Elcykel

Elcykel är en trampcykel som har försetts med en elektrisk motor som förstärker cyklistens trampkraft och som verkar endast då pedalerna rör sig. Cyklisten trampar som vanligt, men utan tungt motstånd och man kan lättare cykla långa sträckor, uppför backar och i motvind.

Många typer av cyklar finns på marknaden som elcykel, bland annat trehjulingar. Fram- eller bakhjul liksom vevpartiets klinga kan förses med elmotor. Det vanliga är att elmotorn har ett stort arbetsområde och arbetar på en växel. Cyklisten växlar cykeln traditionellt för sin manuella trampkraft.

Det vanligaste är att en borstlös elmotor används. Energin lagras i ett batteri, oftast ett litiumjonbatteri med drivspänning mellan 24 och 36 volt. Mikroelektronik med valbara program hjälper på vissa modeller till att dosera kraften till motorn. Då kan kraften i batteriet räcka länge, upp till cirka 17 mil. Energiåtgången kan i allmänhet följas på en indikator på styret.

Elcykeln laddas med en särskild laddare från ett vanligt eluttag. Laddningstiden brukar vara mellan några timmar till cirka 8 timmar. Ett litiumjonbatteri fungerar ungefär 1 000 laddningscykler. Batteriet sitter på de flesta modeller som en löstagbar kassett för smidig laddning.

För att räknas som cykel får en elcykel ha max 250 W tillförd effekt och elmotorn får inte ge någon ytterligare kraft när hastigheten 25 km/h uppnåtts. Permobiler och Segway är exempel på fordon som går under elcykelreglementet i Sverige. Om elcyklar inte har "PAS" (Pedal Assistance System) får den assisterade topphastigheten vara max 20 km/h. Ett fordon som därigenom räknas som cykel täcks av hemförsäkringen.

Vid högre prestanda klassas fordonet som moped klass I (vid assisterad hastighet upp till 45 km/h) eller klass II (vid motorstyrka mellan 250 och 1000 W men assisterad hastighet högst 25 km/h). Då krävs trafikförsäkring, enligt lag sedan den 23 december 2023, och att föraren bär hjälm.^[1] Föraren måste ha förarbevis för moped, traktorkort eller körkort. Är elcykeln en moped klass I kallas den ibland även för speedbike, och måste ha registreringsskylt, får inte framföras på cykelbana och måste ha backspeglar. För trafikförsäkring (mopedförsäkring) kan det krävas att fordonet har ett typgodkännande i Europa (Certificate of Conformity^(en), CoC, som verifierar tillverkarens CE-märkning).^[2] Typgodkännande kräver en ansökan till Transportstyrelsen.^[3]

Om man stänger av elsystemet fungerar elcykeln som en vanlig cykel.^[4]I Sverige såldes det 87 670 elcyklar år 2023 vilket är 16 % av det totala mängden elcyklar. I jämförelse med andra EU-länder som Holland så ligger Sverige efter då elcyklar står för 60 % av marknaden där.^[5]

DC-motorer används ofta i elcyklar, både borstade och borstlösa cyklar.^[6][7][8] Många konfigurationer finns tillgängliga, med varierande kostnad och komplexitet; både direktdrivna och växlade motorer används. Ett elektriskt drivsystem kan läggas till i stort sett alla pedalcyklar med hjälp av kedjedrift, remdrift, navmotorer eller friktionsdrift.^[9][10]

Borstlösa navmotorer är de vanligaste i moderna konstruktioner.^[11][12] Motorn är inbyggd i själva hjulnavet, medan statorn är fast monterad på axeln och magneterna är fästa på hjulet och roterar med det. Navet på ett cykelhjul är motorn. Effektnivåerna för de motorer som används beror på vilka lagliga kategorier som finns tillgängliga och är ofta, men inte alltid, begränsade till mindre än 750 watt. Med framhjulsdrift är motorn monterad i det främre navet och med bakhjulsdrift är motorn monterad i det bakre navet. Navmotorer var vanliga i elcykelkonstruktioner på 1800-talet, men gick ur mode tills de återupplivades på 2000-talet.^[13][14]

En annan typ av hjälpmotor är ett mellandrivsystem där motorn inte är inbyggd i hjulet, utan vanligtvis är monterad nära eller under bottenfästets hölje.^[15] Drivkraften kommer från pedalerna, inte från styret, och överförs slutligen till hjulet via en vanlig drivlina för cyklar. Frihjulshandtaget, dvs. frihjulsmekanismen i bottenfästet, är en viktig del i medium-drivsystem som gör att elmotorn kan arbeta i det optimala varvtalsområdet (rpm).

Den största fördelen med mellandrivna motorer jämfört med stegmotorer är att kraften överförs via en kedja (eller rem) och därmed utnyttjar befintliga bakväxlar (externa eller interna).