Sob o título “Componentes da bicicleta, sistema de carregamento sem contato e método de carregamento sem contato“, Shimano apresentou uma patente dos EUA (20230021733 A1) que descreve um novo sistema de carregamento sem fio para bicicletas elétricas. A ideia é que, usando os princípios da indução eletromagnética ou ressonância magnética, a bateria principal da bicicleta possa recarregar componentes eletrônicos Eles precisam de energia para funcionar.
A patente publicada em 26 de janeiro de 2023 descreve a implementação do sistema de carregamento sem fio tanto em um bicicleta de estrada como em uma bicicleta de montanha com suspensão total. Também reconhece seu uso potencial em qualquer bicicleta : carga, cascalho, urbano, lazer, etc.
Para a bicicleta de estrada, aplicar-se-ia ao câmbio dianteiro e lâmpada. Para a montanha, a lista de componentes beneficiados inclui, além da luminária, um conta-gotas eletrônico e uma suspensão ajustável eletronicamente (garfo e amortecedor).
O que ele chama de ‘dispositivo de carregamento sem contato’, o que significa que a bateria, alojada no tubo inferior, carregaria sem fio as baterias dos componentes eletrônicos mencionados durante a condução. Os únicos componentes que exclui A patente da Shimano é para o câmbio traseiro e motor. No entanto, o fabricante já possui uma patente de um câmbio traseiro auto-recarregável que, por ser autônomo, não precisaria do sistema de carregamento sem contato descrito no artigo.
É assim que a tecnologia funciona
A patente afirma que “o carregamento sem contato transmite energia por Indução eletromagnética usando uma frequência em uma faixa de frequência entre 100 kHz e 200 kHz”. O carregamento por indução requer que o dispositivo de carregamento e o componente a ser carregado sejam muito perto um do outro. Portanto, embora não haja uma conexão de cabo direta, é necessário direcionar o fluxo elétrico da bateria principal para a bobina de carregamento sem contato localizada perto do módulo de compensação do componente a ser alimentado.
A patente continua descrevendo: “Por outro lado, a bobina de carregamento sem contato pode ser configurada para usar ressonância magnética, para que os dispositivos de carregamento possam estar a um ou dois metros de distância dos componentes da bicicleta. Quando a bobina de carregamento sem contato é energizada por MRI, o comunicador sem fio é usado para comunicar informações de e para dispositivos de carregamento sem contato. Esta segunda tecnologia de carregamento seria aplicável a bicicletas convencionais que não possuem uma bateria grande, mas nas quais são implementados canotes e suspensões eletrônicas.
Exemplos práticos
Tendo em conta este princípio de funcionamento, como se aplicaria a alguns dos componentes mencionados?
Um exemplo pode ser visto na Fig.6 incluído entre as imagens que acompanham a patente. Trata-se de uma garfo de suspensão tendo uma unidade de bateria recarregável (102) acoplada a um atuador elétrico ou motor elétrico (100a). Descrito esquematicamente, o conjunto inclui um receptor de energia, bobina de carregamento sem contato, controlador, comunicador sem fio, conversor AC/DC e fonte de alimentação recarregável.
A patente da Shimano mostra o pedido para o caso de um espigão conta-gotas que também pode ser recarregado sem contato. Na Fig. 5 são detalhados os componentes que ele aloja: uma unidade de bateria (86), um mecanismo de acionamento elétrico (84) e um motor (84a). Na Fig.6 é mostrado o esquema aplicável à lâmpada de iluminação.
As implicações práticas da nova tecnologia
bicicletas elétricas high-end seriam os grandes beneficiários desta tecnologia. Seja qual for o seu tipo, a sua eletrónica seria sempre alimentada desta forma e o motociclista apenas teria de se lembrar de recarregar uma bateria.
Esta tecnologia adiciona fios extras em comparação com os garfos eletrônicos ou conta-gotas de hoje que simplesmente abrigam uma bateria recarregável removível. Isso significa mais cabos para passar dentro dos tubos do quadro com o conseqüente aumento do potencial de trepidação dos movimentos internos, bem como maior dificuldade mecânica para trabalhos de manutenção e reparo.
Mas esta realidade tem outra face. A bateria de cada um desses componentes poderia ser bem menor, pois sua carga seria constantemente reposta por indução eletromagnética, o que significa que cada componente seria muito mais leve. O futuro que Shimano abre é o de uma integração total dos componentes eletrônicos, o que implica uma menor intervenção do ciclista. Além disso, levará a bicicletas elétricas mais leves e inteligentes.
Por enquanto, esta patente é simplesmente Uma descrição da proposta de uma inovação tecnológica. Como em todos os casos, isso não significa que a Shimano esteja trabalhando nisso no momento. Nem se sabe se chegará ao mercado no formato descrito ou em qualquer outro formato. De qualquer forma, o conceito é um tanto interessante, prático e oferece inúmeras aplicações, mas todos esses benefícios dependeriam de uma execução confiável do sistema que funcionasse em todos e cada um dos cenários que surgem para uma bicicleta elétrica.