Elektrische fiets – hoe de elektrische aandrijving werkt: Hier in Europa, maar ook in Japan, is dit type aandrijving vooral gebruikelijk bij pedelecs . Hoewel de fietser trapondersteuning krijgt, kan de fiets niet volledig door deze aandrijving worden aangedreven.
Het basisprincipe van de elektrische aandrijving is hetzelfde voor alle soorten elektrische fietsen . Het enige verschil zit hem in de besturingstechnologie, vanwege de verschillende verkeersregels. De wettelijke beperkingen zijn het strengst voor pedelecs. De elektrische aandrijving van een e-bike werkt alleen tijdens het trappen. Het trappen en de snelheid worden geregistreerd door sensoren.
Welke rol speelt de tractiebatterij in elektrische aandrijfsystemen?
Een tractiebatterij, vaak een vervangbare batterij (in de volksmond vaak gewoon "batterij" genoemd), is een combinatie van meerdere batterijcellen. Dit is de energiereserve van het aandrijfsysteem en daarmee het onderdeel dat de actieradius beperkt (verbonden met de naaf en de motorsteun).
De batterijtypen die door de jaren heen zijn gebruikt (loodzuur-, nikkel-cadmium (NiCd)-, nikkel-metaalhydride (NiMH)- en lithium-ionbatterijen) vertonen een toenemende energiedichtheid in die volgorde, waarbij de energiedichtheid van het ene type naar het volgende met ongeveer de helft toeneemt. De hoeveelheid energie die in moderne lithium-ionbatterijen is opgeslagen (0,12–0,2 kWh/kg) is echter nog steeds aanzienlijk lager dan de energiedichtheid van vloeibare brandstof (ongeveer 10 kWh/kg).
Lood-gelaccu's worden zelden gebruikt vanwege hun lage energiedichtheid. De verkoop van nikkel-cadmiumaccu's voor dit doel werd in Duitsland in 2009 verboden onder de RoHS-richtlijn vanwege de milieubelasting van het cadmium dat ze bevatten, met enkele uitzonderingen.
Afhankelijk van het type en de technologie van het opladen, duurt het opladen van de batterij tussen de 1 en 16 uur, meestal tussen de 2 en 9 uur.
De meeste fabrikanten gebruiken tegenwoordig bijzonder lichte lithium-ionbatterijen. Deze kunnen honderden keren worden opgeladen (inclusief volledige laadcycli). Bij kortsluiting of oververhitting kunnen ze echter sterke chemische reacties veroorzaken.
Deze risico's worden vrijwel geëlimineerd met behulp van modern batterijbeheer. Lithium-ionbatterijen leveren aanzienlijk minder vermogen bij lage temperaturen en zijn doorgaans niet bestand tegen vorst.
Lithium-polymeeraccu's met een nog hogere energiedichtheid zullen binnenkort beschikbaar zijn. Er zijn ook al eerste praktijktestmodellen waarbij de accu is vervangen door een brandstofcel en een waterstoftank. Dit ontwerp biedt als voordeel dat de laadtijd en slijtage van de accu worden geëlimineerd en dat er extra capaciteit kan worden gebruikt voor langere ritten.
Als alternatief zijn er lithium-ijzerfosfaatbatterijen, zoals die in de Saxonette Beast 250 worden gebruikt, die aanzienlijk duurzamer zijn dan de momenteel gangbare lithium-ionbatterijen. Het gebruik ervan kan de bedrijfskosten als gevolg van batterijslijtage verlagen. Behalve bij Sachs Bikes zijn ze echter nog niet verkrijgbaar in Duitsland.
Hoe stuurt de motorbesturingseenheid de elektrische aandrijving aan?
De motorbesturingseenheid (het derde onderdeel van de elektrische hulpaandrijving van een elektrische fiets, naast de motor en de accu) voert drie verschillende taken uit:
- Motorbesturing (elektronische schakelaar bij borstelloze motoren), bescherming van motor en accu tegen overbelasting en oververhitting, uitschakeling van de aandrijving bij ontlading van de accu.
- De motorbesturing biedt een handige en eenvoudige toepassing in het dagelijks werk, een gebruiksvriendelijke interface (bediening, weergave van laadstatus, snelheid, afstand, resterende actieradius, geselecteerd ondersteuningsniveau) en bescherming tegen ongeoorloofd gebruik.
- Het motorbesturingssysteem voldoet aan de wettelijke beperkingen. Deze kunnen onder andere inhouden: - De pedelec-aandrijving biedt alleen ondersteuning wanneer de fietser trapt, staat niet toe dat de motor boven de toegestane snelheid werkt en staat niet toe dat de elektrische aandrijving als enige aandrijving fungeert (bij het starten of als ondersteuning bij het duwen van de fiets).
Welke elektromotor wordt aanbevolen voor een elektrische vouwfiets?
