Elektrikli bisiklet

Ensey Motorlu Bisikletlerden Şişman Lastikli Bisiklet

Pedego Trail Tracker elektrikli bisiklet

Dağ bisikleti tarzı e-bisiklet: Cyclotricity Stealth

Moped tarzı e-bisiklet: A2B Bicycles Ultramotor metro/oktav

E-bisiklet şarj istasyonu, Almanya

Xmera Elektrikli Bisiklet

E-bisiklet olarak da bilinen elektrikli bisiklet tahrik için birleşik elektrik motoru kullanan bisiklettir. Sürücünün pedal gücüne yardımcı olmak için yalnızca küçük bir motorlu e-bisikletten (pedelek) moped tarzı işlevselliğe daha yakın daha güçlü e-bisikletlere kadar pek çok e-bisiklet türü vardır. Hepsi sürücü tarafından pedal çevirme özelliğini korur ve bu nedenle elektrikli motosiklet değildirler.

E-bisiklet şarj edilebilir pil kullanır ve hafifleri 25–32 km/saat (16-20 mil/saat) kadar hızlarda gidebilir, yerel yasalara bağlı olarak daha güçlüleri 45 km/saat 'den (28 mil/saat) fazla hız yapabilir.

Almanya gibi bazı yerlerde popülerlik kazanmakta ve geleneksel bisikletlerden pazar payı almaktadır, Çin gibi yerlerde fosil yakıtla çalışan mopedin ve küçük motosikletin yerini alıyor.

Elektrikli motor batarya tahrikini başka elektrik kaynağıyla birleştirdiğinden e-bisiklet, hibrit elektrikli araç gibi çalışır ama bu kez içten yanmalı motor gücü yerine pedaldan gelen gücü kullanılır. Bu nedenle bazı durumlarda kullanılan terimler hibrit elektrikli bisiklet veya hibrit pedallı elektrikli bisiklet olacaktır.

Yerel yasalara bağlı olarak çoğu e-bisiklet (örneğin pedelek ler) yasal olarak moped veya motosiklet yerine bisiklet olarak sınıflandırılır. Bu onları genellikle elektrikli motosiklet olarak sınıflandırılan daha güçlü iki tekerlekli araçların sertifikasyonu ve kullanımıyla ilgili daha katı kanunlardan muaf tutar. E-bisikletler ayrıca ayrı ayrı tanımlanabilir ve farklı elektrikli bisiklet yasaları kapsamında ele alınabilir.

E-bisiklet 19. yüzyılın sonlarından beri kullanılan motorlu bisikletin elektrik motorlu çeşitleridir. Bazı bisiklet paylaşım sistemleri bunları kullanır.

Tarihçe

E-bisiklet 1932 (Philips & Simplex tarafından)

1890'larda elektrikli bisikletler çeşitli ABD patentlerinde belgelendi. Örneğin 31 Aralık 1895 tarihinde Ogden Bolton Jr., "arka tekerleğe takılı, 6 kutuplu, fırçalı ve komütatör doğru akımlı (DC) göbek motorlu", bataryayla çalışan bisiklet için ABD patent 552.271 patentini aldı. Vitesi yoktu ve motor 10 voltluk bir bataryadan 100 amper (A) akım çekebiliyordu.

İki yıl sonra 1897'de Boston'lu Hosea W. Libbey, "çift elektrikli motor" ile çalışan bir elektrikli bisiklet (ABD patent 596.272) icat etti. Motoru aynakol aksının göbeğinde tasarlanmıştı. Bu model daha sonra 1990'ların sonunda Giant Lafree e-bisikletleri tarafından yeniden icat ve taklit edildi. 1898'de tekerleğin dış kenarında bir tahrik kayışını kullanan arkadan çekişli elektrikli bisiklet Mathew J. Steffens tarafından patentlendi. Ayrıca John Schnepf 1899 tarihli ABD patent 627.066 ile arka tekerlek sürtünmeli "makaralı tekerlek" tarzı tahrikli elektrikli bisikletini tasvir etti. Schnepf'in buluşu daha sonra 1969'da GA Wood Jr. tarafından ABD patent 3.431.994 ile yeniden incelendi ve genişletildi. Wood'un cihazı dişli dizisiyle bağlı 4 fraksiyonel beygir gücü motoru kullanıyordu.

1990'ların sonunda tork sensörleri ve güç kontrolleri geliştirildi. Örneğin Japonya'dan Takada Yutky 1997'de böyle bir cihaz için patent başvurusunda bulundu.

1992'de Vector Services Limited Zike adlı bir e-bisikleti sundu ve sattı. Bisikletin çerçevesine yerleştirilmiş NiCd pilleri ve 850 gr sabit-mıknatıslı motoru vardı . Zike'ye rağmen 1992'de neredeyse hiç ticari e-bisiklet yoktu.

Japon otomotiv devi Yamaha 1989'da E-bike'nin ilk prototiplerinden birini yaptı ve 1993'te pedal destek sistemini icat etti.

Üretim 1993'ten 2004'e tahmini olarak %35 arttı. Bunun aksine Gardner'a göre 1995'te normal bisiklet üretimi 107 milyon birim zirvesinden aşağı düştü.

Amerikan otomobil ikonu Lee Iacocca 1997 yılında E-bike SX adlı elektrikli bisiklet modeli üreten bir şirket olan EV Global motors'ı kurdu ve bu Amerika Birleşik Devletleri'nde e-bisikleti popülerleştirmek için ilk çabalardan biriydi.

