Poraba baterije pri e-kolesu: Ključni dejavniki in nasveti za daljši doseg

E-kolesa združujejo udobje električnega pogona z užitkom počasnega raziskovanja. A med e-kolesarji se pogosto pojavlja isto vprašanje: Zakaj včasih z isto baterijo prevozim 100 kilometrov, drugič pa le 60?

Razlog je preprost – poraba energije pri e-kolesu je odvisna od številnih dejavnikov: od terena, vremena, teže kolesarja in sloga vožnje do učinkovitosti motorja ter stanja baterije.

Raziskave (Nikolov, 2023; Burani, Cabri & Leoncini, 2022) potrjujejo, da se poraba lahko razlikuje tudi do 50 % med različnimi vožnjami z enako opremo.

Dejavniki, ki vplivajo na porabo baterije

Tehnični dejavniki

Motor in njegov položaj

Sredinski motorji (Bosch, Brose, Shimano) so učinkovitejši, saj bolje prenašajo moč in uravnotežijo težo.

Motorji v pestu so preprostejši, a pri vzponih porabijo več energije

Okoljski dejavniki

• Naklon terena: 10 % vzpon lahko poveča porabo za 30–40 %.

• Veter in zračni upor: pri 25 km/h se poraba zaradi zračnega upora občutno poveča.

• Temperatura: pri 0 °C ima baterija do 20 % manjšo zmogljivost.

  
  

Infografika: Vplov vremena na baterijo

Slog vožnje

• Način pomoči motorja: Turbo način lahko porabo potroji.

• Kadenca in pospeševanje: enakomerno pedaliranje ohranja motor v optimalnem območju.

• Vzdrževanje: pravilno napolnjene pnevmatike in čista veriga zmanjšajo izgube energije.

  
  

Infografika: Faktorji, ki povečujejo ali varčujejo porabo baterije

---

Učinkovitost motorja – podrobneje razloženo

Električni motor e-kolesa ne deluje z enako učinkovitostjo pri vseh kadencah (hitrostih vrtenja pedal). Bosch in drugi proizvajalci (Shimano, Brose) so v laboratorijskih testih izmerili krivuljo učinkovitosti – graf, ki prikazuje, koliko električne energije se dejansko pretvori v mehansko pomoč pri pedaliranju.

Po podatkih iz raziskave Nikolov, 2023 (glej Bosch Efficiency Chart) ter testih EMTB Forums in Bosch Engineering velja naslednje:

Kadenca (obrati/min)	Učinkovitost motorja (%)	Opis delovanja	Vpliv na porabo baterije
< 50 rpm	~60 %	Nizka hitrost, visok navor	Poraba +20–25 %
60–70 rpm	~75–80 %	Začetek optimalnega območja	Normalna poraba
70–90 rpm	85–90 %	Optimalno območje učinkovitosti	Poraba –10–15 %
> 100 rpm	~70–75 %	Prehitra rotacija, padec učinkovitosti	Poraba +10–20 %
> 110 rpm	<65 %	Izguba učinkovitosti, segrevanje	Poraba +25–30 %

Povzetek: Motorji Bosch in Brose dosegajo najvišjo učinkovitost (85–90 %) pri kadenci 70–90 obr./min. Če kolesar poganja prepočasi ali prehitro, motor potrebuje do 30 % več energije za enako pomoč.

Zakaj se to dogaja: Motorji imajo notranjo mehaniko (zobniške reduktorje) in senzorje, ki delujejo optimalno le v določenih vrtljajih.

• Pri nizkih kadencah (<60 rpm) motor potrebuje visok tok, kar povzroči več izgub in segrevanje.

• Pri visokih (>100 rpm) se rotor vrti prehitro, zato tok ne sledi magnetnemu polju.

• V območju 70–90 rpm pa motor doseže ravnovesje med napetostjo, tokom in mehanskim navorom.

Kaj to pomeni za uporabnika: Če voziš v optimalnem območju kadence:

• zmanjšaš porabo energije za 10–20 %,

• motor se manj pregreva,

• baterija se prazni počasneje,

• vožnja je mehkejša in tišja.

Zato Bosch, Brose in Shimano danes vgrajujejo torque + cadence senzorje, ki vozniku samodejno prilagajajo pomoč v območju najvišje učinkovitosti.

