Zahlreiche Anwendungen rufen nach industriealisierten, digitalen

Zahlreiche Anwendungen
rufen nach industriealisierten,
digitalen Fahrrad-Antrieben
E-Bike Festival, Kitzbüheler Alpen
E-Bike Fachkongress, 10.7.2015
Hotel Alpenhof, Kirchberg, Tirol
Andreas Fuchs, Dr.phil.nat, MAS ETH MP
Inhalt
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



Vorstellung
Das digitale Fahrrad
Wesentliche Unterschiede mit/ohne Kette
Anwendungen und Vorteile des digitalen Antrieb
Industriealisierung
 Fragen & Antworten
 Kontakt
 Folien für Interessierte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
2
Leg Dein Fahrzeug nicht in Ketten …!
PedalGenerator
ersetzt
Kettenantrieb
Shopping-Dreirad für Aeltere:
moby, thomasstuder.com, 2004
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
3
Prinzip-Bild
GleichstromZwischenkreis
=
=
≈
≈
Batterie
Pedal/
Generator
13.07.2015
Motor / Rad
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vorbehalten
4
NEU 3 Klassen von Muskelkraftfahrzeugen
Das mechanische
Fahrrad
Das
elektromechanische
Fahrrad, das heutige
„eBike / Pedelec“
Das elektr(on)ische,
digitale Fahrrad
Klassiker:
einfach und schön,
ist und bleibt gut
Boomt. Produktionstechnisch komplexer
„Hybrid“, da zwei
Antriebe
Mechanisch einfach,
integriert, hoch
funktional da
programmierbar
Kompetenzen:
Mechanik
Kompetenzen:
Mechanik &
Elektrotechnik &
Sensorik
Kompetenzen:
Mechatronik &
Leistungselektronik
& Software
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Bike Design: Harald Kutzke
Mechanische
Transmission
fällt weg
5
Namensgebung
• Kettenlose,
elektr(on)ische Transmission
(Fuchs/Blatter)
• Electronic Bike (Kutzke)
• Serie Hybrid eBike, SHEB
(Jamerson)
• Digital Bike (Neupert)
• ….
13.07.2015
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vorbehalten
6
Einschätzungen
Hannes Neupert
März 1998
„... Die elektronische Transmission
ist für das Elektrofahrrad was
der PC als Ersatz der
Schreibmaschine im
Bürobereich!“
Dr. F. E. Jamerson,
Electric Bikes
Worldwide 2002
The series hybrid e-bike is among
the "5 very new products" "....
that could have a significant
impact on the design and
technology of future Electric
Bikes"
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
7
Funktionsmuster 2005
Kettenloser
Antrieb auf
Liegedreirad
Referenz
Andreas Fuchs. E-Management-Integration: Serie Hybrid E-Fahrrad-Antrieb. Oktober 2005
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
8
Inhalt
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



Vorstellung
Das digitale Fahrrad
Wesentliche Unterschiede mit/ohne Kette
Anwendungen und Vorteile des digitalen Antrieb
Industriealisierung
 Fragen & Antworten
 Kontakt
 Folien für Interessierte
13.07.2015
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vorbehalten
9
Vereinfacht das Fahrrad
Mechanische
Komponenten
