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PRAZE Elektrischer Motorroller
PML FlightLink hat – in Zusammenarbeit mit hochkarätigen Europäischen Partnern wie Peugeot und mit Unterstützung der Europäischen Kommission – den Prototypen eines elektrischen Motorrollers entwickelt; genannt das PRAZE Projekt.
Zielsetzung des PRAZE Projektes war es, die Effizienz batteriebetriebener Elektroroller zu steigern, und ein “Nullemissions-Personentransportmittel für die Stadt der Zukunft” zu schaffen.
Die Hemmnisse, welche Endbenutzer breitflächig von der Nutzung von Elektrorollern abhält, wurden wiefolgt definiert:
Hohe Kosten im Vergleich zu konventionell angetriebenen Rollern, kurze Reichweite, Gewichtsintensität, und Schwierigkeiten beim Aufladen, z.B. für Leute, die in Wohnungen leben. Die Meisterung dieser Hemmnisse war das Ziel der Konstruktionsgemeinschaft, und würde über Erfolg oder Misserfolg des PRAZE Projektes entscheiden.
Fortschritte waren durch Forschung und Entwicklung von Technologien, mit denen Leistungssteigerungen des Fahrzeuges überhaupt möglich gemacht werden konnten, zu erzielen, namentlich mit Motorsystem, Batterien und Chassis. PML wurde dabei mit der Entwicklung eines neuen Antriebssystems für den Roller, und mit der Projektleitung von PRAZE betraut.
In der Anfangsphase von PRAZE wurden zwei Versionen von Motorensystemen entwickelt. Der erstgetestete Prototyp-Roller mit radintegriertem Motor (In-Wheel Scooter) produzierte ein maximales Drehmoment von 120 Nm, womit die Vorgabe von 100 Nm klar überschritten wurde. Dadurch bot sich etwas Spielraum zur Reduzierung von Grösse und Gewicht des Motors. Nachfolgend wurde ein kleinerer Motor konzipiert, gebaut, laborgeprüft und schliesslich in einen weiteren Scooter eingebaut. Die Leistungswerte des kleineren Motors wurden durch Optimierungen am Lüftungssystem weiter erhöht. Eine ausführliche Gewichtsevaluierung brachte hervor, dass selbst bei noch weiteren Verbesserungen wie optimiertem Design und unter Einbezug aller möglichen Gewichtseinsparungen, mit der bestehenden Topologie des Motors die benötigte Zielvorgabe für sicheres Fahrverhalten nicht erreicht werden konnte.
Aus einer umfassenden Bewertung alternativer Motortopologien gingen zwei Hauptanwärter hervor; der bürstenlose gedruckte Stator und die Einzahn-Topologie.
Von beiden Motortopologien wurden Prototypen hergestellt und getestet, währenddessen sich die Einzahn-Topologie als die für die Vorproduktion am besten geeignet heraus kristallisierte.
Im nächsten Schritt nahm PML die Entwicklung der patentierten In-Wheel Topologie in Angriff, die nicht nur optimiertes Leistungsgewicht mit sich brachte, sondern durch ihre revolutionäre Konstruktionsweise, die die Verwendung desselben Zahns für verschiedene Motorgrössen ermöglichte, das Höchstmass an Ausschöpfungspotential des Motors für unterschiedliche Anwendungen erreichte.
Die Weiterentwicklung des mechanischen Verriegelungssystems war ein wesentlicher Faktor und verkörperte den Hauptbestandteil des Patents. Verschiedene Pläne wurden geprüft, bevor man sich auf die endgültige Version einigte. Gute mechanische Verriegelung spielte dabei eine Schlüsselrolle, um die Möglichkeiten elektromagnetischer Flusssättigungen für unterschiedliche Motorengrössen zu minimieren
Die auf preiswerte Fertigung ausgerichtete Konstruktionsplanung führte zu einer Motorauslegung mit nur drei mechanischen, gussgefertigten Komponenten. Voran gegangene Designs, bei denen der Reifen direkt auf die Aussenseite des Motors aufgezogen wurde und die über eine abnehmbare Lippe verfügten, wurden zugunsten eines Motorkonzepts aufgegeben, das integral an ein standardmässiges Rad befestigt werden kann. Dies brachte Vorteile zum einen für die Fahrzeughersteller, die ihre serienmässigen Radfelgen beibehalten konnten, und zum anderen konnte der Motor mit dünneren Komponenten gebaut werden, zumal er nun nicht mehr die vollen Belastungen und Stösse absorbieren musste, die auf die Aussenseite des Rades einwirkten.
Weiter bietet der In-Wheel Motor dem Konstrukteur den Vorteil eines grösseren Platzangebots am Fahrgestell, was in ein grösseres Gepäckfach unter dem Sitz umgemünzt werden kann.
Im Verlauf des Projekts wurden insgesamt vier Motorroller gebaut:
Zwei davon wurden mit In-Wheel Motoren erster Generation bestückt, und darauf folgend zwei weitere mit Motoren der nächsten, gewichtsoptimierten Generation. Letztere wurden komplett mit Lichtern, Blinkern, Hupe, etc. ausgerüstet und waren vollständig strassentauglich.
Von der nächsten Generation PRAZE Rollern, mit für Massenproduktion geeigneten Systemkomponenten, können erhebliche Vorteile bezüglich Leistung und Wirtschaftlichkeit erwartet werden.
Mit immer strenger werdenden Gesetzgebungen zur Verminderung luftverschmutzender Fahrzeuge vor allem in Städen, ist der PRAZE Roller geradezu prädestiniert, zum bevorzugten städtischen Transportmittel zu werden.
Die Endergebnisse des PRAZE Projektes können wie folgt zusammen gefasst werden:
Vier Vorführmodelle wurden als Prototypen entwickelt, die allesamt die projektbezogenen Leistungsvorgaben überschritten, mit Motor-Spitzenwirkungsgraden von 82% bei 20 Nm und 76% bei 80 Nm (PML FlightLink).
Mathematische Berechnungsmodelle für maximales ungefedertes Gewicht wurden zu dessen Bestimmung für das Hinterrad des Elektrorollers entsprechend angepasst (Peugeot).
Entwicklung einer Ni-Zn Batterie ohne toxische Bestandteile und einer Aufladedauer von weniger als 5 Stunden (Sorapec).
Beim radintegrierten Antriebssystem wurden Fortschritte erzielt durch eine leichtere, effizientere, und kompakte Steuerungseinheit, die mit einer Batteriespannung von 24V bis 72V betrieben werden kann (PML FlightLink).
Das Gewicht des In-Wheel Motors wurde dank der innovativen Einzahn-Topologie gravierend reduziert, womit für den Motor ein Produktionsgewicht von gerademal 11.88 kg erreicht wurde (PML FlightLink).
Eine Studie bezüglich gegebener Infrastruktur und Vorschriften wurde verfasst, die dem PRAZE Scooter als Nullemmissions-Fahrzeug grundlegendes Potential in unseren Städten attestiert (Citelec).
Für mehr Informationen über den In-Wheel Motor bzw. das radintegrierte Antriebssystem setzen Sie sich bitte per E-Mail mit PML FlightLink in Verbindung.
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Tel: +44 (0) 1420 594140, Fax: +44 (0) 1420 83930, anfragen@pmlflightlink.de
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