ELCYKEL 2013 BATAVUS VARTEX MARTIN SILBERG JÖRGEN PERSSON

FAQ ► Från Elcykelguide ► 1 Vad är en elcykel? Vad är en elcykel? Vad är en elcykel? ► 2 Vilka är elcykelns fördelar? 2 Vilka är elcykelns fördelar? 2 Vilka är elcykelns fördelar? ► 3 Har elcykeln några nackdelar? 3 Har elcykeln några nackdelar? 3 Har elcykeln några nackdelar? ► 4 Hur kör man en elcykel? 4 Hur kör man en elcykel? 4 Hur kör man en elcykel? ► 5 Får elcyklar köras i vanlig trafik i Sverige? 5 Får elcyklar köras i vanlig trafik i Sverige? 5 Får elcyklar köras i vanlig trafik i Sverige? ► 6 Hur långt går en elcykel? 6 Hur långt går en elcykel? 6 Hur långt går en elcykel? ► 7 Hur snabbt går en elcykel? 7 Hur snabbt går en elcykel? 7 Hur snabbt går en elcykel? ► 8 Hur stor effekt har elcykelns motor? 8 Hur stor effekt har elcykelns motor? 8 Hur stor effekt har elcykelns motor? ► 9 Laddas batteriet när man trampar? 9 Laddas batteriet när man trampar? 9 Laddas batteriet när man trampar? ► 10 Laddas batteriet när man bromsar? 10 Laddas batteriet när man bromsar? 10 Laddas batteriet när man bromsar? ► 11 Hur många laddningar klarar batteriet innan det måste bytas ut? 11 Hur många laddningar klarar batteriet innan det måste bytas ut? 11 Hur många laddningar klarar batteriet innan det måste bytas ut? ► 12 Hur lång tid tar en laddning? 12 Hur lång tid tar en laddning? 12 Hur lång tid tar en laddning? ► 13 Vilka batterityper har elcyklar? 13 Vilka batterityper har elcyklar? 13 Vilka batterityper har elcyklar? ► 14 Vad kostar en elcykel i drift? 14 Vad kostar en elcykel i drift? 14 Vad kostar en elcykel i drift? ► 15 Är inte elcykeln en försämring miljömässigt jämfört med en vanlig cykel? 15 Är inte elcykeln en försämring miljömässigt jämfört med en vanlig cykel? 15 Är inte elcykeln en försämring miljömässigt jämfört med en vanlig cykel? ► 16 Är det inte fusk att ha en elmotor på cykeln? 16 Är det inte fusk att ha en elmotor på cykeln? 16 Är det inte fusk att ha en elmotor på cykeln? ► 17 Var kan jag köpa en elcykel? 17 Var kan jag köpa en elcykel? 17 Var kan jag köpa en elcykel? ► 18 Vad skiljer en elcykel från en elmoped? 18 Vad skiljer en elcykel från en elmoped? 18 Vad skiljer en elcykel från en elmoped? ► 19 Ska jag köpa en färdig elcykel eller ett konverteringskit? 19 Ska jag köpa en färdig elcykel eller ett konverteringskit? 19 Ska jag köpa en färdig elcykel eller ett konverteringskit? ► 20 Vilket är bäst, att navmotorn sitter fram eller bak? 20 Vilket är bäst, att navmotorn sitter fram eller bak? 20 Vilket är bäst, att navmotorn sitter fram eller bak? ► 21 Motor med eller utan borstar? 21 Motor med eller utan borstar? 21 Motor med eller utan borstar? ► 22 Vilka typer av sensorer finns det som känner av hur mycket man trampar? 22 Vilka typer av sensorer finns det som känner av hur mycket man trampar? 22 Vilka typer av sensorer finns det som känner av hur mycket man trampar? ► 23 Hur räknar man på watt, volt och sånt där? 23 Hur räknar man på watt, volt och sånt där? 23 Hur räknar man på watt, volt och sånt där? ► Vad är en elcykel? ► En elcykel är en cykel med en elektrisk hjälpmotor. Man trampar på normalt sätt, men motorn känner av hur mycket (snabbt eller hårt beroende på sensor) man trampar och hjälper till i proportion till detta. Den exakta definitionen skiljer sig åt från land till land, men i Sverige definierar Transportstyrelsen en elcykel ("elassisterad cykel") som: elassisterad cykelelassisterad cykel ► Elmotorn kopplas in när trycket på tramporna ökar, till exempel för att göra det lättare att trampa i uppförsbackar och i stark motvind. ► Motorn får endast förstärka kraften från tramporna och får inte ge något krafttillskott vid hastigheter över 25 km/tim ► Motorns nettoeffekt får vara högst 250 watt. ► Om en elcykel avviker från dessa krav kommer fordonet att anses vara motordrivet, närmare bestämt en moped. Vilka är elcykelns fördelar? ► Elcykeln har alla fördelar som vanliga cyklar har: ► Rolig motion ► Gratis parkering ► Nollutsläpp ► Billig drift ► Man fastnar inte i bilköer

