Elektrisk cykels regenererende bremsning forklaret

De fleste råd om regenerativ bremsning lyder som gratis energi gemt i bremsegrebet. På en el-cykel er det for optimistisk. Regenerativ bremsning på el-cykler genvinder kun en del af din hastighed, og den faktiske gevinst afhænger af din motortype, dine bakker og hvor ofte du bremser.

Hvis din pendling er flad og jævn, vil regen ikke forvandle din batterilevetid. Hvis du kører gennem bakker, trafiklys eller lange nedkørsler, kan det være nyttigt på en mere stille og praktisk måde ved at blødgøre stop og reducere bremse-slid. Det er den ærlige version, og det er et bedre udgangspunkt end enhver markedsføringspåstand.

Hvad regenerativ bremsning virkelig gør på en el-cykel

De fleste ryttere hører først om regen og antager, at det fungerer som en skjult batteriforstærker. Det gør det ikke. Regenerativ bremsning omdanner noget af cyklens kinetiske energi til elektricitet, sender den energi tilbage til batteriet og lader resten gå tabt som varme, vindmodstand og rulningsmodstand.

Det, folk mærker først

Rytteren bemærker som regel to ting, før de mærker nogen batterigevinst. Cyklen bremser mere jævnt, og bremseklodserne slides mindre. Det skyldes, at motoren hjælper med at skabe bremskraften i stedet for at omdanne al energien til friktion ved klodser og rotor.

Praktisk regel: hvis turen føles roligere på nedkørsler, og dine bremseklodser holder længere, gør regen en nyttig forskel, selv når batterigevinsten er lille.

Fangsten er enkel. En cykel vejer ikke nær så meget som en bil, så den har mindre momentum at udnytte, og bremsesituationer er korte. Du kan ikke genvinde energi, der aldrig nåede at opbygges, og du kan ikke få al den energi tilbage, du brugte på at klatre, accelerere og skære gennem luften.

Hvad der virkelig betyder noget for en pendler

For en pendler handler regen mindre om "gratis kilometer" og mere om kontrol. Det kan få en lang nedkørsel til at føles mindre nervøs og kan reducere, hvor ofte du tager fat i den hårde mekaniske bremsning. Det betyder noget på våde britiske veje, på stejle europæiske bygader og på travle stop-start ruter, hvor små hastighedsændringer sker hele tiden.

Den reneste måde at tænke på det er sådan her. Regenerativ bremsning er en opgradering af bremsesystemet med en batteribonus, ikke en batteriopgradering med bremser påsat. Hvis du husker det, bliver resten af emnet meget mindre forvirrende.

Hvordan teknologien fungerer trin for trin

Den enkleste måde at forstå regenerativ bremsning på elcykel er at starte med de dele, du allerede kender. Motoren og generatoren er ofte den samme hardware. Når hjulet drejer motoren i den rette opsætning, kan den samme enhed sende strøm tilbage i stedet for at trække strøm fra batteriet.

Video:

Hvad der sker ved bremsegrebet.

Træk i bremsegrebet, og controlleren aflæser signalet og ændrer motorens opgave. I stedet for at hjælpe hjulet med at dreje fremad, tilføjer den modstand mod rotation. Det bevægende hjul driver derefter strøm tilbage gennem systemet og mod batteriet.

En håndsvinggenerator fungerer efter samme princip. Drej håndsvinget, og det producerer elektricitet. På en elcykel bliver hjulet håndsvinget under opbremsning, og motoren bliver generatoren i det øjeblik.

Følelsen afhænger af, hvordan controlleren er indstillet. Nogle cykler lader håndtaget bevæge sig gennem en let dødzone, før regen træder i kraft, og øger derefter bremseeffekten, jo hårdere du klemmer. Andre blander elektrisk og mekanisk bremsning mere skarpt, hvilket er grunden til, at en cykel kan føles kontrolleret, mens en anden kan føles klodset.

Hardware skal være klar til det.

Funktionen virker kun, hvis cyklen er bygget til det. Regen kræver en motor, der kan køre baglæns, en controller, der accepterer et regen-signal, og en drivlinje uden friløb mellem hjulet og motoren. Hvis en af disse dele mangler, har strømmen ingen vej at gå i den rigtige retning.

Derfor lyder ideen universel, men det er den ikke. En cykel skal designes med regenerering fra starten eller ombygges med de rigtige dele. En skærm eller firmwareændring alene kan ikke ændre den mekaniske opbygning. For kontekst om batterilevetid, se tips og pleje til elcykelbatteriets levetid, fordi den måde, du oplader og opbevarer batteriet på, påvirker, hvor nyttig regen føles over tid.

For en pendler handler regen mindre om gratis kilometer og mere om kontrol.

