Dojazdom elektrobicykla sa zvyčajne rozumie prejdená vzdialenosť na jedno nabitie batérie. Presnejšie povedané ide o vzdialenosť, počas ktorej sa prejavuje elektrická pomoc motora, než sa vybije batéria. Jedná sa o parameter, ktorý je pri bežnom jazdení ovplyvnený mnohými faktormi aj spôsobom regulácie motora zo strany jazdca.
Podobne, ako pri udávaní spotreby pohonných hmôt u automobilu, býva dojazd niektorými výrobcami elektrobicyklov udávaný formou počtu najazdených kilometrov, pri nastavenom najnižšom stupni asistencie a teda minimálnej spotrebe elektrobicykla (napr. "dojazd 130km") alebo potom v určitom intervale kilometrov ako obvyklé rozpätie.
Kľúčové faktory ovplyvňujúce dojazd
Kapacita batérie
Hlavným ukazovateľom pre posúdenie dojazdu bicykla je kapacita batérie. Tá vyjadruje, po akú dobu je batéria schopná dávať určitý elektrický prúd. Udáva sa v Amper-hodinách (Ah). Napríklad 10 Ah znamená, že batéria dokáže dávať prúd 10 Amper po dobu jednej hodiny alebo tiež napr. 1 Ampéru po dobu 10 hodín atď.
Na posúdenie výkonu batérie jednoducho vynásobíme kapacitu batérie (počet Amper-hodín, Ah) stredným napätím batérie (počet Voltov, V), na ktorom batéria pracuje. Tým získame výkon za čas, daný počtom Watt-hodín (Wh).
Pri komfortnejšom vyššom stupni asistencie, kedy sa jazdec viac „vozí“, môže spotreba na bežnom elektrobicykli (250W) kolísať medzi 5,5 a 10 Wh na kilometer. V momente rozjazdu, jazde do kopca alebo jazde na priamy záber motora (ak má bicykel takú funkciu) sa môže spotreba vyšplhať až na desiatky Watt-hodín na kilometer. Pri batériách s väčšou kapacitou je pravdepodobné, že celková vzdialenosť na jedno nabitie nebude prejdená v jednom kuse, ale dôjde počas nej k prestávkam.
Ďalšie ovplyvňujúce faktory
- Váha jazdca: Vyššia hmotnosť jazdca zvyšuje spotrebu energie.
- Povaha terénu: Hrubý povrch, kopcovitý terén, časté rozbiehanie a protivietor znižujú dojazd.
- Jazdný štýl: Najmä volená intenzita asistencie výrazne ovplyvňuje dojazd.
Dojazd sa dá predĺžiť vypínaním asistencie pri jazde po rovine alebo miernom klesaní, väčšou intenzitou šliapania (platí pri frekvenčnom senzore), plynulejšou jazdou a pod.
Pokiaľ je batéria zaťažovaná väčšími prúdmi (vysoký stupeň asistencie), chemická štruktúra batérie nezvládne vydať rovnakú energiu, ako keby ste ju vybíjali pekne pozvoľna. To isté platí aj pri zmenách teploty.
V ponuke je rad modelov elektrobicyklov, kde je dojazd objektívne predĺžený vďaka vyššej kapacite batérie, ktorá môže byť pri rovnakom vonkajšom tvare až dvojnásobná (až 25 Ah).
Dojazd elektrobicykla je možné výrazne predĺžiť tým, že zdatnejší jazdec udržuje dlhodobo cestovnú rýchlosť elektrobicykla nad 25 km/h (kedy sa asistencia motora sama odpája) alebo asistenciu pri jazde vypína a ťahá pohyb skôr vlastnou silou. Pri takomto prístupe je samozrejme možné prejsť aj niekoľko desiatok kilometrov bez motorovej asistencie.
Takýto prístup vedie marketingových pracovníkov niektorých aj renomovaných značiek k udávaniu skreslených až nereálnych hodnôt dojazdu. Pri nami udávaných parametroch všetkých predávaných elektrobicyklov sú preto hodnoty dojazdu korigované na reálnu, ale stále optimistickú hodnotu.
Základným normatívom minimálnej spotreby je 4,5 Wh (watt-hodiny) na jeden kilometer asistovanej jazdy, pri ktorom si jazdec necháva pomáhať elektropohonom.
