Schlüsselsensoren für E-Bikes: Mehr Funktionalität und Sicherheit

Damit ein eBike maximale Leistung und Sicherheit erreicht, sei es auf der Stadtstraße oder auf Bergwegen, ist die Aufrechterhaltung eines optimalen Reifendrucks von entscheidender Bedeutung. Dank modernster Technologien von Merit Sensor können Radfahrer den Reifendruck in Echtzeit überwachen und so dynamische Anpassungen vornehmen, um das Fahrerlebnis zu optimieren.

Der Aufstieg der Elektrofahrräder

Während der COVID-19-Pandemie erlebte die Welt einen erheblichen „Fahrradboom“, da die Öffentlichkeit lieber Sport im Freien trieb und öffentliche Verkehrsmittel meidete. Zu diesem Zweck, E-Bikes (Fahrräder mit integriertem Elektromotor zur Unterstützung des Antriebs) entwickelten sich als Alternative zu herkömmlichen manuellen Fahrrädern, insbesondere in China, den Vereinigten Staaten und Deutschland. 1,2

Mittlerweile sind E-Bikes mehr als nur eine Möglichkeit zum Sporttreiben oder eine umweltfreundliche Alternative zum Transport. Der Einsatz von E-Bikes ermöglicht es Fahrern, Herausforderungen zu meistern, mit denen traditionelle Radfahrer konfrontiert sind, wie etwa Steigung, Distanz und körperliche Anstrengung, und macht das Radfahren für eine breitere Bevölkerungsgruppe zugänglich, darunter auch Menschen mit eingeschränkter Fitness und solche, die sich in schwierigem Gelände zurechtfinden.3

Reifendruck

E-Bike-Benutzer müssen auf einen optimalen Reifendruck achten, der eine reibungslose und effiziente Fortbewegung gewährleistet. Ein unzureichender Druck kann hingegen den Widerstand erhöhen, das Treten erschweren und die zurücklegbare Strecke verringern.

Ein falscher Reifendruck beeinträchtigt auch die Brems- und Kurvenfähigkeit, beeinträchtigt die Sicherheit und erhöht das Risiko von Reifenplatzern oder Reifenpannen.

Standard-E-Bike-Nutzer sind vielleicht daran gewöhnt, ihre Reifen mit 70 PSI aufzupumpen, was die Standardempfehlung ist, aber der empfohlene Reifendruck variiert tatsächlich je nach Fahrradtyp und Reifen:

  • Kinderfahrräder: 20 bis 40 PSI
  • Schmale Reifen (z. B. solche für Rennräder) 80 bis 130 PSI
  • Mittlere Reifen (z. B. Hybridfahrräder) 50 bis 70 PSI
  • Dicke Reifen (z. B. Mountainbikes) 30 PSI im Gelände, 50 PSI auf der Straße

Bei der Bestimmung des idealen Zeitdrucks müssen noch weitere Faktoren berücksichtigt werden, beispielsweise die Fahrbedingungen, das Gewicht des Fahrers und persönliche Vorlieben. Beispielsweise erfordern Geländebedingungen auf dem Gelände einen Druck von 40 bis 70 PSI, während 80 bis 130 PSI für glatte Straßen optimal sind.

Darüber hinaus sollten Fahrer für eine effektive Gewichtsverteilung den Luftdruck der Hinterreifen auf zwei PSI über dem Vorderreifen erhöhen, um das zusätzliche Gewicht am Hinterrad der meisten Fahrräder auszugleichen.4,5

Geräte zur Druckmessung

Merit Sensor hat zur Unterstützung zwei Sensorserien hergestellt eBike Anwender bei der Ermittlung des optimalen Reifendrucks: die RS- und CMS-Serie.

Diese Geräte entsprechen den Beschränkungen für die Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (RoHS) und verfügen über eine chemisch geätzte Siliziummembran mit einer piezoresistiven Wheatstone-Brücke, um Druckmesswerte für mehr Sicherheit und Leistung bereitzustellen.

RS-Serie

Das in den USA entwickelte RS-Serie wurde für einen Druckbereich von 0 bis 500 PSI entwickelt und stellt einen unkompensierten verpackten Drucksensor und -wandler dar.

Die RS-Serie ist für oberflächenmontierte Geräte (SMD) vorgesehen und kann an Drähte oder Rohre angeschlossen werden. Sein Druckanschluss erleichtert den einfachen Anschluss an den Reifen und sorgt so für genaue Druckmessungen für mehr Sicherheit und Leistung. Mit ihrer hervorragenden Medienverträglichkeit ist die RS-Serie eine vielseitige und zuverlässige Lösung zur Reifendrucküberwachung. 6

CMS-Serie

Das CMS-Serie verfügt über einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) zur Kalibrierung und Kompensation thermischer und nichtlinearer Effekte sowie einen kompakten piezoresistiven Drucksensor.

