
  78. ^ "China Remains World's Leading Electric Bicycle Manufacturer". EV World. 2005-05-28. Архивировано из оригинал on 2010-06-14. Получено 2010-06-01.
  79. ^ а б "China switches to e-bikes". Asia Times. 2010-05-07. Получено 2010-06-01.
  80. ^ "Electric bicycle market is enjoying the smooth growth". Energy Korea. 23 April 2012. Получено 3 апреля 2013.
  81. ^ "Swagtron electric bikes and electric bicycle in India now". Swagtron India. Получено 2020-07-17.
  82. ^ www.ETAuto.com. "Smartron forays into B2B e-bike segment with tbike One Pro - ET Auto". ETAuto.com. Получено 2020-12-09.
  83. ^ а б "Netherlands bicycle capital of the world". Dutch Daily News. 2010-01-26. Получено 2010-05-31.
  84. ^ а б "In Holland One out of Eight Bikes Is Electric". Bike Europe. 2010-04-18. Получено 26 ноября 2016.
  85. ^ а б Hendriksen, Ingrid; и другие. (2008). "Electric bicycles – market research and investigation". Fiets Beraad. Получено 2010-05-31.
  86. ^ Food deliverymen on wheels By J. DAVID GOODMAN, Нью-Йорк Таймс, March 2, 2012
  87. ^ "TriplePundit.com". 2012-04-17. Получено 2012-04-17.

внешняя ссылка