El sistema de asistencia eléctrica incluye al menos una batería, un motor, un controlador de motor (a veces integrado dentro del motor), una consola de control y visualización. Se pueden añadir otros elementos: sensor de pedaleo, sensor de par, sensor de velocidad, acelerador de manillar …
2.1. La batería
Como se explica en la Parte 1, las baterías suministradas con algunas bicicletas comerciales no se pueden cargar durante el uso, lo que complica enormemente su integración en una bicicleta solar.
Especificaciones de la batería
Las principales características de una batería son:
– tecnología química: hoy en día, la mayoría de las baterías de bicicletas utilizan tecnología de iones de litio.
– la tensión nominal: 36 voltios, 48 voltios o incluso 52 voltios,
– la capacidad, expresada en amperios-hora o en vatios-hora. Este valor refleja la cantidad de energía que la batería puede almacenar y restaurar.
Componentes de la batería
Una batería está formada por un conjunto de elementos Li-Ion (llamados “celdas”) asociados en serie y en paralelo, a los que se agrega un sistema de protección electrónica (BMS). La función del BMS es evitar una carga o descarga demasiado profunda y equilibrar los voltajes entre las celdas de iones de litio.
La mayoría de las baterías están compuestas por celdas denominadas “18650”, con referencia a su formato físico (diámetro = 18 mm, longitud = 65 mm).
Asociación de células en serie
El voltaje nominal de una celda 18650 es de 3,6 voltios.
Para hacer una batería de 36 voltios, colocamos 10 celdas en serie.
Para una batería de 48 Voltios, la serie tiene 13 celdas.
Asociación de células en paralelo
Los fabricantes ofrecen 18650 celdas en diferentes capacidades: 2000, 2500, 2900, hasta 3500 miliamperios-hora.
En el ejemplo que se muestra a continuación, hemos elegido celdas de 3500 mAh. El conjunto incluye solo 1 serie, su capacidad total es de 3500 mAh o 3,5 A-h.
En el segundo ejemplo que se muestra a continuación, todavía con celdas de 3500 mAh, se han asociado en paralelo 4 series de 10 celdas. La batería resultante tiene una capacidad total de 14 A-h.
Las celdas de alta capacidad (3500 mA-h) suelen ser las más caras, pero su ventaja es que pueden almacenar más energía con el mismo peso. En otras palabras, a igual capacidad, la batería será más liviana, lo que es una ventaja para el ciclista solar.
En cuanto a la calidad de las celdas (capacidad, longevidad), suele ser mejor entre grandes fabricantes como LG, Samsung, Sanyo …
2.2. El motor
Hay diferentes tipos de motores, cada uno con ventajas y desventajas. Conocerlos será una ventaja para tomar la mejor decisión de acuerdo con el uso previsto.
2.2.a. El motor de “rueda” Direct Drive
Se inserta en una rueda en lugar del buje, este tipo Direct Drive no tiene engranajes en el interior. Hay modelos para rueda delantera o trasera. Los modelos de rueda delantera se pueden instalar opcionalmente en un remolque.
Beneficios: muy confiable, sin mantenimiento. En los descensos, el motor puede frenar y regenerar electricidad para recargar la batería.
Desventajas: más pesado que el motor reducido y menos eficiente en colinas muy empinadas donde hace calor.
2.2.b. El motor de “rueda” reducido
Se inserta en una rueda en lugar del buje, tiene engranajes en el interior. Hay modelos para rueda delantera o trasera. Los modelos de rueda delantera se pueden instalar opcionalmente en un remolque.
Beneficios: motor más pequeño, menos pesado, a menudo más eficiente que Direct Drive en colinas. . No frena la bicicleta al pedalear sin ayuda.
Desventajas: las marchas deben mantenerse y cambiarse periódicamente después de viajes de larga distancia. Sin regeneración en descensos.
2.2.c. El motor de “pedal”
Este motor se inserta en lugar del juego de bielas original, tiene engranajes en el interior.
Beneficios: motor más pequeño, menos pesado, muy eficiente en pendientes. No frena la bicicleta al pedalear sin asistencia.
Desventajas: las marchas deben mantenerse y cambiarse periódicamente después de viajes de larga distancia. Sin regeneración en descensos.
2.3. El controlador del motor
Dependiendo del sistema, el controlador puede ser independiente o integrado en el bloque del motor. Muy a menudo es independiente en los sistemas de motor de rueda y, a menudo, está integrado en motores de pedal. Su función es gestionar la energía suministrada al motor, en función de varios datos (nivel de asistencia elegido, velocidad, energía disponible en la batería, señal del sensor de par o pedaleo, etc.).
2.4. La consola de control y visualización
Da indicaciones al usuario (ej .: velocidad, nivel de asistencia, voltaje de la batería, distancia recorrida, etc.) y, además, le permite comunicarse con el sistema (al menos elegir el nivel de asistencia).
En sistemas avanzados, como los fabricados por la empresa Grin Technologie, la consola Cycle-Analyst, permite la visualización y selección de una gran cantidad de parámetros: velocidad, potencia consumida, niveles de asistencia, etc. producción. De esta forma es posible conocer en tiempo real la cantidad de energía consumida y producida.
En la foto de arriba podemos ver que el consumo del motor es de 353W en este preciso momento, mientras que la producción solar es de 371W.
2.5. El sensor de pedaleo o el sensor de par
Dependiendo del sistema, este sensor puede estar separado o integrado en el bloque del motor, en cuyo caso no es visible. Los sistemas más avanzados cuentan con un sensor de par que mide la potencia entregada por el ciclista, los demás un sensor de pedaleo que mide el ritmo de pedaleo del ciclista.
2.6. El sensor de velocidad
Dependiendo del sistema, este sensor puede estar separado o integrado en el bloque del motor.
2.7. El acelerador del manillar
Es un accesorio opcional. Está autorizado en Francia solo para arrancar, por ejemplo después de un semáforo en rojo. Suele ser muy útil, especialmente en bicicletas reclinadas, para arranques en pendientes.
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