Das elektrische Skateboard – Spass mit nachhaltiger Mobilität

Die Berner Fachhochschule forscht an der Elektronik für die Zukunft und setzt dabei auf Halbleiter aus Galliumnitrid und ein drahtloses Batterie-Management-System. Studierende entwickelten ein elektrisch angetriebenes Skateboard, das Sie hier testen und Probe fahren können.

Steckbrief

  • Departement Technik und Informatik
  • Forschungsschwerpunkt Elektrische Antriebe
  • Forschungsfeld Drahtlose Batterie-Management-System
  • Laufzeit (geplant) 01.11.2018 - 30.11.2018
  • Projektverantwortung Martin Kucera
  • Projektleitung Martin Kucera
  • Mitwirkende Projektpartner Wirtschaft Kyburz AG, Freienstein

Das Projekt

Studierende haben ein elektrisch angetriebenes Skateboard entwickelt. Das Spezielle: Verwendet wurde ein drahtloses Batterie-Management-System und Halbleiter aus Galliumnitrid. Damit könnte die Elektronik von elektrischen Skateboards in Zukunft kleiner und langfristig auch billiger hergestellt werden. 

Das drahtlose Batterie-Management-System hilft in erster Linie die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen. Ein elektrisch angetriebenes Skateboard besteht nebst einem bürstenlosen Gleichstrommotor aus sehr viel Elektronik. Die im Skateboard integrierten leistungsfähigen Batteriezellen müssen ständig überwacht und exakt nach einem vorgegebenen Verfahren geladen werden.

Das von der Berner Fachhochschule eingesetzte System für die Überwachung der Batterien verzichtet dabei ganz auf Kabel. Dies ist von Vorteil, denn Kabel sind aufgrund der wiederholten mechanischen Belastung langfristig nicht zuverlässig. Das nun verwendete drahtlose Batterie-Management-System, das den Ladezustand der Batterien kontrolliert, kann nicht nur einfacher hergestellt werden, sondern weist zusätzlich noch eine höhere Zuverlässigkeit auf.

Die zweite Besonderheit des elektrischen Skateboards ist die Verwendung von Halbleitern aus Galliumnitrid. Die wichtigste Eigenschaft des im Skateboard integrierten Gleichstrommotors ist die Kommutation. Sie erfolgt in diesem Fall nicht wie üblich über die Bürsten, sondern elektronisch. Der Motor des Skateboards wird mithilfe einer komplexen Elektronik gesteuert, die mit grossen Stromstärken in der Grössenordnung von 50 Ampere umgehen muss und dennoch tiefe Verluste haben sollte. Damit die Schaltverluste möglichst tief sind, setzt die BFH auf Galliumnitrid Halbleiter. Diese haben aufgrund der tiefen Verluste den Vorteil ohne den sonst üblichen Kühlkörper auszukommen.

Elektrisches Skateboard