Daha ucuz e-bisikletlerin bazılarında hacimli kurşun asit piller kullanılırken daha yeni modeller genellikle daha hafif, daha yoğun kapasiteli NiMH, NiCd ve/veya Li-ion piller kullanıldı. Performans değişir ancak genel olarak Li-ion pillerin menzili ve hızı diğerlerinde daha fazladır.

BLDC Bisiklet Göbek Motoru

2001 yılına gelindiğinde e-bisiklet, elektrikli bisiklet, "pedelec", pedal destekli ve güç destekli bisiklet terimleri e-bisikletleri ifade etmek için yaygın olarak kullanıldı.

"Elektrikli motosiklet" veya "e-motosiklet" terimleri 80 kilometre/saat (50 mph) hıza kadar çıkan daha güçlü modelleri ifade eder.

Hosea W. Libbey tarafından yukarıda bahsedilen 1897 buluşu gibi paralel hibrit motorlu bisiklette insan ve motor güç girdileri ya orta göbek(alt braket), arka tekerlek ya da ön tekerlekte mekanik olarak bağlanırken seri hibrid çevrimde insan ve motor güç girişleri diferansiyel dişli ile birleştirilir.

Elektronik) seri hibrit çevrimde insan gücü elektriğe dönüştürülür ve doğrudan motora beslenir ve çoğunlukla ek elektrik gücü bataryadan sağlanır.

2007 yılına gelindiğinde, e-bisikletlerin büyük Çin şehirlerinin sokaklarındaki tüm iki tekerlekli araçların yüzde 10 ila 20'sini oluşturduğu düşünülüyordu.

Tipik bir birimin bataryayı şarj etmesi için 8 saat gereklidir ve bu depolanan güç yaklaşık 20 km/saatlik hızda 40–48 km (25-30 mil) yol gitmeye yeterlidir.

Sınıflar

Pedelek Şeması

E-Bisiklet Şeması

Farklı e-bisiklet türleri

E-bisikletler elektrik motorlarının verebileceği güce ve kontrol sistemine yani motordan gelen gücün ne zaman ve nasıl uygulandığına göre sınıflandırılır. E-bisikletlerin sınıflandırılması karmaşıktır çünkü tanımın çoğu bir bisikleti neyin oluşturduğuna ve bir moped veya motosikleti neyin oluşturduğuna ilişkin yasal nedenlerden kaynaklanır. Bu nedenle e-bisikletlerin sınıflandırması ülkeler ve yerel yargı bölgeleri arasında büyük ölçüde farklıdır.

Bu yasal karmaşıklıklara rağmen e-bisikletlerin sınıflandırılmasına esasen e-bisikletin motorunun sürücüye pedal destek sistemi kullanarak mı yoksa isteğe bağlı güçle mi yardımcı olacağına karar verilir. Bunların tanımları aşağıdaki gibidir:

• Pedal destekli(Pedelek) elektrik motoru pedal çevirerek düzenlenir. Pedal yardımı sürücünün pedal çevirirken çabasını artırır. Pedelek denilen bu e-bisikletlerin pedal çevirme hızını, pedal çevirme kuvvetini veya her ikisini birden algılayan sensörü vardır. Frenlemenin motoru devreden çıkardığı da algılanır.
• İsteğe bağlı güç ile motor çoğu motosiklet veya scooter'daki gibi gidondaki güç tutamağıyla etkinleştirilir.

Bu nedenle e-bisikletler şu şekilde sınıflandırılabilir:

• Yalnızca pedal destekli e-bisikletler: ya pedelekler (yasal olarak bisiklet olarak sınıflandırılır) veya S-Pedelekler (yasal olarak moped olarak sınıflandırılır)
  • Pedelekler: yalnızca pedal yardımı vardır ancak motor aşırı hıza değil yalnızca (genellikle 25 km/s) kadar yardımcı olur, 250 watt'a kadar motor gücü genellikle yasal bisiklet olarak sınıflandırılır
  • S-Pedelekler: yalnızca pedal destekli, motor gücü 250 watt'tan fazla, motor desteği durana kadar daha yüksek hıza çıkabilir (örn., 45 km/s), yasal olarak moped veya motosiklet olarak sınıflandırılır (bisiklet değil)
• İsteğe bağlı güç ve pedal destekli e-bisikletler
• Yalnızca isteğe bağlı güç veren e-bisikletler: genellikle pedeleklerden daha güçlü motorları vardır ancak her zaman değil, bunlardan daha güçlü olanları yasal olarak moped veya motosiklet olarak sınıflandırılır

Yalnızca pedal yardımı

Pedal destekli E-bisikletler genellikle pedelek olarak adlandırılır, ancak uygun pedelekler ve daha güçlü S-Pedelekler olarak sınıflandırılabilir.

Burada kullanılan " pedelek" (pedaldan ped, elektrik'den ele, cycle'dan Türkçe okunuşa göre ki) terimi nispeten az-enerjili elektrik motoru ve yeterli ama aşırı hızlı olmayan pedal yardımlı e-bisikleti belirtir. Pedelekler düşük güçlü motosiklet veya moped yerine yasal olarak bisiklet olarak sınıflandırılır.

Pedeleklerin en net tanımı AB den gelmektedir. Motorlu taşıtlara yönelik AB direktifi (EN15194 standardı) aşağıdaki durumlarda bisikleti pedelek olarak kabul eder:

1. pedal yardımı, yani yalnızca sürücü pedal çevirirken devreye giren motorlu desteği bisiklet 25   km/saate hıza ulaşılınca devre dışı kalır ve
2. motor 250 watt'tan fazla olmayan maksimum sürekli nominal güç ürettiğinde (n.b. motor kısa süreler için daha fazla güç üretebilir, örneğin sürücünün dik bir yokuşu çıkmaya çalıştığı zamanlar).

