Seriell-hybrides Antriebskonzept

EE-Speedbike Aktuell haben alle Pedelecs eine mechanische Kopplung zwischen Tretlager und Antriebsrad in Form einer Kette, eines Zahnriemens oder einer Kardanwelle sowie in den meisten Fällen eine mechanische Schaltung. Zusätzlich zu diesem mechanischen Antriebsstrang gibt es einen weiteren elektrischen Antriebsstrang (parallel-hybrid Antrieb). Der mechanische Antriebsstrang unterliegt zum einen Verschleiß und zum anderen schränkt er die Freiheitsgrade beim Design und in der Funktionalität stark ein. Dies gilt sowohl für klassische Fahrräder als auch Lastenräder und Fahrzeugen mit speziellen Bauformen und Anwendungsgebieten. Für die Hersteller aktuell verfügbarer Pedelecs ergeben sich durch die Notwendigkeit des parallel-hybrid Antriebs hohe Kosten und hoher Montageaufwand. Andererseits ergibt sich für die Kunden am mechanischen Antriebsstrang ein hoher Wartungsaufwand, der mit Folgekosten verbunden ist. Die hier vorgestellte Innovation besteht in der Entwicklung kompakter und leistungsstarker Antriebe (Motor und Generator) sowie deren Ansteuerung, die, in ihrem Zusammenwirken mit einem Akkumulator, durch den Einsatz spezieller Regelalgorithmen, dem Fahrer das Gefühl vermitteln, ein konventionelles kettengetriebenes leichtgängiges Fahrrad zu fahren, wobei die Fahrleistungen über denen bekannter kettengetriebener E-Bikes liegen. Der seriell-hybride Antriebsstrang ist in weiten Bereichen skalierbar und damit für vielfältige Anwendungen einsetzbar. Die technisch nutzbare Umsetzung eines solchen Antriebskonzeptes ist bisher weltweit einmalig. Der seriell-hybride Antriebsstrang, der in seiner ursprünglichen Auslegung für den Einsatz in S-Pedelcs bis 45 km/h konzipiert ist, kann alternativ auch mit Geschwindigkeitsbegrenzung auf 25 km/h. in Fahrrädern jeglicher Bauart (City-Räder, Mountain-Bikes, Lastenräder, Rikschas, etc.) eingesetzt werden. Für die Hersteller besteht der Mehrwert in der Vereinfachung der Montage der Pedelecs und in der Steigerung der Freiheitsgrade im Design, da der Kettenantrieb sowie die mechanische Schaltung entfallen. Aus Kundensicht ist der seriell-hybride Antrieb nahezu wartungsfrei, die Kosten für den zusätzlichen Generator und die etwas aufwendigere Leistungselektronik sind unwesentlich höher, die mechanische Schaltung wird durch eine elektronische Hand- bzw. Automatikschaltung ersetzt. Der mit dem 3. Platz beim Hugo-Junkers-Preis ausgezeichnete seriell-hybrid-Antrieb kommt erstmalig beim EE-Speedbike, welches 2015 auf der IAA und der Eurobike vorgestellt wurde, zum Einsatz.

Prinzip des seriell hybriden Antriebes
Prinzip des seriellen Hybrid-Antriebes

Weiterführende Links: 
EE-Speedbike
Hugo-Junkers-Preis
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Serieller_Hybridantrieb - PDF
Video zum seriellen Hybridantrieb