Sistemas de propulsión para triciclos eléctricos: cómo especificar uno para su mercado.
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No existe un sistema de propulsión ideal para un triciclo eléctrico. Solo existe el que mejor se adapta a las necesidades de tu mercado, a los precios que paga y a la normativa vigente. Un motor de buje que triunfa en Florida no triunfa en Flandes. Esta guía distingue entre las decisiones basadas en la física, las que se rigen por la ley y las que son meramente de gusto personal, y te enseña a diferenciarlas antes de firmar la lista de materiales.
Qué abarca esta guía
- Empiece por su mercado, no por el motor.
- Triciclos con motor en el buje frente a triciclos con motor central
- Detección de par, cadencia y calibración
- Hacer que el motor, la batería y el controlador coincidan.
- Estar erguido y estar semirreclinado son dos problemas diferentes.
- Lo que la ley te permite construir
- Convertir esto en una hoja de especificaciones
- Preguntas frecuentes
01. Empiece por su mercado, no por el motor.
La mayoría de las conversaciones sobre proveedores comienzan por el lugar equivocado. Un comprador llega con una preferencia por un componente —motor central, sensor de par, 48 V— y trabaja a la inversa para justificarla. Ese pedido da como resultado un triciclo que luce bien en las demostraciones, pero se vende mal.
Invierte el proceso. Cuatro factores determinan la configuración: el terreno que recorren tus ciclistas, el perfil del ciclista, la carga prevista y la posición de precio que necesitas mantener. Todo lo demás se basa en cálculos aritméticos. Lo difícil es interpretar correctamente esos cuatro factores, porque el mercado rara vez te lo comunica directamente. Estas señales sí lo hacen.
Lea las listas de reembolsos antes de las previsiones. En varios mercados europeos, los triciclos para personas mayores o con movilidad reducida se distribuyen a través de un canal muy distinto al de la venta minorista de bicicletas: un canal financiado por municipios o aseguradoras con sus propias normas de licitación. Donde este canal está activo, la demanda se rige por criterios de adquisición: la disponibilidad de repuestos, la facilidad de mantenimiento por parte de un técnico no especializado y la documentación de las pruebas tienen más peso que la experiencia de conducción. Donde no existe este canal, el mismo producto se compra directamente al consumidor, y la experiencia de conducción es el factor determinante en la decisión.
Fíjate en lo que regresa, no en lo que sale. La combinación de reclamaciones de garantía es el análisis de terreno más económico que jamás realizará. Las quejas por sobrecalentamiento indican que los ciclistas están subiendo pendientes prolongadas a baja velocidad, lo que significa que el motor del buje está funcionando fuera de su rango de eficiencia. Los cortes al arrancar en pendiente suelen indicar que el controlador está demandando más corriente de la que la batería puede suministrar, no que el motor sea demasiado pequeño. Dos fallos, dos soluciones completamente diferentes, y solo los datos de las reclamaciones las separan.
Se cuentan las pruebas de conducción abandonadas, no las completadas. La conversión indica quién compró. El abandono indica quién estuvo a punto de hacerlo y qué los detuvo. En los triciclos, el principal obstáculo no es la potencia: son los primeros dos metros desde la posición de reposo y el momento en que el conductor descubre que no puede sacar el vehículo de un espacio reducido sin ayuda.
Trata el terreno como un número, no como un país. “Alemania” no es un dato topográfico. Lo que sí lo es es la pendiente media en un radio de 5 km alrededor de tu concesionario. Dos ciudades alemanas pueden requerir relaciones de transmisión diferentes, y una especificación nacional no será suficiente para una de ellas.
02. Triciclos con motor en el buje frente a triciclos con motor central: qué cambian realmente las tres ruedas.
En una bicicleta de dos ruedas, esto es algo habitual. En una de tres ruedas, cambian cuatro cosas que rara vez se mencionan en las conversaciones sobre bicicletas.