Als je een elektrische vouwfiets wilt kopen, moet je op drie dingen letten met betrekking tot de motor: de positie, het vermogen en de fabrikant. Het motorvermogen moet precies 250 watt zijn. Daar zijn twee goede redenen voor:
Als de motor meer dan 250 watt heeft, heb je in Duitsland een kentekenbewijs, een verzekering en een rijbewijs nodig voor je e-bike, omdat deze dan als bromfiets of scooter wordt beschouwd. Als de motor minder dan 250 watt heeft, zul je minder acceleratie en minder rijplezier ervaren met je elektrische vouwfiets.
Bosch, Samsung, Bafang, Shimano, Panasonic – er zijn veel bedrijven die motoren voor elektrische vouwfietsen produceren. Uiteindelijk hangt de rijervaring niet af van de fabrikant, want 250 watt is 250 watt. Het is echter aan te raden om voor gerenommeerde fabrikanten te kiezen, omdat deze bedrijven minder snel problemen zullen veroorzaken in geval van een klacht.
Nog beter dan een grote fabrikant is een groot Duits bedrijf (bijvoorbeeld Bosch). Er zijn online veel handleidingen voor deze motoren te vinden, inclusief instructies voor het afstellen ervan.
Wat zijn de voor- en nadelen van de verschillende motorposities op een elektrische vouwfiets?
Op een e-bike zijn er drie posities waar de motor gemonteerd kan worden: bij de naaf van het voor- of achterwiel en in het midden van het wiel.
Elektrische vouwfiets met motor in het achterwiel (achterwielaandrijving):
Bij een e-bike met de motor achterop is deze in het midden van het achterwiel gemonteerd. Voordelen hiervan zijn onder andere directe krachtoverbrenging, dynamische rijeigenschappen, een stille werking en energieterugwinning.
Bovendien kan een achtermotor op veel fietsen achteraf worden gemonteerd. Naast de moeilijkheid om het achterwiel te verwijderen, is het grootste nadeel van achterwielaandrijving de krachtige aandrijving zelf, omdat het zwaartepunt zich ver achter de fietser bevindt.
Elektrische vouwfiets met motor in het voorwiel (voorwielaandrijving):
Het is niet aan te raden een elektrische vouwfiets met een motor in het voorwiel aan te schaffen. De enige voordelen zijn een lagere aanschafprijs en de mogelijkheid om op veel vouwfietsen achteraf een elektrische motor in te bouwen. Verder heeft de voorwielaandrijving een negatieve invloed op de besturing vanwege het toegenomen gewicht en legt het een bijzonder hoge belasting op de voorvork.
Middenmotor op een opvouwbare elektrische fiets:
De centraal geplaatste aandrijfeenheid van de e-bike zorgt voor een gelijkmatige gewichts- en veerverdeling, die dankzij het centrale en lage zwaartepunt sterk lijkt op die van een conventionele vouwfiets. Doordat de aandrijfeenheid zich ook dicht bij de accu bevindt, zijn de kabels minder gevoelig voor beschadiging.
Het nadeel van een "middenmotor" is dat deze doorgaans duurder is en niet achteraf kan worden ingebouwd. Bovendien worden de ketting en eventueel het tandwiel aan bijzonder hoge spanningen blootgesteld.
Welke aandrijfsystemen zijn er beschikbaar voor een elektrische fatbike?
Elektrische fatbikes zijn al lange tijd populair. Nu lijken deze breedgeschouderde fietsen eindelijk ook in de elektrische varianten aan populariteit te winnen. Maar wat zijn de voordelen van elektrische fatbikes en voor wie zijn ze geschikt?
Net als gewone fietsen met dikke banden zijn e-fatbikes perfect voor onverharde wegen en offroad-gebruik. Ongeacht de ondergrond of omstandigheden, de banden garanderen praktisch dat je niet wegzakt. Maar ze zijn ook in veel andere situaties de juiste keuze!
De e-fatbike combineert de voordelen van twee uitstekende concepten. Het gewicht van de brede banden en de verhoogde rolweerstand van de e-fatbike worden gecompenseerd door de elektrische aandrijving. Hierdoor kan de verbeterde grip optimaal worden benut, met name op steile hellingen.
Voor de aandrijfsystemen vertrouwen de meeste fabrikanten op middenmotoren van Bosch, Bafang, Shimano of Yamaha. Net als bij de meeste e-MTB's zijn deze in het midden van het frame geplaatst, omdat het zwaartepunt daar beter verdeeld is en de efficiëntie hoger ligt dan bij achterwielaandrijving. De gewichtsverdeling en rijdynamiek zijn daardoor goed afgestemd op het beoogde gebruik.
Omdat de elektrische fatbike voornamelijk op oneffen terrein wordt gebruikt, raden we een speciale behuizing aan om de motor te beschermen tegen stoten en vuil. De actieradius is afhankelijk van de accucapaciteit. Als u van plan bent langere ritten te maken of vaak een hogere ondersteuningsgraad gebruikt, raden we u aan een extra accu aan te schaffen.
