Perché la mia bicicletta elettrica non va veloce? Approfondimento sui limiti di velocità e le soluzioni

Le biciclette elettriche hanno rivoluzionato il pendolarismo urbano e il trasporto merci, ma a volte gli utenti segnalano che la loro e-bike semplicemente non va alla velocità prevista, anche con la batteria completamente carica e senza guasti visibili. Noi di Regen, che forniamo servizi OEM/ODM a ciclo completo per biciclette elettriche da pendolare e da carico, spesso risolviamo questi problemi per i nostri clienti in tutta Europa. In questo articolo vi guideremo attraverso un'analisi completa, a livello di ingegnere, di tutti i possibili motivi per cui la vostra e-bike potrebbe essere poco performante, e di cosa fare per risolverli.

Che si tratti di un acquirente di flotte, di una famiglia di ciclisti o di un distributore B2B che lavora con i nostri telai e sistemi elettronici, la comprensione delle cause alla base della velocità limitata delle e-bike è essenziale per garantire la soddisfazione dei clienti e la conformità delle prestazioni.

Capire cosa significa "lento" in termini di biciclette elettriche

Prima di passare alla diagnostica, è bene chiarire cosa significhi effettivamente "lento". La maggior parte delle biciclette elettriche sono programmate con limiti di velocità legali a seconda del Paese e della classificazione:

Se la vostra e-bike si attesta costantemente al di sotto di questi valori in condizioni stradali e di carico normali, c'è qualcosa che non va.

Nel nostro Spiegazione della coppia del motore per le biciclette da caricoAbbiamo parlato di come la coppia influisca sull'accelerazione, soprattutto in presenza di carichi pesanti. Ma le limitazioni della velocità possono andare ben oltre la potenza del motore: vediamo di analizzarle.

1. Problemi di tensione, corrente e capacità della batteria

Il colpevole più comune della riduzione della velocità delle e-bike è prestazioni inadeguate della batteria - temporanea o permanente.

Sbalzo di tensione sotto carico

Le batterie agli ioni di litio possono mostrare una carica di 100% ma soffrono ancora di crollo della tensione quando è sotto sforzo (ad esempio, in salita o in accelerazione con un bagagliaio carico). Questo limita l'erogazione di corrente al controller.

• Sintomo: Velocità massima raggiungibile in piano, ma cali improvvisi in pendenza o con il peso.
• Test: Utilizzare un multimetro o un software di diagnostica per osservare la caduta di tensione a pieno carico. Un sistema da 36 V che scende sotto i 30 V può attivare la protezione del controllore.

Limitazioni del sistema BMS (Battery Management System)

Molti chip BMS intelligenti limitano l'uscita se:

• Temperatura superiore a ~60°C
• La corrente di scarica supera il picco impostato (ad es., 15A)
• Viene rilevato uno squilibrio cellulare

Questo è particolarmente importante in biciclette elettriche cargo con elevati requisiti di coppia. Se l'assorbimento di corrente è costantemente al limite, si consiglia di passare a un modello 48V 20Ah O configurazione a doppia batteria. (Per saperne di più sull'ottimizzazione del sistema di carico, consultare la nostra guida alla scelta delle batterie, di prossima pubblicazione).

2. Limitazioni del controllore del motore e blocchi del firmware

Limiti di velocità del software

Uno dei fattori più trascurati è che molti controllori sono firmware-limitato per rispettare le leggi regionali. Un'unità di trasmissione centrale Bosch venduta nell'UE ha un limite massimo di 25 km/h, anche se l'hardware può raggiungere i 35 km/h.

• Comportamento del display: La moto ha la sensazione di "sbattere contro un muro" una volta raggiunto il limite di velocità.
• Soluzione: In alcuni accordi OEM, il firmware può essere personalizzato a livello regionale. Noi di Regen supportiamo questa funzione per i clienti di flotte in paesi con normative di velocità diverse (ad esempio, 32 km/h in Canada contro 25 km/h in Germania).

Algoritmi di attenuazione dell'erogazione di potenza

I controllori non si limitano a erogare la potenza in modo lineare, ma utilizzano il FOC (Field-Oriented Control) o la modulazione sinusoidale per equilibrio tra efficienza e scorrevolezza. Nei sistemi mal regolati, questi elementi possono rallentare l'accelerazione o causare una risposta lenta.

Se sono state cambiate parti del motore o del display (ad esempio, sostituendo un Bafang M400 con un Bafang M510 ma utilizzando lo stesso display), la mancata corrispondenza del firmware può limitare silenziosamente l'erogazione di potenza.