Rozdiely v systémoch asistencie
Ďalšie, aj keď podstatne menej významné odchýlky v dojazde kolesa, sú výsledkom rozdielov v použitých systémoch regulácie, účinnosti motora a typu batérie. Tu treba spomenúť napríklad rozdiel v správaní senzorov asistovaného šliapania, kde je odlišnosť medzi frekvenčným (sníma otáčky šliapania) a torzným (sníma krútiaci moment pri šliapaní a podľa toho "dávkuje" pomoc motora).
V spojení s konkrétnym jazdným štýlom je potom možné dosiahnuť drobné rozdiely v dojazde. Napríklad len ľahké šliapanie minimálnou silou vedie pri frekvenčnom senzore k dávkovaniu väčšieho prúdu a tým výraznejšiu asistenciu (s kratším dojazdom), ako pri rovnakom štýle jazdy pri torznom senzore.
Rovnako koncept motora (v strede šliapania/v strede kolesa) vykazuje drobné rozdiely v dojazde pri rôznych štýloch jazdy. Pri pohone v strede šliapania dochádza oproti elektromotoru v strede kolesa k dodatočným stratám v reťazovom prevode, čo môže byť až 10%.
Rekuperácia a jej vplyv na dojazd
Ako potvrdzuje prax, mierne predĺženie dojazdu je možné dosiahnuť aj rekuperáciou brzdnej sily využitej na dobíjanie batérie u kolies vybavených systémom rekuperácie. Rekuperácia znamená proces, pri ktorom sa elektrická energia získa späť pri brzdení alebo spomaľovaní, čo zvyšuje efektivitu a znižuje potrebu častého nabíjania batérie.
Pri jazde z kopca alebo pri spomaľovaní môže rekuperačný systém premieňať kinetickú energiu na elektrickú, ktorá sa následne ukladá do batérie. Týmto spôsobom sa predlžuje celkový dojazd elektrobicykla.
Batérie pre elektrobicykle
Prvá generácia elektrobicyklov bola vybavená olovenými akumulátormi, ktoré boli síce lacné, ale zväčšovali hmotnosť elektrobicyklov o 10-20 kg. Dnes je vo svete etablovaných iba niekoľko globálnych výrobcov originálnych článkov, z ktorých potom tisíce firiem zostavujú batérie.
Typy batériových článkov
Medzi najrozšírenejšie li-ion články, určené pre elektrobicykle, patria:
- Panasonic a Samsung s kapacitami 2,6 až 3,5 Ah.
- V novom rozmerovom štandarde Tesla (21x700mm) aj cez 5,5 Ah.
- Svoje uplatnenie v elektrobicykloch majú aj články LG a Sony.
Niektorými producentmi batérií ázijskej proveniencie bývajú používané aj neznačkové lacnejšie články, s nižšou životnosťou aj kapacitou.
Vzhľadom na podobné parametre sa nedá jednoznačne zvoliť, ktorý článok je najlepší. Články Samsung a Panasonic sú v tesnom súboji parametrov, cenovo prívetivejší je Samsung. Články LG si začínajú v posledných rokoch budovať povesť tým, že prenikli do výrobkov niekoľkých renomovaných nemeckých značiek. U článkov Sony je možné nájsť typy, ktoré znesú vyššie vybíjacie prúdy ako je bežne potrebné. Pre elektrobicykel, kde je prúd limitovaný riadiacou jednotkou, je však taká vlastnosť skôr nepodstatná.
Nabíjacie cykly a životnosť batérie
Jedným z parametrov batérie je počet tzv. nabíjacích cyklov, ktoré je batéria schopná absolvovať, než dôjde k podstatnému vyčerpaniu použiteľnej kapacity batérie. Pritom podstatným vyčerpaním je podľa STN EN pokles pod 60 % kapacity. Pri absolvovaní skúšok plnými vybíjacími cyklami (predpísaným spôsobom) by u lítiových batérií malo byť potrebné minimálne 300 cyklov.
