Una Pedelec (de bicicleta eléctrica de pedaleo ) o EPAC ( ciclo asistida electrónicamente ), es un tipo de bicicleta eléctrica de baja potencia en la que el pedaleo del ciclista es asistido por un pequeño motor eléctrico . Sin embargo, a diferencia de otros tipos de bicicletas eléctricas, las autoridades de carreteras de muchos países clasifican las pedelecs como bicicletas convencionales y no como un tipo de ciclomotor eléctrico. Las Pedelecs tienen un controlador electrónico que corta la energía al motor cuando el ciclista no está pedaleando o cuando se alcanza una determinada velocidad, normalmente 25 km/h (16 mph) o 32 km/h (20 mph). Las Pedelecs son útiles para las personas que circulan por zonas montañosas o con fuertes vientos en contra . Si bien una pedelec puede ser cualquier tipo de bicicleta , una bicicleta urbana con pedelec es muy común. Una bicicleta convencional se puede convertir en una pedelec añadiendo las piezas necesarias, por ejemplo, motor, batería, etc.
Muchas jurisdicciones clasifican las pedelecs como bicicletas, a diferencia de ciclomotores o motocicletas. Las bicicletas eléctricas más potentes , como las S-Pedelecs y las bicicletas eléctricas de potencia bajo demanda (aquellas cuyos motores pueden proporcionar asistencia independientemente de si el conductor está pedaleando) a menudo se clasifican como ciclomotores o incluso motocicletas, por lo que el conductor está sujeto a las regulaciones de dichos vehículos de motor, por ejemplo, tener licencia y registro de vehículo, usar casco, etc.
En 1989, Michael Kutter, fundador de Dolphin E-bikes, diseñó y produjo el primer prototipo de pedelec. [1] Los primeros modelos de este tipo comercializados en 1992 fueron comercializados por la empresa suiza Velocity con el nombre de Dolphin.
En 1994, Yamaha produjo cantidades mayores bajo el nombre de Power Assist.
En 1995, el primer Flyer fundó la nueva empresa suiza BKTech AG en pequeñas series mediante el comercio electrónico (como parte integral de la nueva empresa) en el mercado. [2]
En 2012 [update]circulaban en Alemania unas 600.000 bicicletas eléctricas. [3] El crecimiento ha sido espectacular: el año anterior se vendieron entre 310.000 y 340.000 bicicletas eléctricas en Alemania, un 55% más que en 2010. [4] De hecho, en Alemania las ventas aumentaron más del 30% cada año. año desde 2008. [5] [ ¿plazo? ] En comparación, en 2011 había alrededor de 70 millones de bicicletas convencionales en Alemania, según ZIV, la Asociación Alemana de la Industria de la Bicicleta. [5]
Aproximadamente el 95% de todas las bicicletas eléctricas en Alemania son pedelecs. [ cita necesaria ]
ADAC , el club automovilístico alemán, probó un gran número de pedelecs en 2013, y alrededor del 56% de los pedelecs no pasaron la prueba con una puntuación inferior a lo razonable debido a una seguridad y durabilidad insatisfactorias. [6]
Sólo el mercado chino de pedelecs y bicicletas eléctricas es mayor que el europeo. Según la Oficina Nacional de Estadísticas de China, hay más de 100 millones de bicicletas eléctricas en las carreteras. La producción anual en las fábricas chinas ha aumentado de 58.000 en 1998 a 33 millones en 2011. En China no se conoce una clasificación de pedelec separada de una bicicleta eléctrica.
Para que sea realmente útil, es importante que una Pedelec esté legalmente clasificada como bicicleta en cada país o jurisdicción y no como ciclomotor o motocicleta. En caso contrario, si una pedelec está clasificada como ciclomotor o motocicleta, es posible que no esté permitida en los carriles bici ni en las vías para bicicletas ; es posible que sea necesario matricular la Pedelec ; el motociclista podrá tener que usar un casco de motocicleta ; y/o es posible que sea necesario pagar el seguro del vehículo .