FAQ ► Man kan bära sitt fordon uppför trappor ► Men elcykeln har inte cykelns största nackdel: Brist på styrka i vissa situationer, som uppförsbackar och motvind. Tänk dig att du cyklar uppför en backe lika lätt som du cyklar nedför. Så upplevs en tur med elcykeln. Tack vare detta kan elcykeln i många fall ersätta bilen, till glädje för både plånboken och miljön. Har elcykeln några nackdelar? ► En elcykel väger några kg mer än en vanlig cykel. Batteriet kan ta slut, och då måste du cykla resten av din tur enbart med hjälp av benen. Men man ska tänka på att i jämförelse med cyklistens vikt är några kg inte mycket. En vanlig cykel kan väga kg, en elcykel omkring En cyklist som väger 70 kg behöver inte lägga mycket extra kraft för att förflytta de extra kilona. Fast för det mesta är förstås inte batteriet slut, och då kan man låta motorn arbeta. Dessutom går en tung cykel något snabbare i nedförsbackar. En annan nackdel kan vara att elcykeln är mer stöldbegärlig. Det kan motverkas genom att man tar med sig batteriet (vilket ofta är löstagbart) när man parkerar cykeln. Dels ser då inte cykeln ut som en elcykel lika mycket, dels tar man med sig en värdefull del. Hur kör man en elcykel? ► I stort sett som en vanlig cykel. Du behöver bara inte trampa lika hårt och fort. Du kan välja mellan att använda motorn endast i uppförsbackar och i motvind, eller låta den hjälpa till hela tiden. ► Får elcyklar köras i vanlig trafik i Sverige? ► De får köras precis som vanliga cyklar: På cykelvägar och de flesta bilvägar men inte på motorvägar och motortrafikleder. Hur långt går en elcykel? ► Så länge du orkar trampa. Men om du menar hur länge batteriet räcker så varierar det väldigt mycket beroende på cyklistens vikt och körsätt, och dessutom på terrängen och vädret, och förstås på batteriets egenskaper. Dagens kommersiella elcyklar har en räckvidd på km. Hur snabbt går en elcykel? ► Så snabbt du orkar trampa. Enligt de svenska reglerna ska motorn sluta hjälpa till vid 25 km/h. Det betyder inte att det inte går att cykla snabbare, bara att över 25 km/h går cykeln enbart på pedalkraft. ► Hur stor effekt har elcykelns motor? ► Enligt de svenska reglerna får motorn ge högst 250W. För att få en uppfattning om hur mycket det är: En typisk cyklist har en effekt på omkring 150W, vilket är en femtedels hästkraft. (Om du vill veta hur stor effekt du själv kan generera så kan du testa en modern träningscykel, de visar ofta exakt hur många Watt du genererar.) En vältränad cyklist kan ge 350W i tio minuter och upp till 600W i några sekunder, men kontinuerligt rör det sig om W. En intressant jämförelse är att en vanlig bil har flera hundra gånger så stor effekt som elcykeln, men rör sig ändå bara 1-3 gånger så fort i stadstrafik! Laddas batteriet när man trampar? ► Kort svar: Nej. Längre svar: Det laddas något när man cyklar fortare än vad motorn själv klarar av att upprätthålla (i nedförsbackar eller om man håller uppe farten genom att trampa mycket). Men elcykeln har inte konstruerats med detta som avsikt. Laddas batteriet när man bromsar? ► På de flesta elcyklar laddas inte batteriet när man bromsar, men det finns några modeller som har denna funktion, vilket kallas regenerativ broms. Hur många laddningar klarar batteriet innan det måste bytas ut? ► laddningar beroende på batterityp. Litium-jon-batterier räcker längst, laddningar. Blybatterier är sämst. Hur lång tid tar en laddning? ► Att ladda batteriet helt tar 4-10 timmar beroende på batterityp. Vilka batterityper har elcyklar? ► Det finns tre typer av batterier som används i elcyklar: ► Litium-jon (Li-Ion) - De bästa batterierna. Kostar mer än de andra, men de håller längre, väger minst och kan lagra mest energi. ► Nickel-Metall-Hydrid (NiMH) - Något sämre än Li-Ion, men något billigare. ► Slutna blybatterier (SLA) - Har funnits i decennier. Dessa är billigast, men håller sämst, kan lagra minst energi och är mycket tunga. Köp inte dessa batterier till din elcykel! Det är en föråldrad teknik. ► Vad kostar en elcykel i drift? ► Elen som krävs för att ladda batteriet en gång kostar i storleksordningen en krona. Om du kör 4 mil på en laddning så blir alltså milkostnaden 25 öre. Till driftskostnaden ska förstås också räknas batteribyte, vilket kanske behöver göras en gång vart tredje år och går på kr. Service kostar inte mycket mer än för en vanlig cykel. Någon speciell försäkring behövs inte, hemförsäkringen täcker elcykeln (något att tänka på för den som funderar på att skaffa sig en elmoped, vilken kräver en trafikförsäkring). Är inte elcykeln en försämring miljömässigt jämfört med en vanlig cykel? ► Kanske, men elcykeln ersätter i många fall bilen, inte den vanliga cykeln. Inte för alla resor förstås, men för många. Om du bara ska frakta dig själv och något litet paket eller en väska eller ryggsäck så finns ingen anledning att ta bilen. Att ta den vanliga cykeln tycker många känns motigt och tar bilen istället. Men med en elcykel slipper man de jobbiga bitarna av cykelturen - uppförsbackar, motvind, svett - och då är det troligare att man låter bli bilen. Enligt Greenpeace är elcykelns miljöpåverkan en sextiondel (1/60) av en vanlig bil. Man kan faktiskt argumentera för att en elcykel är mer miljövänlig än en vanlig cykel! En människa har nämligen en effektivitet på omkring 25%, medan en elmotor har en betydligt bättre effektivitet, omkring 80%. Mycket av energin i den mat du äter slösas bort på värme när dina muskler arbetar, men motorn blir inte lika varm. Och maten har producerats med hjälp av ganska mycket olja. Om du vill vara säker på att elen som elcykeln drivs av är miljövänlig så kan du skaffa en solcellspanel eller ett litet vindkraftverk och ladda batteriet på så sätt. Är det inte fusk att ha en elmotor på cykeln?

