Skip to main content
Top

2016 | Book

Traktionskonzept für ein Lastenfahrrad

Untersuchung von Fahrverhalten und Antriebsstrang

insite
SEARCH

About this book

Erik Bombach untersucht anhand einer Simulink-Modellierung des Gesamtsystems Lastenpedelec verschiedene Antriebskonzepte und vergleicht diese primär an der Position des Motors miteinander. Zudem wird das Potential von Dualspeichern, Rekuperation und prädiktiver Motorregelung bewertet. Dabei wird die kinetische Simulation der Fahrdynamik sowie die Energetik verschiedener Lastfälle eingebunden. Der Autor beurteilt ebenfalls die Tauglichkeit eines Mehrmotorantriebes, welcher bis heute keine Anwendung in der Praxis findet. Dazu stellt er drei Betriebsstrategien vor, die bestimmen, wann welcher Motor wie viel Leistung erbringen muss. Seine Auswertung ergab, dass die optimale Motorposition vom Anwendungsgebiet des Lastenpedelecs abhängt. Das hergeleitete Modell hat durch seinen modularen Aufbau eine hohe Anpassungsfähigkeit und ist in den verschiedensten Anwendungen nutzbar.

Table of Contents

Frontmatter
Chapter 1. Einleitung
Zusammenfassung
„Ich ersetze ein Auto“. Bei diesem an städtische Kuriere gerichteten Projekt des DLR (Institut für Verkehrsforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt) ist der Name Programm. Seit 2012 werden bundesweit im urbanen Bereich Lastenfahrräder mit elektromotorischer Unterstützung erprobt.
Erik Bombach
Chapter 2. Mathematische Beschreibung des Zweirades
Zusammenfassung
Das kinematische und kinetische Verhalten des Systems Zweirad, sei es in Form des Fahrrades als auch als Motorrad, wird bereits seit über einem Jahrhundert untersucht. Ein 2007 veröffentlichter Artikel einer Gruppe bekannter Forscher der Zweiraddynamik [19] bietet einen sehr guten Überblick über wissenschaftliche Arbeiten und Artikel, welche bis zu diesem Zeitpunkt erschienen sind, und dient als Grundlage der folgenden Chronik.
Erik Bombach
Chapter 3. Implementierung des Zweirades
Zusammenfassung
Mithilfe der hergeleiteten kinematischen Zusammenhänge und den generalisierten Kräften können nun die Bewegungsgleichungen für Mehrkörpersysteme nach der Lagrangeschen Vorschrift [2] angeschrieben werden.
Erik Bombach
Chapter 4. Antriebsstrang des Pedelecs
Zusammenfassung
Pedelecs sind üblicherweise mit einem parallelen Hybridantrieb ausgestattet. Die beim Tretvorgang abgegebene Leistung wirkt direkt antreibend und wird elektrisch verstärkt. Unterschiede gibt es im Ort der Zusammenführung der beiden Leistungsflüsse.
Erik Bombach
Chapter 5. Simulation
Zusammenfassung
Alle Lastfälle, welche im mathematischen Sinne Anfangswertprobleme darstellen, wurden mit dem expliziten Lösungsalgorithmus ode45 (Dormand-Prince) mit variabler Schrittweite und einer erlaubten relativen Toleranz von 1/1000 gelöst. Eine Gegenprobe mit dem impliziten Verfahren ode15s liefert gleiche Ergebnisse, allerdings in deutlich kürzerer Rechenzeit, wodurch letzteres für das offensichtlich recht steife Modell wohl effizienter ist.
Erik Bombach
Chapter 6. Auswertung
Zusammenfassung
Es wurden drei Positionen benannt, an welchen der elektrische Motor bei (Lasten-) Pedelecs angebracht werden kann: Als Nabenmotor im Vorderrad (F) bzw. Hinterrad (H) und als Mittelmotor am Tretlager (M). Da an diesem Punkt die Motorposition und nicht die Betriebsstrategie bewertet werden soll, werden nur Varianten mit konstanter Momentenverteilung (-K) untersucht.
Erik Bombach
Chapter 7. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit war die modellbasierte Bewertung verschiedener Antriebskonzepte von Lastenpedelecs unter Nutzung der Software Matlab Simulink. Dabei wurden zwei Bereiche betrachtet: die kinetische Simulation der Fahrdynamik und die energetische Betrachtung verschiedener Lastfälle.
Erik Bombach
Backmatter
Metadata
Title
Traktionskonzept für ein Lastenfahrrad
Author
Erik Bombach
Copyright Year
2016
Electronic ISBN
978-3-658-16408-9
Print ISBN
978-3-658-16407-2
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-16408-9

Premium Partners