موضوع مقاله: دوچرخه برقی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # دوچرخه برقی | مقدمه: در این میان، شرکت‌هایی شکل گرفته‌اند که با طراحی‌های مدرن محصولات خود، سعی در به‌دست آوردن بازارهای سال‌های آینده را دارند. | ## بخش 1: دوچرخه برقی | با توجّه به اهمیت موضوع، در این بخش سه محصول مدرن دوچرخه‌های برقی که مراحل اولیه طراحی و تست خود را پشت سر می‌گذارند، معرفی خواهند شد. دوچرخه برقی به انگلیسی؛ دوچرخه برقی یا به صورت مخفف، E-bike، دوچرخهای است مجهز به یک موتور الکتریکی کوچک که دوچرخه‌سوار را در پدال زدن یاری می‌نماید. انواع مختلف بسیاری از دوچرخه‌های برقی در جهان وجود دارند، از مدل‌هایی که دارای یک موتور برقی کوچک هستند و پدال زدن را ساده‌تر می‌کنند تا مدل‌هایی که به یک موتورسیکلت کوچک (موتورگازی) نزدیکترند. به هرحال تا زمانی که فرد می‌تواند پدال بزند، دوچرخه برقی محسوب می‌گردد و به عنوان موتورسیکلت برقی شناخته نمی‌شود. دوچرخه برقی از باتریهای قابل شارژ استفاده می‌کند و معمولاً می‌تواند با سرعتی بین ۲۵ تا ۳۲ کیلومتر در ساعت حرکت نماید. بسته به قوانین کشورها میزان قدرت موتور و سرعت دوچرخه‌های برقی با هم متفاوت هستند، برخی موتور گازی‌های برقی دارای سرعت ۴۵ کیلومتر در ساعت هستند. به‌طور متوسط دوچرخه‌های برقی با یک باتری کاملاً شارژ شده می‌توانند مسافت بین ۲۵ تا ۶۰ کیلومتر را طی کنند که البته طول این مسافت بستگی به کیفیت دوچرخه، کیفیت باتری، شرایط جاده و حتی دمای هوا و شرایط جوی دارد. در بسیاری از مقررات، میان دوچرخه‌های برقی کمک‌پدالی و وسایل نقلیه موتوردار برقی تمایز گذاشته می‌شود. برای نمونه، در مقررات اتحادیه اروپا، دوچرخه‌های دارای کمک‌پدال با موتور کمکی با توان پیوسته حداکثر ۲۵۰ وات، در صورتی که کمک موتور هنگام توقف رکاب‌زدن قطع شود و پیش از رسیدن سرعت به ۲۵ کیلومتر بر ساعت کاهش یافته و قطع شود، از دامنه برخی مقررات تأیید نوع وسایل نقلیه موتوری خارج شده‌اند. اجزا و قطعات اصلی یک دوچرخه برقی یک دوچرخه برقی، دارای تمامی قطعات یک دوچرخه استاندارد (تنه، دوشاخ، دنده، کمک فنر و…) هست. به علاوه، یک دوچرخه برقی شامل یک دوچرخه عادی به علاوه قطعات زیر است: موتور موتور الکتریکی یکی از اجزای اصلی دوچرخهٔ برقی است و انرژی الکتریکی ذخیره‌شده در باتری را به گشتاور مکانیکی تبدیل می‌کند. در دوچرخه‌های برقی، موتور می‌تواند در توپی چرخ جلو، توپی چرخ عقب یا در بخش میانی دوچرخه و نزدیک محور رکاب نصب شود. موتورهای توپی معمولاً مستقیماً یکی از چرخ‌ها را به حرکت درمی‌آورند، در حالی که موتورهای میانی نیروی کمکی را از مسیر سامانهٔ انتقال قدرت دوچرخه به چرخ منتقل می‌کنند. محل نصب موتور می‌تواند بر توزیع وزن، کنترل‌پذیری، هزینه، نگهداری و توانایی حرکت در سربالایی اثر بگذارد. | ## بخش 2: دوچرخه برقی | این موتورها به دلیل حذف جاروبک و کموتاتور مکانیکی، معمولاً به نگهداری کمتری نیاز دارند و برای کاربردهای سبک الکتریکی، از جمله دوچرخه‌های برقی، رایج هستند. باتری و مدار حفاظت باتری، منبع ذخیرهٔ انرژی در دوچرخهٔ برقی است و انرژی لازم برای موتور، کنترل‌کننده و سایر تجهیزات الکتریکی را فراهم می‌کند. در دوچرخه‌های برقی از باتری‌های قابل شارژ استفاده می‌شود و در مدل‌های جدید، باتری‌های یون‌لیتیم به دلیل چگالی انرژی بالاتر و وزن کمتر، کاربرد گسترده‌ای دارند. یک سلول یون‌لیتیم از اجزایی مانند آند، کاتد، جداکننده، الکترولیت و کلکتورهای جریان تشکیل می‌شود. در هنگام شارژ و تخلیه، یون‌های لیتیم میان آند و کاتد جابه‌جا می‌شوند و جریان الکتریکی در مدار خارجی ایجاد می‌شود. بستهٔ باتری در دوچرخهٔ برقی معمولاً علاوه بر سلول‌ها، دارای مدار مدیریت یا حفاظت باتری است. این مدار برای پایش شرایطی مانند ولتاژ، جریان و دما به کار می‌رود و می‌تواند از باتری در برابر شارژ بیش از حد، تخلیهٔ بیش از حد، جریان بیش از حد و افزایش دما محافظت