FAQ ► Om du deltar i en cykeltävling där alla andra har vanliga cyklar, så är det förstås fusk. Men man skaffar inte elcykel för att delta i cykeltävlingar, man gör det för att förflytta sig på ett praktiskt, billigt, kul och miljövänligt sätt. Elmotorn finns för att du ska uppmuntras att använda cykeln oftare, istället för att ta bilen. Är det något som borde kallas fusk så är det att transportera sig med ett fordon på 1000 kg som förbränner 0,5 liter bensin, när man lika gärna kan transportera sig med ett fordon på 25 kg som "förbränner" el motsvarande mindre än 0,01 liter bensin för samma sträcka. Var kan jag köpa en elcykel? ► Se listan på företag. Vad skiljer en elcykel från en elmoped? företag ► En elcykel är juridiskt jämställd med en vanlig cykel: ► Ingen hastighetsbegränsning (men hjälpmotorn får inte verka över 25 km/h) ► Får parkeras i vanliga cykelställ ► Får köras på cykelbanor ► Kräver inte hjälm eller trafikförsäkring ► En elmoped klass II: ► Får köras i högst 25 km/h (om typintyget är utfärdat före är gränsen 30 km/h) ► Får parkeras i vanliga cykelställ ► Får köras på cykelbanor ► Har krav på förarbevis (för de som fyller 15 år efter den 30 september 2009) förarbevis ► Har krav på hjälm och trafikförsäkring ► En elmoped klass I: ► Får köras i högst 45 km/h ► Skall parkeras på bilparkering eller parkering avsedd för MC ► Får inte köras på cykelbanor ► Har krav på förarbevis (för moped klass I eller bilkörkort) ► Har krav på hjälm och trafikförsäkring ► Inga av dessa fordon får färdas på motorväg eller motortrafikled. Ska jag köpa en färdig elcykel eller ett konverteringskit? ► När du vill skaffa en elcykel, har du två val: Att köpa en färdig elcykel eller bygga om en vanlig cykel med ett så kallat kit. Färdiga cyklar blir mer och mer vanliga och det är valet för de flesta. Om du har sinne och handlag för att meka och vill ha din cykel precis enligt dina önskemål så kan du köpa ett konverteringskit. Det består av alla delar du behöver för att bygga om en vanlig cykel till elcykel. Fördelen med det är att om du är van vid en viss cykel så behöver du inte avstå från den, utan kan göra om den till eldrift. Nackdelen med att konvertera sin cykel är att det inte blir lika snyggt, det finns inte riktigt någon bra plats för batteriet t ex. Vilket är bäst, att navmotorn sitter fram eller bak? ► Motorn fram: Om batteriet sitter ovanför bakhjulet är det bättre att motorn sitter i framhjulet, så att tyngden fördelas jämnt. Man får något bättre kontroll över cykeln, eftersom det blir lättare att stoppa sladd med styret. Om du ska konvertera din cykel så är det lättare med motorn fram. Men du kan inte ha fjädring i framgaffeln. Motorn bak: När motorn sitter bak så kan den hantera större krafter på grund av att ramen där är stabilare. Motor med eller utan borstar? ► De flesta elcyklar har borstlösa navmotorer. Sådana motorer behöver nästan inget underhåll och håller mycket längre än motorer med borstar, men kostar något mer. Välj en borstlös motor! Vilka typer av sensorer finns det som känner av hur mycket man trampar? ► Det finns två huvudtyper av sensorer, fartsensor och kraftsensor. Fartsensor: På många elcyklar finns det en fartsensor som känner av hur fort tramporna snurrar. Det elektroniska systemet kan sedan låta motorn hjälpa till i proportion till hur fort tramporna snurrar. Detta är en billig teknisk lösning och är utrustat på i stort sett 100% av alla cyklar i Kina, då de ändå har ett gashantag att styra motorn med. Det finns även sensorer som känner av att man trampar, och startar då motorn som omedelbart driver upp cykeln till den hastighet man har ställt in på kontrollpanelen, till exempel km/tim. I praktiken kan man alltså sakta röra runt pedalerna och ändå få cykeln att gå i 25 km/tim. Kraftsensor (torque-sensor): Detta är en sensor som känner av hur hårt man trampar, alltså hur mycket kraft (vridmoment) man lägger på varje tramp. Det elektroniska systemet styr motorn i proportion till denna kraft. Fördelen som brukar nämnas med kraftsensorn är: ► Du får maximal kraft när du som bäst behöver den. Med fart sensor i uppförsbacke går tramporna långsammare och du får proportionellt mindre kraft ju långsammare det går. För att få mer kraft måste du växla ned, därför att då går tramporna snabbare. Med kraftsensor känner systemet av hur hårt du trampar och det spelar ingen roll om du trampar långsamt. ► Eftersom du alltid får kraft beroende på hur hårt du trampar (när du behöver kraft) så känns en sådan cykel mer bekväm och följsam. (Detta kan dock vara individuellt.) ► En nackdel med kraftsensorn kan vara att man upplever att man måste anstränga sig mer om man växlar ned, eftersom kraften på tramporna då minskar..