En la Unión Europea una pedelec no necesita matriculación, seguro ni matrícula, si cumple estas normas:
Si no se sigue alguna de estas normas, el vehículo se clasifica como bicicleta eléctrica o S-Pedelec , que requiere matrícula y seguro, o como motocicleta , que también requiere permiso de conducir. [7]
Según la legislación austriaca, no hay diferencia entre ningún tipo de bicicleta eléctrica, como las que funcionan exclusivamente con electricidad sin pedales (ver más abajo, letra d) o las híbridas (ver más abajo, letra b), igual si es asistida. sólo al pedalear ( pedelec [8] pero no: S-Pedelec [9] ) o sin necesidad de pedalear (comúnmente conocida en Austria como e-bike [8] ).
Se trata de vehículos eléctricos que no están clasificados como vehículos de motor sino como Fahrrad (= bicicleta) según el artículo 2, apartado 1, número 22 lit. b y d Ley de circulación por carretera de 1960 (StVO 1960) [10] en relación con el artículo 1, apartado 2a, Ley de vehículos de motor de 1967 (KFG 1967) [11] Se pueden distinguir dos tipos de bicicletas eléctricas:
El citado artículo 1, apartado 2a de la KFG 1967 define lo siguiente:
En cuanto a las bicicletas normales (sólo de tracción muscular), también para las bicicletas eléctricas se aplican las disposiciones del Reglamento sobre bicicletas, para su control son las mismas que para las bicicletas de tracción muscular StVO, etc. Uso obligatorio del carril bici para bicicletas. Para su comercialización (comercial) con sujeción a las disposiciones sobre responsabilidad del producto.
Si se superan los criterios anteriores, la bicicleta eléctrica (ya sea una S-Pedelec o cualquier otra bicicleta eléctrica) es un vehículo de motor según las normas de la KFG 1967 y no un "Fahrrad" según la StVO 1960 y Sólo está permitido circular como ciclomotor con las correspondientes consecuencias. Debe estar contratado un seguro de responsabilidad civil, es decir, el casco y estar presente el permiso de conducir de la clase correspondiente L1-eB (Clasificación de vehículo "Ciclomotor de dos ruedas" en el Reglamento (UE) nº 168/2013). También deberá estar equipado como un ciclomotor con una velocidad máxima de diseño del vehículo inferior o igual a 45 km/h. En estos casos, el comprador debe asegurarse de recibir, además del contrato de compra, un COC (certificado de conformidad) del distribuidor. Sólo con estos documentos se puede registrar la bicicleta eléctrica rápida. [8] [9]
Otras bicicletas eléctricas descritas anteriormente no se pueden tipificar en Austria.
Las auténticas Pedelecs no necesitan más requisitos que una bicicleta.
Sin embargo, cualquier pedelec en el que la asistencia eléctrica se active simplemente girando las ruedas en lugar del movimiento del pedal (un gran número de versiones económicas o notoriamente asistencia del buje delantero), debe tener una matrícula para un scooter/motocicleta pequeña (los llamados snorfiets o bromfiets), un permiso de conducir válido y un seguro.
En caso de que la asistencia eléctrica se detenga a una velocidad de hasta 25 km/h, los conductores no están obligados a llevar casco de motocicleta, sin embargo, este límite de velocidad no se debe exceder ni siquiera mientras se pedalea únicamente. [ cita necesaria ] No existe límite de velocidad por ley para vehículos propulsados por humanos, incluidos los pedelecs sin asistencia a una velocidad> 25 kmh. Las bicicletas eléctricas, por ejemplo Specialized Turbo, sin limitación de velocidad de 25 km/h para asistencia eléctrica se consideran motocicletas pequeñas y, además de la matrícula (amarilla con letras negras), el permiso de conducir y el seguro, es necesario llevar en todo momento un 'casco de moto'. desde principios de 2017 en adelante.
En las vías ciclistas se puede observar una gran flota de bicicletas eléctricas y pedelecs sin el necesario control de potencia ligado al esfuerzo de pedaleo sin el debido registro. Además, muchos usuarios encontraron formas muy sencillas de ajustar sus Pedelecs para superar el sensor de pedaleo, lo que hizo que sus Pedelecs sin una matriculación adecuada del vehículo fueran ilegales.