Bu koşullara uyan e-bisiklet AB'de pedelek olarak kabul edilir ve yasal olarak bisiklet olarak sınıflandırılır. EN15194 standardı AB'nin tamamında geçerlidir ve ayrıca bazı AB üyesi olmayan Avrupa ülkeleri ve ayrıca bazı Avrupa dışı yargı bölgelerince (Avustralya'daki Viktorya eyaleti gibi) de benimsenmiştir.

Pedelekler kullanılan geleneksel bisikletlere çok benzer - elektrik motoru yalnızca örneğin sürücü tırmanırken veya karşı rüzgarla mücadele ederken yardım eder. Pedelekler bu nedenle bisiklet sürmenin çoğu kişi için günlük ulaşım aracı olarak bisiklete binmeyi düşünemeyecek kadar yorucu olduğu tepelik bölgelerdeki insanlar için özellikle yararlıdır. Aynı zamanda kalp, bacak kası veya diz eklemi vb. gibi sorunları olan ve yardıma gerek duyan biniciler için de yararlıdır.

S-Pedelekler

Yasal olarak bisiklet olarak sınıflandırılmayan daha güçlü pedelekler Almanya'da S-Pedelecs olarak adlandırılır (Schnell-Pedelecs'in kısaltması yani Speedy-Pedelecs veya Türkçe: Hızlı-Pedelekler). Bunların 250 watt'tan daha güçlü ve daha az sınırlı veya sınırsız pedal destek motoru vardır yani motor bir kez 25 km/saate hıza çıkar çıkmaz sürücüye yardım etmeyi bırakmaz. S-Pedelek sınıfı e-bisikletler bu yüzden bisiklet yerine moped veya motosiklet olarak sınıflandırılır ve (yargı alanına bağlı olarak) kayıtlı ve sigortalı olması gerekebilir sürücünün bir tür ehliyete (araba veya motosiklet) ihtiyacı olabilir ve motosiklet kaskı takması gerekebilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde birçok eyalet S-Pedelekleri Sınıf 3 kategorisine almıştır. Sınıf 3'te e-bisikletler <= 750 watt güce eşit veya daha az güçlü ve 28 mil/saat hızı ile sınırlıdır.

İsteğe bağlı güç ve pedal yardımı

Yeni elektrikli bisikletlerden bazıları güç verme tutamağı olan veya olmayan bir pedal destek sistemi (PAS) içerir. Bu, kullanıcıların her şarjda menzil mesafesini artırmak için elektrik motorunun yanında pedalı da çevirmesine olanak tanır.

Elektrikli olmayan bisikletleri e-bisiklete dönüştürmek için elektrikli bisiklet dönüştürme kitleri de vardır.

Yalnızca isteğe bağlı güç

Bazı e-bisikletlerde yalnızca isteğe bağlı güç esasına göre çalışan bir elektrik motoru vardır. Bu durumda elektrik motoru tıpkı bir motosiklet veya scooter'daki gibi genellikle el tutamağındaki güç tutamağını kullanılarak çalıştırılır. Bu tür e-bisikletlerin genellikle ancak her zaman değil pedeleklerden daha güçlü motorları vardır.

Yalnızca isteğe bağlı güç kullanan e-bisikletle sürücü şunları yapabilir:

1. sadece pedal gücü ile sürüş.
2. tek başına güç tutamağını kullanarak elektrik motoruyla sürüş.
3. ikisini aynı anda birlikte kullanarak sürüş.

Sadece isteğe bağlı güç sağlayan bazı e-bisikletler, bisikletler olarak sınıflandırılmak bir yana neredeyse hiç karıştırılamaz. Örneğin Noped, Ontario Ulaştırma Bakanlığınca pedalsız veya pedalları motorlu bisikletlerinden çıkarılmış e-bisikletler için kullanılan bir terimdir. Bunlar elektrikli moped veya elektrikli motosiklet olarak sınıflandırılır.

Hukuki durum

Ülke/yargı	e-bisiklet tipi	Hız sınırı, km/saat	mil/saat	Watt sınırı	Ağırlık sınırı, kg	Yaş şartı	Plaka ister mi	Bisiklet yollarında izin verilir mi	Kaynakça & dip notları
Avusturya	pedelec	25 + 10%	15.5	250	Yok	Yok	Hayır	Evet	ACT NSW NT QLD SA Tas Vic WA
Avusturya	elle-güç verme	Yok	Yok	200	Yok	Yok	Hayır	Evet	ACT NSW NT QLD SA Tas Vic WA
Kanada	el-güç verme	32	20	500	Yok	Çeşitli	Hayır	Belediyeden belediyeye kanunlarla değişir
Çin	Bilinmiyor	30	18.5	Yok	20	Yok	Hayır	Evet	(***)
Avrupa Birliği ve Norveç	pedelec	25 +10%	15.5	250	Yok	Yok	Hayır	Evet
Almanya	s-pedelec	45	28	350	Yok	16	Evet	Hayır
Norveç	hız pedelec	45	28	500	Yok	Yok	Evet	Hayır (*)
Hong Kong	hiç izin verilmez	–	–	–	–	–	–	–	(**)
İsrail	pedelec	25	15.5	250	30	16	Hayır	Evet
Meksika	her ikisi	motosikletlerle aynı	motosikletlerle aynı	–	–	15+	Evet	Hayır
Yeni Zelanda	pedelec	Yok	Yok	300	Yok	Yok	Hayır	Evet
Tayvan	her ikisi de	25	16	Yok	40	Yok	Hayır	Evet
Türkiye	pedelec	25	15.5	250	Yok	Yok	Hayır	Evet
Birleşik Krallık	pedelec	25	15.5	250	30	14	Hayır	Evet
Birleşik Devletler	elle-güç verme	32	20	750	Yok	Yok	Hayır	Değişir	(***)