V praxi to znamená, že batéria sa chová normálne, keď vydrží aspoň 300 plných nabití a vybití, než začne byť pokles kapacity zreteľný. To neznamená, že je potom "po batérii", ale skrátka už Vás nepovozí ako predtým. Pri bežnom používaní ale batéria neprekonáva plný nabíjací cyklus pri každom nabíjaní a počet nabití, ktoré v dôsledku toho znesie, tak býva dvoj- aj trojnásobne vyšší.
Niektoré normy a rôzni výrobcovia používajú preto ako jednotku cyklu polovicu alebo pomernú časť plného vybitia a nabitia, aby hodnotu viac priblížili spôsobu reálneho používania (cyklovania) batérie (a aby aj počet cyklov vyzeral lepšie). V tomto prípade skôr výraznejších nabitia a vybitia.
Pri meraní počtu cyklov sa medzi jednotlivými cyklami ponecháva 1-4 hodiny oneskorenie pre stabilizáciu elektrolytu.
Životnosť batérie a režim užívania
Batéria je pomerne zložitý elektrochemický systém, ktorý prekonáva určité etapy svojho "životného" cyklu. Na výkonovom prejave batérie sa prejavuje aj režim užívania, ktorému bola vystavená.
Všeobecne platí, že keď začnete batériu používať, batéria by sa mala dostať do plnej kondície. Na začiatku by tzv. zotavená kapacita mala byť aspoň 85 % nominálnej kapacity, po dlhodobom skladovaní (90 dní/40 °C) by zotavená kapacita mala činiť minimálne 80 %.
Pri bežnom používaní, napr. počas sezóny by batéria mala vykazovať hodnotu kapacity blízku nominálnej hodnote, stanovenej pre batériu výrobcom, napr. 13 Ah. Pri nových batériách to býva aj o cca 10-15 % viac.
Je potrebné vychádzať z toho, že pre meranie je nevyhnutné dodržať nízky (predpísaný) vybíjací prúd. Pod premenlivým zaťažením vysokými prúdmi, napr. pri jazde na elektrobicykli, je reálny kapacitný výstup z batérie vždy nižší. Chemická štruktúra batérie skrátka nezvládne vydať toľko prúdu, ako keď by ste ju vybíjali pekne pozvoľna. To isté platí aj pri zmenách teploty.
V mrazoch alebo aj pri teplotách okolo 40 °C lítiové batérie vykazujú zníženú kapacitu. Je im skrátka veľmi horúco alebo zima - elektrochemická reakcia je teplotou ovplyvnená.
Skladovanie batérie
Batéria nesmie byť skladovaná vo vybitom stave! Batériu nabite, odpojte od záťaže a skladujte v izbovej teplote (najmä Pb batérie), v suchu a tme. Neskladujte vo vybitom stave.
Pokiaľ napätie batérie klesne pod medznú hodnotu, vedie to k nevratným zmenám a strate kapacity u všetkých typov batérií. Na dlhodobé skladovanie sa upravuje stav nabitia na cca 60 %, tzn. že po plnom nabití v časovom odstupe cca 4 hodiny a v izbovej teplote sa batéria riadeným spôsobom vybije predpísaným prúdom na 60 % nabitia.
Motory Panasonic pre elektrobicykle
Spoločnosť Panasonic je známa ako priekopník v oblasti e-bike motorov. Ich motory, ako napríklad Panasonic GX Ultimate s krútiacim momentom 95 Nm, patria k najsilnejším stredovým pedelec motorom na trhu.
Panasonic bol pomerne ďaleko vo vývoji zadných motorov (s rekuperáciou), no po príchode stredových motorov smerovala táto línia k úpadku. V roku 2021 bol predstavený motor Panasonic GX Ultimate a odvtedy je vlajkovou loďou v portfóliu.
S 95 Nm krútiaceho momentu je najsilnejším nielen zo všetkých Panasonic motorov, ale prekonáva aj motory konkurenčných výrobcov. Motory Panasonic montuje stále viac výrobcov a to na všetkých typoch elektrobicyklov. GX Ultimate je svojou charakteristikou určený pre horské, prípadne krosové ebajky.
Aj napriek značnej sile neváži tento motor veľa - 2,95 kg. Je teda len o 150 g ťažší ako najsilnejší Bosch Performance Line CX Race.
