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Title:
METHOD FOR OPERATING A DRIVE OF AN ELECTRIC BICYCLE, HAVING A PROCESS OF ASCERTAINING AN OVERHEATING PROTECTION OF THE ELECTRIC DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/008575
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a drive of an electric bicycle (1), having a process of ascertaining an overheating protection of an electric drive (2). The method has the steps of receiving and/or reading state data, wherein the state data comprises the temperature of the electric drive (2) and the temperature gradient of the electric drive (2); receiving an overheating protection characteristic field (5) and/or reading the overheating protection characteristic field (5) from a storage device, said overheating protection characteristic field (5) indicating the maximum permissible output of the electric drive (2) on the basis of the state data; ascertaining the maximum permissible output from the overheating protective characteristic field (5) using the state data; and outputting an output which maximally equals the maximum permissible output of the electric drive (2).

Inventors:
BAUMGAERTNER DANIEL (DE)
BENZEL TIMO (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/067994
Publication Date:
January 11, 2024
Filing Date:
June 30, 2023
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B60L50/20; B60L15/20; B62M6/45
Foreign References:
US20190176930A12019-06-13
US6446745B12002-09-10
EP3126184B12019-09-04
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebs (2) eines Elektrofahrrades (1) mit einer Ermittlung eines Überhitzungsschutzes des elektrischen Antriebs (2), umfassend die Schritte:

Empfangen und/oder Auslesen von Zustandsdaten, wobei die Zustandsdaten eine Temperatur des elektrischen Antriebs (2) und einen Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs (2) umfassen;

Empfangen eines Überhitzungsschutzkennfeldes (5) und/oder Auslesen des Überhitzungsschutzkennfeldes (5) aus einem Speicher, wobei das Überhitzungsschutzkennfeld (5) eine zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs (2) in Abhängigkeit von den Zustandsdaten anzeigt;

Ermitteln einer zulässigen Maximalleistung aus dem Überhitzungsschutzkennfeld (5) mittels der Zustandsdaten, und

- Ausgabe einer Leistung, welche maximal die zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs (2) beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei im Überhitzungsschutzkennfeld (5) die zulässige Maximalleistung mit zunehmender Temperatur und/oder zunehmendem Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs (2) sinkt.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei im Überhitzungsschutzkennfeld (5) die zulässige Maximalleistung ab einer Starttemperatur (7, 8) und darüber abfällt und ab einer Endtemperatur (6) nicht weiter abfällt, wobei die Endtemperatur (6) größer als die Starttemperatur (7, 8) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei im Überhitzungsschutzkennfeld (5) die zulässige Maximalleistung ab der Endtemperatur (6) und darüber den Wert Null annimmt. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei im Überhitzungsschutzkennfeld (5) die Starttemperatur (7, 8) mit zunehmenden Temperaturgradienten abnimmt und die Starttemperatur (7, 8) mit abnehmenden Temperaturgradienten zunimmt. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 5, wobei im Überhitzungsschutzkennfeld (5) die Starttemperatur zwischen einem ersten Starttemperaturgrenzwert (7) und einem zweiten Starttemperaturgrenzwert (8) liegt, wobei der erste Starttemperaturgrenzwert (7) ungleich dem zweiten Starttemperaturgrenzwert (8) ist. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zustandsdaten einen Batterieladezustand eines elektrischen Energiespeichers (3) des Antriebs (2) des Elektrofahrrades (1) umfassen. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zustandsdaten eine Steigung des Weges auf dem sich das Elektrofahrrad (1) befindet und/oder eine GPS-Position des Elektrofahrrades (2) umfassen. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zustandsdaten eine Wetterinformation, insbesondere eine Umgebungstemperatur, umfassen. Antrieb eines Elektrofahrrads (1) umfassend:

- eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen. Elektrofahrrad (1 ) mit einem Antrieb nach Anspruch 10.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Elektrofahrrades mit einer Ermittlung eines Überhitzungsschutzes des elektrischen Antriebs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Elektrofahrrades mit einer Ermittlung eines Überhitzungsschutzes eines elektrischen Antriebs des Elektrofahrrades, sowie ein Elektrofahrrad.

Stand der Technik

Der Verkaufserfolg eines Elektrofahrrades hängt unter anderen an dem Zusammenspiel zwischen dem Verhalten des Elektromotors und dem Fahrer des Elektrofahrrades ab. Während des Antriebs des Elektrofahrrades durch den Fahrer wirkt der Elektromotor unterstützend und stellt ein den Fahrer unterstützendes Drehmoment zum Antrieb des Elektrofahrrades bereit. Beim Betrieb des Elektromotors sind kritische Temperaturen zu vermeiden. Bei Überschreiten der kritischen Temperaturen treten am Elektromotor Schäden auf, die zum Ausfall des Elektromotors, zur Verringerung der Lebensdauer des Elektromotors, oder zum Brand des Elektromotors führen können. Daher ist ein Erreichen einer solchen kritischen Temperatur in jedem Fall zu vermeiden.