¿A qué rueda llega el par motor?. Un triciclo con dos ruedas traseras y un motor en el buje de una de ellas impulsa únicamente esa rueda: bajo carga, el vehículo se desvía hacia el lado impulsado, y en superficies mojadas, esa rueda gira primero. En cambio, un motor central impulsa el eje trasero, y con un diferencial, ambas ruedas traseras giran a su propia velocidad en una curva compartiendo la tracción. Cuando el triciclo tiene una sola rueda delantera, un motor en el buje delantero evita la asimetría, pero traslada la tracción al extremo con menor carga, precisamente donde resulta menos útil en una subida.
Multiplicar el apalancamiento en el momento preciso. Un motor de buje genera su par en la rueda, de forma fija. Un motor de transmisión central lo genera en el cigüeñal y lo multiplica mediante la marcha seleccionada. En una bicicleta de 25 kg, esta diferencia es irrelevante. En un triciclo de 55 kg con un ciclista de 90 kg y una cesta trasera cargada, arrancar cuesta arriba desde parado es la situación que define el producto, y la multiplicación de marchas es lo que lo resuelve.
¿Quién se encarga de ello?. Un motor de buje trasero es una unidad sellada que cualquier taller competente puede reemplazar. Un motor central es un conjunto patentado que requiere un técnico capacitado y un proveedor de repuestos. Si su canal de distribución son minoristas de movilidad y farmacias en lugar de tiendas de bicicletas, la opción más accesible puede ser más valiosa que la de mejor rendimiento. Esa es una decisión de canal con un enfoque puramente técnico.
Si puedes revertirlo. Este es el que sorprende a la gente. Un motor central transmite potencia a través de una cadena y una rueda libre, y una rueda libre no hace girar la rueda hacia atrás, por lo que la asistencia de marcha atrás requiere hardware adicional. Un motor de buje invierte la marcha mediante software. En toda la gama de UnitedMobility, el patrón es consistente: los modelos que indican una función de marcha atrás utilizan motores de buje, y los modelos de motor central no. Si sus usuarios estacionan en ascensores, pasillos o garajes estrechos, la asistencia de marcha atrás puede ser el único requisito que resuelva el problema. Triciclo con motor en el buje frente a triciclo con motor central pregunta antes de hablar de cualquier cifra de rendimiento.
| Factor determinante de la decisión | Señala un motor en el buje trasero. | Apunta a un golpe medio |
|---|---|---|
| Terreno | Plano a ondulado; pendientes cortas | Ascensos sostenidos; arranques frecuentes en cuestas |
| Carga | Piloto más carga ligera | Conductor más carga pesada o variable |
| Canal | Comercio minorista de movilidad, farmacia, talleres generales | Distribuidores de bicicletas especializados con servicio técnico cualificado. |
| Se necesita asistencia para marcha atrás | Sí, reversiones en software | No, necesita hardware adicional. |
| Dos ruedas traseras motrices | Solo con un eje equipado con diferencial o motores gemelos. | Ajuste natural con un diferencial |
| Posición del precio | Entrada y media | Medio y premium |
Ninguna de las columnas es la respuesta correcta. La respuesta correcta es aquella en la que se encuentren con mayor frecuencia sus cuatro variables de mercado, y un proveedor que desarrolle ambas desde una misma base, de modo que la plataforma no dependa de conjeturas.
03. Detección de par, cadencia y la calibración que determina la conducción.
El sensor de par vs sensor de cadencia La elección suele plantearse como barata frente a buena. En realidad, se asemeja más a predecible frente a proporcional.
Un sensor de cadencia detecta que los pedales giran y el controlador aplica el nivel de asistencia seleccionado. La ayuda llega con cada giro, a máxima potencia, independientemente de la fuerza con la que el ciclista pedalee. Un sensor de par mide la fuerza del pedaleo y ajusta la asistencia en consecuencia. En una bicicleta convencional, la mayoría de los ciclistas prefieren la segunda opción y toleran la primera. En un triciclo, la diferencia se amplía, ya que al tener tres ruedas, el ciclista siente el vehículo moviéndose debajo de él en lugar de con él, y la asistencia que llega de golpe se percibe como un tirón.
