¿Cómo funciona una bicicleta eléctrica?
Última actualización: septiembre 2019.
Sencilla, barata y resistente, la bicicleta es el medio de transporte más popular del mundo. Sin embargo, no es para todos: subir cuestas fuertes con la bicicleta sólo está al alcance de personas con una cierta forma física.
La bicicleta eléctrica, de pedaleo asistido o e-bike, revoluciona el mundo de la movilidad: comparte las ventajas de los medios motorizados, pero con la sencillez, agilidad, economía y ecología de la bicicleta convencional. Pero, ¿cómo funcionan las bicicletas eléctricas?
Cómo funciona una e-bike
La “anatomía” de una bicicleta eléctrica o ebike, es similar a la de una bici normal: tiene cuadro, frenos, pedales, transmisión, sillín… todo ello en idéntico sitio en una bicicleta eléctrica y en una bicicleta normal. La gran diferencia entre una bici convencional y una ebike o una bicicleta a la que se ha instalado un kit de conversión a eléctrica es que éstas últimas llevan un motor eléctrico y los componentes que éste necesita para funcionar.
El motor se instala principalmente en tres posiciones: en los bujes de las ruedas delantera o trasera o en el cuadro (motor central), accionando directamente el eje de pedaleo. Hay otras configuraciones, como los motores que actúan sobre la superficie de la cubierta, pero son menos frecuentes.
Los motores que montan la mayoría de e-bikes modernas son del tipo sin escobillas (brushless). Un motor eléctrico convencional consta de varios electroimanes que giran por repulsión magnética dentro de unos imanes fijos. La polaridad de los electroimanes en cada momento (es decir, la posición de su polo Norte y Sur) es controlada por unas placas conductoras (el colector) que están en contacto con unas escobillas.
En los motores brushless, las escobillas y el colector son sustituidos por un componente electrónico llamado controlador que determina las polaridades que han de tener los electroimanes en cada momento. Además, en estos motores, a diferencia de los convencionales, las bobinas de los electroimanes suelen están fijas y son los imanes los que giran.
Al no haber rozamiento en las escobillas, los motores brushless ofrecen ventajas, entre otras, que el desgaste es mucho menor —por lo que no necesitan mantenimiento—, y que no oponen apenas resistencia cuando no están funcionando; de este modo, la experiencia de llevar una ebike con el motor desconectado —o con la batería agotada— es idéntica a la de llevar una bici convencional (excepto en el peso que añade el kit eléctrico a la bici).
La legislación europea indica que en una ebike el motor solo debe funcionar si simultáneamente se están accionando los pedales. Esto significa que el motor no debe sustituir a la tracción humana, sino que ha de complementarla, es decir, hace mucho más suave el pedaleo.
Para esta tarea existe un elemento, llamado sensor de pedaleo, que detecta el movimiento de los pedales. La señal de movimiento de los pedales se transmite al controlador, que se encarga de poner en marcha el motor. Los sensores de pedaleo más sencillos constan de un disco de material plástico en el que se insertan varios imanes. El paso de los imanes frente a un detector indica que los pedales están girando.
En el momento en que el sensor detecta que los pedales están en movimiento, envía una señal al controlador que pone en funcionamiento el motor.
Existe otro sistema alternativo para detectar que los pedales están girando, el sensor de par. Su peculiaridad es que no sólo es capaz de detectar el giro de los pedales, sino también la fuerza que el ciclista hace sobre los pedales y por lo tanto el equipo es capaz de pedir al motor la potencia que se necesita en cada momento: si el ciclista se emplea con fuerza sobre los pedales el motor responderá entregando mucha potencia y si el ciclista hace poca fuerza sobre los pedales, el motor entregará menos potencia. Si quieres saber más sobre el sensor de pedaleo y el de par, consulta esta entrada de nuestro blog.
