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Un recente brevetto di Cycling Sports Group descrive in dettaglio un nuovo “Bicycle Power System” in cui una serie di celle della batteria si trova all’interno della circonferenza del cerchione di una ruota posteriore e configurata su un motore di azionamento del mozzo per fornire assistenza alla pedalata. Il sistema colloca tutti i componenti necessari per la pedalata assistita elettronica all’interno della ruota posteriore, offrendo un modo per convertire, teoricamente, qualsiasi bicicletta in una eBike.
Sebbene il concetto non sia del tutto nuovo, lo è il posizionamento delle batterie all’interno del cerchio, così lontano dall’asse di rotazione. Con esso si ottiene una migliore dissipazione del calore e vantaggi dichiarati per l’efficienza e la durata della batteria. Il design è interessante dal punto di vista dell’utilità piuttosto che delle prestazioni; ecco una panoramica su come possono essere alimentate le eBike urbane del futuro…
Un display a LED (giallo) sulla copertura del cerchio (verde) creerebbe un “cerchio di luce” per migliorare la visibilità del pilota verso gli altri utenti della strada. Tutte le immagini annotate da Cory Benson.
Brevetto CSG per una nuova ruota per eBike
Cycling Sports Group è di proprietà di PON Holdings, un colosso del settore responsabile di alcuni grandi marchi tra cui Santa Cruz, Cervélo, Focus, Cannondale e GT, ma anche di alcuni importanti marchi incentrati sulla mobilità urbana come Charge, Schwinn, Gazelle, Kalkhoff, Veloretti e Freccia Urbana. Per darti un senso di scala; il sito Web PON ci informa che un’eBike su cinque in Germania è prodotta da un marchio PON. Non sono un avvocato specializzato in brevetti, ma ritengo che la struttura proprietaria significhi che la tecnologia descritta nel brevetto CSG per un sistema di alimentazione per biciclette potrebbe prevedibilmente essere implementata in lungo e in largo.
Il brevetto CSG descrive una “fila” di celle della batteria (ciano) collegate tra loro, distribuite sotto il letto del cerchio (rosso) da una “ghirlanda portante” (52). Il “coperchio” 50 è descritto come smontabile per manutenzione o sostituzione di parti
Il brevetto (US 2023068251) mostra il Bicycle Power System in uso su un’eBike ibrida / per pendolari a barra piatta dall’aspetto abbastanza standard. Ma la descrizione del brevetto menziona che potrebbe essere ugualmente applicata a una mountain bike: hardtail o full-suspension. Tuttavia, sembra altamente improbabile che trovi una casa su biciclette così orientate alle prestazioni in cui una ruota posteriore eccessivamente pesante avrebbe i suoi svantaggi per la manovrabilità complessiva della bici, per non parlare dell’idea di avere così tanta massa posizionata verso il bordo esterno del ruota dove il peso si farebbe sentire ancora di più. No, riteniamo che questo sistema di alimentazione per biciclette sia destinato alla folla della mobilità urbana.
Il sistema di gestione della batteria (verde scuro) è collegato elettricamente al motore Hub Drive tramite un cavo disposto all’interno di un tubo a raggi cavo (70, sotto). Un interruttore ON/OFF è visibile in arancione.
In breve … un motore di azionamento del mozzo è collegato, tramite cavi che passano attraverso raggi cavi, a una batteria a “corda di salsiccia” (ciano) o circolare in un unico pezzo disposta all’interno della cavità del bordo più profondo (56). Le batterie sono posizionate lontano dal motore, dove non possono essere influenzate dal calore generato dal suo funzionamento. Inoltre, la disposizione in tandem offre un elevato rapporto tra area superficiale e volume, che a sua volta incoraggerà una migliore dissipazione del calore.
Il nodulo rosa sul bordo (68) è la porta di ricarica. La ricarica può avvenire tramite questa porta con una connessione cablata standard o tramite ricarica induttiva.
Il vantaggio principale qui è che le batterie potrebbero funzionare in modo più efficiente. Rispetto a un sistema in cui le batterie sono alloggiate attorno al motore di azionamento del mozzo, questo potrebbe avere una portata molto più lunga, oppure potrebbe avere la stessa portata in un pacchetto più leggero.
Questo design non è terribile in quasi tutti gli altri modi?
Forse. Pare che un danneggiamento del cerchio potrebbe facilmente danneggiare le batterie, se non l’intero impianto elettrico, mandando nel cassonetto molto materiale. E mentre sarebbe più facile da raffreddare, immaginiamo anche che sarebbe più esposto a sporco o infiltrazioni d’acqua. Detto questo, il brevetto descrive una forma di realizzazione in cui le batterie tenute all’interno della loro “corona portante” e il sistema di gestione della batteria, anch’esso alloggiato all’interno del cerchione, potrebbero essere tutti rimossi da un cerchione danneggiato e installati all’interno di un cerchione sostitutivo.
Posizionare così tanto peso così lontano dall’asse di rotazione avrebbe anche quasi certamente implicazioni negative per la manovrabilità generale. Probabilmente non abbastanza per essere proibitivi nel mondo del pendolarismo e del trasporto merci, però, due aree in cui è più probabile che tale tecnologia trovi la sua casa.
Il brevetto afferma che il cerchio potrebbe essere realizzato in carbonio, plastica rinforzata con fibre o alluminio
Questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per trasformare qualsiasi bici in una eBike?
Certo che potrebbe, in teoria, ma solo se il suo proprietario volesse progettarlo in quel modo. Un vantaggio di questo sistema sarebbe che non è necessario trovare spazio sul telaio/barra per montare un pacco batteria separato perché fa parte della ruota stessa. E tutte le connessioni cablate sono relativamente autonome.
Ci sono molti kit di conversione eBike sul mercato e non pensiamo davvero che nessuno dei marchi di CSG cercherebbe di competere direttamente con quelle società. Più probabilmente, questa tecnologia verrà implementata su una futura eBike Charge/Schwinn/Gazelle/Kalkhoff/Veloretti che vanta un rapporto autonomia/peso migliorato rispetto ai suoi concorrenti. Oppure potrebbero venderlo come aggiornamento a una delle loro non eBike.