Japonci z Panasonicu nechali výrobcom ebajkov možnosť používať batérie a diely od tretích výrobcov. Výrobcovia ako Simplo, BMZ alebo FIT ponúkajú kompatibilné batérie s rôznou kapacitou.
Stupne podpory a jazdné módy
Panasonic GX Ultimate má štyri stupne podpory. Okrem troch klasických módov Eco, STD a High máte k dispozícii aj dynamický automatický mód Auto, ktorý prispôsobuje silu podpory konkrétnemu spôsobu jazdy.
Dynamický automatický mód môže byť pre niekoho na rovine až príliš agilný a neprirodzený, ale za to ho oceníte pri šliapaní hore trailami. Tu je totiž sila, ktorú dáva, ešte o niečo exaktnejšia a citlivejšia ako v najsilnejšom móde a značnú silu motora tu zvládate trochu jednoduchšie. Pre porovnanie: eMTB mód Bosch motorov je ešte citlivejší.
V najvyššom móde High je podpora Panasonic motora skutočne silná a to aj pri nízkej frekvencii šliapania. To je citeľné jednak v praxi, ale dokázali to aj laboratórne testy. Mechanický výkon nastupuje rýchlo a svoj maximálny výkon dosiahne Panasonic GX Ultimate už aj pri nízkej frekvencii šliapania. Vďaka tomu môže aj menej trénovaný jazdec v sede dosiahnuť veľký výkon pri malej námahe.
Na druhej strane však môže mať začiatočník viac práce pri „skrotení“ tohto trošku drsne ladeného motora. Kvôli rýchlej, priamej odozve v najvyššom stupni podpory je GX Ultimate citeľne prudší a ťažšie ovládateľný ako napr. Bosch Performance Line CX.
Na 25 km/h hranici je vysadenie motora oveľa citeľnejšie a pôsobí, akoby motor namiesto postupnej odmlky jednoducho zrazu vypol. Skúsení jazdci dokážu v technických výšlapoch využiť dlhý dobeh motora, vďaka ktorému sa dajú ľahko prekonať schody či iné prekážky. Avšak na rýchle zastavenie musíte riadne brzdiť, aby ste prekonali silu dobiehajúceho motora.
Keďže má tento motor pôvodne drsnejšie ladenie a silný dlhý dobeh, bolo by vhodné si charakteristiku jeho módov upraviť pomocou aplikácie. Tým by sa stal veľmi prijateľný pre širšie spektrum užívateľov.
Ďalšie modely motorov Panasonic
Okrem najsilnejšieho GX Ultimate má Panasonic v portfóliu dva ďalšie motory:
- GX Power Plus je so svojimi 75 Nm krútiaceho momentu a váhou 3 kg určený pre športovú jazdu v prírode. Výrobcovia ho často montujú na krosové, trekkingové ale aj horské elektrobicykle.
- Na jazdu do mesta, cestu do práce, či výlety je koncipovaný Panasonic GX Power. Je to klasický stredový motor s výkonom 250 W a krútiacim momentom 60 Nm. Jeho hmotnosť je cca. 3,2 kg.
Typy elektrobicyklov
Moderný elektrobicykel predstavuje efektívny spôsob dopravy aj športového vyžitia, ktorý stiera rozdiely medzi rôzne zdatnými cyklistami. Pomocou elektrickej asistencie je možné udržať stabilné tempo v kopcoch a navštíviť miesta, ktoré by na klasickom bicykli zostali nedostupné. Kvalitné pohonné systémy reagujú na silu šliapania a dodávajú energiu presne vtedy, keď je to potrebné pre plynulý a prirodzený pôžitok z jazdy.
Elektrobicykel podľa určenia
Voľba konkrétneho typu elektrobicykla by sa mala odvíjať od povrchu, na ktorom plánujete jazdiť najčastejšie. Každá trieda sa líši stavbou rámu, šírkou pneumatík aj nastavením motora.
Horské elektrobicykle (MTB)
Elektrobicykle MTB sú konštruované pre náročné podmienky, ako sú lesné cestičky, korene či kamene. Robustný základ dopĺňajú široké plášte pre vysokú stabilitu, pričom používatelia najčastejšie volia horské elektrobicykle s priemerom kolies 29".