Sin embargo, lo que produce la conducción no es ninguno de los sensores. Es el mapa de asistencia: la regla que sigue el controlador al convertir la información del sensor en corriente del motor. Un mapa basado en la velocidad proporciona más ayuda a baja velocidad y la reduce a medida que el triciclo acelera. Un mapa proporcional a la fuerza registra los movimientos de las piernas del ciclista. Ambos pueden estar presentes en un mismo triciclo como modos seleccionables, y ofrecer ambos suele ser más económico que debatir sobre cuál prefiere el mercado.
La conicidad cerca del límite de asistencia importa más de lo que la mayoría de las hojas de especificaciones admiten. Si se corta la asistencia abruptamente en el límite legal, el conductor siente tirones (ayuda activada, ayuda desactivada, ayuda activada), lo que se interpreta como una falla. Si se amplía la banda de conicidad, se suaviza su pendiente y se agrega histéresis, el mismo hardware mantiene una velocidad constante. Esta es la capa donde los sistemas de propulsión de triciclos eléctricos realmente triunfan o fracasan, y está documentado en Cómo calibramos el sistema de propulsión de un triciclo eléctrico.
La consecuencia en la selección de proveedores: dos presupuestos con listas de componentes idénticas pueden dar como resultado triciclos que no se parecen en nada. Solicita el mapa de asistencia y el comportamiento de la transmisión, no solo el número de pieza del motor.
04. Lograr que el motor, la batería y el controlador coincidan.
Tres componentes, tres límites independientes, y el más bajo siempre prevalece. El BMS establece el rango de descarga de la batería, el controlador opera por debajo de este, y el motor tiene un rango de eficiencia y un límite térmico. Si se configura el controlador para que demande más corriente en un arranque en pendiente de la que el BMS puede suministrar, el sistema se apaga justo bajo la carga para la que fue comprado, lo que el distribuidor reporta como una falla de la batería, porque así es como se ve desde el sillín.
Por eso, el tipo de BMS es una decisión de especificación, no un detalle. Un BMS de hardware proporciona protección analógica e infiere el estado de carga a partir del voltaje, que varía bajo carga y hace que la pantalla sea pesimista en una subida. Un BMS de software cuenta la carga, informa de fallos codificados y puede proporcionar al controlador un límite de descarga que varía con la temperatura y el estado de carga, de modo que el sistema reduce su potencia gradualmente en lugar de desconectarse. También proporciona la capa de datos que las obligaciones del pasaporte de la batería exigirán a los paquetes de baterías para medios de transporte ligeros a finales de esta década. La arquitectura del paquete en sí —simple, doble o intercambiable— se trata en nuestra Estrategia del sistema de baterías para bicicletas de carga.
El dimensionamiento del motor es lo último que hay que solucionar, no lo primero. par motor del triciclo eléctrico Las cifras son fáciles de comparar, pero carecen de sentido por sí solas: 120 N·m en una marcha baja con un motor central y 60 N·m en el buje son unidades de medida distintas. Compare la capacidad de ascenso con su peso bruto objetivo, desde el reposo, en la marcha que el ciclista realmente utilizará; por eso se calcula por configuración en el presupuesto, en lugar de publicarse como una sola cifra.
05. Los sistemas de propulsión de triciclos eléctricos verticales y semirreclinados son dos problemas diferentes.
Esta es la distinción que la mayoría de las conversaciones sobre proveedores pasan por alto, y la más costosa si se hace mal. La misma calibración que funciona bien en un triciclo vertical se siente insuficiente en uno semirreclinado.
Un ciclista erguido puede levantarse del sillín y poner el peso del cuerpo en los pedales. La fuerza máxima de pedaleo es alta y llega justo cuando se necesita para arrancar en una pendiente. triciclo eléctrico semirreclinado El ciclista no puede. Empuja contra el respaldo desde una posición reclinada y sentada, lo que proporciona una excelente potencia sostenida y soporte para la espalda, pero un pico mucho menor. Un sistema de transmisión ajustado al rango de fuerza de un ciclista en posición erguida se sitúa cerca del mínimo de su curva de asistencia precisamente cuando ese ciclista necesita más ayuda.