Las Pedelecs y todo tipo de asistencia mecánica se consideran "vehículos de motor" y se clasifican como motocicletas, lo que imposibilita su registro legal. El Departamento de Transporte de Hong Kong está llevando a cabo actualmente una revisión y se espera un primer informe para mediados de 2020. [12] [13]
Se permiten bicicletas Pedelec, con casco, la potencia del motor está limitada a 200 W y el motor se apaga a 25 km/h. [14]
Los vehículos eléctricos con un motor con una potencia inferior a 250 W y una velocidad máxima de 25 km/h o menos no están obligados a registrarse según las Normas Centrales de Vehículos Motorizados y pueden circular libremente sin necesidad de licencia ni documentación. [15]
Las bicicletas asistidas eléctricamente se tratan como bicicletas de propulsión humana, mientras que las bicicletas capaces de propulsarse únicamente con energía eléctrica enfrentan requisitos reglamentarios y de registro adicionales como ciclomotores. Los requisitos incluyen la generación de energía eléctrica mediante un motor que no se puede modificar fácilmente, junto con un mecanismo de asistencia eléctrica que funcione de manera segura y suave. En diciembre de 2008, el índice de asistencia se actualizó de la siguiente manera: [16]
En octubre de 2017, solo para el caso especial de bicicleta de 3 ruedas que arrastra un carrito con un dispositivo para ser arrastrado, el ratio se actualizó de la siguiente manera:
(Ver Ciclomotor )
A partir del 30 de mayo de 2012, Australia tiene una nueva categoría adicional de bicicletas eléctricas que utiliza el modelo europeo de "Pedelec" según la norma EN15194. Esto significa que la bicicleta puede tener un motor de 250 vatios de potencia nominal continua que debe activarse únicamente pedaleando (si supera los 6 km/h) y debe apagarse a partir de 25 km/h. El estado de Victoria es el primero en modificar sus normas viales locales para adaptarse a esta nueva norma a partir del 18 de septiembre de 2012. [17]
Las Pedelecs se diferencian de una bicicleta normal por un motor eléctrico adicional , una batería, un sistema de control electrónico del motor y un sensor para detectar el movimiento de las bielas. La mayoría de los modelos también están equipados con un indicador de carga de la batería y un ajuste de potencia del motor, ya sea de forma continua o dividida en niveles de soporte.
Además del motor, la batería es el componente principal de la tecnología Pedelec. Suele ser una batería de NiMH -Ni- o de iones de litio . La capacidad de la batería es de hasta 24 Ah a 24 o 36 V o hasta 15 amperios hora a 48 V. La energía almacenada puede ser de hasta unos 800 vatios hora n (Wh), pero sobre todo unos 400 Wh (2013). En condiciones ideales, después de mil cargas las baterías de NiCd tienen el 85% de su capacidad original y por tanto se consideran desgastadas. Con baterías de NiMH son posibles entre 400 y 800 ciclos. El tiempo de carga dependiendo del tipo de batería ronda entre 2 y 9 horas. La durabilidad de la batería depende de otros factores. A medida que las baterías de plomo-ácido se descargan, proporcionan menos energía , por lo que ya no se alcanza la potencia total del motor. La mayoría de los fabricantes utilizan actualmente baterías de iones de litio, muy ligeras y más caras , que tienen una autonomía de hasta 100 kilómetros con un pedaleo moderado y una batería de capacidad media (por ejemplo, 15 Ah). Las baterías de litio no toleran las heladas y no deben cargarse a temperaturas heladas. Para la seguridad, la composición química y la calidad de la electrónica son cruciales. Especialmente en caso de cortocircuito y sobretensión, las baterías de iones de litio reaccionan con mucha fuerza. Estos problemas en las computadoras portátiles han provocado retiros del mercado. Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) son una excepción notable. Tienen características térmicas mucho más seguras además de no ser tóxicas.
Al evaluar las baterías de Pedelec, es útil tener en cuenta no sólo la capacidad, sino también criterios como la durabilidad, el efecto memoria, el tiempo de carga, el peso, la seguridad y la protección del medio ambiente.