Zum Schutz des Elektromotors sind daher Kennfelder in der Ansteuerung des Elektromotors hinterlegt, welche ab einer Abschalttemperatur, welche geringer ist als die kritische Temperatur, den Elektromotor abschalten. Allerdings würde der Fahrer des Elektrofahrrades ein abruptes Abschalten des Elektromotors, ohne vorherigen Hinweis oder eine vorherige Warnung, nicht als angenehm empfinden. Aktuelle Kennfelder zur Ansteuerung der Elektromotoren berücksichtigen diesen Umstand in dem die Leistung des Elektromotors bereits ab einer Temperatur, welche geringer ist als die Abschalttemperatur, beschränken. Hierdurch suggeriert die Ansteuerung des Elektromotors dem Fahrer, dass die Abschalttemperatur und der entsprechende Leistungseinbruch des Elektromotors bei weiterem Temperaturanstieg zu erwarten ist. Hierdurch ist es dem Fahrer möglich rechtzeitig die vom Elektromotor geforderte Leistung zu verringern und einen Einbruch der Unterstützung durch eine Überhitzung des Elektromotors zu vermeiden.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Elektrofahrrades mit einer Ermittlung eines Überhitzungsschutzes eines elektrischen Antriebs mit den Merkmalen des Anspruch 1 umfasst mehrere Schritte. Ein Schritt umfasst das Empfangen und/oder Auslesen von Zustandsdaten, wobei die Zustandsdaten eine Temperatur des elektrischen Antriebs und einen Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs umfassen. Durch das Empfangen und/oder Abrufen des Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs wird kann neben der vorliegenden Temperatur des elektrischen Antriebs auch eine zeitliche Änderungsrate der Temperatur des elektrischen Antriebs berücksichtigt werden.

Ein weiterer Schritt umfasst das Empfangen eines Überhitzungsschutzkennfeldes und/oder Auslesen des Überhitzungsschutzkennfeldes aus einem Speicher, wobei das Überhitzungsschutzkennfeld eine zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs in Abhängigkeit von den Zustandsdaten anzeigt. Die zulässige Maximalleistung schützt den elektrischen Antrieb des Elektrofahrrades vor möglichen Schäden durch Überhitzung. Dies ermöglicht einen geringeren Wartungsaufwand, eine längere Lebenszeit und eine höhere Leistung über die Lebenszeit des elektrischen Antriebs.

Ein weiterer Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Ermitteln einer zulässigen Maximalleistung aus dem Überhitzungsschutzkennfeld mittels der Zustandsdaten. Demnach wird eine zulässige Maximalleistung zumindest mittels der Temperatur und dem Temperarturgradienten des elektrischen Antriebs bestimmt. Durch die Berücksichtigung des Temperaturgradienten ist es möglich bei gleicher Temperatur vorherzusehen mit welcher zeitlichen Änderungsrate die Temperatur des elektrischen Antriebs ansteigt und entsprechen eine Einschränkung der durch den elektrischen Antrieb maximal abgebbaren Leistung aus dem Überhitzugsschutzkennfeld zu bestimmen. In einem weiteren Schritt wird von dem elektrischen Antrieb eine Leistung ausgegeben, welche maximal die zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs beträgt. Entsprechend kann der elektrische Antrieb bei gleicher Temperatur, aber unterschiedlichem Temperaturgradienten mit einem unterschiedlichen zulässigen Maximalleistung betrieben werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Bevorzugt sinkt im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung mit zunehmender Temperatur und/oder zunehmenden Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs. Durch die absinkende zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs wird dem Fahrer suggeriert, dass der elektrische Antrieb eine hohe Temperatur aufweist und aus Gründen des Überhitzungsschutzes mit einer Abschaltung des elektrischen Antriebs zu rechnen ist.

Bevorzugt fällt im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung ab einer Starttemperatur und darüber ab. Dies bedeutet, dass bei einer Temperatur des elektrischen Antriebs, welche größer oder gleich einer Starttemperatur ist, die zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs kleiner ist als eine maximal zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs. Ab einer Endtemperatur fällt im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung nicht weiter ab, wobei die Endtemperatur größer als die Starttemperatur ist. Durch das Setzen einer Starttemperatur wird der Abfall der zulässigen Maximalleistung auf den Temperaturbereich oberhalb der Starttemperatur und darüber beschränkt. Der Fahrer erfährt demnach in einem Temperaturbereich unter der Starttemperatur keine Einschränkung der zulässigen Maximalleistung des elektrischen Antriebs. Der begrenzte Temperaturbereich zwischen der Starttemperatur und der Endtemperatur genügt, um dem Fahrer noch rechtzeitig zu suggerieren, dass auf Grund der hohen Temperaturen die zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs eingeschränkt werden muss.

