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機械制御

アシスト自転車用高トルク、センサレスSRモータを用いたドライブユニットの開発により、アシスト自転車の低コスト化・高機能化に貢献!

神奈川県

株式会社イーバイク

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 電動アシスト自転車用高トルク、センサレスSRモータを用いたドライブユニットの開発
基盤技術分野 機械制御
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

電動アシスト自転車にはPMモータが使われているが重い、コスト高、電池切れ時の走行抵抗の急増等の問題がある。問題解決のためSRモータの利用ニーズがあるが、低回転トルクが小さい、制御用センサ類のコスト高等によりSRモータを用いたものは実用化されていない。本計画では10000RPMのセンサレス制御高回転数の小型・軽量SRモータと減速比100:1の軽量減速装置を開発し従来のアシスト自転車の問題を解決する

開発した技術のポイント

電動アシスト自転車、電動自転車用の永久磁石を使用しない以下の技術の開発を行った
・SRモータ
・小型遊星ギア
・モータ制御技術
・高効率電力改正制御技術

具体的な成果

・3相SRモータの開発
‐12/8極、6/4極の2種類の3相SRモータを開発
‐出力540~560w、効率60~65%を確認
・4相SRモータの開発
‐相数の多さを活かし、トルク脈動・振動が軽減されることを確認
・軽量遊星ギヤの開発
‐SRモータに対応する遊星ギヤを開発
‐減速比が2種類のギヤを開発し、ギヤ効率90%以上を達成
・電力回生制御技術の開発
‐10km/h走行時(3,000rpm)の回生効率30%以上を達成

研究開発成果の利用シーン

電動自転車、電動アシスト自転車用のモータ

実用化・事業化の状況

製品・サービスのPRポイント

安価な鋼板で構成できるSRモータの開発により、原料にレアメタルを使用せず、安価で、安定的な生産ができるようになる

今後の実用化・事業化の見通し

・先ず、電動アシスト自転車、電動車椅子用のSRモータ或いはドライブユニットを製品として、2年後を目途に商品化し販売開始予定。販売先は中国マーケット(電動バイク)を優先する
・その他、SRモータの小型・高速回転を活かせる汎用品(掃除機、エアコン、電動草刈り機など)への展開を検討する

実用化・事業化にあたっての課題

・SRモータ
更なる小型・軽量化を行い高速回転を活かせることが課題
・遊星ギヤ
試作品では、作り直しができないことに加え、力学的耐力を持たせるために充分な小型化ができなかった。事業化のためには、極限まで小型化するための材料、構造、製造方法を検討する必要がある
・モータ制御方法
ベクトル制御を含め、最適制御を実現するために、ソフトウェアやセンサーのブラシュアップが必要である
・回生制御
実用化の見通しのある技術であるが、回生効率向上のための更なる改善が課題である

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社イーバイク
事業管理機関 よこはまティーエルオー株式会社
研究等実施機関 株式会社リージック
国立大学法人横浜国立大学
国立大学法人新潟大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社イーバイク(法人番号:2020001059701)
本社所在地 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央4丁目34番26
メールアドレス tokumaru-takeji@ebike-ev.co.jp
電話番号 045-511-0900