¿Cuánta energía proporcionada por humanos se necesita en una bicicleta eléctrica?

Para andar a una velocidad promedio de 20 mph, especialmente cuando se conduce con la configuración de luz, no puede ir a 20 mph en las subidas. Esto significa que debe ir mucho más rápido que 20 mph en los pisos. Digamos que 22 mph en los pisos sería suficiente. Eso es la friolera de 35,4 km/h. Incluso en una posición de conducción de bicicleta de carretera (CdA 0,45 metros cuadrados) y utilizando neumáticos de carretera estrechos y de alta presión frágiles y de baja resistencia a la rodadura (crr 0,003), se necesitarían 283 vatios de potencia para hacerlo. Exactamente el cero por ciento de eso lo proporciona el motor, ya que la asistencia de este tipo de bicicleta eléctrica se detiene a 20 mph. Así que el 100% debe ser proporcionado por usted. Además, un porcentaje muy pequeño de bicicletas eléctricas son bicicletas de carretera. Por lo tanto, la mejor posición de conducción y resistencia a la rodadura que utilicé probablemente no sea realista.

Si la bicicleta es legal, no tendrá un promedio de 20 mph. 283 vatios es una gran cantidad de energía. Y en una posición de conducción más típica (no bicicleta de carretera, CdA 0,55 metros cuadrados) y neumáticos más típicos (no frágiles y estrechos slicks de alta presión, crr 0,007) es algo así como 373 vatios.

Depende de cuánto ayude realmente la configuración de "asistencia de luz".

Para andar a 32 km/h (20 mph) en terreno llano con una bicicleta de carretera con ropa de bicicleta de carretera, necesitas entre 170 W y 210 W. Con una city-bike o mountain-bike y ropa holgada es mucho más.

Creo que la mayoría de las bicicletas eléctricas tienen, según la jurisdicción, al menos 250 W de potencia del motor, por lo que físicamente el motor podría hacer todo el trabajo. Realmente depende de cómo se implemente este nivel de asistencia y si el motor, el controlador del motor y la batería pueden mantener esta potencia de salida durante más de 2 horas.

Necesitaría un medidor de potencia (por ejemplo, basado en un pedal) para realizar experimentos y ver cuánta potencia tiene que proporcionar el ser humano para este tipo de velocidad.

La potencia de ciclo se mide con frecuencia en vatios.
Para saber cuánta potencia necesita el ciclista para contribuir a una velocidad de 20 mph en 50 millas, necesita saber:

• ¿Cuánta energía se necesita para sostener 20 millas por hora durante 50 millas bajo las condiciones (viento, colinas, elevación, etc.)
• Restar la potencia aportada por el motor eléctrico.
• Lo que queda es la cantidad de potencia que el ciclista tendría que aportar.

Un vatio corresponde a un julio de energía producida cada segundo. "Calculadora de vataje de ciclismo"

¿Cuánta potencia se necesita para mantener 20 mph durante 50 millas?
La respuesta corta es: no podemos decir exactamente en función de la información de la pregunta.

Para demostrar cómo se puede encontrar la respuesta, podemos observar un caso idealizado.
Según Bike Calculator, se necesitan 317 vatios para sostener 20 millas por hora, sin asistencia electrónica, asumiendo:

Esta es una medida estimada idealizada no asistida.

Si recorrió 50 millas a 20 mph, le tomaría 2 horas y 30 minutos.
Para tener cierta perspectiva, mantener 317 vatios (317 es sin colinas) durante 1 hora te pondría en el 17 % superior de los atletas masculinos:

• El 82,7% de las personas tiene un FTP inferior a 310W.
• El 13,3% de las personas tiene un FTP de 320W o más.
• El 4% de las personas tiene un FTP entre 310W y 320W

Ciclismoanalytics.com

¿Cuánta potencia contribuirá la bicicleta eléctrica al viaje?
El fabricante de la bicicleta eléctrica deberá proporcionarle una cantidad de vatios que la bicicleta puede soportar durante 2,5 horas.
Según Bike Radar

Los vatios hora (o Wh) se refieren a la capacidad de energía de la batería de su bicicleta y brindan una indicación de su rango probable. El Wh de una batería también mostrará cuántos vatios puede proporcionar continuamente durante una hora: por ejemplo, una batería de 250 Wh puede proporcionar 250 vatios de asistencia durante una hora, 125 vatios durante dos horas, etc.

Manten eso en mente:

En términos generales, cuanto mayor sea la potencia, mayor será la potencia de su bicicleta eléctrica. Sin embargo, muchas bicicletas eléctricas están etiquetadas de manera diferente a su nivel de potencia real, ya sea por trucos de marketing, para evadir las leyes y regulaciones de bicicletas eléctricas de mayor potencia, o por muchas otras razones.
ebikeschool.es

¿Cuánta potencia necesitará proporcionar el ciclista?
[Potencia necesaria] menos [energía eléctrica] = [potencia necesaria del ciclista]

Solo por diversión, vamos a "qué pasaría si" un poco.
¿Qué pasa si pones todos los números más precisos y encuentras que con colinas, viento, etc. estás en:

• 600 vatios durante 2,5 horas para hacer 20 mph durante 50 millas.
  Si tienes una bicicleta con una batería de 500 Wh, entonces
• 500/2,5 horas = 200 vatios de potencia eléctrica.
• 600 - 200 = 400 vatios de potencia humana necesaria, mucho más de lo que los mejores ciclistas pueden soportar durante 2,5 horas.

Si tiene una bicicleta con una batería de 1000 Wh, obtiene 400 vatios de energía eléctrica y la contribución del ciclista se reduce a 200, un número que algunos ciclistas pueden alcanzar.