Компанія Charge навчила елекровелосипед рекуперативному гальмуванню

Електровелосипеди сприймаються як простий і зручний транспорт, однак принцип роботи їхніх моторів майже не змінювався багато років. У галузі давно існувала «аксіома» про неможливість рекуперативного гальмування на більшості електробайків, особливо на моделях з популярними редукторними мотор-колесами. Компанія Charge продемонструвала інший підхід і довела на практиці, що навіть звичайні хаб-мотори (електродвигун, який вбудований прямо у колесо велосипеда) можуть повертати енергію до батареї під час гальмування, якщо змінити логіку конструкції

Найчастіше на електровелосипедах використовують мотор у втулці колеса 

Редукторні мотори дозволяють їхати накатом як на звичайному велосипеді, тому й стали основним варіантом на ринку. Проблема в тому, що вільний хід у такій конструкції не дає мотору обертатися у зворотний бік, отже генерації енергії не відбувається. Теоретично це можливо лише на важчих електромоторах з прямим приводом, які давно не використовують у масових моделях через масу та нижчу ефективність

Інженери Charge змінили саме принцип взаємодії гальмівного диска з мотором 

Замість традиційного кріплення ротора до корпусу мотора вони з’єднали його з носієм планетарних шестерень усередині редуктора. Потрібна інша форма корпусу мотора та невелике доопрацювання виробничої лінії, однак загальна конструкція гальм залишається звичною. Коли велосипедист натискає на важіль гальма, колодки притискаються до ротора, змушуючи мотор обертатися. Саме це створює гальмівне зусилля, а електроніка переводить мотор у режим генератора і починає заряджати батарею. Система постійно контролює швидкість обертання та підлаштовує силу рекуперації відповідно до сили натиску на важіль

Фактично ротор дискового гальма стає своєрідною керованою муфтою. Коли гальмування посилюється, система розуміє намір велосипедиста та збільшує електричне навантаження, не даючи ротору повністю заблокуватися. При цьому механічні гальма зношуються значно менше, адже основну роботу виконує мотор, який перетворює кінетичну енергію у заряд для батареї. Навіть у ситуаціях з повною батареєю система може перейти у режим майже повного механічного гальмування, тому безпека не страждає

Поводиться така система майже як звичайні дискові гальма 

Відчуття на кермі знайоме, різниці під час їзди майже не помітно, хіба що шуму від гальм стає менше. Візуально найбільш дивним виглядає момент, коли колесо обертається, а гальмівний диск залишається майже нерухомим

У Charge зізнаються, що автор ідеї взагалі не їздив на електровелосипедах до того, як придумав рішення. І, можливо, саме відсутність звичного досвіду дозволила подивитися на конструкцію мотор-колеса під іншим кутом. Змінивши місце кріплення ротора, інженери фактично відкрили шлях до рекуперативного гальмування на більшості сучасних електробайків із редукторними моторами. І не потрібно радикальних змін, а лише інше компонування та спеціальний контролер

Переваги очевидні. Акумулятор отримує додаткову енергію під час гальмування, запас ходу зростає, гальмівні колодки служать довше, а рух стає економнішим. Йдеться не про фантастичні цифри, але навіть 5–10% додаткового запасу ходу у місті або набагато більше на довгих спусках виглядають цілком вагомо. Для вантажних електровелосипедів та кур’єрських служб така технологія може стати особливо корисною

Далі питання стоїть не у техніці, а у готовності ринку. Технологія працює, прототипи уже показали ефективність, тому тепер слово за виробниками. Компанія, яка першою впровадить таку систему серійно, отримає серйозну перевагу як у функціональності, так і у сприйнятті користувачами. Електровелосипеди можуть нарешті отримати рекуперативне гальмування, яке давно стало нормою для електромобілів