La geometría del asiento hace que el hueco sea concreto. El montante Heal Middle Ajusta su sillín entre 815 y 950 mm para ciclistas de 165 a 195 cm. La semi-reclinada ENFRIAR La base del asiento se sitúa entre 580 y 707 mm, con un acceso de 380 mm y un respaldo ajustable hasta 22°, apto para ciclistas de entre 150 y 190 cm. No se trata de dos versiones de un mismo vehículo. Diferentes cuerpos, diferente extensión de piernas, diferente cadencia, diferente fuerza en el pedal y, por lo tanto, diferentes sistemas de propulsión para triciclos eléctricos.
| Triciclo vertical | Triciclo semirreclinado | |
|---|---|---|
| Fuerza máxima de pedaleo | Alto: el ciclista puede ponerse de pie sobre los pedales. | Bajo: el ciclista se apoya contra un respaldo. |
| Producción sostenida | Limitado por la comodidad | Más alto; el soporte para la espalda permite esfuerzos prolongados |
| Prioridad de asistencia | Medios suaves, graves moderados | Graves potentes y bien definidos desde el reposo. |
| Implicaciones del sensor | Cadencia tolerable; par motor preferido | Detección de par con resolución fina de baja fuerza |
| Engranajes | El ciclista puede hacer fuerza para cambiar de marcha | Necesita una marcha inferior más baja; no puede mantenerse |
| Centro de gravedad | Mayor; mayor sensibilidad al vuelco | Más abajo y hacia atrás; mayor tracción trasera |
| Asistencia de marcha atrás | El ciclista normalmente puede impulsarse hacia atrás con los pies. | Asiento bajo; la asistencia de marcha atrás es casi imprescindible. |
| alcance del ciclista | Jinetes más altos, de 165 cm o más. | Mayor variedad de tallas, incluyendo ciclistas de menor estatura. |
De ello se derivan dos consecuencias. La detección de par en una bicicleta semirreclinada tiene que resolver un rango de fuerza más estrecho, por lo que la selección del sensor y el nivel mínimo del mapa de asistencia importan más que en una bicicleta vertical. Además, la masa más baja y trasera de un ciclista reclinado mejora la tracción trasera, lo que hace que la tracción trasera sea más atractiva y la tracción del buje delantero menos. El comportamiento de vuelco que subyace a este segundo punto se analiza en Ingeniería de estabilidad de triciclos eléctricos; el argumento comercial para llevar ambos formatos está en Lo que ofrece una bicicleta semirreclinada en comparación con un triciclo vertical..
06. Lo que la ley te permite construir, mercado por mercado.
La libertad de especificación termina donde comienza la homologación, y el límite se sitúa en un lugar diferente a cada lado del Atlántico.
En Europa, Reglamento (UE) n.º 168/2013 Se excluyen de la homologación las bicicletas con motor eléctrico auxiliar que mantengan una potencia nominal continua de 250 W o menos, cuya potencia se interrumpa al dejar de pedalear y cuya asistencia se reduzca progresivamente hasta su eliminación antes de los 25 km/h. La asistencia de arranque a baja velocidad es la excepción habitual. Si se incumple alguna de estas condiciones (un acelerador que funciona sin pedalear o una potencia superior a 250 W), el vehículo se clasifica como bicicleta eléctrica L1e-A: sigue limitada a 25 km/h, pero permite hasta 1000 W y, por lo tanto, cumple con los requisitos de homologación. Departamento de Transporte de Irlanda Explica qué implica esto en la práctica, incluyendo el registro y el impuesto de circulación. Las obligaciones varían según el Estado miembro, así que compruébelo antes de dar por sentado que un acelerador es una mejora gratuita.
La norma de seguridad eléctrica es donde los fabricantes de triciclos se topan con un límite del que nadie les advierte. EN 15194:2017+A1:2023, válido a partir de septiembre de 2023, tiene alcance en EPAC. bicicletas Con una altura de sillín de 635 mm o más y sistemas eléctricos de hasta 48 V CC. Esta definición se basa en una bicicleta con cuadro de diamante. Un triciclo semirreclinado con una base de asiento de 580 mm se encuentra por debajo de ese umbral; una batería de 60 V queda fuera del rango de voltaje. Ninguna de estas condiciones hace que el producto sea invendible; simplemente implica que la ruta de pruebas debe consultarse con el organismo notificado antes de la fabricación, no después.