På en daglig tur betyder regen mest, når ruten giver motoren noget at arbejde med. Lange nedkørsler, gentagen opbremsning og stop-start trafik giver systemet flere chancer for at høste energi og reducere bremse-slid. På fladere ruter er der mindre bevægelse at genvinde.

Det er den del, der går tabt i hypen. regenerativ bremsning på elcykel er først og fremmest et kontrolværktøj og dernæst et energigenvindingsværktøj. Det kan få en nedkørsel til at føles roligere og reducere, hvor ofte du er afhængig af bremseklodserne, men størrelsen af fordelen afhænger af dit terræn, dine hastighedsændringer og typen af motor under stellet.

Hvor meget energi du genvinder i den virkelige verden

Tallene er, hvor hype normalt bryder sammen. I kontrollerede tests rapporterede en e-cykel regenerativ bremseundersøgelse 30,9% effektivitet, med 792 Wh opsamlet og nettobrug af energi reduceret fra 2.516 Wh til 1.724 Wh. Det er et meningsfuldt resultat, men det kom fra gunstige testforhold, ikke en almindelig flad pendling. Kilden er nyttig, fordi den viser loftet, ikke det daglige gennemsnit. For kontekst om batteristørrelse og hvad disse watt-timer betyder i en bredere køretøjsdiskussion, er en baggrundslæsning om EV-batterikapacitet og rækkevidde hjælpsom.

Laboratorietal og gade-tal er ikke det samme

Et 2015 transportingeniørpapir fandt regenerering mellem 6% og 14% afhængigt af kørselsforhold og vejens hældning, med en Ruse bytest, der målte 5,5% over 215 km. Det samme papir beskrev en nedkørsel ved 25 km/t i 60 sekunder på en 420 m stigning, der regenererede omkring 0,17 Ah til et 9 Ah batteri. Det er en nyttig påmindelse om, at hældning, hastighed og stop-og-kør kørsel betyder meget mere end slogans. Papiret er her.

Et andet ingeniørpapir rapporterede bremseenergi-genvindings-effektiviteter på 25,7% under kinesiske kørselsforhold, 22,9% under europæiske ECE-forhold og 19,0% under Japans 10.15 cyklus, plus et testresultat på 28,4% ved en 20 A styrestrøm. Disse resultater kom fra kontrollerede tests, men de understøtter stadig det samme punkt. Regenerering kan være betydelig, når opsætningen og ruten er gunstige. Papiret findes her.

Den praktiske konklusion er enkel. Flad, jævn kørsel giver dig lidt at genvinde. Bakkede ruter og stop-start kørsel giver regen flere muligheder for at gøre en forskel. En pendler, der bruger tid på at køre ned ad bakke eller langsomt nærme sig trafiklys, vil opleve større fordel end en, der kører på en flad cykelsti.

Batterivaner påvirker også, hvor nyttig regen føles over tid. Hvis batteriet allerede er næsten tomt, eller hvis opladnings- og opbevaringsvaner er dårlige, vil den ekstra energi, du genvinder, ikke ændre turen meget. En nyttig ledsagende læsning er denne e-cykel batteriguide, som ser på samme spørgsmål fra batteriets side. Motorvalget betyder også noget, så ryttere, der sammenligner drivlinjeudstyr, vil måske også læse om den bedste motortype til elværktøj, da børstede og børsteløse designs hjælper med at forklare, hvorfor nogle motorer kan bakke let, mens andre ikke kan.

Motortyper, der understøtter regeneration, og dem der ikke gør

Kompatibilitet er, hvor mange ryttere bliver forvirrede. Regenerativ opbremsning afhænger af motorens opbygning, så det første spørgsmål er ikke, om en cykel generelt har regen, men om den specifikke motor kan sende energi tilbage gennem controlleren. Direkte drevne navmotorer er det klare ja, gearede navmotorer er som regel nej, og midtdrevssystemer er næsten altid i nej-kategorien.

Hvorfor direkte drevne nav er den reneste løsning

En direkte drevet navmotor bruger ikke en intern kobling, der afbryder hjulet fra motoren. Det er vigtigt, fordi regen har brug for den mekaniske forbindelse. Når hjulet drejer motoren under opbremsning, kan controlleren sende noget af den bevægelse tilbage som opladningsstrøm. EBikes.ca forklarer, at regen principielt er tilgængelig på direkte drevne navmotorer, og kun på nogle gearede nav, hvis de ikke har friløb. Se deres regen-oversigt her.

Gearede nav inkluderer normalt en friløbskobling. Det design hjælper, når du træder i pedalerne eller cruiser, fordi det reducerer modstand, men det bryder også forbindelsen, som regen har brug for. Midtdrev sidder et andet sted i drivlinjen, og deres kæde- og koblingsopsætning forhindrer normalt, at de kan bakke på den måde, regen kræver.