(*) Elektrikli sistemleri kapalıyken bisiklet yollarında izin verilir (**) Bu bölgede elektrikli bisikletler yasa dışıdır (***) Bazı bölgelerde özel düzenlemeler vardır, Elektrikli bisiklet yasaları altındaki ilgili girişe bakın.

E-bisikletler ve elektrikli scooterlar 2008'de Pekin'de uzman bir mağazada. (Y2750 yaklaşık 400 ABD dolarıdır)

E-bisikletler, 2010 başlarında tahmini 120 milyonluk filo ile Çin'de yaygındır.

Birleşik pil seviyesi ölçümüne sahip hibrit bisiklet hız göstergesi.

Popülerlik

Dünya çapında e-bisiklet kullanımı 1998'den beri hızlı bir büyüme yaşadı.

Çin dünyanın önde gelen e-bisiklet üreticisidir. Hükûmet tarafından yetkilendirilmiş bir endüstri grubu olan China Bicycle Association'ın verilerine göre 2004 yılında Çinli üreticiler 7.5 milyon adet sattı. 2003 yılı satışlarının neredeyse iki katı olan ülke çapında e-bisiklet 2005'te yurt içi satışlar 10 milyona ve   2006'da 16-18 milyona ulaştı. 2016'da yaklaşık Çin'de günlük olarak 210 milyon elektrikli bisiklet kullanıldı.

Avrupa'da 2007'de 200.000 ve 2009'da 500.000 adet olmak üzere 2010'da toplam 700.000 e-bisiklet satıldı. 2016 yılında Avrupa'da yaklaşık 2 milyon adet satıldı. 2019'da AB AB üreticilerini korumak için ithal edilen Çin e-bisikletlerine % 79,3 oranında koruyucu bir gümrük vergisi uyguladı.

Teknik

Motorlar ve aktarma organları

Elektrikli bisikletlerde kullanılan en yaygın iki göbek motor tipi fırçalı ve fırçasızdır.

Maliyet ve karmaşıklık açısından değişen birçok biçim vardır; hem doğrudan tahrikli hem de dişli motor üniteleri kullanılır. Zincir tahriki, kayış tahriki, göbek motorları veya sürtünme tahriki kullanılarak hemen hemen her pedal çevrimine elektrikli güç destek sistemi eklenebilir.

Fırçasız göbek motorları modern tasarımlarda en yaygın olanıdır. Stator aksa sağlam bir şekilde sabitlenirken motor tekerlek göbeğinin içine yerleştirilmiştir ve mıknatıslar tekerleğe takılır ve tekerlekle birlikte döner. Bisikletin tekerlek göbeği motordur.

Kullanılan motorların güç seviyeleri mevcut yasal kategorilerden etkilenir ve genellikle ama her zaman 750 watt'ın altıyla sınırlı değildir. önden çekişli modelde motor ön göbekte, arkadan çekişli modelde motor arka göbektedir.

Genellikle orta tahrik sistemi denilen başka bir elektrikli yardımcı motor türü popülerlik kazanmaktadır. Bu sistemle elektrik motoru tekerleğin içine değil ancak genellikle orta göbek kovanının yakınına (genellikle altına) takılır. Daha tipik biçimlerde motordaki bir dişli bisikletin ayna kolunun kollarından birine sabitlenmiş bir kasnak veya dişli ile kenetlenen bir kayış veya zinciri çalıştırır. Böylece tahrik tekerlek yerine pedallarda sağlanır ve sonunda tahrik gücü tekerleğe bisikletin standart tahrik grubuyla uygulanır.

Güç, zincir ve dişli üzerinden uygulandığından güç aktarma sisteminin hızlı aşınmayasını engellemek için güç yaklaşık 250-500 watt ile sınırlıdır.

Arka göbekte dahili dişli göbeği ile birleşik elektrikli orta tahrik yeniden devreye girme anında dişlilere gelen şoku yumuşatmak için kavrama mekanizmasının bulunmaması nedeniyle özen gerektirir. Sürekli değişken bir şanzıman veya tam otomatik bir dahili dişli göbeği geleneksel dahili dişli göbeklerinin mekanik kaplinleri yerine sıvı bağlantı için kullanılan yağların viskozitesinden kaynaklanan şokları azaltabilir.

Piller

E-bisikletler şarj edilebilir pilleri, elektrik motorlarını ve bir çeşit kontrol kullanır. Kullanılan pil sistemleri arasında sızdırmaz kurşun asit (SLA), nikel-kadmiyum (NiCad), nikel-metal hidrit (NiMH) veya lityum iyon polimer (Li-iyon) bulunur. Piller voltaja, toplam şarj kapasitesine (amper saat), ağırlığa, performans düşmeden önceki şarj döngüsü sayısına ve aşırı voltaj şarj koşullarının üstesinden gelme yeteneğine göre değişir.