FAQ ► Hur räknar man på watt, volt och sånt där? ► Ett exempel: Ditt batteri är på 10 Ah. Det betyder att det kan ge en ström på 1 Ampere under 10 timmar. En timme är 3600 sekunder; batteriet kan alltså ge 1 Ampere i sekunder, det kunde alltså lika gärna stå As (Amperesekunder) på batteriet. (Om batteriet verkligen kan ge 1 Ampere vet vi inte, men det spelar ingen roll när det är energin vi räknar fram.) Effekt = spänning * ström. Om batteriet har en spänning på 36 V så betyder det att det kan ge en effekt på 36*1 = 36 Watt i sekunder. Energi = effekt * tid. Batteriet kan alltså innehålla en energi på 36*36000 = Ws, vilket är detsamma som 1296 kJ. Anta att din motor är på 250 W och du enbart kör med hjälp av den. Anta vidare att motorns effektivitet är 80%. Då omvandlas 250*0,8 = 200 W till rörelseenergi, resten blir värme. Då kan du köra i /200 = 6480 s innan batteriet tar slut, alltså 1,8 timmar. Fast du kör ju aldrig på full effekt hela tiden, utan kanske hälften i genomsnitt. I så fall räcker batteriet dubbelt så länge, alltså 3,6 timmar. Om du har en snittfart på 15 km/timmen så kommer du alltså 54 km på en laddning. Eller om vi räknar enklare: Ta spänningen gånger amperetimmarna, det ger wattimmarna. En elcykel drar vanligtvis omkring 10 Wh/km, dela med det så får du hur långt du kan köra. T ex: 36V * 10Ah = 360 Wh. Dela med 10Wh så får du att batteriet räcker i 36 km. Som jämförelse kan vi notera att en liter bensin innehåller 32 MJ, alltså ca 25 gånger mer energi än det fulladdade batteriet. Det är alltså en oerhörd mängd energi en bil använder

