Der bürstenlose Gleichstrommotor findet zunehmend Einsatz in Antriebskonzepten der Elektromobilität. In der Bauform Radnabenmotor ist er für Elektrofahrräder bereits zum Standard geworden. Nicht zuletzt deshalb, weil er den zur Verfügung stehenden Bauraum optimal nutzt. So wird die elektrische Antriebsmaschine im Elektrofahrzeug nicht mehr als Zentralantrieb ausgelegt, sondern es erfolgt eine Dezentralisierung des Antriebs. Diese bietet den Vorteil, dass jedes Rad einzeln gesteuert und geregelt betrieben werden kann. Damit ergeben sich völlig neue Möglichkeiten der Beeinflussung der Fahrdynamik und des Lenkverhaltens. Jedes Rad lässt sich gezielt beschleunigen oder abbremsen, indem die Antriebsmomente geregelt werden. Bezogen auf den bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) heißt das, die sonst übliche Drehzahlregelung des Motors muss durch eine Stromregelung ersetzt werden. Wie ein 6 kW-Radnabenmotor mittels Programmable System on Chip (PSoC) und passender Leistungselektronik in Form von intelligenten PowerModulen (IPM) drehmomentgeregelt betrieben werden kann, zeigt dieser Beitrag. Einsatz findet dieses Regelungskonzept in einem Buggy, der zum Modulträger für Elektrofahrzeug-Komponenten am Institut für Mobile Systeme der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg umgebaut wurde. Innovative Lösungskonzepte aus dem Bereich Automotive, z.B. moderne Lenkstellsysteme können auf diesem Modulträger getestet werden. Das setzt voraus, dass auch das Antriebskonzept des Modulträgers selbst, neuen Forderungen gerecht wird. Das hier gewählte Embedded System in Form eines PSoC ermöglicht eine echte Mixed-Signal-Programmierbarkeit und ist so prädestiniert, die Flexibilität und Integrierbarkeit des Modulträgers zu unterstützen.
Drehmomentgeregelter bürstenloser Radnabenmotor im Modulträger für Elektrofahrzeuge
2011
8 Seiten, 12 Bilder
(nicht paginiert)
Conference paper
German
Radnabenmotor für ein Fahrrad sowie Fahrrad mit dem Radnabenmotor
European Patent Office | 2016
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