Mit einer Größe von 6.8 mm x 6.8 mm verfügt es über einen großen Betriebsspannungsbereich, einen außergewöhnlichen Berstdruck und einen energieeffizienten Modus. Dieser in den USA hergestellte Sensor ist ideal für kleine Geräte wie Reifendruckkontrollgeräte und kann Drücke von 2 bis 150 PSI messen. 7

eBike-Integration

Die Merit Sensor-Technologie wurde erfolgreich in verschiedene Reifendrucküberwachungsgeräte integriert, wie unten beschrieben.

Echtzeit-Reifendrucksensor

Die Technologie von Merit Sensor kann in einem Reifendrucksensorgerät verwendet werden, um hochpräzise Druckdaten direkt an ein intelligentes Gerät zu liefern. Das Produkt lässt sich einfach auf Schlauch- oder schlauchlosen Reifen installieren und ermöglicht es Fahrern, fundierte Entscheidungen über Reifenverschleiß, Traktion, Fahrkomfort und Rollwiderstand zu treffen.8

Diese Anwendung kann eine außergewöhnliche Genauigkeit von ± 2 % (Gesamtfehler, 0 – 50 °C) und eine Auflösung von < 0.1 PSI bieten.

Reifendruck- und Temperaturüberwachung

Druck- und Temperaturmonitore mit Doppelfunktion lassen sich einfach am Reifenventil eines E-Bikes montieren und liefern wichtige Erkenntnisse an jedes Smartphone-Gerät.

Die Merit-Sensor-Technologie ermöglicht eine Echtzeitüberwachung des Drucks und sorgt so für eine optimierte Batterielebensdauer und Fahrkomfort. Darüber hinaus warnt ein Frühwarnsystem Radfahrer vor langsamen Reifenpannen, wodurch das Risiko von Felgenschäden verringert und die Sicherheit des Fahrers maximiert wird.

Revolutionierung des E-Bike-Fahrens

Der Wert effizienter und zugänglicher Transport- und Bewegungsarten wurde durch den Aufstieg von hervorgehoben E-Bikes, die eine günstige Alternative zum herkömmlichen Fahrrad bieten. Der wachsende E-Bike-Markt bringt einen Bedarf an präzisem Reifendruckmanagement mit sich, das für die Sicherheit des Fahrers und optimale Fahrbedingungen, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, von entscheidender Bedeutung ist.

Die Drucksensoren der CMS- und RS-Serie von Merit Sensor verkörpern die jüngsten Verbesserungen in der Fahrradtechnologie und gehen auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Radfahrer ein. Diese Technologien ermöglichen Radfahrern eine sanftere und sicherere Fahrt mit geringerem Risiko von Reifen- und Felgenschäden, verbesserter Traktion und höherem Komfort und läuten eine aufregende neue Ära für das Elektroradfahren ein.

Für weitere Informationen, kontakt Heute Spezialist bei Merit Sensor.

Referenzen und weiterführende Literatur

  1. Son, J., et al. (2022). Äußerst zuverlässiger triboelektrischer Fahrradreifen als autarkes Fahrrad-Sicherheitslicht und Drucksensor. Nanoenergie. doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106797
  2. Technavio. [Online] E-Bike-Marktanalyse APAC, Europa, Nordamerika, Südamerika, Naher Osten und Afrika – USA, China, Japan, Deutschland, Niederlande – Größe und Prognose 2024–2028. Verfügbar um: https://www.technavio.com/report/e-bike-market-industry-analysis (Zugriff am 07. Februar 2024).
  3. Rérat, P. (2021). Der Aufstieg des E-Bikes: Auf dem Weg zu einer Ausweitung der Fahrradpraxis? Mobilitäten. doi.org/10.1080/17450101.2021.1897236
  4. Besitzer eines Elektrofahrrads. [Online] eBike-Reifendruck (Bester PSI für jede Fahrbedingung). Verfügbar um: https://electricrideowner.com/ebike-tire-pressure/ (Zugriff am 07. Februar 2024).
  5. Sprecher. [Online] Fahrradreifendruck – Kurzanleitung zum richtigen PSI für Fahrradreifen. Verfügbar um: https://spokester.com/blogs/news/bike-tire-pressure-quick-guide-to-the-right-psi-for-bike-tires (Zugriff am 11. März 2024).
  6. Leistungssensor. Datenblatt: RS-Serie. Verfügbar um: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/RS-series.pdf
  7. Leistungssensor. Datenblatt: CMS-Serie. Verfügbar um: https://meritsensor.com/assets/documents/pdf/CMS-Series.pdf
  8. Hinterland. [Online] Quarq TyreWiz Luftdrucksensor – Paar. Verfügbar um: https://www.backcountry.com/quarq-tyrewiz-air-pressure-sensor (Zugriff am 07. Februar 2024).

Dieser Artikel ist auch auf veröffentlicht  AZO Sensors.com