Въведение

В Regen, често чуваме този въпрос от клиенти, дистрибутори и дори от хора, които карат за първи път: “Каква точно е разликата между газта и педалите при електронните велосипеди?” Макар че тези термини се използват често в индустрията, тяхното практическо значение може да бъде неясно за купувачите и операторите, които са нови в областта на електрическата мобилност.

Дроселът и педалът представляват два различни метода за управление на мощността на двигателя в електронен велосипед. Всеки от тях се отличава с уникални предимства, регулаторни съображения и пригодност за различни случаи на употреба - особено при товарни електронни велосипеди когато товароносимостта и ефективността са от значение.

В това ръководство обясняваме как работят двете системи, сравняваме тяхната производителност и даваме практически съвети за избора на правилната система.

Разбиране на управлението на дроселовата клапа

Как работи дроселовата клапа

Дроселът работи подобно на педала на газта на мотоциклет или скутер. Когато е задействана, тя подава директен сигнал към двигателя да подаде мощност, независимо дали водачът върти педалите. Най-често срещаните видове дросели включват:

• Палец на газта: Натиска се с палеца по време на движение.
• Завъртане на дросела: Подобно на дръжка на мотоциклет, завърта се, за да се включи захранването.
• Дросел на тригера: Лостът се активира с показалеца.

От техническа гледна точка дроселите изпращат електронен сигнал (обикновено в диапазона 1-4 V) към контролера на двигателя, който регулира потока на тока към двигателя. Не е необходимо ездачът да натиска педалите, за да може двигателят да осигури въртящ момент.

Предимства на системите за дроселиране

• Незабавно захранване при поискване - полезно при потегляне по наклон, тежки товари или придвижване в задръствания.
• Намалено физическо усилие - идеален за ездачи за доставка или за хора с ограничена сила на краката.
• Опростена работа - интуитивен за водачи, запознати със скутери или мотоциклети.

Недостатъци на системите за дроселиране

• Намалена ефективност на батерията - продължителното използване на газта изтощава батерията по-бързо.
• По-малко естествено колоездене - не насърчава въртенето на педалите, което ограничава ползите от упражненията.
• Регулаторни ограничения - дроселовите клапани често са ограничени или забранени в определени региони (напр. в ЕС се спазва изискването за използване само на педал на газта).

Разбиране на функцията за подпомагане на педалите (PAS)

Как работи системата за подпомагане на педалите

Системите за подпомагане на педалите (PAS) активират двигателя само когато водачът върти педалите. Изходящата мощност е пропорционална на подаваното педалиране, което създава по-естествено усещане при каране. Използват се два общи типа сензори:

1. Сензори за каданс: Разпознава движението на педалите; предоставя фиксирана помощ, след като разпознае движението на педалите.
2. Сензори за въртящ момент: Измерва силата, с която ездачът натиска педалите, и осигурява пропорционална поддръжка на двигателя.

Нивата на подпомагане на двигателя обикновено се регулират чрез дисплея, като варират от еко (подпомагане на двигателя с 20-30%) до турбо (подпомагане на двигателя с 250-400%).

Предимства на системите за подпомагане на педалите

• Нормативно съответствие - напълно законно съгласно EN 15194 в Европа (максимална скорост 25 км/ч, двигател ≤ 250 W непрекъсната мощност).
• Разширен обхват на батерията - по-ефективно, тъй като двигателят допълва входа на водача.
• Естествено усещане при колоездене - по-близо до традиционната динамика на каране.
• Мащабируемост за товари - сензорите за въртящ момент правят тегленето на тежки товари по-плавно.

Недостатъци на системите за подпомагане на педалите

• Крива на обучение - ездачите трябва да се приспособят към ефективното избиране на скоростите и нивата на подпомагане.
• По-малко незабавен контрол - отнема малко повече време за включване на мощността в сравнение с дросела.
• По-високи разходи за компоненти - системите от сензори за въртящ момент увеличават разходите и сложността.

Основни разлики накратко

Нормативна уредба

Европа (EN 15194 и DIN 79010)

Според законодателството на ЕС електрическият велосипед с педално задвижване (EPAC) трябва да:

• Оказвайте помощ на двигателя само когато въртите педалите.
• Ограничете помощта до 25 км/ч.
• Използвайте двигатели с постоянна номинална мощност ≤250 W.

Това на практика изключва възможността за законно използване на електронни велосипеди само с дроселова клапа по обществените пътища, освен ако те не са ограничени до “режим за подпомагане на ходенето” (до 6 км/ч).

Съединени щати (система клас 1-3)

• Клас 1: Само с педална асистенция, до 32 км/ч (20 мили в час).
• Клас 2: Разрешено е подаване на газ до 20 мили в час.
• Клас 3: Само с педална асистенция, до 45 км/ч (28 мили/ч).