E-bisikletleri kullanmada harcanan enerji maliyeti azdır ama pil değiştirme maliyetleri yüksektir. Pil paketinin ömrü kullanım türüne göre değişir. Sığ deşarj/yeniden şarj döngüleri genel pil ömrünü uzatmaya yardımcı olur.

Menzil e-bisikletlerde önemli bir konudur ve motor verimliliği, pil kapasitesi, sürüş elektroniğinin verimliliği, aerodinamik, tepeler ve bisiklet ile sürücünün ağırlığı gibi faktörlerden etkilenir.

Canadian BionX veya American Vintage Electric Bikes gibi bazı üreticiler rejeneratif frenleme seçeneklidir yani motor, fren balataları devreye girmeden önce bisikleti yavaşlatmak için jeneratör görevi yapar. Bu fren balatalarının ve tekerlek jantlarının menzilini ve ömrünü uzatır.

PHB gibiyakıt hücrelerinin kullanıldığı denemeler de vardır.

Arabalar ve bazı SUV'lar için pilleri tamamlamak veya değiştirmek için süper kapasitörlerle bazı deneyler de yapılmıştır.

1980'lerin sonunda Tour de Sol güneş enerjili araba yarışı için İsviçre'de geliştirilen e-bisikletler güneş şarj istasyonlarıyla birlikte geldi ancak bunlar daha sonra çatılara sabitlendi ve elektrik şebekesine beslenecek şekilde bağlandı.

Bisikletler daha sonra bugün olduğu gibi şebekeden şarj edildi. E-bisiklet pilleri geçmişte daha büyük şirketler tarafından üretilirken birçok küçük ve orta ölçekli şirket daha dayanıklı piller yapmak için yenilikçi yeni yöntemler kullanmaya başladılar.

Son teknoloji ürünü özel yapım otomatik hassas CNC punta kaynak makineleri ile 18650 pil paketleri yapıldı ve kendin yap e-bisiklet üreticileri arasında yaygınlaştı.

Kumandalar

Fırçalı veya fırçasız motora uyacak şekilde tasarlanmış iki farklı kumanda türü vardır. Fırçasız motorlar, kumandaların maliyeti düşmeye devam ettikçe daha yaygınlaşmaktadır. (Bu iki tip arasındaki farkları kapsayan DC motorlar sayfasına bakınız.)

Fırçasız motorlar için kumandalar: E-bisikletler yüksek başlangıç torku gerektirir ve bu nedenle fırçasız motorlar kullanan modellerde hız ve açı ölçümü için normalde Hall sensörü komütasyonu vardır. Elektronik kumanda, sensör girdilerinin, araç hızının ve gerekli kuvvetin bir fonksiyonu olarak yardım eder. Kumandalar genellikle potansiyometre veya Hall Etkili döndürme kolu (veya başparmakla çalıştırılan manivela kolu), hassas hız ayarı için kapalı döngü hız kumandası, aşırı voltaj için koruma mantık devresi, aşırı akım ve ısıl koruma aracılığıyla girişe imkan verir.

Pedal yardım işlevli bisikletlerin krank mili üzerinde frekansı pedal çevirme hızıyla orantılı olan bir dizi darbeye yol açan Hall sensörüyle birleşik mıknatıs halkalı diski vardır. Kumanda, motora giden gücü ayarlamak için darbe genişlik modülasyonu kullanır. Bazen rejeneratif frenleme için destek sağlanır ancak nadiren frenleme ve az bisiklet kütlesi geri kazanılan enerjiyi sınırlar. 200 W, 24 V Fırçasız DC (BLDC) motor için uygulama notunda bir uygulama açıklanmıştır.

Fırçalı motorların kumandaları: Fırçalı motorlar aynı zamanda e-bisikletlerde de kullanılır ancak dahili az verimlilikleri nedeniyle daha az yaygındır. Ancak fırçalı motorlar için kumandalar Hall sensörlü geri bildirim gerektirmedikleri ve normalde açık döngü kumandaları olarak tasarlandıklarından çok daha basit ve daha ucuzdur. Bazı kumandalar birden fazla voltajı düzenleyebilir.

Tasarım çeşitleri

Perakende dönüşüm kiti kullanılarak e-bisiklete dönüştürülen standart bisikleti gösteren şema

Katlanan bir e-bisiklet

Su şişesi biçimli küçük pil kullanan Cytronex bisikletleri gibi tüm e-bisikletler birleşik motorlu geleneksel itmeli bisikletler şeklini alamaz. Bazıları az kapasiteli motosiklet görünümündedir ancak boyutları daha küçüktür ve benzinli motordan ziyade elektrik motorludur. Örneğin Sakura e-bisikleti standart e-bisikletlerde bulunan 200 W motorludur aynı zamanda plastik örtülü, ön ve arka lambalı ve hız göstergelidir. Modern bir moped olarak tasarlanmıştır ve çoğu zaman birbiri ile karıştırılır.

Elektriksiz bisikleti elektrikli eşdeğerine dönüştürmek detaylı olabilir ancak artık piyasada çok sayıda "tekerleği değiştir" çözümü vardır.

Elektrikli İtici Römork herhangi bir bisikleti iten çekiciye motor ve bataryayı katan e-bisiklet tasarımıdır. Böyle bir römork iki tekerlekli Ridekicktir.

Diğer daha nadir tasarımlar arasında amaçlı bir ulaşım aracı olmaktan çok "eğlence" veya "yenilik" amaçlı e-bisiklet olarak tasarlanan "helikopter" tarzı e-bisiklet vardır.