La batería es, por último, el elemento que suministra la electricidad al sistema. Aunque hay ebikes que emplean baterías de níquel o de plomo, las más modernas disponen de baterías de ion de litio que internamente están compuestas de pequeñas células, generalmente del tipo 18650 o de las más modernas 20700.
El dato más importante de una batería es su capacidad, que se mide en amperios hora (Ah). Un valor de 9 Ah, por ejemplo, indica que la batería es capaz de suministrar 9 amperios de intensidad de corriente durante una hora (o 18 amperios durante media hora o 4,5 amperios durante 2 horas…). La capacidad se suele expresar también en vatios hora (Wh). El valor de la capacidad en vatios hora se obtiene multiplicando los Ah por el voltaje. En el ejemplo anterior, si hablamos de un equipo de 36 V una batería de 9 Ah, almacenará una energía 324 Wh.
Lógicamente, cuanto mayor es la capacidad de una batería, mayor será la autonomía que proporcionará a tu bicicleta. Si quieres saber más sobre la autonomía de la bici eléctrica, puedes consultar este artículo.
¿Quieres convertir tu bicicleta en eléctrica? En Bike & Roll, somos expertos.
Compre un kit bici eléctrica hice todas las conexiones pero no m funciona en el controlador hay 5 niveles solo prende uno cuando gira la rueda y no acciona la bici aconséjeme q puedo hacer el kit es de motor brushless y este tipo de motor puede accionar si o no con el sensor de pedaleo espero su respuesta gracias
Hola David:
Gracias por tu interés en Bike& Roll.
Quizás sea mejor verlo por teléfono. Llámanos cuando quieras al 911 427 793.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
Hola. Estoy ideando usar un generador de gasolina con la bicicleta electrica. ¿Se puede cargar la batería mientras se está usando?
Gracias
Buenos días, Juan:
Gracias por tu interés en Bike & Roll.
Respondiendo a tu pregunta, sí, la batería se puede cargar mientras se usa. No obstante, desde luego, no recomendamos ese tipo de montajes. No tiene sentido tener una ligera bici eléctrica en la que viajas silenciosamente y sin emitir humos, para aplicarle un pesado, ruidoso y contaminante generador de explosión.
Si necesitas más autonomía, lo que recomendamos es comprar una batería de más capacidad o instalar una segunda batería. Incluso llevar una batería de emergencia en la mochila. Son soluciones mucho más sencillas, ligeras y ecológicas.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
Me parece que hay una errata donde dice que la bateria proporciona 18 amperios en media hora.
Hola Heliodoro:
Gracias por tu comentario.
Por capacidad, si una batería de 9 Ah es capaz de suministrar una corriente con una intensidad de 9 amperios durante una hora, debiera ser capaz de suministrar una corriente de 18 A durante media hora (18 A x 0,5 h=9 Ah).
Imagínate que tienes un depósito de agua de 9 litros y necesitas un caudal de 9 litros por hora para regar las plantas. Tendrás que abrir el grifo de salida para que fluya ese caudal, y el depósito se vaciará en una hora. Si lo que necesitas es un caudal de 18 l/h, el grifo de salida tendrá que estar abierto para permitir el paso de esa cantidad de agua. Con ese caudal de 18 litros por hora, el depósito de 9 litros se vaciará en media hora.
Podría ocurrir que el grifo fuera muy pequeño y no tuviera capacidad suficiente para evacuar 18 litros de agua por hora. El equivalente en las baterías a este concepto sería lo que llamamos “tasa de descarga” (“C”), que indica la intensidad máxima a la que se puede descargar una batería.
La intensidad de corriente que requiere el motor de la bici para funcionar (el equivalente al caudal de agua que necesita nuestro sistema de riego), depende de la potencia que esté desarrollando el motor en cada momento. Por ejemplo, un motor de 36 V que esté desarrollando una potencia de 540 W, necesitará en ese instante una intensidad de corriente de 15 A (540 W/36 V=15 A).