- Parametre: Odolné prevedenie, odpružená vidlica s vysokým zdvihom (nad 100 mm) a účinné hydraulické brzdy.
- Poloha tela: Športový predklon na precízne manévrovanie v kopcoch.
- Využitie: Športové výkony v teréne a na nespevnených cestách.
Celoodpružené elektrobicykle
Vrcholný variant do terénu, ktorý k prednej vidlici pridáva aj zadný tlmič.
- Parametre: Maximálne pohodlie a skvelá priľnavosť, pretože zadné koleso neustále kopíruje podklad.
- Poloha tela: Navrhnutá pre stabilitu v technických zjazdoch.
- Využitie: Najťažšie horské úseky a enduro trasy bez obmedzení.
Trekové a krosové elektrobicykle
Trekingové elektrobicykle prepájajúce svety horských a mestských elektrobicyklov. Veľmi žiadanou skupinou je napr. dámsky trekový elektrobicykel.
- Krosový elektrobicykel: Športovejšia verzia bez dodatočnej výbavy, zameraná na rýchly pohyb.
- Trekový elektrobicykel: Plne osadený stroj s blatníkmi, nosičom a osvetlením na dlhé cesty.
- Použitie: Asfalt, cyklotrasy a udržiavané poľné či lesné cesty.
Mestské elektrobicykle
Pre elektrobicykel mestský je prioritou komfort pri každodennom pohybe v uliciach, napr. pri cestách za prácou či nákupmi.
- Parametre: Vzpriamený posed, veľmi ľahké nastupovanie a praktické doplnky ako stojan či košík.
- Využitie: Mestská prevádzka, spevnené komunikácie a krátke trasy v okolí bydliska.
Skladacie elektrobicykle
Elektrobicykel skladačka je praktické riešenie pre používateľov, ktorí bojujú s nedostatkom miesta alebo potrebujú elektrobicykel často transportovať.
- Parametre: Menšie kolesá a mechanizmus na rýchle zloženie do malého balíčka.
- Využitie: Presuny v rámci MHD, dovolenky v karavanoch a pod. Nie sú určené do terénu.
Cestné elektrobicykle
Elektrobicykel cestný je kategória zameraná na milovníkov rýchleho pohybu po kvalitnom asfalte.
- Parametre: Nízka váha a veľmi úzke pneumatiky. Motor pomáha hlavne v kopcoch, na rovine sa chová ako klasický cestný bicykel.
- Využitie: Dlhé švihy na ceste a vyrovnanie tempa v trénovanej skupine.
Fatbike (elektrobicykle so širokými kolesami)
Elektrobicykle fatbike vychádzajú z horských modelov a sú prispôsobené pre povrchy, kde sa iné elektrobicykle zabárajú. Kľúčové sú kolesá so šírkou 4 až 5 palcov.
- Parametre: Široké plášte umožňujú prejsť mäkkým podkladom. Daňou za priestupnosť je vyššia váha a väčší odpor na asfalte.
- Využitie: Celoročná prevádzka v blate, piesku alebo snehu.
- Limity: Kvôli objemu kolies je riadenie náročnejšie a asfaltové cesty pre ne nie sú ideálne.
Špecifiká modelov pre ženy
Elektrobicykle dámske zohľadňujú odlišné telesné proporcie bez ohľadu na to, či ide o elektrobicykle dámske horské alebo o variant určený do ulíc - elektrobicykle mestské dámske. Medzi kľúčové vlastnosti patria:
- Znížený rám: Umožňuje bezpečné a ľahké nastupovanie. Ak hľadáte tento komfort, zamerajte sa na modely označené ako elektrobicykel s nízkym nástupom.
- Upravené diely: Často tu nájdete užšie riadidlá, kratší predstavec či sedlo tvarované pre maximálny komfort cyklistiek.
- Kratšia geometria: Celková dĺžka rámu lepšie zodpovedá priemerne menšiemu vzrastu žien.
Elektrobicykle pre mužov a deti
Pánsky elektrobicykel obvykle stavia na tradičnú stavbu s hornou rámovou rúrkou. Táto konštrukcia zvyšuje celkovú pevnosť, čo oceníte napr. pri trekových typoch alebo ako riešenie pre pánske horské elektrobicykle pri športovom výkone. Stále častejšie však aj muži volia znížený rám pre praktickosť v meste. Samostatnú skupinu tvorí elektrobicykel detský, ktorý je rozmermi a ovládateľnosťou prispôsobený mladým jazdcom.