Los fabricantes que equipan sus Pedelecs con baterías de NiCd suelen entregarlas con un adaptador de CA que descarga completamente la batería antes del proceso de carga para reducir el efecto memoria . Las baterías de NiMH tienen un efecto memoria mucho menor. Con las baterías de iones de litio no existe efecto memoria.
Una batería de fosfato de hierro y litio tiene una vida útil mucho más larga que una batería de iones de litio. Su uso reduce significativamente los costos operativos derivados del desgaste de la batería. En 2013, todavía no están disponibles como estándar en la mayoría de los modelos de Pedelec, pero algunas pedelecs (por ejemplo, Beyond Oil) han comenzado a instalar baterías LFP como estándar.
Para conmutar o controlar el motor existen varias posibilidades:
Además, se mide la velocidad del vehículo en la rueda, en particular, por ejemplo, para accionar el motor a partir de 25 km/h.
La medición puede procesarse adicionalmente mecánica o electrónicamente y se utiliza para controlar el encendido y apagado del motor o para regular una función de control de forma continua.
La potencia alimentada se basa en los datos del sensor (sensor de fuerza, velocidad del cigüeñal, velocidad de avance) y se calcula en función del nivel de soporte elegido por el controlador del motor. Los llamados niveles de soporte, es decir, cuánto soporta el motor además del rendimiento del conductor, se encuentran en la conducción horizontal entre un 5 y un 400 por ciento.
Cuando los motores se utilizan mucho con regularidad, especialmente cuando van cuesta arriba, pueden calentarse significativamente; algunos tienen un sensor de temperatura en el devanado del motor, donde si se alcanza una cierta temperatura, la electrónica puede reducir la potencia del motor. Lo ideal es que la electrónica desconecte la batería a un voltaje de descarga predeterminado para evitar una descarga total y garantizar un suministro suficiente para el funcionamiento del sistema de iluminación. Esto se puede hacer mediante la electrónica de la batería .
Cuando se ejecuta con un sensor de fuerza, el motor recibe automáticamente un cierto porcentaje del servicio brindado al conductor. En muchos modelos, esta proporción se puede establecer en varias etapas. También hay modelos en los que el nivel de soporte se puede establecer únicamente del distribuidor al cliente.
En la versión con sensor(es) de velocidad, el motor utiliza automáticamente una función para establecer un porcentaje de la fuerza autoaplicada. Dado que la fuerza necesaria a la velocidad aumenta considerablemente, en algunos modelos se puede calcular sin sensor de fuerza.
El deslizamiento o la tracción pueden ayudar a maximizar la legislación para soportar un motor sin pedalear a 6 km/h. El sistema de cambio tiene la ventaja de que se puede dejar rodar la bicicleta con el soporte del motor sin necesidad de pedalear ni de esforzarse (por ejemplo, al transportar una carga pesada o cuando se sube solo a la rueda en una cuesta). En algunos modelos, los 6 km/h permitidos sólo se pueden alcanzar con la marcha más alta, mientras que las otras marchas en la rueda ruedan correspondientemente más lentamente. En cualquier caso, permite un arranque más rápido (y más controlado físicamente) desde la parada hasta los cambios de luz "verdes" .
La electrónica de potencia, según el tipo de motor, se compone de un controlador de motor DC con modulación de ancho de impulsos o de un convertidor DC-AC regulado.
Las Pedelecs utilizan casi exclusivamente motores de corriente continua, motores sin conmutador y de disco con escobillas , aptos para accionamiento directo, y motores de escobillas con engranajes.
La excepción es el uso de motores de inducción de CA sin mantenimiento.
Un motor de cubo de rotor directo puede contar con un freno regenerativo , por lo que puede usarse como freno que convierte parte de la energía cinética en carga de la batería. Además de cargar la batería al frenar esto supone un menor desgaste del freno tradicional, reduciendo los ruidos de frenada.