Hvad retrofit virkelig betyder

Hvis en cykel ikke er designet til regen, vil en menustilling normalt ikke tilføje det senere. Du har brug for den rigtige motor og en controller, der accepterer regen-indgang. En controller kan kun gøre så meget, hvis motorens opbygning ikke kan sende energi tilbage.

Hvis en forhandler siger "det kan sandsynligvis aktiveres senere," så spørg, om motoren er direkte drevet, om den har friløb, og om controlleren har regen-indgang. Hvis svarene ikke er klare, antag nej.

For læsere, der sammenligner motortyper mere bredt, passer denne oversigt godt sammen med elektriske cykelmotortyper. Og hvis du vil have en simpel mekanisk sammenligning fra et andet område, viser bedste motortype til elværktøj de samme grundlæggende kompromiser mellem kontrol, effektivitet og hvor direkte motoren er forbundet til belastningen.

Kørselsteknik for at få mest muligt ud af regen

Ryttere bremser ofte for hårdt eller bruger regen for lidt, fordi grebet føles uvant. Den nyttige vane er først at klemme blidt, så lade systemet tilføje bremsekraft gradvist. På en lang nedkørsel giver det dig glattere kontrol og undgår stop-start-grebet, der spilder momentum.

Brug regen som en hastighedsregulator, ikke som en nødstop

Hvis vejen er våd, ujævn eller tæt trafikeret, kombiner regen med dine mekaniske bremser i stedet for kun at stole på regen. Regen hjælper med at bremse, men mekaniske bremser giver stadig den endelige kontrol, især når du skal stoppe hurtigt eller afslutte stoppet ved meget lav hastighed. Den lavhastighedsfade er normal, ikke en fejl.

Batteriets opladningsniveau betyder også noget. En teknisk demonstration siger, at regen generelt ikke virker, når batteriet er fuldt opladet, fordi det kan overoplade og beskadige batteriet, og at det fungerer korrekt, når batteriet kun er omkring 80% til 90% opladet. Det øvre opladningsvindue er let at overse, men det forklarer, hvorfor en cykel kan føles anderledes efter en fuld opladning. Demonstrationen findes her.

Hvordan god teknik føles

På en bakke er det bedste normalt at lette på bremsen tidligt i stedet for at vente, til hastigheden bliver for høj. Det holder controlleren i et nyttigt område og giver cyklen tid til at omdanne mere af nedkørselens energi i stedet for at smide det hele ud som varme i sidste øjeblik. Når controlleren skærer ned ved et fuldt batteri, er det et sikkerhedsvalg, ikke en fejl.

En rytter, der håndterer regen godt, jagter ikke den stærkeste deceleration. De sigter efter den længste nyttige deceleration.

Den underliggende fysik er simpel nok til at huske. Motoren skifter til en generator under bremsning, og cyklens bevægelse bliver til elektrisk energi i stedet for varme. Flere tekniske kilder beskriver denne omdannelse direkte, inklusive en klar forklaring i denne video om overgangen fra motor til generator.

Reelle fordele og ærlige begrænsninger

Den største fejl er at betragte regen som et batterimirakel. Det er det ikke. Det er en bremsefunktion med indbygget energigenvinding, og de nyttige gevinster er som regel mindre, end folk håber. Fordelene er glattere nedkørselskontrol, mindre varme i bremsesystemet og mindre slid på bremseklodser i trafikken.

Hvad gør det værd at have

På den rette rute tilføjer regen en rolig, kontrolleret følelse på nedkørsler. Det betyder også færre mekaniske bremseindgreb, hvilket kan reducere vedligeholdelse af klodser og give dig bedre selvtillid på lange bakker. Ryttere, der tilbringer meget tid i bytrafik med stop-og-kør, bemærker som regel den fordel før de mærker batterigevinsten.

Rækkeviddefordelen findes, men den er beskeden. Uafhængige vurderinger sætter gevinsten til omkring 5% til 10% i gunstige tilfælde, mens nogle virkelige beretninger beskriver omkring 1% på en nedkørsel eller kun en lille opladning under normal kørsel. Disse tal stemmer overens med de ovennævnte ingeniørpapirer og med den simple kendsgerning, at cykler ikke har meget kinetisk energi at høste sammenlignet med større køretøjer.

Hvor det halter

Regen tilføjer kompleksitet og ofte vægt, især på cykler bygget omkring direkte drevne nav. Det gør også lidt på flade ruter, hvor det meste af kørslen er jævn cruising. Når hastigheden er lav, falder regens nytte hurtigt, hvilket er grunden til, at mekaniske bremser stadig står for opbremsningen.