BATTERI ► Hur många laddnigscykler klarar batteriet innan det måste bytas ut? ► laddningscykler beroende på batterityp. Litium-jon-batterier räcker längst, laddningar. Blybatterier är sämst. ► Hur lång tid tar en laddning? ► Att ladda batteriet helt tar 4-10 timmar beroende på batterityp. ► Vilka batterityper har elcyklar? ► Det finns tre typer av batterier som används i elcyklar: ► Litium-jon (Li-Ion) - De bästa batterierna. Kostar mer än de andra, men de håller längre, väger minst och kan lagra mest energi. ► Nickel-Metall-Hydrid (NiMH) - Något sämre än Li-Ion, men något billigare. ► Slutna blybatterier (SLA) - Har funnits i decennier. Dessa är billigast, men håller sämst, kan lagra minst energi och är mycket tunga. Köp inte dessa batterier till din elcykel! Det är en föråldrad teknik. ► Vad kostar en elcykel i drift? ► Elen som krävs för att ladda batteriet en gång kostar i storleksordningen en krona. Om du kör 4 mil på en laddning så blir alltså milkostnaden 25 öre

SENSOR O KABLAGE ► SENSOR VID BROMSHANDTAG ► HASTIGHETSSENSOR VID VEVPARTI ► SENSOR I MOTOR / HASTIGHET ► KOPPLINGAR I KABLAGET SKILJER MELLAN MODELLER ► STOR SKILLNAD MELLAN OLIKA TILLVERKARE. ► VISSA GENOMTÄNKTA, ANDRA INTE

STYRENHETER ► SITTER I REGEL I ANSLUTNING TILL BATTERIET. ► TAR EMOT SIGNAL FRÅN ANVÄNDAREN OCH VIDARBEFODRAR TILL MOTOR ► MJUKVARAN / PROGRAMMET I STYREHETEN ÄR DET SOM STYR AV/PÅSLAG OCH ÄR DEN STORA SKILLNADEN MELLAN OLIKA MODELLER

