Prüfstand für Pedelecs
Auftraggeber: Führender E-Bike Produzent
Derby Cycle (seit 2022 Focus & Kalkhoff Holding GmbH) - Deutschlands größter Fahrradproduzent und Marktführer im E-Bike-Segment. Am norddeutschen Standort werden jährlich mehrere hunderttausend Fahrräder und E-Bikes gefertigt. Das umfangreiche Produktsortiment umfasst hochwertige Mountainbikes, Rennräder, Trekking-, City-, Cross- und Kinderräder. Darüber hinaus betreibt der Kunde eine eigene Leasingmarke, bietet E-Bike-Versicherungen an und entwickelt weitere Mobilitätslösungen.
Auftrag
Um der dynamischen Entwicklung des Pedelec-Marktes gerecht zu werden und die Qualität während sowie nach der Produktentwicklung sicherzustellen, plant der Fahrradhersteller die Implementierung eines Leistungsprüfstands für gegenwärtige und zukünftige Test- und Entwicklungsleistungen.
Das rapide Wachstum im Bereich Elektrofahrräder sowie die gestiegenen Anforderungen an deren Zulassung haben den Bedarf nach einem flexiblen Testsystem ausgelöst. Derby Cycle hat den Prüfstand als ein Gesamtsystem definiert, das ein vollständiges Fahrrad umfasst. Dabei lag der Fokus auf der Flexibilität hinsichtlich der Leistungsentfaltung und der Variabilität der Testprogramme. Zudem sollte die Rüstzeit des Prüfstands minimiert werden, um einen schnellen Vergleich unterschiedlicher Fahrradmodelle zu ermöglichen.
Herausforderung
Die Herausforderung bei der Umsetzung bestand in der Auswahl geeigneter Komponenten, um sowohl eine hohe Leistungsperformance von bis zu 2 Kilowatt zu erzielen als auch die Leistungsauflösung des R200-Reichweitentests (ZIV-Zertifikat zur präzisen und reproduzierbaren Ermittlung der normierten Reichweite R200) zu gewährleisten. Darüber hinaus sollte die Steuerungssoftware sowohl für Labor- und Versuchsbetrieb als auch für Automatikprogramme geeignet sein.
EMEC hat auf Basis einer Beckhoff-Industriesteuerung eine Plattform für verschiedene Leistungsklassen entwickelt. Das modulare Plug-and-Play-System ermöglicht eine flexible Anpassung des Rollenprüfstands an die Bedürfnisse weiterer Kunden. Für Elektrofahrräder reicht die Bremsleistung bis zu 2100 Watt bei einer Abrollgeschwindigkeit von 45 km/h, wodurch auch S-Pedelecs bis an ihre Leistungsgrenze geprüft werden können. Zusätzlich wurde ein Tretkurbelantrieb entwickelt, der einen beidseitigen Krafteintrag ermöglicht. Dieser wurde so programmiert, dass ein Wiegetrittverhalten simuliert werden kann. Um die Testmöglichkeiten von Kinderrädern bis zu High-End-Mountainbikes zu gewährleisten, reicht die Leistung des Tretantriebs bis zu 1400 Watt und 120 Nm Drehmoment bei einer maximalen Kadenz von 150 U/min.
Dank eines flexiblen Spannsystems kann ein Fahrrad innerhalb weniger Minuten gerüstet werden. Die Test- und Validierungsprogramme reichen von standardisierten Tests wie dem R200-Reichweitentest bis hin zu individuell spezifizierbaren Spezialprüfungen. Die Datenerfassung berücksichtigt je nach Prüfauftrag physikalische Größen wie Spannung, Stromaufnahme und Temperaturverhalten. Zudem können das gesamte CAN-Protokoll erfasst und ausgewertet werden.
Flexible Prüfstandslösungen für Ihre Ziele
Resultat
Durch die Nutzung des E-Bike-Prüfstands von Derby Cycle und anderen Kunden können bestehende Systeme in kürzester Zeit getestet und bewertet werden. Dies ermöglicht es, neue Antriebssysteme intern zu testen und zu validieren. Frühzeitige technische Erkenntnisse fließen direkt in die spätere Serienproduktion ein, wodurch die Potenziale im Qualitätsmanagement und in der Qualitätssicherung optimal ausgeschöpft werden können.
Zitat von Derby Cycle: „Vielen Dank für die komplexe Umsetzung. Ich denke, wir haben gemeinsam einen der besten Prüfstände am Markt realisiert.“
Flexibilität des Prüfstands
Dank der modularen Bauweise kann der Prüfstand bis zu einem 4x4-System erweitert werden, welches in Spurweite und Achsbreite flexibel einstellbar ist. Alle Rollen werden einzeln angesteuert, was eine vollständige Variabilität in der Funktionsprüfung ermöglicht. Darüber hinaus ist die Prüfstandvariante EMC auch für den Einsatz in einer EMV-Messkammer geeignet.
Case Studies
Rollenprüfstände - Ihr Vorteile auf einen Blick
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