Quali sono gli effetti dello stallo quando si utilizza un motore per mountain ebike?

Nelle moderne attrezzature per la guida elettrica, la stabilità del motore è direttamente correlata alla sicurezza e all'esperienza di guida del ciclista. Il fenomeno dello stallo del motore non solo provoca la momentanea interruzione dell'alimentazione, ma può anche causare seri rischi per la sicurezza su terreni complessi.

Rischio di perdita di controllo della stabilità dinamica
La conseguenza più diretta dello stallo del motore della mountain ebike è la momentanea interruzione della potenza del veicolo. Quando il ciclista attraversa un tratto sterrato a una velocità di 20 km/h, se il motore si spegne improvvisamente, l'inerzia del veicolo farà spostare in avanti il ​​centro di gravità e il carico sulla forcella anteriore aumenterà istantaneamente dal 30% al 50%, il che aumenterà notevolmente il rischio di slittamento della ruota anteriore. Per i modelli con motori montati centralmente, l'interruzione dell'alimentazione causerà anche la resistenza inversa del sistema di trasmissione, provocando una diminuzione della tensione della catena di oltre il 60%, aumentando così in modo significativo la possibilità di deragliamento della catena.
In caso di guida su pendii ripidi, lo stallo può far scivolare all'indietro il veicolo. I dati sperimentali mostrano che quando la pendenza supera i 15°, la velocità di scorrimento all'indietro del veicolo può raggiungere i 3-5 km/h dopo lo stallo del motore. Se il conducente non attiva in tempo il sistema di parcheggio elettronico, è molto probabile che si verifichi un tamponamento. Inoltre, durante la guida notturna, l'attivazione ritardata delle luci di emergenza causata dallo stallo (tempo di risposta superiore a 0,5 secondi) aumenterà lo spazio di frenata del 40%, aumentando significativamente la probabilità di incidenti secondari.

Aumento di stress meccanico nel sistema di alimentazione
Nello stato di stallo, i componenti meccanici all'interno del motore per bici elettrica da montagna sarà sottoposto ad uno stress anomalo. Per i motori con meccanismi di riduzione degli ingranaggi planetari, l'interruzione dell'alimentazione farà sì che la superficie di ingranamento dell'ingranaggio cambi da attrito volvente ad attrito radente e lo stress da contatto aumenterà di oltre il 200%, il che molto probabilmente causerà vaiolature sulla superficie del dente. In questo momento, il sistema di cuscinetti sarà soggetto a carichi d'urto al momento dello stallo e il valore di picco del carico radiale potrebbe raggiungere da 3 a 5 volte il valore nominale, accelerando così la deformazione della gabbia.
Il controller del motore deve affrontare anche la sfida dello shock di corrente quando va in stallo. Quando il ciclista continua a pedalare e il motore non funziona, il controller deve gestire l'effetto di sovrapposizione della forza elettromotrice posteriore e della corrente di azionamento e il picco di corrente istantaneo può raggiungere il 150% del valore nominale. Questa condizione operativa anomala farà sì che la temperatura di giunzione del modulo IGBT aumenti di 40-60°C, riducendo così la durata del dispositivo di potenza.

Guasto del sistema di raffreddamento sotto dimensione termodinamica
Nello stato di stallo, il sistema di gestione termica del motore della mountain ebike viene sottoposto a severi test. In condizioni di lavoro normali, l'aumento della temperatura dell'avvolgimento dello statore del motore deve essere controllato entro 85 ℃, ma in condizioni di stallo, l'effetto di raffreddamento della ventilazione diminuisce del 70%, con un conseguente aumento di tre volte della velocità di aumento della temperatura. I dati misurati di una determinata marca di motore mostrano che uno stallo continuo per 30 secondi farà sì che la temperatura dello statore superi il valore critico di 120 ℃, provocando così una smagnetizzazione irreversibile del magnete.
Il pacco batteria è sotto doppia pressione in condizione di stallo. Da un lato, la resistenza inversa del motore fa sì che la batteria si scarichi continuamente e lo stato di carica (SOC) diminuisca ad una velocità dello 0,5% al ​​secondo; d'altro canto, l'ambiente ad alta temperatura accelera l'aumento della resistenza interna della batteria. Quando la resistenza interna supera il 150% del valore iniziale, la potenza di uscita del pacco batteria diminuirà di oltre il 40%. Questo effetto di accoppiamento termico-elettrico può causare il rischio di fuoriuscita termica della batteria, rappresentando un grave pericolo per la sicurezza del ciclista.

Propagazione dei guasti nel sistema di controllo elettronico
I guasti di stallo spesso innescano una reazione a catena dei sistemi elettronici. Nello stato di stallo, potrebbe verificarsi una perdita di pacchetti di dati nella comunicazione del bus CAN. Gli esperimenti dimostrano che quando la velocità del motore fluttua di oltre ±20%, il tasso di errore di bit del bus salirà allo 0,1%, causando ritardi o informazioni errate sul display del cruscotto. Inoltre, il segnale dell'acceleratore è suscettibile alle interferenze elettromagnetiche in condizioni di stallo. In un test di stallo, un certo modello di motore presentava un fenomeno anomalo in cui la potenza erogata era inversamente correlata alla forza del pedale.
Per i modelli dotati di sistemi di recupero dell'energia, lo stallo può causare anche sovratensione nella ricarica inversa. Quando la velocità del motore dell'ebike da montagna diminuisce bruscamente, l'aumento della forza elettromotrice posteriore avrà un impatto significativo sulla stabilità del sistema, influenzando così la sicurezza di guida complessiva.