En Norteamérica, el problema se invierte. 15 USC §2085 define una bicicleta eléctrica de baja velocidad como una bicicleta de dos velocidades. o de tres ruedas vehículo con pedales totalmente operativos, un motor de menos de 750 W y una velocidad máxima solo con motor inferior a 20 mph, por lo que los triciclos se encuentran explícitamente dentro de la definición federal de producto de consumo, y se permite un acelerador. Las reglas de circulación se establecen estado por estado bajo el sistema de tres clases, y el sistema eléctrico se evalúa en función de UL 2849, que abarca la unidad de accionamiento, la batería, el BMS, el cableado, la entrada y el cargador como un solo sistema, excluyendo la estructura mecánica. El requisito de entrada completo se encuentra mapeado en UL 2849 para triciclos eléctricos.
Consecuencia en el abastecimiento: Las versiones para la UE y EE. UU. del mismo triciclo difieren en la potencia del motor, el acelerador, la velocidad de corte y el certificado. Planifique dos configuraciones desde el principio o pague dos veces por la segunda.
07. Convertir esto en una hoja de especificaciones
Si le presentas estas seis líneas a un proveedor, obtendrás un presupuesto en lugar de un catálogo:
- Terreno — La pendiente típica y la del peor caso, así como si la subida comienza desde el reposo, son pasos rutinarios.
- Jinete — Posición vertical o semirreclinada, rango de altura y fuerza de pedal realista
- Carga — Peso bruto del vehículo, incluyendo conductor, carga y cualquier cesta trasera
- Market rules — assisted speed cut-off, throttle yes or no, target certification file
- Must-have functions — reverse assist, walk assist, parking brake, turn signals, app or CAN connectivity
- Price position and channel — who services the product, and how far from a specialist dealer
UnitedMobility‘s position is that electric trike drive systems are configurations rather than part numbers: the same CHILL frame ships with a 120 N·m Ananda mid-drive or a rear hub motor, torque or cadence sensing, a 15 A CAN-bus controller or a higher-current version, a Shimano 8-speed internal hub or an alternative, and EU or throttle-equipped settings — because all of those belong to the market, not to the engineer. The compact Vita runs the same logic at a smaller footprint, with an automatic 3-speed hub motor as standard and an 85 N·m mid-drive as an option.
Building electric bikes since 2009, with 50+ registered patents, a plant in Wuxi and an assembly facility in Poland, UnitedMobility treats the quotation question not as whether a configuration is possible but which of several working configurations fits your terrain, channel and price. Small-batch runs from 50 units mean a market read can be tested rather than assumed. How a configured build moves from brief to series production is set out on our Servicio ODM página.
Start with the four inputs. Let the components fall out of them. Then test the read with a small batch before you commit a container.
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Preguntas frecuentes
No. Un motor central multiplica el par a través de las marchas, lo que resulta ventajoso en ascensos prolongados y arranques en pendiente con carga. Un motor de buje es más sencillo, económico, reparable por cualquier taller y permite la marcha atrás mediante software. En terreno llano, en un canal no especializado o cuando se requiere asistencia en marcha atrás, el motor de buje suele ser la mejor opción.
No existe una cifra única, ya que el par motor en el cigüeñal y el par motor en la rueda no son comparables. Especifique la capacidad de ascenso para su peso bruto objetivo partiendo desde parado y deje que el proveedor calcule el motor, la transmisión y el controlador necesarios.
Resulta más útil en vehículos de tres ruedas que en de dos, ya que los cambios bruscos en la asistencia se perciben como si el vehículo se moviera independientemente del ciclista. Es especialmente importante en triciclos semirreclinados, donde la fuerza de pedaleo es menor y el sensor debe abarcar un rango más reducido. La detección de cadencia sigue siendo una opción válida para vehículos económicos en mercados con poca actividad.
No como una sola configuración. La versión para la UE tiene un límite de 250 W continuos, sin acelerador, con corte antes de los 25 km/h; la definición federal de EE. UU. permite menos de 750 W, con acelerador y menos de 32 km/h, además de las normas estatales de circulación y la certificación UL 2849 para el sistema eléctrico.
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