Komponenten für
Pedelec Funktion
Tretlager
Tretmoment-Sensor
(& Kadenz-Messung)
Kurbel und Kettenblatt
(Ketten-Umwerfer vorn)
Kette/Riemen
(Kettenschutz)
(Kettenspanner)
(Kettenwechsler hinten)
Nabe mit
Freilauf/Ritzel(paket)
Pedalgenerator:
Ein gekapseltes,
wartungsarmes
Modul
(Schaltnabe)
Schalthebel (1 oder 2)
Schaltkabel-Züge mit
Hüllen
13.07.2015
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vorbehalten
10
Elektrische Form der Muskelkraft
Muskelkraft mechanisch
Muskelkraft elektrisch






Messung von Tretkraft und
Tretgeschwindigkeit aufwendig
Steuerung der Tretkraft/Kadenz:
Beschränkt möglich, via
mechanisches Getriebe, indirekt
via Motorunterstützung
Energie-Speicherung schwierig
(Schwungrad)
Kraft zeitlich variabel: „TretDrehmoment-Ripple“
→ Motorstrom-Ripple)
Kopplung mit E-Motor /
Hybridisierung: Mechanisch
(Mechanischer Freilauf)
13.07.2015




Messung von Tretkraft und
Tretgeschwindigkeit einfach
Steuerung von Tretkraft/Kadenz
einfach (Leistungselektronik
Generator)
Energie-Speicherung einfach
(Batterie, Supercaps)
Motorstrom kann stetiger sein →
effizienter
Kopplung mit E-Motor /
Hybridisierung: Kontakt
elektrischer Kabel
(„Software-definierter Freilauf“)
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
11
Hybridisierung; Addition von Muskel-/Elektro-Kraft
PHEB (Mittelmotor)
SHEB / Digital Bike
Dynamischer
Bereich
BatterieSpeicher
zwischen
Pedal und
Rad
Drehmoment / Strom
Drehzahl / Spannung
PHEB (Radnabe)
Batt Mot Pedal Rad Batt Mot Pedal Rad Pedal Gen Batt Mot Rad
13.07.2015
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vorbehalten
12
Legende zur vorhergehenden Grafik
Mechanische Hybridisierung
(Hybridisierung: Addition von Muskel- und Elektro-Kraft)
Elektrische Hybridisierung
PHEB Radnabe
PHEB Mittelmotor
SHEB Tretgenerator
Mechanische
Kopplung von
Mensch und
Maschine
Kopplung mittel.
Mech. Ripple-Moment im
System.
Gänge zwischen Mensch
und Maschine
Kopplung stark, direkt.
Mech. Ripple-Moment im
System. Maschine läuft mit
einem Vielfachen der
Tretfrequenz
Keine physische
Kopplung
(nur
steuerungstechnische
Kopplung)
Elektr(on)ische
Kopplung
Motorstrom oft auch
verrippelt wegen P-Anteil
in Pedelec-Steuerung
Motorstrom oft auch
verrippelt wegen P-Anteil
in Pedelec-Steuerung
Batterie zwischen
Mensch und Maschine
Dynamik
Begrenzt.
Radnaben meist zu wenig
untersetzt
Begrenzt.
Motor darf nicht auf
Leistungshyperbel laufen
Unabhängigkeit von
Pedal und Rad, höchste
Dynamik möglich
13.07.2015
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vorbehalten
13
Mensch – Maschine - Interaktion
Mechanisches Fahrrad
•
MMI definiert durch den mechanischen Antriebs
Elektro-mechanisches
Fahrrad
•
•
MMI definiert durch den mechanischen Antrieb
Beeinflusst durch das Verhalten sowie die
Wirkung des elektrischen „Hilfs-Antrieb“ (bsp.