Elektrikli kargo bisikletleri sürücünün insan gücüne tamamlayan elektrik gücü olmadan taşınması zor olan büyük, ağır eşyaları taşımasına imkan verir.

Pek çok e-bisiklet tasarım çeşidi vardır. Bunlardan bazılarında piller şasiye bazılarındaysa bir borunun içine yerleştirilmiştir.

Çeşitli tasarımlar (yukarıda bahsedilenler dahil) çoğu bölge yasasına uyacak şekilde düzenlenmiştir ve pedallı olanlar diğer ülkelerin yanı sıra Birleşik Krallık'taki yollarında da kullanılabilir.

Katlanır e-bisikletler de vardır.

Elektrikli kendi kendini dengeleyen tek tekerlekli bisikletler çoğu ülkede e-bisiklet mevzuatına uymaz ve bu nedenle yolda kullanılamaz ancak kaldırımda kullanılabilir. Bunlar en ucuz elektrikli bisikletlerdir ve şehir içi kullanım için ve otobüsler dahil toplu taşıma araçlarıyla birleştirilmek üzere son kilometrelerinde yolculuk yapanlar tarafından kullanılır.

Üç tekerlekli bisikletler

250 kg'a kadar taşıma kapasiteli Londra'da kullanılan modern bir elektrikli kargo üç tekerlekli aracı

E-bisiklet mevzuatına uygun elektrikli üç tekerlekli bisikletler de üretildi. Bunların hızı azdır ve genellikle engelliler tarafından tercih edilir. Şehir merkezlerinde paket teslimatları için bunları kullanan küçük ama artan sayıda kurye ile yük taşıyan üç tekerlekli bisikletler kullanılır. Bu üç tekerlekli bisikletlerin son tasarımları pedal çevrimi ile küçük bir minibüs arasıdır.

Bazı insanlar bisikletlere kıyasla üç tekerlekli bisikletlerin sunduğu ek dengeyi sevse de viraj almak daha zor olabilir.

Sağlık etkileri

E-bisiklet kullanımının fiziksel etkinlik miktarını artırdığı gösterildi. 7 Avrupa kentindeki e-bisiklet kullanıcıların, daha uzun yolculuklar yaptıkları için diğer bisikletçilerden %10 daha fazla haftalık enerji harcadıkları hesaplanmıştır.

E-bisikletler ayrıca uzun süre egzersiz yapmakta güçlük çeken kişiler için (örneğin yaralanma veya aşırı kilo nedeniyle) bisiklet sürücünün pedal çevirmekten kısa molalar vermesine izin vereceği ve aynı zamanda bisikletçiye güven sağlayabileceği için bir egzersiz kaynağı olabilir. Çok yorulmadan veya diz eklemlerini çok fazla zorlamadan seçilen yolu tamamlayabileceklerini söyleyen sürücü (diz eklemlerini gereksiz yere yıpratmadan kullanması gereken kişiler bazı elektrikli bisikletlerde araziye göre motor desteğiyle seviyeyi ayarlayabilir). Tennessee Üniversitesi'nde yapılan bir araştırmada, e-bisikletlerde enerji harcamanın (EE) ve oksijen tüketiminin (VO2) geleneksel bisikletlerden %24 daha az ve yürüyüşe göre %64 daha az olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca bu çalışma e-bisikletler ve bisikletler arasındaki farkın en çok yokuş yukarı kesimlerde belirlendiğini belirtir.

Elektrikli bisiklet kullanarak önemli miktarda kilo verdiklerini iddia eden kişiler vardır. Yakın tarihli prospektif kohort çalışması ancak e-bisiklet kullanan kişilerin geleneksel bisiklet kullananlara göre daha daha yüksek BMI olduğunu buldu.

Bisiklete binme alanını daha az sorun haline getirerek başka türlü bisiklete binmeyi düşünmeyen insanlar ihtiyaç duyduklarında elektrikli yardımı kullanabilir ve istedikleri kadar da pedal çevirebilirler.

E-bisikletler, kardiyak rehabilitasyon programlarının yararlı bir parçası olabilir çünkü sağlık uzmanları genellikle bunların ilk aşamalarında sabit bir bisiklet kullanılmasını tavsiye eder. Egzersize dayalı kalp rehabilitasyon programları, koroner kalp hastalığı olan kişilerde ölümleri yaklaşık %27 oranında azaltabilir.

Yol trafik güvenliği

Dünyanın önde gelen e-bisiklet pazarı olarak Çin’in deneyimi, karayolu trafik güvenliği ile ilgili endişeleri artırdı ve bazı şehirler bisiklet yollarında e-bisikleti yasaklamayı düşündü. E-bisiklet sayısı arttıkça ve 48 km/saat (30 mil/saat) hıza ulaşabilen daha güçlü motorlar kullanıldıkça Çin'de trafik kazalarının sayısı önemli ölçüde arttı. E-bisiklet sürücülerinin bir çarpışmada ölme veya yaralanma olasılığı otomobil sürücüsünden daha çoktur ve e-bisikletçiler geleneksel bisiklet şeritlerini kullandıklarından daha yavaş hareket eden bisikletler ve yayalarla karışarak trafik çarpışma riskini artırırlar.