Las baterías de las bicicletas eléctricas suelen tener tasas de descarga de 1, 2 o 3 C, que indican que la batería puede entregar una intensidad del nominal de la capacidad, del doble, o del triple respectivamente. Es decir, una batería de 9 Ah y 1 C podría descargarse suministrando como máximo 9 A, una de 2 C, llega a descargarse con una intensidad de 18 A y una de 3 C podría suministrar una intensidad de hasta 27 A. En el primer caso, la batería se descargará en una hora, en media hora en el segundo caso y en 20 minutos en el tercero.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
hola tengo una electrica motor rueda trasera motor 250 y 48v la pregunta es puedo geslimitarla ya que corta a25 espero respuesta muchas gracias
Buenos días, Antonio:
Gracias por tu interés en Bike & Roll.
Para saber si se puede deslimitar, necesitaríamos saber algo más del motor. ¿Nos podrías decir marca y modelo?
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
hola buenas tardes la bicicleta es ncm moscow+48v motor daS KIT DE LA TRANSMISION TRASERA.48V.250W.MUCHAS GRACIAS ESPERO RESPUESTA UN SALUDO
Buenas tardes, Antonio:
Pues lo sentimos, pero no conocemos la manera de deslimitar esa bici.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
muchas gracias un saludo
Hola! Me ha llamado la atención lo que decís que “y que no oponen apenas resistencia cuando no están funcionando”.
Yo pensaba que sí habría alguna.
Otra cuestión..cuando pedaleas, no generas electricidad para cargar la batería?
Y una tercera… Teneis kits para poner motor a un monopatin?
Buenos días:
Gracias por tu interés en Bike & Roll.
Los motores son del tipo brushless, es decir, sin escobillas, y por lo tanto tienen poco rozamiento, no mucho más que un buje tradicional de rueda.
Hay equipos que sí tienen recuperación de energía, pero la que se recupera oscila entre el 7 y 10 %, así que difícilmente compensa el mayor precio y complejidad técnica.
No disponemos de equipos para monopatines, lo sentimos.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
Estoy diseñando una bici con unarueda delantera de monociclo y atras una rueda con motor eléctrico.
Es esto posible?
Mi duda es si el motor eléctrico puede sentir el pedaleo de la rueda delantera para activarse
Gracias
Hola Andrés:
Gracias por tu interés en Bika & Roll.
En principio no debiera haber problema. El elemento que detecta el pedaleo no se instala en la rueda sino en el eje de pedales, así que si la bici tiene eje de pedales, se puede instalar.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
Buenos dias:es cierto que existen kits electricos que no necesitan batería? Gracias y un saludo desde Granada. José
Hola José:
Gracias por tu interés en Bike & Roll.
No no existen, pero sería el invento del siglo. 😉
Lo que sí existen son kits eléctricos que lo llevan todo en uno, motor y batería dentro de la propia rueda. Aunque son cómodos de instalar, lo cierto es que ofrecen autonomías muy limitadas y resultan un tanto decepcionantes.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
En el caso del motor en la rueda delantera, hay alguna posibilidad de que el motor al no estar funcionando, por ejemplo en una bajada bloquee la rueda ?. Muchas gracias de antemano
Hola Pablo:
Gracias por tu pergunta.
No, los motores nunca bloquean la rueda. De hecho, los motores modernos, del tipo “brushless” no oponen siquiera más resistencia que un buje normal de bicicleta.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll
HOLA BUENAS TARDES
CUANDO TENGO LA BATERIA AL CINCUENTA POR CIENTO SE ME APAGA EL DISPLAY
ALGUIEN PUEDE INFORMARME AL RESPECTO GRACIAS
Buenas tardes, Pedro:
Gracias por tu comentario.
Poco más que decir, si la batería se apaga antes de lo esperado, lo más probable es que ésta no se encuantra en buen estado.
Un saludo
El equipo de Bike & Roll