MOTOR ► FINNS FLERA OLIKA TILLVERKARE. ► PANASONIC, SONY, ASIEN MDF ► KVALITEN PÅ SPOLAR, HALLGIVARE OCH TÄTNINGAR ÄR DEN STORA SKILLNADEN. ► PLANETVÄXELN ÄR DET SOM BEHÖVS SERVAS OCH SMÖRJAS, RESTEN BYTS UT. ► VIKTIGT ATT DE ÄR TÄTA, KORRISION OCH SMUTS PAJAR MOTORN FORT.

RAMEN O ÖVRIGT ► Grundstommen är mycket olika från olika tillverkare. ► Vissa är bra kvalitet och andra ren skräp. ► Växelkomponeter och broms / hjul skiljer mycket mellan olika tillverkare. ► Bäst är cyklar som är byggda från grunden som el-cykel, minimalt med svaga punkter. ► Lack och ”rostfria” detaljer är känsliga i norden.

GRUNDPRINCIP ELMOTOR ► Likströmsmotorns ankarlindning och kommutator ► Den klassiska borstförsedda likströmsmotorn (PMDC) har funnits sedan 1800-talets slut. Dess funktion har beskrivits i annat sammanhang. Vi ska här titta lite närmare på principen för kommutering. Den ursprungliga ankarlindningen kallades för Grammes ring, och bestod av en spole lindad runt en järnring. Strömmen ansluts till spolen med två borstar som placerats i rät vinkel i förhållande till motorns permanenta magnetfält. Spolens ström och motorns permanenta magnetfält ger upphov till en kraft som vrider spolen, men eftersom borstarna hela tiden gör kontakt med "nya" lindningsvarv så kommer ringen med spolen att rotera utan att spolens magnetfält följer med. Den räta vinkeln mellan magnetfältet och strömmen ger motorn maximalt och konstant vridmoment. Dagens likströmsmotorer har ankarlindningar med andra och effektivare utföranden, men de arbetar fortfarande efter samma kommuteringsprincip. Grammes ring Grammes ring ► Dagens likströmsmotorer kommuteras efter samma principer som "Grammes ring", men utförandet av ankarlindningen är mycket effektivare. ► ► Både varvtal och vridmoment kan styras enkelt och exakt, vilket har lett till att den borstförsedda likströmsmotorn används som servomotor i många krävande tillämpningar.

► Ytterligare en fördel med att placera lindningarna i statorn är att det går enklare att kyla bort effektförluster från den stillastående statorn än från rotorn. ► Uppbyggnad

► En nackdel är dock den kraftiga gnistbildning som blir mellan borstarna och kommutatorn. Gnistorna ger upphov till skador på kommutatorn, och förslitning av borstarna. Likströmsmotorn har därför ett inneboende underhållsproblem. ► BLDC-motorn ► Till vänster den vanliga borstförsedda PMDC-motorn, till höger den borstlösa BLDC-motorn. ► Med elektronisk kommutering kan man undvika gnistbildning i motorn. Genom att vända motorn "ut och in", med permanentmagneterna på rotorn och lindningarna i statorn, slipper man överföra ström till rotorn. Sådana "elektroniskt kommuterade" småmotorer har funnits sedan talet. Inkopplingen av lindningarna sker med halvledarswitchar (transistorer) och rotorns vinkel avkänns med magnetfältskänsliga Hall- givare.

► BLDC-motorns uppbyggnad. ► Rotorns position känns av med hjälp av magnetfältskänsliga Hall-givare. Informationen från Hall- givarna matas till ett logiknät som kopplar om strömmen till lindningarna vid fasta rotorpositioner på ett sådant sätt att motorn roterar. ► BLDC-motorns kommutering. Rotorns vinkelläge avkänns med Hall-givare som styr inkopplingen av statorns "trefaslindning".

Noteringar