Bevor wir uns mit der Funktionsweise der elektrischen Fahrradunterstützung befassen, sollten wir ein klares Verständnis für die Grundlagen haben. Die Tretkraft wird mithilfe eines drehmomentabhängigen PAS in Motorleistung umgewandelt. Die Leistung des Motors entspricht etwa 2 Watt pro Watt Tretleistung. Wenn Sie also kräftiger in die Pedale treten, erzeugt der Motor mehr Leistung. Wenn Sie jedoch nur leicht in die Pedale treten, erzeugt der Motor nur wenig Leistung.
Trittfrequenzsensor
Elektrofahrräder mit Tretunterstützung starten den Motor, wenn der Fahrer in die Pedale tritt. Daher muss der Fahrer den Gashebel nicht festhalten und kann einfach in die Pedale treten. Der Motor bestimmt, wie viel Kraft erforderlich ist, um den Fahrer vorwärts zu bringen. Die höherwertigen Pedalunterstützungssysteme verfügen über einen Trittfrequenzsensor, der misst, wie schnell Sie in die Pedale treten.
Der Nachteil von Elektrofahrrädern mit Trittfrequenzsensor ist, dass sie weniger schnell auf Änderungen der Trittgeschwindigkeit reagieren können. Auch wenn diese Fahrräder weniger auf Ihre Tretanstrengungen reagieren, bieten sie dennoch ein leistungsstarkes Training.
Stufen der Tretunterstützung
Wenn Sie ein Elektrofahrrad fahren, können Sie zwischen verschiedenen Stufen der Tretunterstützung wählen. Jede Stufe hat einen anderen Einfluss auf die Leistung des Motors. Bei höheren Stufen gibt der Motor einen stärkeren Schub und fährt schneller. Allerdings verbraucht eine höhere Stufe der Tretunterstützung auch mehr Akkuladung, wodurch sich die Strecke, die Sie zwischen den Ladezyklen zurücklegen können, verringert.
Bei einem Elektrofahrrad gibt es drei Stufen der Tretunterstützung. Je höher die Unterstützung ist, desto mehr Energie wird vom Motor verbraucht. Je geringer die Unterstützung, desto weniger Energie verbraucht der Akku, was wichtig ist, wenn Sie den Akku schonen wollen. Wenn Sie in der Ebene fahren wollen, sollten Sie eine niedrige Unterstützungsstufe wählen, die Ihnen genügend Energie für eine angemessene Strecke liefert.
PedalSense-Software
Die PedalSense-Software ist eine Software, die einen Sensor in den Antriebsstrang eines Fahrrads integriert und es dem Fahrrad ermöglicht, auf die Pedalumdrehung zu reagieren. Der Sensor misst die Pedalumdrehungsgeschwindigkeit und gibt Impulse ab, wenn ein Radfahrer vorwärts oder rückwärts in die Pedale tritt. Er reagiert darauf, indem er die Stärke der Tretunterstützung variiert und die Leistung entsprechend anpasst.
Die meisten schlüsselfertigen E-Bikes verfügen über die PAS-Unterstützungseinstellung. Dies ist wie ein Drosselklappen-Sollwert, mit dem Sie die Leistungsabgabe des Motors steuern können. Mit anderen Worten: Wenn Sie 50%-Unterstützung wünschen, läuft Ihr Motor mit halber Leistung, während Sie in die Pedale treten. So können Sie schneller in die Pedale treten, ohne die volle Leistung des Motors zu nutzen.
Batterie
Die Größe der Batterie, die in elektrischen Fahrradunterstützungssystemen verwendet wird, kann Ihr Fahrgefühl beeinflussen. Eine schwerere Batterie kann Ihre Geschwindigkeit und die mit dem Fahrrad zurückgelegte Strecke einschränken. Das Gewicht der Batterie macht etwa 30% des Gewichts eines Elektrofahrrads aus. Zum Glück gibt es Batterien in verschiedenen Größen.
Die Lebensdauer Ihrer Batterie hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. dem Gelände, der Steigung und der Art des Fahrens, die Sie betreiben. Die richtige Handhabung trägt zu einer langen Lebensdauer des Akkus bei. Sie sollten Ihren Akku regelmäßig aufladen, auch wenn Sie Ihr Elektrofahrrad nicht über längere Zeiträume hinweg fahren.
Drahtlose Datenverbindung
Über die drahtlose Datenverbindung können Elektrofahrräder untereinander und mit einem Smartphone kommunizieren. Die gesammelten Daten werden zur Steuerung der Unterstützungsstufe und anderer Aspekte des Fahrradbetriebs verwendet. Die Steuerungen der E-Bikes enthalten ein PIC-Mikrocontrollermodul, das Rechenoperationen durchführt, und einen EEPROM-Speicher zum Speichern von Daten. Der DS28CM00-Treiberchip gewährleistet die Sicherheit des Systems und bietet eine eindeutige Kennung für jedes Gerät. Ein Mini-USB-Anschluss ist ebenfalls vorhanden, damit der Benutzer die Firmware aktualisieren kann.
Das Projekt Smart E-Bikes wird vom Research Council UK finanziert und von Frauke Behrendt von der Universität Brighton geleitet. Zum Projektteam gehören auch Sally Cairns vom Transport Research Lab und David Raffo von Raleigh UK Ltd.