3. Guasti o disallineamenti dei sensori

Disallineamento del sensore di velocità

La maggior parte delle biciclette elettriche utilizza un magnete e un sensore di Hall sulla ruota posteriore. Se questo magnete scivola anche solo di 3-4 mm, il sensore potrebbe non contare i giri e far scattare il controller per limitare la potenza.

• Sintomi: La lettura della velocità sul display è irregolare o errata.
• Fissare: Riallineare il magnete in modo che passi entro 1-3 mm dal sensore, pulire lo sporco o la ruggine.

Deriva o errata calibrazione del sensore di coppia

Nei sistemi di rilevamento della coppia, se il sensore rileva un valore basso (a causa di un disallineamento, di detriti o di una deriva del sensore), il controller interpreta il vostro input come una "pedalata morbida" e quindi fornisce un'assistenza minima.

Questo è fondamentale per biciclette cargo a trazione centraledove cadenza + coppia guidano l'intera risposta del motore.

4. Fattori meccanici che rallentano l'attività

Anche un sistema perfetto di batterie e motori può essere compromesso dalla resistenza fisica.

Bassa pressione degli pneumatici

I pneumatici sottogonfiati aumentano la resistenza al rotolamento, sprecando potenza e riducendo la velocità.

Un calo di 20 PSI può causare una riduzione della velocità massima di 10-15%soprattutto su biciclette elettriche pesanti.

Trascinamento dei freni

Se i freni a disco sono disallineati, potrebbero entrare leggermente in contatto con il rotore anche quando non sono inseriti: una fonte nascosta di attrito.

• Test: Sollevare la ruota e farla girare a mano. Si ferma rapidamente?
• Fissare: Riallineare le pinze o regolare i pistoni.

Resistenza di catene e ingranaggi

Se la catena è secca, usurata o mal tesa, o se il deragliatore posteriore non consente di pedalare efficacemente a cadenze più elevate, è possibile che si tratti di un problema meccanico, non elettrico, di "spinning out".

5. Ambiente, carico e fattori di utilizzo

Carico utile e curva di accelerazione

Quando si carica la bici da carico con 80-100 kg di merce, si raddoppia essenzialmente il lavoro che il motore deve svolgere.

Nei nostri test:

• Un motore Bosch Cargo Line (85 Nm) ha accelerato una e-bike Long John con 40 kg carico da 0 a 25 km/h in 6,2 secondi.
• Con 100 kg carico, ci sono voluti 11,4 secondi.

Non solo l'accelerazione è compromessa, ma alcuni controllori derattizzazione della potenza se la temperatura del motore aumenta troppo rapidamente sotto carico.

Effetti della temperatura ambiente

Le batterie si scaricano più lento con il freddoriducendo la tensione in uscita.

L'uso di guaine isolate per le batterie o la loro conservazione al chiuso fino al momento dell'utilizzo aiuta a mantenere le prestazioni.

6. Cause nascoste e diagnosi errate

A volte il problema non riguarda il sistema in sé, ma il sistema stesso. come viene interpretato.

Dati di visualizzazione fuorvianti

Se il display (ad esempio Shimano SC-E5000 o Bafang 850C) è obsoleto, potrebbe non segnalare la tensione o la velocità corretta, inducendo gli utenti a ipotizzare un limite di velocità.

• Fissare: Aggiornamento del firmware tramite app (Shimano E-Tube) o strumento (Bafang BESST).
• Bonus: Alcuni display consentono agli utenti di configurare autonomamente la velocità massima (a seconda della conformità).

Componenti incompatibili

Abbiamo visto casi in cui i clienti hanno modificato i loro sistemi di azionamento, sostituendo un motore o un display senza verificare la compatibilità CAN/UART. Risultato? Il sistema entra in modalità fallback, erogando solo energia di base.

Questo si collega al nostro approfondimento sui protocolli di comunicazione delle biciclette elettriche, in cui si discute del perché Bus CAN errori o UART un'interpretazione errata può danneggiare silenziosamente le prestazioni.

Pensieri finali: Non dare la colpa al motore troppo in fretta

Le prestazioni delle e-bike più lente del previsto raramente sono causate da un solo fattore. Spesso si tratta di un problema composto che coinvolgono i limiti del software, le letture dei sensori, la resistenza meccanica o persino l'incomprensione dell'utente.

A Regen, progettiamo il nostro carico e le biciclette elettriche per pendolari con una flessibilità diagnostica che comprende porte di debug del controller, convalida a doppio sensore e sistemi di display/motore sostituibili a caldo, per garantire che voi o i vostri clienti possiate identificare e risolvere rapidamente i problemi di prestazioni.

Se i problemi di velocità sono persistenti, il nostro team di assistenza tecnica offre un'analisi diagnostica a distanza, la messa a punto dei controllori e raccomandazioni di aggiornamento su misura per il vostro mercato locale.