Elektrikli bisikletlerin en büyük eksiği olan rejeneratif frenlemeyi mümkün kılan akıllı ve basit bir çözüm geliştirildi.
Elektrikli bisikletlerde en yaygın motor tipi, tekerleğin merkezine yerleştirilen göbek (hub) motorlarıdır. Uzun zamandır e-bisikletlerin rejeneratif frenleme yapamadığı kabul edilir. Aslında yapabilirler, ancak bu genellikle ağır ve verimsiz olan, doğrudan tahrikli (direct drive) motorlar gerektirir. Bu motorlar ise yıllardır büyük üreticiler tarafından tercih edilmiyor. Günümüzde neredeyse tüm markalar, serbest dönebilen dişlilere sahip daha küçük ve hafif motorları kullanıyor. Bu sayede elektrikli bisikletler, normal bisikletler gibi süzülebiliyor.
Bu serbest dönen yapıda motor, tekerlekle geri yönde sürülemediği için rejeneratif frenleme mümkün olmuyor. Teorik olarak bu sorunu çözecek kontrollü bir kavrama sistemi tasarlanabilir, ancak bugüne kadar bunu hem basit hem de düşük maliyetli şekilde seri üretime sokabilen kimse olmadı.
Fren diski motorun içine taşınıyor
CHARGE isimli girişimin fark yaratan çözümü ise oldukça basit bir noktada yatıyor. Geleneksel olarak disk fren rotorları motorun dış gövdesine sabitlenir. CHARGE ise disk rotorunu, motorun içindeki gezegen dişlilerini taşıyan taşıyıcı plakaya bağlıyor. Bunun için motor kasasında küçük bir tasarım değişikliği gerekiyor ama üretim açısından uyarlaması oldukça kolay. Fren sistemi ise aynen korunuyor.
Sürücü freni sıktığında yine bildiğimiz şekilde balatalar diski kavrıyor. Ancak bu kez disk rotorunun yavaşlaması, motorun iç mekanizmasını da döndürmeye zorluyor. Böylece motor jeneratör moduna geçiyor ve bisikleti yavaşlatırken aynı anda elektrik üretiyor. Kısacası disk rotor, uzun zamandır eksik olan “sürücü kontrollü kavrama” görevini üstlenmiş oluyor. Motor kontrolcüsü ile motor sürekli iletişim halinde bulunuyor. Sürücü freni ne kadar sıkarsa, sistem de rejeneratif frenlemeyi o oranda artırıyor. Disk rotor ile balatalar arasındaki küçük kayma miktarı, uygulanan rejeneratif fren gücünü belirleyen ana unsur haline geliyor.
Bir diğer zekice detay da şu: Disk rotor artık dişlilerle bağlantılı olduğu için motor, rotorun dönüş hızını doğrudan algılayabiliyor. Eğer rotor yavaşlamaya ya da kilitlenmeye yaklaşırsa, sistem bunu “daha fazla fren isteği” olarak yorumluyor ve rejeneratif frenleme gücünü artırıyor. Böylece rotorun tamamen kilitlenmesi önleniyor. Üstelik tüm bunlar, zaten her göbek motorda bulunan hız sensörleriyle yapılıyor, dolayısıyla ekstra sensöre ihtiyaç duyulmuyor.
Fren balataları aşınmıyor
Bu sistemde fren balataları neredeyse hiç aşınmıyor. Çünkü balatalar esasen bisikleti durdurmak için değil, motora bir frenleme komutu vermek için hafifçe diski sıkıyor. Asıl yavaşlatma işini motor üstleniyor. Yalnızca batarya tamamen doluyken, rejeneratif frenleme mümkün olmadığında balatalar klasik sürtünmeli frenleme yapıyor. Bu da genelde sürüşün başında nadiren yaşanan bir durum.
İşin en ilginç yanıysa şu: Bu çözümü bulan CHARGE mühendisi Alon Goldman, fikri geliştirdiğinde daha önce hiç e-bisiklet kullanmamıştı. Sorunu dışarıdan bir gözle ele alması, belki de onu yıllardır kimsenin düşünmediği kadar basit ama etkili bir çözüme götürdü. Disk frenin tekerleğe bağlanma şeklini değiştirmek, yıllardır imkansız denilen rejeneratif frenlemeyi mümkün kıldı.
Bu çözümle beraber, günümüzde kullanılan dişli göbek motorlu e-bisikletlerin büyük çoğunluğuna rejeneratif frenleme kazandırmak mümkün hale geliyor. Gerekli olan tek şey küçük bir mekanik değişiklik ve CHARGE’ın akıllı kontrol yazılımı.
%30’a kadar enerji tasarrufu sağlayabilir
Rejeneratif frenleme, otomobillerden trenlere kadar neredeyse tüm elektrikli araçlarda standart. Elektrikli bisikletlerde ise bugüne kadar menzil kazancının düşük olduğu gerekçesiyle göz ardı edildi. Oysa şehir içi sürüşlerde bile %5–10 civarında ekstra menzil sağlanabiliyor. Uzun inişlerde bu oran %20–30’a kadar çıkabiliyor. Ayrıca daha az balata aşınması ve düşük bakım ihtiyacı da önemli avantajlar.
Peki, bu teknolojinin yakın zamanda yeni elektrikli bisikletlerde kullanılmaya başlandığını görecek miyiz? Üreticilere çok büyük maliyet getirmediği ve önemli avantajlar sağladığı için ileride bu teknolojiyi elektrikli bisikletler görmemiz mümkün. Bunu yapan marka, hem teknik hem de pazarlama açısından ciddi bir avantaj elde edebilir.
https://www.youtube.com/embed/KhDYpn9RuTY
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/bu-zekice-yontemle-e-bisikletler-rejeneratif-frenlemeye-kavusuyor–200086
