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
2023年2月4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 |
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基盤技術分野 | 機械制御 |
事業化状況 | 事業化に成功 |
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
主たる研究等実施機関 | 株式会社イーバイク |
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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 |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
企業名 | 株式会社イーバイク(法人番号:2020001059701) |
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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 |
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