Assist-Faktor)
Digitales Fahrrad
M-M-Interaktion weitgehend frei gestaltbar
• Definiert durch das Verhalten des elektronisch
gesteuerten Pedal des Tretgenerator
• Definiert durch die Steuerungssoftware welche
die Interaktion von RadfahrerIn, Pedal, Rad,
Batterie, Fahrzeug, Umwelt, definiert
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
14
Mensch & Digital Bike : Interaktion Software-definiert
Sensoren bsp. HF
beeinflussen den
digitalen Antrieb
App‘s
parametrieren
den digitalen
Antrieb
Foto: extraenergy.org
Pedal
13.07.2015
Rad / Fahrzeug
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
15
Digitales Bike: „Plattform“, bsp. via App customisiert
Fahr-Modes
•
Wartungs-Mode
•
•
•
Update Mode
•
Dynamik Mode
•
Touren Mode
•
Tandem Mode
•
Strom Mode
•
13.07.2015
0% Power Assist
(Kompensation der Fahrwiderstände)
Ca. 50% Power Assist (wie Pedelecs)
100% Power Assist: Mofa
Analysiert das Fahrzeug und meldet
eventuelle Fehler
Erlaubt die Fernwartung und Software
Updates
Optimiert dynamisches Fahren im
Stadtverkehr (Stop‘n‘Go)
Navigation kombiniert mit ReichweitenMaximierer
2. Pedalgenerator wird mit dem Antrieb
gekoppelt so dass bsp. ein Kind auf einem
Windschatten-Rad mittreten kann
Tretgenerator versorgt Smartphone, Radio,
oder LED Licht in Zelt oder Berghütte
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vorbehalten
16
Digitale Bike Modes 2
Hometrainer Mode
Competition Mode
Game Mode
Traction Mode
AWD Mode
Crazy Mode
13.07.2015
• Aufgebockt, aber ohne Rolle: Training
• Zwei digitale Bikes werden gekoppelt und
die FahrerInnen können im
Direktvergleich gegeneinander antreten
(die VerliererIn wird ausgebremst, bis das
Pedal irgendwann langsam rückwärts zu
drehen beginnt….)
• Das Fahrrad dient als Game-Konsole.
Rennen bsp. gegen Radfahrerkollegen
am anderen Ende der Welt
• App welche die Antriebskraft maximiert
(Traction Control, ABS), bsp. zum Ziehen
von Kinderanhängern
• Optimierung der Traktion bei Allradantrieb
• Rückwärts Treten, vorwärts fahren
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
17
Digitale Bike Modes 3
Reha Mode‘s
• Bsp. Cardio Reha App. Die Belastung ist
bsp. von der Genesung (Arzt) und der
Herzfrequenz abhängig
(Siehe auch: Pédalage constant von
Daniel Couque/Jean Thévenet. Haben am
21. April 2006 einen Herzfrequenzgesteuerten Pedalgenerator präsentiert)
…..
• What else….?
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
18
13.07.2015
Reines EFahrzeug
E-Bike &
Pedelec
Suboptimal:
Handschalten,
langsam Pedalen, ...
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Kapazität Ah
Kapazität Ah
Optimales Pedalen
Kapazität Ah
Reichweite, km
Automatisierung → Garantierte Minimalreichweite,
Falsch schalten nicht möglich
Digitales
Bike
19
Inhalt





Vorstellung
Das digitale Fahrrad
Wesentliche Unterschiede mit/ohne Kette
Anwendungen und Vorteile des digitalen Antrieb
Industriealisierung
 Fragen & Antworten
 Kontakt
 Folien für Interessierte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
20
Visionäre Designer ….
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
21
Referenzen auf Designs
Designer
Fahrzeug
Harald Kutzke
Gelb-graues MTB
Rotes Scooterbike
Thorsten Wickert
Faltrad mit gelbem Rahmen
Vecsey & Thüring
Weisses Liegedreirad
Peter Kutz
Cargo-Dreirad eins.plus
Carolin Altenkirch
Rotes Dreirad mit 2 Plätzen, lynx
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
22
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Oeffentliche Pedelecs
• Kapselung
empfindlicher
Antriebselemente
• Massive Senkung von
Wartungskosten
Bild: Schimmelpennink
EP2332811
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
23
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Easy Pedelec
• Optimale Anpassung
auf diverse
Benutzertypen
• Einstellung optimaler
Beschleunigungen für
gutmütiges
Fahrverhalten
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
24
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Familien Pedelec
• Drehmoment-starker
Motor ideal für hohe
Gewichte resp. Zugkräfte
• Keine Kette ist sicherer
für die Kinder als eine
Kette
• Ideal für 2- bis 4-rädrige
Multi-PersonenFahrzeuge
• Tretgenerator auch für die
Kinder
(Mechanische
Unabhängigkeit vom
Pedal für die
Erwachsenen)
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Bild: extraenergy
25
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
City-/Komfort Pedelec
• Drehmoment-starker Antrieb
kann auch hart elektrisch
Bremsen: Ideal für
Stop‘n‘Go in der City
• Je nach „Komfort-Wunsch“
Fahrprogramm wählbar
(software defined product !)