Infografika: Optimalna kadenca - pedaliranje

Povprečna poraba in realen doseg

Povprečna poraba e-kolesa se giblje med 0,32–0,4 Ah/km. Primerjava baterij:

Infografika: Povprečni doseg baterije

Kako zmanjšati porabo energije

• Izberi pravi način pomoči – višje stopnje uporabi le pri vzponih.

• Ohranjaj kadenco - pedaliranje 70–90 obr./min.

• Redno preverjaj tlak v pnevmatikah in čistočo verige.

• Izogibaj se sunkovitim pospeševanjem.

• Ne pretiravaj s težo prtljage.

Infografika: Nasveti, kako pametno kolesariti in povečati doseg baterije

Zaključek

Poraba baterije e-kolesa je vedno kombinacija tehničnih, okoljskih in človeških dejavnikov.

Kot poudarja Bosch eBike Systems, je ključno razumeti svoj slog vožnje in razmere – tako lahko povečaš doseg tudi za 20 %

Poziv inženirjem, razvijalcem in tehničnim strokovnjakom

Če delujete na katerem od naslednjih področij:

• inženiring motorjev in pogonskih sistemov

• baterijski sistemi, BMS tehnologija ali testiranje učinkovitosti

• IoT povezljivost in pametne polnilne rešitve

• razvoj in načrtovanje e-kolesarske infrastrukture

• tehnični standardi, certifikacija ali skladnost

• požarna varnost, termalni nadzor ali analiza tveganj

• modeliranje podatkov, analiza porabe energije ali senzorika

…vas z veseljem vabimo k sodelovanju.

Pišite nam in z nami delite svojo strokovnost, vpoglede ali najnovejše tehnološke inovacije.

Vaše znanje lahko pomaga:

• izboljšati varnost in učinkovitost e-koles,

• oblikovati boljšo infrastrukturo za uporabnike,

• podpreti turistične destinacije in občine, ter

• okrepiti celoten e-kolesarski ekosistem.

V Zyflowu ustvarjamo odprt in sodelovalen prostor, kjer se strokovnjaki, razvijalci infrastrukture in e-kolesarji povezujemo, da skupaj soustvarimo prihodnost električne mobilnosti.

Vizija Zyflow: Pametnejše, varnejše in na podatkih temelječe e-kolesarjenje

V Zyflowu želimo e-kolesarjenje narediti enostavnejše, varnejše in bolje informirano za vsakega uporabnika. Verjamemo, da morajo imeti e-kolesarji dostop do jasnih, natančnih in praktičnih informacij – ne le o porabi baterije in učinkovitosti motorja, temveč tudi o infrastrukturi, storitvah in tehnologijah, ki jih podpirajo na poti.

Gradimo povezan digitalni ekosistem, ki združuje podatke za vsakodnevne uporabnike e-koles, turistične ponudnike, načrtovalce infrastrukture in vse širšo skupnost inovatorjev, ki razvijajo nove tehnologije. S strokovnimi vpogledi, tehničnim znanjem in podatki iz realnega okolja želimo uporabnikom pomagati sprejemati pametnejše odločitve, hkrati pa ustvarjalcem e-kolesarjem prijazne infrastrukture omogočiti bolj varne, napredne in intuitivne rešitve.

Naša vizija je svet, v katerem:

• vsak e-kolesar razume svoje e-kolo,

• je vsaka pot podprta z zanesljivimi informacijami o polnjenju in varnosti, in

•  vsaka tehnološka inovacija doseže ljudi, ki jo najbolj potrebujejo.

Z Zyflowom postane znanje temelj varnejše, pametnejše in trajnostne električne mobilnosti.

Reference

• Nikolov, A. (2023). Energy Consumption and Efficiency Modelling of Electrically Assisted Bicycles.

• Burani, N., Cabri, G., & Leoncini, M. (2022). Electrically Assisted Bicycles: Experimental Characterization and Power Consumption Analysis.

• Bosch eBike Systems – Technical Overview

• Brose eBike Systems – Drive S Mag Efficiency Curves

• Shimano STEPS – Efficiency Data

• EMTB Forums (2023). Bosch Performance Line CX Efficiency Tests

• Ebike24 Blog (2024). Understanding E-bike Battery Consumption