Kako deluje električno kolo?
objavil Majda Rogelj
Enostavna, priročna, ekonomična in stroškovna ugodna – klasična kolesa so ena izmed priljubljenih oblik prevoza na svetu. Niso pa za vsakogar. Težko jih je poganjati navzgor in navzdol po hribih ali na njih prevažati težke tovore, starejši ali invalidi pa jih morda ne bodo mogli voziti. V zadnjih nekaj letih je nova generacija električnih koles začela revolucionirati našo idejo okolju prijaznega prevoza. Te sodobne različice koles združujejo udobje avtomobilov z ekonomičnostjo običajnih koles. Oglejmo si podrobneje, kako deluje električno kolo.
Dve vrsti pogonov
Preden razložimo, kako deluje električno kolo, poglejmo najprej, kakšne vrste električnih koles poznamo. Obstajata dve glavni vrsti e-koles, na splošno znani kot e-kolo s polno močjo in kolo z električno pomočjo, ki se razlikujeta po načinu, kako ju poganja električni motor.
E-kolesa s polno močjo
Ta kolesa so zasnovana za minimalno vrtenje pedal na relativno kratkih razdaljah. Imajo velike baterije in zmogljive motorje pesta ter so običajno veliki, čvrsti in težki. Takšna kolesa so za ljudi, ki radi kolesarijo, a sovražijo vrtenje pedal! Ker ves čas uporabljate električno energijo, je doseg omejen (običajno 16–30 km ali 10–20 milj). Taka kolesa imajo ročico za plin.
Kolesa z električno pomočjo
Znana tudi kot kolesa s pomočjo pri pedaliranju ali kolesa z električnim pogonom. To so kolesarski ekvivalenti hibridnih avtomobilov: zasnovana so tako, da sami poganjate pedala, potem pa vklopite električno pomoč, bodisi ko ste utrujeni ali ko jo potrebujete za bolj zahtevne terene (na primer, ko kolesarite v hrib). Za razliko od koles s polno močjo nimajo vsa ta kolesa motorjev v pestu; namesto tega je včasih v bližini zadnjega kolesa nameščen ločen elektromotor, ki ga poganja prek zobnika ali preprosto s pritiskom na zadnjo pnevmatiko. Kjer je tip motorja v pestu s polno močjo težko ali nemogoče poganjati pedala brez kakršne koli moči (ker ga dejansko spremenite v generator), se motorji za pomoč pri napajanju zlahka vrtijo z majhnim ali nič upora, ko poganjate pedala. To kolesom s pomožnim pogonom omogoča veliko večji doseg kot kolesom s pestom (kar 80–145 km).
Osnovni koncept električnega kolesa
Če imate kolesarske luči na dinamo, pravzaprav že imate kolo na električni pogon! Razmislite: ko dvigujete noge navzgor in navzdol po pedalih, se kolesa vrtijo. Majhen dinamo (generator), nameščen na zadnjem kolesu, proizvaja majhen tok električne energije, ki ohranja vašo zadnjo varnostno luč prižgano v temi. Predpostavimo, da bi lahko ta postopek zagnali nazaj. Kaj pa, če bi odstranili svetilko in jo zamenjali z veliko baterijo. Baterija bi sprožila enakomeren električni tok in poganjala dinamo vzvratno, tako da se je vrtel kot električni motor. Ko se je dinamo/motor vrtel, je zavrtel pnevmatiko in poskrbel, da je kolo šlo skupaj brez kakršne koli pomoči vašega vrtenja pedal. Hej, električno kolo! Morda se sliši nekoliko izmišljeno, a električna kolesa delujejo bolj ali manj točno tako.
Ključni deli električnega kolesa
Obstajajo štirje ključni deli električnega kolesa: baterija, motor, trden okvir in napere ter zavore.
Baterije
Električna kolesa prepoznate po velikih baterijah, ki so običajno nameščene nekje na okvirju med kolesi.