Las bicicletas eléctricas se dividen en muchas categorías según su uso, como bicicletas urbanas eléctricas, bicicletas eléctricas plegables, bicicletas eléctricas con neumáticos gruesos, bicicletas eléctricas de montaña, etc. [18]
Ver en general los puntos de partida del accionamiento eléctrico. Cuando se trate de Pedelec específicamente, el tipo de control de la tracción mediante el pedaleo (ver arriba), que podrá estar integrado en la tracción.
La posición del motor influye decisivamente en el manejo de la Pedelec. Las siguientes combinaciones de posición del actuador y motor han tenido éxito:
Generalmente la autonomía con soporte de motor es de entre 7 km en subida constante y hasta 70 km. Con potencia media, es de unos 20 a 50 km. En algunos modelos, por defecto se encuentran dos baterías conmutables sucesivas en bolsas de equipaje; aquí se indica la autonomía especificada con una potencia media adicional de 100 km.
Una batería convencional (36 V / 7 Ah) (de 1,9 a 5,1 kg de masa en una Pedelec [19] ) tiene un contenido energético de unos 250 Wh (1 kg de gasolina tiene unos 11.500 Wh). La conversión de energía eléctrica en trabajo mecánico se realiza con cierta pérdida de energía debido a la generación de calor. Normalmente, las pérdidas incurridas rondan el 25 por ciento, dependiendo de la eficiencia del motor y del controlador del motor. Por lo tanto, se puede calcular que una Pedelec con un ciclista de 70 kg (masa total de ≈100 kg) recorre unos 5,6 kilómetros en una pendiente del 10% a 25 km/h sólo con batería (asumiendo un área frontal = 0,4 metros cuadrados, resistencia coeficiente = 0,7, altitud = 100 m, velocidad del viento = 10 km/h (2,8 m/s) y coeficiente de resistencia a la rodadura = 0,007 [20] [21] ). Dependiendo de la asistencia del ciclista (que es necesaria en una Pedelec), es posible una autonomía proporcionalmente mayor.
Los problemas de seguridad son una preocupación en áreas relativamente planas, pero son más pronunciados en las colinas. Las zonas montañosas proporcionan condiciones cambiantes; esto plantea la posibilidad de encontrarnos con situaciones más críticas y por tanto pueden ocurrir más accidentes. Es posible que los coches tengan que adelantar a las pedelecs a velocidades más altas que las que los coches adelantarían a las bicicletas normales, y esto puede dar lugar a más accidentes con graves consecuencias tanto para los ciclistas como para los conductores. Para conductores y peatones, puede resultar difícil estimar la velocidad a la que se mueve un ciclista. Además, una persona mayor en una Pedelec puede viajar mucho más rápido de lo que antes era posible. También pueden surgir situaciones de riesgo en salidas y cruces. Para ilustrar las consecuencias de situaciones tan críticas, la aseguradora alemana UDV ha llevado a cabo un proyecto de investigación con pruebas en carretera, pruebas de rendimiento y pruebas de choque para Pedelecs. [22] [23] [24]
Por otro lado, muchos usuarios de pedelecs (y bicicletas eléctricas) afirman que pueden conducir de forma más defensiva con la ayuda del accionamiento eléctrico auxiliar; A diferencia de los ciclistas tradicionales que tienden a ser reacios a frenar, ya que esto implica un esfuerzo para acelerar nuevamente, un ciclista de Pedelec puede frenar y luego acelerar de nuevo a una velocidad normal con mucho menos esfuerzo. Las estadísticas de accidentes de Baviera para el primer semestre de 2012 enumeran 6.186 accidentes con bicicletas, de los cuales 76 son bicicletas eléctricas y señalan que el riesgo de accidentes con las bicicletas eléctricas no es mayor que con otras bicicletas. [25]
El uso de S-Pedelecs conlleva un riesgo adicional. No sólo alcanzan una velocidad media más alta, sino también una velocidad máxima más alta (normalmente 45 km/h) y también pueden esperar un mayor kilometraje anual .
Die angegebene Spanne des durchschnittlichen Verkaufspreises schließt auch die vernachlässigbar wenigen ausschließlich elektrisch angetriebenen Räder mit ein.[El intervalo dado de precios de venta medios incluye las insignificantes bicicletas con propulsión exclusivamente eléctrica.]
