Компания Charge научила электрокроволосипед рекуперативному торможению

Электровелосипеды воспринимаются как простой и удобный транспорт, однако принцип работы их моторов почти не изменялся многие годы. В отрасли давно существовала «аксиома» о невозможности рекуперативного торможения на большинстве электробайков, особенно на моделях с популярными редукторными мотор-колесами. Компания Charge продемонстрировала другой подход и доказала на практике, что даже обычные хаб-моторы (электродвигатель, встроенный прямо в колесо велосипеда) могут возвращать энергию к батарее во время торможения, если изменить логику конструкции

Чаще всего на электровелосипедах используют мотор во втулке колеса 

Редукторные моторы позволяют ехать накатом как на обычном велосипеде, потому и стали основным вариантом на рынке. Проблема в том, что свободный ход в такой конструкции не дает мотору вращаться в обратную сторону, так что генерации энергии не происходит. Теоретически это возможно только на более тяжелых электромоторах с прямым приводом, которые давно не используются в массовых моделях из-за массы и более низкой эффективности 

Инженеры Charge изменили именно принцип взаимодействия тормозного диска с мотором 

Вместо традиционного крепления ротора к корпусу двигателя они соединили его с носителем планетарных шестерен внутри редуктора. Нужна другая форма корпуса двигателя и небольшая доработка производственной линии, однако общая конструкция тормозов остается привычной. Когда велосипедист нажимает на рычаг тормоза, колодки прижимаются к ротору, заставляя мотор вращаться. Именно это создает тормозное усилие, а электроника переводит мотор в режим генератора и начинает заряжать батарею. Система постоянно контролирует скорость вращения и подстраивает силу рекуперации в соответствии с силой давления на рычаг

Фактически ротор дискового тормоза становится своеобразной управляемой муфтой. Когда торможение усиливается, система понимает намерение велосипедиста и увеличивает электрическую нагрузку, не давая ротору полностью заблокироваться. При этом механические тормоза изнашиваются гораздо меньше, ведь основную работу выполняет мотор, превращающий кинетическую энергию в заряд для батареи. Даже в ситуациях с полной батареей система может перейти в режим почти полного механического торможения, поэтому безопасность не страдает

Ведет ли такая система почти как обычные дисковые тормоза 

Чувство на руле знакомо, разницы во время езды почти не заметно, разве что шума от тормозов становится меньше. Зрительно наиболее странным выглядит момент, когда колесо вращается, а тормозной диск остается почти неподвижным

В Charge признаются, что автор идеи вообще не ездил на электровелосипедах до того, как придумал решение. И, возможно, именно отсутствие привычного опыта позволило взглянуть на конструкцию мотор-колеса под другим углом. Сменив место крепления ротора, инженеры фактически открыли путь к рекуперативному торможению на большинстве современных электробайков с редукторными моторами. И не нужно радикальных изменений, а только другая компоновка и специальный контроллер

Достоинства очевидны. Аккумулятор получает дополнительную энергию при торможении, запас хода растет, тормозные колодки служат дольше, а движение становится экономнее. Речь идет не о фантастических цифрах, но даже 5–10% дополнительного запаса хода в городе или гораздо больше на длинных спусках выглядят вполне весомо. Для грузовых электровелосипедов и курьерских служб такая технология может оказаться особенно полезной 

Дальше вопрос стоит не в технике, а в готовности рынка. Технология работает, прототипы уже показали эффективность, потому теперь слово за производителями. Компания, которая первой внедрит такую ​​систему серийно, получит серьезное преимущество как в функциональности, так и в восприятии пользователями. Электровелосипеды могут наконец получить рекуперативное торможение, давно ставшее нормой для электромобилей