Электровелосипед для автономности и бездорожья: моторы, аккумуляторы и выбор базы

Типы приводов: мотор-колесо против подвесного двигателя

При выборе силовой установки ключевое значение имеет предполагаемый профиль трассы. Мотор-колеса обладают преимуществом в виде возможности реализации рекуперативного торможения, которое позволяет подзаряжать батарею на ходу. Однако на затяжных крутых подъемах мотор-колеса склонны к перегреву и выходу из строя.

Подвесной (кареточный) двигатель передает усилие непосредственно на цепь через передачи трансмиссии. Такая схема существенно выигрывает на бездорожье и в холмистой местности: например, кареточный двигатель Bafang мощностью 750 Вт (48 В) на первой передаче уверенно затягивает в гору общий вес двух человек около 155 кг. Для сравнения, моторы мощностью более 1 кВт значительно утяжеляют общую конструкцию.

Отдельным классом выступают скрытые ассистенты (pedelec), такие как система Gruber Assist 3.15. Комплект монтируется в подседельную трубу рамы диаметром 30,9–31,6 мм. При длине электропривода около 22 см и общем весе комплекта менее 900 грамм он выдает 200 Вт мощности через коническую передачу, помогая крутить педали без сопротивления в отключенном состоянии .

Химия аккумуляторов и безопасность сборки

Надежность питания напрямую зависит от типа элементов и правильности монтажа платы управления батареей (BMS). Ошибки в расчете BMS или небрежная изоляция способны привести к короткому замыканию и полному выгоранию байка . Чтобы исключить аварии, обязательны следующие меры:

• Установка предохранителей между ячейками;
• Точный расчет совместимости BMS с химией используемых аккумуляторов;
• Использование съемного корпуса батареи и общего выключателя массы.

По типам элементов на практике выделяют:

• Li-Ion (литий-ионные) — оптимальны для теплого сезона, обладают отличным соотношением емкости к весу (в сборках популярны ячейки формата 18650 от Panasonic и Samsung, емкость батарей около 18 А·ч обеспечивает до 70 км на тяге мотора и до 150 км при помощи педалями);
• LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) — значительно тяжелее обычного лития, но стабильно работают при отрицательных температурах и имеют ресурс службы свыше 7 лет;
• Li-Pol (литий-полимерные) — обеспечивают минимальный вес при высокой отдаче, но отличаются повышенной пожаро- и взрывоопасностью при повреждении;
• Свинцово-кислотные — морально устарели из-за избыточной массы.

Выбор базы: хардтейл, двухподвес или фэтбайк

Транспортная база подбирается под условия эксплуатации. Полностью жесткие рамы вызывают сильную усталость рук и спины при регулярной езде, поэтому компромиссным вариантом для города и дачи считается велосипед с передней амортизационной вилкой. Полноподвесные двухподвесы комфортнее, но создают серьезные сложности при монтаже и фиксации объемных аккумуляторных блоков внутри рамы.

Для автономных маршрутов по лесам, болотам и снегу практичным решением является электрический фэтбайк. Широкие мягкие покрышки дают высокую проходимость, а в связке с легкой грузовой тележкой-прицепом (трансформируемой в плот) система позволяет преодолевать даже водные преграды. Однако на вязких грунтах и снегу стандартный цепной привод фэтбайка быстро забивается грязью.

Эксплуатация зимой и законодательные нормы

Зимняя езда на электровелосипеде вполне реальна: по утоптанному снегу и льду передвигаться быстрее и легче, чем идти пешком (при условии отсутствия резких маневров и торможений). Наибольшее сопротивление создает рыхлый, неоднородный снег, по которому узкие колеса идут увереннее за счет эффекта прорезания слоя до твердой основы.

С точки зрения ПДД, велосипеды с электромотором мощностью до 250 Вт и автоматическим отключением на скорости выше 25 км/ч юридически приравнены к обычным велосипедам. Аппараты с двигателями мощностью от 250 Вт до 4 кВт (со скоростью до 50 км/ч) классифицируются как мопеды и требуют соблюдения соответствующих правил движения по проезжей части.