Baterije so najpomembnejši deli kolesa, saj (če ne poganjate pedal) vsebujejo vso moč, ki vas bo gnala. Običajne baterije za električna kolesa ustvarijo približno 350–500 W moči (to je približno 35–50 voltov in 10 amperov), kar je približno četrtina toliko, kot potrebujete za delovanje električnega toasterja. Teoretično bi lahko na kolesu uporabljali kakršno koli baterijo. Vendar pa v praksi želite uporabiti nekaj, kar shranjuje veliko energije, ne da bi bilo pretežko – ali pa boste porabili polovico svoje moči samo premikanje baterije! To običajno izključuje težke svinčeno-kislinske baterije, kot so tiste, ki zaganjajo avtomobile, čeprav jih nekatera električna kolesa uporabljajo. Lahke litij-ionske baterije, podobne tistim, ki se uporabljajo v prenosnih računalnikih, mobilnih telefonih in predvajalnikih MP3, so zdaj najbolj priljubljena izbira, čeprav so dražje od starejših tehnologij za ponovno polnjenje, kot je nikelj-kadmij (“nikad” “). Običajne baterije bodo vašemu kolesu omogočile doseg 15–65 milj med polnjenji (odvisno od terena) in najvišjo hitrost 15–25 km/h (kar je največja dovoljena večina držav za ta vozila z zakonom). Doseg lahko povečate tako, da nekaj časa poganjate ali prosto vrtite.
Elektromotor
V teoretičnem električnem kolesu, ki smo ga obravnavali zgoraj, smo imeli dinamo/motor, ki poganja zadnje kolo neposredno, preprosto s pritiskom na pnevmatiko. Večina električnih koles deluje drugače. Imajo kompaktne elektromotorje, ki so vgrajeni v pesto zadnjega ali sprednjega kolesa (ali nameščeni na sredini kolesa in povezani z zobnikom pedala). Oglejte si pesto električnega kolesa in verjetno boste videli, da je veliko debelejše in zajetnejše kot na običajnem kolesu.
Motorji v pestu niso edini način za pogon koles električnih koles. Če ste kdaj opazovali hrčka, ki je skakal naokoli znotraj vadbenega kolesa, ste se morda spraševali, ali bi lahko poganjali kolo na podoben način z elektriko, z nečim, kar pritiska na notranjo stran obroča. Eno od podjetij je celo razvilo genialen mehanski ekvivalent, ki ga je mogoče uporabiti za pogon običajnih koles. Kolo ima motoriziran pogonski valj, ki pritiska na notranji rob, napaja pa ga baterija, ki je tesno nameščena v kolesu. Dve vodilni kolesci, nameščeni na napetem ogrodju, tako nadomestita običajno razporeditev naper. Tako kolo lahko namestite na običajno kolo v samo 60 sekundah.
Okvir
Tudi okvir električnega kolesa mora biti nekoliko drugačen. Glavni del okvirja (nastavek, ki podpira vašo težo) je običajno izdelan iz lahke aluminijeve zlitine: lažji kot je okvir, manjša je skupna teža kolesa in dlje lahko kolesarite, preden boste morali napolniti baterije. Tudi napere na kolesu morajo biti močnejše od tankih naper na tradicionalnem kolesu. To je zato, ker električni motor v pestu vrti kolo z veliko vrtilno silo (znano kot navor), in če bi bile napere običajno lahke, bi se lahko upognile ali poškodovale.
Zavore
Pravijo, da nekatera električna kolesa uporabljajo čeden trik, imenovan regenerativno zaviranje. Če začnete poganjati kolo ali se spuščati, vrteča se kolesa vrtijo električni motor v pestu vzvratno in začnejo polniti baterije. V praksi regenerativno zaviranje ni niti približno tako uporabno na električnem kolesu kot na električnem vlaku ali avtomobilu. Električno kolo ima veliko manjšo maso in hitrost kot vlak ali avto, zato nikoli ne pridobi (ali izgubi) toliko kinetične energije, ko spelje in ustavi. Morali bi se spustiti po ogromno hribov, da bi popolnoma napolnili baterije, kar običajno ni praktično. In kakšen smisel ima poganjati kolesa samo zato, da napolniš baterijo? Za začetek bi lahko kupili navadno kolo!
Delujejo tako, da približajo kolesarjenje vsakomur!
Tako, pa smo v grobem razložili, kako deluje električno kolo. Če imate še kakršnakoli vprašanja ali bi radi preizkusili, kakšen je dejansko občutek ne električnem kolesu, vas NewBike vabi, da se naročite na testno vožnjo in sami prepričate, kako prijetna in udobna je lahko vožnja!