• Elektronische Schliessung mit
elektronischer Blockierung
von Pedalgenerator und/oder
Radantrieb
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
26
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Kurier Pedelec
• Der kettenlose
Antrieb kann sehr
dynamisch arbeiten.
• Dank customisierter
Programmierung:
Ein Profi kann sehr
intuitiv (automatisch)
Radfahren
(Automatische
Getriebe reduzieren
den Fahrstress)
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
27
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Falt-Pedelec
• Offensichtlich ist eine
fehlende Kette oder ein
fehlender Riemen ein
Vorteil: Kupferkabel
lassen sich biegen,
Stecker lassen sich
trennen
• Keine Verschmutzungsgefahr dank nicht
exponierter
Transmissionselemente
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
28
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Transport-Pedelec
• Keine Kettenlinie:
Vereinfacht die Konstruktion.
• Keine Ketten-Zugkräfte auf den
Rahmen
• Hohe Antriebskräfte
• Kein Kettenverschleiss
(wie bsp. beim Mittelmotor)
• Minimierte Wartungskosten
• Elektronisches Differential bei
2 angetriebenen Rädern auf
einer Achse
• Allradantrieb
• Traction Control, ABS
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
29
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Reha-Pedelec
•
•
•
•
•
Höchste Anpassbarkeit an den
Benutzer, sein Alter oder seinen
Gesundheitszustand, sowie die
Fahrsituation
„Apps“ erlauben spezifisches
Training
Optimale Mensch-MaschinenKopplung, mit Sensoren auf/im
Körper, ist mit digitalem Antrieb
einfacher als mit Kette/Riemen
Handantrieb mit
„Kurbelgenerator“ möglich
Tretgenerator kann zeitweise als
Motor arbeiten und bsp. einem
schwachen Bein über den
Totpunkt helfen (bsp. bei FES
Cycling)
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Bild: extraenergy
30
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Touren-Pedelec
• Warum nicht eine
Kette?
Eine Kette ist auf
langen Touren
vorteilhaft da man
auch mit leerer
Batterie noch
weiterfahren kann
• Beim kettenlosen Bike
ist starke Rekuperation
möglich. Das steigert
die Reichweite
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Bild: extraenergy
31
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Wellness-Pedelec
• Rollender Home-Trainer
da die Tretleistung
einfach und
kostengünstig messbar
ist
• Das Verhalten von
Tretpedal und Fahrzeug
kann von
physiologischen
Parametern abhängig
sein, bsp. der
Herzfrequenz
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
Bild: extraenergy
32
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Sport-Pedelec
• Dynamisches Fahrverhalten
(keine Schaltpausen bsp.)
• Hoher GeschwindigkeitsBereich
(keine Gangschaltung mit
limitiertem
Entfaltungsbereich)
• Allradantrieb: Muskelkraft
auch auf dem Vorderrad
• Starke Motoren
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
33
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Racing-Pedelec
• Dank fehlender Kette
leiser;
weniger Lärm bringt
Verschalungen
weniger
in Resonanz
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
34
Vorteile des digitalen, kettenlosen Antrieb
Luxus-Pedelec
• Volle Designfreiheit
dank Absenz einer
Kettenlinie
• Alltradantrieb mit
Traction Control und
ABS
• Etc.
• ?