Der er en anden praktisk begrænsning: ikke alle elcykler kan understøtte det, og ikke alle ryttere ønsker følelsen. Nogle foretrækker den rene enkelhed i et almindeligt bremsesystem og et større batteri i stedet. Det er et rationelt valg, ikke en tabt mulighed.

For en pendler i Storbritannien eller EU handler beslutningen som regel om terræn, ikke ideologi. Hvis din rute har bakker og hyppige stop, tjener regen sit formål. Hvis ikke, bør du betragte det som en fin ekstra funktion, ikke en købsprioritet.

Fejlfinding og vedligeholdelsesnødvendigheder

Når regen pludselig ikke føles til stede, er problemet som regel enkelt. Tjek først batteristatus, derefter bremsesignalet, og til sidst controlleren og konnektorerne. Et fuldt batteri kan deaktivere regen efter design, og en fejlagtigt justeret bremseskifte kan få controlleren til at tro, at du slet ikke bremser.

En kort tjekliste, der sparer tid

• Batteri næsten fuldt: regen kan være begrænset eller deaktiveret for at beskytte batteripakken.
• Bremseskiftejustering: hvis grebsensoren ikke aktiveres, går controlleren ikke i regen-tilstand.
• Controller temperaturafbrydelse: nogle systemer reducerer bremseassistance, hvis controlleren bliver for varm.
• Løs fase- eller signalkonnektor: en svag forbindelse kan gøre regen intermittent.

Mekanisk slid betyder stadig noget, selv med regen. Klodser og skiver skal inspiceres, fordi regen ikke erstatter bremsesystemet, det deler jobbet med det. Før vinterture, tjek for forurening fra vejsalt og grus, fordi regen kan få cyklen til at føles fin, mens hardwaren under stadig slides.

For reparationsspørgsmål, der går ud over bremsesystemet, er denne elcykelreparationsguide en fornuftig ledsager at læse.

Forveksl ikke en skærmændring med en hardwareløsning

En softwareopdatering eller en ny skærm tilføjer ikke regen til en cykel, der ikke kan bakke motoren i første omgang. Hvis motoren fritløber, eller controlleren ikke har regen-input, er de praktiske løsninger motorudskiftning, controllerudskiftning eller at acceptere opsætningen som den er. Det er her, en samtale med forhandleren betyder mere end en indstillingsmenu.

Er regenerativ bremsning det værd til din daglige tur

Start med din rute, og match så teknologien til den. En motor, der understøtter regeneration, kan give mening på en cykel, der ofte klatrer, kører ned ad bakker eller stopper. På en flad pendling med få opbremsninger kan batterigenvindingen være så lille, at den er svær at mærke fra dag til dag.

Den bedste måde at vurdere det på er at spørge, hvad du ønsker, at systemet skal gøre. Hvis du vil have lidt ekstra rækkevidde på en kuperet tur, kan regen være det værd. Hvis du vil have mindre bremse-slitage på lange nedkørsler, kan det også hjælpe. Hvis du håber, det vil gøre en normal pendling meget længere, skal forventningerne holdes realistiske.

Motortypen betyder lige så meget som terrænet. En kompatibel direct-drive opsætning kan bruge regenerativ bremsning, mens mange gearmotorer og andre systemer ikke kan. Det betyder, at to cykler, der ligner hinanden på udstillingsgulvet, kan opføre sig meget forskelligt, når du begynder at bremse ned ad en bakke eller ved et trafiklys.

Selve ruten giver dig det klareste fingerpeg. En rytter, der klatrer op ad den ene side af byen og ruller ned ad den anden, har flere chancer for at genvinde energi end en, der kører på en jævn, flad vej. Stop-og-kør i byen giver også regen flere muligheder for at fungere, selvom fordelen stadig afhænger af controlleren, batteriet og hvordan cyklen er sat op.

Tjek brugermanualen for motortype, spørg forhandleren om controlleren understøtter regen-input, og se nøje på dit lokale terræn og din pendleradfærd. De tre tjek fortæller dig, om regen er en meningsfuld funktion for dig eller bare en specifikation, der lyder bedre, end den præsterer.

Hvis cyklen allerede passer til din rute, er regen et godt værktøj. Hvis cyklen er forkert til ruten, vil regen ikke løse det, og det bør ikke være grunden til, at du vælger opsætningen.

Hvis du ønsker ligetil hjælp til at vælge en elcykelopsætning, der passer til kørsel i virkeligheden, kuraterer Punk Ride LLC elektriske cykler til pendlere, der går lige så meget op i praktisk anvendelighed som i stil. Besøg Punk Ride LLC for at sammenligne muligheder, stille de rigtige kompatibilitetsspørgsmål og finde en cykel, der matcher din rute i stedet for at jagte hype.