Elektrobicykel pre seniorov
U starších osôb sa kladie dôraz predovšetkým na jednoduchú manipuláciu a stabilitu.
- Rám s nízkym nástupom: Špeciálne tvarovanie umožňuje nasadnúť bez toho, aby bolo nutné vysoko zdvíhať nohu.
- Pohodlná poloha tela: Vzpriamený posed šetrí chrbticu a zabezpečuje jazdcovi dobrý výhľad.
- Prehľadnosť: Ovládacie systémy sú navrhnuté tak, aby boli intuitívne, čo platí aj pre ľahký prístup k batérii pri jej nabíjaní.
Technológia superkondenzátorov
V oblasti alternatívnych technológií sa objavujú aj elektrobicykle využívajúce superkondenzátory namiesto tradičných lítiových batérií. Pi-Pop je príkladom francúzskeho výrobcu, ktorý ponúka takéto riešenie.
Superkondenzátory umožňujú veľmi rýchle ukladanie a uvoľňovanie energie. Aj keď je ich úložná kapacita nižšia ako u batérií, ich životnosť je výrazne dlhšia (10-15 rokov) a počet cyklov nabíjania/vybíjania je potenciálne niekoľko stoviek tisíc.
Výhodou je absencia lítia, čo ich robí ekologickejšími. Hoci majú nižšiu energetickú hustotu, ich životnosť a ekologický aspekt sú významné.
Superkondenzátorový bicykel sa nabíja počas šliapania do pedálov, pri jazde z kopca a pri brzdení. Túto energiu následne uvoľňuje pri rozjazde, na rovine a do kopca.
Bicykel Pi-Pop je určený primárne do mesta a skôr do roviny. Kondenzátory pomôžu napríklad s 500 metrov tiahlym výstupom do kopčeka s prevýšením okolo 50 metrov. Po zdolaní kopca je nutná rekuperácia, čo znamená, že výrobca predpokladá jazdu z kopca alebo po rovine na dobitie kondenzátorov.
Váha bicykla Pi-Pop je 21 kg a hmotnostný limit jazdca sa odhaduje na 100 kg (120 kg vrátane hmotnosti bicykla). Motor generuje maximálny výkon 250 W.
Vývoj bicykla Pi-Pop prebieha v niekoľkých generáciách, pričom najnovšie modely zahŕňajú technické vylepšenia ako teleskopické vidlice a kotúčové brzdy, ako aj snímač krútiaceho momentu pre plne automatizované riadenie asistencie a regenerácie.
Budúcnosť elektrobicyklov s rekuperáciou
Budúcnosť horských elektrobicyklov s rekuperáciou vyzerá sľubne. S neustálym pokrokom v technológii a zvyšujúcim sa záujmom o ekologickú dopravu sa očakáva:
- Vývoj nových technológií: Očakáva sa, že sa objavia ešte efektívnejšie systémy rekuperácie a lepšie batérie.
- Rastúci trh: Záujem o horské elektrobicykle bude rásť, čo povedie k širšiemu spektru dostupných modelov a cenových kategórií.
- Väčšia integrácia s aplikáciami: Očakáva sa, že aplikácie pre smartfóny budú poskytovať jazdcom lepšie možnosti sledovania a optimalizácie jazdy.
Jedným z progresívnych riešení je aj dvojbatériový systém, kde jedna batéria poháňa motor a druhá sa dobíja rekuperáciou. Takéto systémy môžu výrazne zvýšiť dojazd a umožniť unifikované a rýchle výmeny batérií.
Záver
Horský elektrobicykel s rekuperáciou predstavuje významný krok vpred v oblasti cyklistiky. Spojením výkonu, efektivity a ekologického prístupu ponúka jazdcom nový spôsob, ako si užívať prírodu a zároveň prispievať k ochrane životného prostredia. Pri výbere správneho modelu je dôležité zohľadniť vaše individuálne potreby a preferencie.
tags: #horske #elektrokolo #s #rekuperaciou