کند. این بخش توان الکتریکی دریافتی از باتری را تنظیم می‌کند و بر اساس ورودی‌هایی مانند حسگر کمک‌رکاب، دسته گاز، ترمز، نمایشگر یا سطح کمک انتخاب‌شده، جریان مناسب را به موتور می‌فرستد. در سامانه‌های کمک‌پدالی، کنترل‌کننده معمولاً داده‌های حسگر سرعت رکاب‌زدن یا حسگر گشتاور را دریافت می‌کند و متناسب با آن، توان کمکی موتور را تنظیم می‌کند. در سامانه‌های مبتنی بر گاز دستی، موتور می‌تواند با فرمان مستقیم دسته گاز فعال شود؛ هرچند وضعیت قانونی این نوع کنترل در کشورها متفاوت است. حسگر کمک‌رکاب حسگر کمک‌رکاب یا PAS سامانه‌ای است که رکاب‌زدن دوچرخه‌سوار را تشخیص می‌دهد و به کنترل‌کننده اجازه می‌دهد نیروی کمکی موتور را فعال یا تنظیم کند. در برخی سامانه‌ها، حسگر فقط چرخش رکاب را تشخیص می‌دهد؛ در سامانه‌های پیشرفته‌تر، حسگر گشتاور میزان نیروی واردشده به رکاب را نیز اندازه‌گیری می‌کند. دوچرخه‌های کمک‌پدالی، که در بسیاری از مقررات با عنوان پدلک یا چرخهٔ دارای کمک الکتریکی شناخته می‌شوند، معمولاً تنها هنگام رکاب‌زدن نیروی کمکی موتور را دریافت می‌کنند. در مقابل، برخی دوچرخه‌های برقی دارای سامانهٔ گاز دستی هستند که می‌تواند موتور را بدون وابستگی مستقیم به رکاب‌زدن فعال کند. | ## بخش 3: دوچرخه برقی | این قطعه می‌تواند به‌صورت اهرم انگشتی، دسته چرخشی یا ماشه‌ای طراحی شود و با تغییر فرمان کاربر، میزان توان یا گشتاور درخواستی از موتور را به کنترل‌کننده اعلام کند. برای نمونه، در مقررات بریتانیا، چرخهٔ دارای کمک الکتریکی باید پدال قابل استفاده داشته باشد، توان پیوستهٔ موتور آن بیش از ۲۵۰ وات نباشد و موتور نباید در سرعت‌های بالاتر از ۱۵٫۵ مایل بر ساعت، برابر با حدود ۲۵ کیلومتر بر ساعت، دوچرخه را به حرکت وادارد. صفحه نمایش به صورت کلی دو نوع صفحه نمایش LED و LCD بر روی دوچرخه برقی قابل نصب است. صفحه نمایش LED دارای قیمت مناسب‌تری بوده و تنها میزان شارژ باتری را نشان می‌دهد. صفحه نمایش LCD علاوه بر میزان شارژ؛ سرعت حرکت، زمان حرکت و چندین پارامتر دیگر را نیز نشان می‌دهد. انواع روش‌های استفاده از دوچرخه برقی به‌طور کلی به سه روش می‌توان از دوچرخه برقی استفاده کرد: می‌توانید مانند دوچرخه معمولی با پدال زدن و بدون استفاده از موتور، دوچرخه سواری کنید. می‌توانید با استفاده از دسته گاز تعبیه شده بر روی فرمان دوچرخه، سرعت دوچرخه را تنظیم کنید و از قدرت موتور لذت ببرید در صورتی که تمایل داشته باشید که در کنار رکاب زدن، موتور الکتریکی به عنوان نیروی کمکی به شما کمک کند، بایستی سنسور کمک رکاب (PAS) که یک آپشن اضافی است را روی دوچرخه نصب کنید. با استفاده از این سنسور می‌توانید انتخاب کنید که چه میزان از نیروی مورد نیاز دوچرخه توسط موتور الکتریکی تأمین شده و چه میزان از آن با استفاده از رکاب زدن شما به چرخ منتقل شود. سازنده‌های مطرح دوچرخه برقی در ایران صنعت دوچرخه دارای سابقه طولانی در کشور است. با مطرح شدن دوچرخه‌های برقی، سازنده‌ای سنتی دوچرخه در کشور اقدام به مونتاژ دوچرخه‌های برقی نمودند. به علاوه برخی دیگر از وارد کنندگان خرد نیز دوچرخه‌های کم کیفیت چینی را به کشور وارد کردند. از این روست که دوچرخه‌های برقی موجود در کشور در بسیاری از موارد دارای کیفیت قابل قبول نبوده و خصوصاً در زمینه باتری به سرعت دچار مشکل می‌شوند. از سوی دیگر، دوچرخه‌های برقی فروخته شده توسط تولیدکنندگان کوچک عموماً از لحاظ خدمات پس از فروش و تأمین قطعات دچار مشکل بوده و در صورت وجود هر نوع اشکال بلا استفاده خواهند شد. در این میان، برخی از تولیدکنندگان قدیمی و برخی از شرکت‌های دانش بنیان با سرمایه‌گذاری بر روی تولید قطعات اصلی دوچرخه برقی اقدام به تولید دوچرخه‌های با کیفیت بالا نموده‌اند. | ## جمع‌بندی | به علاوه، با توجه به اینکه دانش فنی دوچرخه برقی در این مجموعه‌ها بومی گردیده است، دوچرخه‌های تولیدی از لحاظ تأمین قطعات و انجام خدمات به خوبی پشتیبانی می‌شوند.