Bild: extraenergy
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
35
Inhalt





Vorstellung
Das digitale Fahrrad
Wesentliche Unterschiede mit/ohne Kette
Anwendungen und Vorteile des digitalen Antrieb
Industriealisierung
 Fragen & Antworten
 Kontakt
 Folien für Interessierte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
36
Gedanken zur Fahrradproduktion in Hochlohnländern
• Damit das Fahrrad (LEV) noch mehr boomt und Modalsplit
zurückholen kann, muss es sehr modern und attraktiv sein:
Das digitale bike birgt Chancen, bestehende Kundengruppen
besser zu bedienen und eventuell neue Kundengruppen zu
erschliessen
• Mechanisch komplexe Räder in Ländern mit tiefen Arbeitskosten
montieren – versus - moderne Fahrzeuge wie digitale bikes mit
automotive industry Methoden in Europa produzieren
• Produktion hochwertiger, nachhaltiger Produkte in Europa: Kreiert
Jobs, nicht nur beim Antriebshersteller und seinen Zulieferern
• Mechatronik: Eine in Europa vorhandene Kompetenz, auf die man
setzen sollte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
37
Die Komplexität des
Fahrrad wird erhöht
durch folgende
Schritte:
a) Automatisierung
b) Elektrifizierung
c) Elektrifizierung, die
nach
Automatisierung
ruft
Kosten
Kosten versus Komplexität
Automatisiertes
eBike/Pedelec:
Systemstabilität,
Wartbarkeit fraglich
SH: Mech.
Komplexität
nimmt ab
eBike/Pedelec:
Elektro-Mechanisches
Fahrrad
Das digitale Fahrrad
ist der Ausstieg aus
der KostenKomplexitäts-Spirale
13.07.2015
SH: Funktionalität
nimmt zu
Software 1x zu
entwickeln/testen
Mech.
Fahrrad
Funktionalität/Komplexität/
Anzahl Teile
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
38
Ein Beispiel: Material-Ersparnis beim digital bike
Material
Parallel Hybrid
(heutige eBikes)
Kette, Riemen, Schaft und
Kettenwerfer oder Schaltnabe
Kettenschutz
Drehmoment-/Bewegungssensor
Automatische Gangschaltung
Pedalgenerator
•
Ja
Serie Hybrid
(oder digitales
Bike)
Nein
Ja
Ja
Ja
Nein
Nein
Nein
Nein
Ja
Vergleich auf der Basis gleicher Funktionalität
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
39
Industriealisierung: To do‘s
• Komponenten mit gutem Verhältnis von
Drehmoment/Strom/Gewicht/Geometrisches Volumen/Kosten:
a) Tretgenerator
b) Radnabe oder sonstiger Radantrieb, bsp. Antriebs-Schwinge
• Steuerung/Regelung der elektr(on)ischen Transmission
industriealisieren und tunen
• Es gibt schon:
- Display & Controls, Smartphones
- Batterie und Ladegerät
- Connectivity: Gateways zu Mobile Devices und Internet
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
40
Digital Bike Ecosystem – Kollaboration von ...
Anwender aus der
(Fahrrad-) Industrie
Distributoren
Betreiber
Produzenten der
Antriebsmodule
Applikations-Entwickler
Fahrzeughersteller
Bringen digitale Bikes unter die Leute
Unternehmen, welche bsp. öffentliche
Fahrradverleih-Systeme betreiben
Industriefirmen aus dem Bereich Getriebe,
Antriebstechnik, Mechatronik (Automotive)
App-Entwickler, embedded SoftwareEntwickler, Regelungstechniker,
mit Verständnis von Leichtfahrzeugen
Optimieren die Mensch-Bike-Interaktion
Human Factors-,
Ergonomics-,
Biomechanics Experten
Promotoren & Edukatoren Bsp. Blogger welche das digitale Bike erklären
Bsp. Extraenergy testet und benchmarkt
Tester
eBikes/Pedelecs
Innovatoren / IP-Entwickler Konzepte und geistiges Eigentum
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
41
Gewinner
RadfahrerIn
Operator bsp. BikeVerleih, Leasing
Firma öffentliche
Räder
Fahrzeughändler
Fahrzeughersteller
Antriebshersteller
Designer / Ingenieur
Software Entwickler
Ketten-/RiemenHersteller
13.07.2015
Fahrrad einfacher zu bedienen, sicherer,
zuverlässiger, wartungsärmer,
customisierbar, weniger Ermüdung
Tiefere Betriebskosten, Fernüberwachung
und Fernwartung
(bei öffentlichen Rädern können die jährlichen Wartungskosten
bis zu einem Mehrfachen des Anschaffungspreis betragen)
Module als Ersatzteile statt ölige Hände
Vereinfachung der Produktion
Wertschöpfung durch hochwertige,
mechatronische Module
Mehr Design-Freiheit dank fehlender Kette
Entwicklung Steuerung/ Regelung/
Fahrprogrammen (App‘s)
Verlierer? Mechanische Bike‘s wird es
immer geben…!
