Was kommt aus einem E-Bike Controller raus ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Wer kennt sich so ein bißchen mit elektrischer Antriebstechnik aus.

Habe schon seit 2Jahren ne 28"-Vorderradspeiche mit eingebauten 24V-350W-Nabenmotor rumstehen (glaube Marke Bafang).

Inzwischen bin ich schon so schlau, daß 24V gar nicht mehr zeitgemäß ist und man sich bei 36V oder 48V Leitungsquerschnitt sparen kann.

Nun aber meine Frage:

Wie funktioniert eigentlich ein e-Bike-Controller an der Outputseite ?
Was kommt da wie (zum Motor hin) raus ?

Früher dachte ich so ein Controller würde Drehstrom produzieren und damit einen Dreiphasen-Synchronmotor antreiben.

Aber überall werden diese Nabenmotoren als bürstenlose DC-Motoren bezeichnet.

Um sowas anzusteuern würde sich doch Pulsweitenmodulation PWM anbieten oder ?

Desweiteren könnte ich mir auch vorstellen, daß die Spannung runtergeregelt wird (wozu aber ein komplizierter Spannungsregler notwendig wäre, weil ein einfacher Shuntwiederstand jetzt mal von der enormen Hitzeentwicklung abgesehen den Wirkungsgrad extrem verschlechtern sollte).

Also welche Outputparameter hat so ein Controller ?

Kann man auch was zum Wirkungsgrad eines solchen Teiles Controllers ?

Falls er nur PWM hat aber mit konstanter Spannung z.B. 24V fährt dann hätte er zumindest einen hohen Wirkungsgrad.

Wenn er zusätzlich elektronisch (und nicht durch Verbrennungswiderstand) die Spannung runterregeln kann dann sollte er immer noch nen hohen Wirkungsgrad haben.

#2

haste das mal gelesen?
http://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCrstenloser_Gleic…

schau dir auch mal die animation vom weblink an.

#3

O.K. ich kann die Animation (noch) nicht anschauen aber ich spüre schon wo die Reise langgeht.

Angesteuert wird der bürstenlose also mit 3 Schalteingängen (weil der wie der Kohlebürstenmotor ja nicht die 3 rotierenen Messingplättchen) hat die mit der Umdrehungsfrequenz durchschvalten.

Da der Controller die die Frequenz der Rechteckspannungsabfolge selber erzeugen kann kann er somit die Umdrehung des DC-Motors festlegen.

Trotzdem kann ich mir vorstellen das das ganze noch unnerhalb einer Pulsmodulation stattfindet sodaß nicht konstant die 350W anliegen sondern durch z.B. sekündliche Abschaltphasen der ganzen Elektrik das Drehmoment reduziert werden kann (wenn das Rad temporär ohne Antrieb weiterdreht).

So müßte mit der Schaltfrequenz die Umdrehung gesteuert werden und durch PWM das Drehmoment auf Bedarf rückgenommen werden.

Bestimmt hat sowas nen höheren Wirkungsgrad als wenn zur Regulierung des Drehmoments mit ner von 24V verminderten Spannung gefahren wird weil hier keine NEUE Gleichspannung (ähnlich einem elektronischem Netzteil)generiert werden muß.

Zwar haben die heutigen elektronischen Netzteile/Spannungsumwandler nen sehr hohen Wirkungsgrad dennoch dürfte eine Schaltung wo nur periodisch ein-und-ausgeschaltet werden muß energieparender sein.

Aber vielleicht kann mir noch jemand was zu sonem Controller sagen.

#4

moin,

wie die drehmomentreduzierung…

  1. durch variation der versorgungsspannung
  2. mittels pwm-modulation innerhalb der schaltphasen (evtl. sogar sinusförmig)
  3. durch einfaches „ausfallenlassen“ einzelner steuerphasen.

oder durch kombination der oben genannten ansteuermöglichkeiten, im einzelnen ausgeführt wird, dürfte schon richtung herstellergeheimniss gehen.
also entweder findest du einen oder mehrere entwickler von solchen dingern, oder jemanden der schonmaln oszi drangehalten hat.

da kann ich dir leider nicht weiterhelfen - sorry.

gruss wgn

#5

Ja vielleicht ist auch ganz einfach so, daß der Motor überhaupt gar kein Strom mehr zieht wenn er beim Nichttreten zwar 250W erbrauchen würde aber man genauso stark tritt als würde man mit den 250W unterstützt.

Beim Asynchronmotor ist ja auch so, daß er nur Drehmoment erzeugt wenn er versucht wird abzustoppen. Nur wird der Asynchronmotor dabei auch langsamer während da Drehmoment sehr stark ansteigt.

Beim BLDC-Radnabenmotor muß die Umdrehung ja taktgenau mit der Ansteuerfrequenz laufen. Trotzdem kann ich mir vorstellen, daß so ein Motor weniger Strom aufnimmt wenn man per Muskelkraft das Drehmoment unterstützt.

So wäre gar keine weitere Modulation fürs Drehmoment mehr erforderlich.

Gibt da ja auch ein www.pedelecforum.de wo man sich damit beschäftigt nur wollte ich das grundlegende schon woanders in Erfahrung gebracht haben.