Çevresel etkiler

E-bisiklet yanma yan ürünleri yaymadıkları için sıfır emisyonlu araçtır. Ancak elektrik üretimi ve güç dağıtımının ve (sınırlı ömürlü) yüksek depolama yoğunluklu pillerin üretimi ve bertarafının çevresel etkileri dikkate alınmalıdır. Bu sorunlar dikkate alınsa bile e-bisikletlerin geleneksel otomobillere göre daha az çevresel etkileri olduğu iddia edilir ve genellikle kentsel ortamda çevresel olarak arzu edilir görülür.

Pillerin yeniden doldurulmasıyla ilgili çevresel etkiler elbette azaltılabilir. Elektrikli bir arabada kullanılan daha büyük pakete göre bir e-bisikletteki pil takımının küçük boyutu onları güneş enerjisi veya diğer yenilenebilir enerji kaynakları ile şarj etmek için çok iyi adaylar yapar. Sanyo e-bisiklet sürücülerinin fotovoltaik panellerin altına park ederken araçlarını şarj edebilecekleri "güneş enerjili park alanları" kurarak bu avantajdan yararlandı.

E-bisikletlerin ve genel olarak elektrik/insan gücüyle çalışan hibritlerin çevresel özellikleri, Little Rock, Arkansas gibi bazı belediye yetkililerinin, Wavecrest elektrik destekli bisikletleriyle veya Cloverdale, California polisinin Zap e-bisikletleriyle bunları kullanmasına yol açtı. Çin'in Xinri gibi e-bisiklet üreticileri Çin tarafından üretilen e-bisikletlerin ihracat potansiyelini artırmak isteyen Çin hükûmetince desteklenen teknolojilerini uluslararası çevre standartlarına uygun geliştirmek için üniversitelerle ortaklık yapmaktadır.

Hem arazi idare düzenleyicileri hem de dağ bisikleti yolu giriş savunucuları, olası güvenlik tehlikelerinin yanı sıra elektrikli bisikletlerin patikalara zarar verme olasılığını öne sürerek dağ bisikletlerinin erişebileceği dış mekan parkurlarında elektrikli bisikletlerin yasaklanmasını savunmaktadır. Bununla birlikte Uluslararası Dağ Bisikleti Derneği tarafından yürütülen bir araştırma düşük güçlü pedal destekli elektrikli dağ bisikletlerinin fiziksel etkilerinin geleneksel dağ bisikletlerine benzer olabileceğini buldu.

E-bisikletlerin diğer ulaşım türlerine karşı çevreye etkisi üzerine yakın zamanda yapılan bir araştırmada, şu sonuçlara ulaşılmıştır:

• SUV'dan 18 kat daha fazla enerji verimliği vardır
• Sedan araçtan 13 kat daha fazla enerji verimliliği vardır
• Demiryolu taşımacılığından 6 kat daha fazla verimliliği vardır
• Çevreye etkisi geleneksel bisikletle hemen hemen aynıdır.

Önemli bir endişe geri dönüştürülmediği takdirde çevre kirliliğine neden olabilecek kullanılmış kurşun pillerin atılmasıdır.

Güvenlik endişeleri nedeniyle lityum iyon pillerin sıkı nakliye düzenlemeleri vardır. Bu bakımdan lityum demir fosfat piller, lityum kobalt oksit pillere göre daha güvenlidir.

Ülkeye göre deneyim

Çin'de bir e-bisiklet. Burada sürücü pedalları kullanmıyor.

Berlin'de Call a Bike bisiklet kiralama sisteminin Pedelecleri.

Tokyo'da bir polis pedeleği.

Manhattan, New York ‘da mal teslimat için kullanılan plakalı e-bisiklet.

Çin

Çin scooter tipi de dahil olmak üzere yardımsız e-bisiklet satışlarında patlama oldu ve 1998'de yıllık satışlar 56.000 adetten 21 milyonun üzerine çıktı, ve 2010'un başlarında tahmini filo 120 milyon e-bisiklet oldu. Bu patlama Çin yerel yönetimlerinin trafik kesintilerini ve kazaları önlemek için şehir merkezlerindeki motosikletleri kısıtlama çabalarını tetikledi. 2009'un sonlarına doğru 90'dan fazla büyük Çin şehrinde motosiklet yasaklandı veya kısıtlandı. Kullanıcılar geleneksel bisikletleri ve motosikletleri değiştirmeye başladı ve e-bisiklet arabayla gidip gelmeye bir alternatif oldu. Ancak 2007‘de yaklaşık 2.500 e-bisikletle ilgili ölüm kaydedildiği için yol güvenliği endişeleri devam etmektedir. 2009'un sonlarına doğru on şehir motosikletlerle aynı gerekçelerle e-bisikletleri yasaklamış veya bunlara kısıtlamalar getirdi. Bu şehirler arasında Guangzhou, Shenzhen, Changsha, Foshan, Changzhou ve Dongguang vardı.

Çin 2009'de üretilen 22.2 milyon üniteyle dünyanın önde gelen e-bisiklet üreticisidir. Çindeki en büyük E-bisiklet üreticiler BYD ve Geoby'dir. Üretim Tianjin, Zhejiang, Jiangsu, Shandong ve Şanghay olmak üzere beş bölgede yoğunlaşmıştır.

Çin 2009 yılında 370.000 e-bisiklet ihraç etti.

Hindistan

LightSpeed Dryft: Pro Macera Elektrikli bisiklet

İlk pedal destekli bisikletler 1993 yılında Hindistan'da ortaya çıktı. 2008 yılında e-bisiklet satışları moped satışlarını aştı. Son yıllarda Hindistan'da 2 yolculu ve hatta 3 yolculu (iki yetişkin ve bir çocuk) e-bisikletler tanıtıldı.