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
42
Inhalt





Vorstellung und Einleitung
Das digitale Fahrrad
Wesentliche Unterschiede mit/ohne Kette
Anwendungen und Vorteile des digitalen Antrieb
Industriealisierung
 Fragen & Antworten
 Kontakt
 Folien für Interessierte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
43
Kontakt
Andreas Fuchs
+41 79 294 06 93
[email protected]
Bild
Zeitung der Bund 11.8.1999
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
44
Links
→ Anklicken um Links zu
öffnen:
Swiss Firm Yanks the Chain
Artikel anlässlich des Gewinn des
Wall Street Journal Europe
Innovation Award,
26. November 2001
2005 Report
Overview Working Models
Digital Drive
Eurobike 2014,
LEV Components Special Exhibition
Cargo Bikes
CarVe.2014, mobilityacademy.ch
13.07.2015
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Folien für Interessierte
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
46
Vorteile Kette/Riemen
Batterie leer
•
•
Kette / Riemen
überträgt bei 0 U/min
Drehmoment
•
eBike/Pedelec mit Kette/Riemen fährt rein mit
Muskelkraft weiter
SHEB hat kein hohes Anfahrmoment mehr
Bsp. aus dem Stand über hohe
Kanten/Wurzeln fahren
(eMaschine: Volumen*Strom ≈ hohes
Drehmoment)
Im urbanen Raum, auf kurzen/mittleren Strecken, in vielen
Anwendungen, gewichten diese Nachteile des SHEB wenig im
Vergleich zu den Vorteilen Sicherheit, Sauberkeit, Design,
Fahrdynamik, Effizienz (Fahrer & Bike), Mech. & El. Diebstahlschutz,
Zuverlässigkeit/ Wartungsarmut, ….
13.07.2015
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
47
Grenzen des mech. / elektromechanischen Fahrrad
Zuverlässigkeit &
Wartung
•
Steuer-/Regelbarkeit
•
•
Kette/Riemen
•
Leistungs•
/Drehmoment-Dichte
•
13.07.2015
Jedes zusätzliche Teil ist eine potentielle
Fehlerquelle und kostet Wartung. Das digitale
Fahrrad hat keine Wetter-exponierten
Transmissionselemente mehr und verfügt über eine
geringere mechanischen Teilezahl/Komplexität
Automatisierung setzt
Sensoren/Microcontroller/Aktoren voraus:
Erhöhung der Komplexität
Elektromech. Komponenten sind langsamer als
Leistungselektroniken (ersetzen die
Sensoren/Microcontroller/Aktuatoren des PHEB)
Wird durch Mittelmotoren zusätzlich verzogen
Fahrrad-Naben/-Antriebe wiegen ca. 1 bis 4 kg und
übertragen typisch 150W Tretleistung
Tretgenerator, Radnabe = Mechatronische Module :
eMaschinen-Getriebe-Kombinationen mit ca. 2 bis
4kg Gewicht übertragen bsp. ca. bis 1 kW
Andreas Fuchs 2015. Alle Rechte
vorbehalten
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