Тази рамка дава на американските колоездачи и производители по-голяма гъвкавост при предлагането на електронни велосипеди с дроселова клапа.

Други пазари

• Китай: Моделите с доминираща дроселова клапа остават често срещани.
• Канада: Като цяло следва класовата система на САЩ с разлики в отделните провинции.

При проектите за OEM/ODM за товарни велосипеди Regen винаги съветва спецификациите за проектиране да се съгласуват с регулаторната рамка на целевия пазар, за да се избегнат проблеми със съответствието при внос.

Приложение в товарни електрически велосипеди

Товарните велосипеди работят при много по-различни условия в сравнение със стандартните електрически велосипеди за придвижване. Теглото на товара, теренът и профилът на колоездача оказват силно влияние върху това дали е за предпочитане използването на газта или педалите.

• Градска доставка от последната миля: Дроселът може да помогне на водачите да стартират бързо от спирки с тежки товари.
• Логистика на дълги разстояния: Помощта за педалите удължава пробега на батерията и поддържа постоянна скорост.
• Семейни транспортни велосипеди: Усилването на педала с датчик за въртящ момент създава по-плавно ускорение, което е по-безопасно за пътниците.
• Стръмен терен или мостове: Комбинираната система (PAS + педал на газта за подпомагане на ходенето) предлага най-добрия баланс.

Много от първокласните товарни електронни велосипеди днес интегрират двойни системи: подпомагане с педал на газта като основен режим на шофиране, с ограничена газ (до 6 км/ч) за бутане или потегляне под товар.

Избор на подходяща система

Когато избирате между дроселова клапа и педал, вземете предвид:

1. Нормативни актове на вашия пазар - Ще бъдат ли вашите велосипеди разрешени за движение по пътищата съгласно EN 15194?
2. Профил на потребителя - Вашите клиенти са професионалисти в областта на доставките, семейства или любители на езда?
3. Изисквания за натоварване - Моделът ви има ли за цел тежък товарен капацитет (напр. 200-300 кг бруто товар)?
4. Очаквания за живота на батерията - Ефективността или удобството са приоритет?
5. Ценово позициониране - Системите с дроселова клапа могат да намалят износването на трансмисията, но могат да увеличат разходите за съответствие.

В Regen препоръчваме педал за подпомагане на въртящия момент със сензор като базова за европейските пазари, с опционални дросели за подпомагане на ходенето за товарни велосипеди. В САЩ товарните велосипеди, отговарящи на изискванията за клас 2, могат да бъдат привлекателна опция за флотилиите за градски доставки.

Често срещани погрешни схващания

• “Мотоциклетите с дроселова клапа са незаконни навсякъде в Европа.” Това не е съвсем вярно - разрешено е да се използват дросели със скорост до 6 км/ч при ходене. Използването на дросели с по-висока скорост е ограничено.
• “Помощта за педалите винаги е по-ефективна.” Ефективността зависи от стила на каране; ездач, който постоянно използва турборежим, може да изтощи батерията толкова бързо, колкото и при подаване на газ.
• “Дроселовата клапа намалява износването на трансмисията.” Всъщност дроселовата клапа може да намали натоварването на веригата чрез намаляване на натоварването при въртене на педалите, но продължителният висок въртящ момент все още ускорява износването на двигателите на главината и батериите.

Пример от реалния свят

Един от клиентите на Regen за ODM в Португалия произвежда товарни велосипеди с предно зареждане за доставка на хранителни стоки в градовете. Автопаркът използва системи за подпомагане на педалите със сензор за въртящ момент и 250W мотор със средно задвижване (в съответствие с EN 15194). Въпреки това те поискаха допълнителен палцов двигател, ограничен до 6 км/ч, за товарни рампи и тесни маневри в склада.

Тази хибридна конфигурация позволява да се спазват стандартите на ЕС, като същевременно се подобрява ергономичността на водача в трудни логистични условия.

Заключение

Асистентът за газта и педалите не са конкурентни технологии, а по-скоро допълващи се инструменти. Дроселът осигурява мигновена мощност и удобство, а педалите осигуряват ефективност, съответствие и по-естествено каране. Особено при товарните велосипеди решението зависи в голяма степен от местните разпоредби и конкретните случаи на употреба.

В Regen помагаме на нашите партньори да оценят правилната система за задвижване за техните пазари, независимо дали става въпрос за PAS със сензор за въртящ момент за Европа или за решения за клас 2, щадящи дроселовата клапа, за САЩ. Изборът на правилната система на етапа на проектиране гарантира безпроблемно сертифициране, по-добро приемане от потребителите и дългосрочна надеждност на автопарка.