Hollanda

Hollanda'nın 18 milyon bisiklet filosu vardır. E-bisiklet satışları 2006 ile 2009 arasında 40.000 adetten 153.000'e yaklaşık dört katına çıkarken ve 2009 yılına kadar elektrikle çalışan modeller toplam bisiklet satış gelirinin %25'ini temsil ederken %10'luk pazar payına ulaştı.

2010 yılının başlarında bir e-bisikletin normal bir bisikletten ortalama üç kat daha pahalı olmasına rağmen ülkede satılan her sekiz bisikletten biri elektriklidir.

2008 pazar araştırması Hollanda'da yolcular tarafından standart bir bisikletle gidilen ortalama mesafenin 63 km (39 mil), e-bisikletle bu mesafe 98 km (61 mil) dir. Bu anket ayrıca, e-bisiklet sahipliğinin 65 yaş ve üstü insanlar arasında özellikle popüler olduğunu ancak taşıtlar arasında sınırlı olduğunu gösterdi. E-bisiklet özellikle eğlence amaçlı bisiklet gezileri, alışveriş ve ayak işleri için kullanılır.

Amerika Birleşik Devletleri

2009'da ABD'de tahminen 200.000 e-bisiklet filosu vardı. 2012'de New York'ta yemek dağıtım araçları olarak giderek daha çok tercih edildiler.

2012'de iki e-bisiklet savunucusu ABD'deki büyük şehirlerde e-bisikletleri savunmak için New York'tan San Francisko'ya ilk 6.400 km (4.000 mil) kıtalararası e-bisiklet turu yaptı.

Pedego Electric Bikes ABD'de en çok satan markadır. ABD'de deki birçok e-bisiklet kit kullanılarak dönüştürülmüş standart bisiklettir. Genelde kitlerde motor (çoğunluğu ön veya arka tekerleğe takılı göbek motorudur), hız kumanda cihazı, güç tutamağı (genellikle dönen kollu), kablolar, kablo birleştiricileri ve batarya vardır. Birkaç ABD şirketi gelişmiş lityum pil paketleri de olan dönüştürme kitleri satar. Büyük üreticiler ayrıca eksiksiz e-bisikletler de satar.

Trek sürücü gücünün %25 ila %200'ü arasında sürücü eforuna yanıt olarak ne kadar çaba göstereceğini belirlemek için sürücü kontrolörünü programladığı Bionx sistemini kullanan e-bisiklet serisi sunar. Bu sistem asgari düzeyde sürücü katılımı sağlar ve motor devreye girmeden önce kısmi insan çabasını zorunlu kılan birçok Avrupa yasasına uymak için kullanılır.

2020'de COVID salgını işe gidip gelen elektrikli bisikletler gibi kişiselleştirilmiş ulaşım ihtiyacını artırdı. Artan talep artışı nedeniyle, dünya çapında lastik kıtlığı yaratan aylar, gecikmeli teslimatlara neden oldu. Üreticiler ve tedarikçiler ayak uydurmakta zorlandı. Dünya talebin karşılanmasını beklerken ZuGo Bike 14 Şubat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. gibi perakendeciler 3 ila 4 ay ön sipariş almak zorunda kaldı.

Japonya

2017'de Japonya'daki ilk e-BIKE "XM-1" Panasonic tarafından piyasaya sürüldü. Aynı ay "YPJ-R" da YAMAHA tarafından piyasaya sürüldü.

2018'den itibaren bazı e-BIKE turları yayınlandı. Shimanami Kaido, Izu Yarımadası ve Kyoto vilayeti e-BIKE turizmini yaymaya heveslidir.

Polonya

Aero-service firması 2014'ten beri EV4 markasıyla 3 ve 4 tekerlekli, virajlarda mekanik eğilen, tekerlekleri hidrolik frenli, amortisörlü, Li-Ion bataryalı elektrikli bisikletler üretir. Güç iletimi dişli kayışlarla sağlanır. Havacılık sınıfı alüminyum taşıyıcı çerçeve kullanıldığından elektrikli bisiklet ağırlıkları batarya dahil 47– 53 kg arasındadır. Menziller: 13Ah ile 80 km (SEMI-RECUMBENT), 53Ah ile 130 km (EV4 CITY QUAD) Maksimum Hızlar: 35 km/saat (CITY QUAD), 25 km/saat (SEMI-RECUMBENT) Motorlar: 2x800W DC motor(CITY QUAD), 250W fırçasız motor(SEMI-RECUMBENT) Lastik ölçüleri: 16x1,75 (EV4 CITY QUAD), 20x1,95 (SEMI-RECUMBENT) Ürünlerini Polonya, İngiltere, Hollanda, Danimarka, İrlanda ve Fransa'daki dağıtıcılarıyla 6 ülkede satar.

Türkiye

Volta Motor Tic. ve San. A.Ş. tarafından motor gücü: 250W, voltajları: 36V - 45V, batarya kapasiteleri:8,8- 10 Ah Li-Ion veya jel, maksimum menzilleri 30– 110 km, 22,2- 27,7 kg ağırlıklarında, 20”-26” arası jant ölçülerinde alüminyum gövdeli elektrikli bisikletler üretilmektedir.

Ayrıca bakınız

• Elektrikli araç dönüşümü
• Eurobike
• Elektrikli bisiklet markaları ve üreticileri listesi
• Düşük-hızlı araç
• Bisiklete binme ana hatları
• Yenilenebilir enerji
• Ulaşım teknolojisinin zaman çizelgesi
• Twike