Besonders bevorzugt nimmt im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung ab der Endtemperatur und darüber den Wert Null an.

Somit wird der elektrische Antrieb ab der Endtemperatur und darüber abgeschaltet. Dies verhindert, dass der elektrische Antrieb einen schädlichen Temperaturbereich erreicht. Bevorzugt nimmt im Überhitzungsschutzkennfeld die Starttemperatur mit zunehmenden Temperaturgradienten ab und die Starttemperatur mit abnehmenden Temperaturgradienten zu. Bei gleicher Temperatur und unterschiedlichen Temperaturgradienten wird in gleicher Zeit im Falle des höheren Temperaturgradienten in gleicher Zeit eine höhere Temperatur erreicht als im Falle eines niedrigeren Temperaturgradienten. Erfolgt in beiden Fällen ab der gleichen Starttemperatur die Einschränkung der zulässigen Maximalleistung so wird im Falle eines höheren Temperaturgradienten in kürzerer Zeit eine höhere Temperatur erreicht und eine entsprechend Einschränkung der zulässigen Maximalleistung durchgeführt. Der Fahrer empfindet bei gleicher Temperatur aber unterschiedlichem Temperaturgradienten die Einschränkung der zulässigen Maximalleistung bei einem höheren Temperaturgradienten als abrupter als bei einem geringeren Temperaturgradienten. Befindet sich die Starttemperatur zur Einschränkung der zulässigen Maximalleistung bei einem höheren Temperaturgradienten bereits bei geringeren Temperaturen, als dies bei niedrigeren Temperaturgradienten der Fall ist, so wird der die Einschränkung der zulässigen Maximalleistung über einen größeren Temperaturbereich und somit über eine größere Dauer aufgeteilt. Unter Berücksichtigung des höheren Temperaturgradienten empfindet der Fahrer eine solche Einschränkung der zulässigen Maximalleistung des elektrischen Antriebs als vergleichbar mit der Einschränkung bei einem geringeren Temperaturgradienten und einer höheren Starttemperatur.

In einem besonders bevorzugten Fall werden die Starttemperaturen in Abhängigkeit der Temperaturgradienten so gewählt, dass bei einem konstanten Temperaturgradienten die Einschränkung der zulässigen Maximalleistung bis zum Erreichen der Endtemperatur über die gleiche Dauer erfolgt. Hierdurch nimmt der Nutzer keinen Unterschied in der Einschränkung der zulässigen Maximalleistung bei unterschiedlichen Temperaturgradienten war.

Bevorzugt liegt im Überhitzungsschutzkennfeld die Starttemperatur zwischen einem ersten Starttemperaturgrenzwert und einem zweiten Starttemperaturgrenzwert, wobei der erste Starttemperaturgrenzwert ungleich dem zweiten Starttemperaturgrenzwert ist. Erfolgt eine Einschränkung in Folge eines sehr hohen Temperaturgradienten bereits bei sehr geringen Temperaturen, empfindet dies der Fahrer als eine negative Beeinträchtigung. Ab einem gewissen Temperaturgradienten geht der Fahrer von einer kürzeren Dauer bis zum Erreichen der Endtemperatur bei konstantem Temperaturgradienten aus. Zudem werden solche sehr hohen Temperaturgradienten vom Fahrer für kurze Beschleunigung, wie dies etwa bei einem Überholmanöver der Fall ist, durchgeführt. Gerade in solchen Überholmanövern wird eine vorzeitige Einschränkung der zulässigen Maximalleistung bei geringeren Temperaturen vom Fahrer als unangebracht empfunden. Zudem soll verhindert werden, dass bei einem sehr geringen Temperaturgradienten der Temperaturbereich zwischen der Starttemperatur und der Endtemperatur zu gering wird. Der Fahrer würde dies als unangenehm empfinden, da der Fahrer bei Temperaturen nahe der Endtemperatur noch keine Einschränkung und damit keine Annäherung an ein die Endtemperatur suggeriert bekommt. Bei einer Änderung des Temperaturgradienten im hohen Temperaturbereich würde der Fahrer wieder eine abrupte Einschränkung der zulässigen Maximalleistung des elektrischen Antriebs empfinden, ohne dass ihm dies zuvor durch eine Einschränkung der elektrischen Maximalleistung des elektrischen Antriebs suggeriert worden wäre. Um diese beiden Umstände zu berücksichtigen, ist die Starttemperatur auf einen Temperaturbereich zwischen dem ersten Starttemperaturgrenzwert und dem zweiten Starttemperaturgrenzwert beschränkt.

Besonders bevorzugt umfassen die Zustandsdaten einen Batterieladezustand eines elektrischen Energiespeichers des Elektrofahrrades. Dies ermöglicht es im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung neben der Temperatur und dem Temperaturgradienten, zusätzlich vom Batterieladezustand abhängig zu machen. So kann das Überhitzungsschutzkennfeld bei einem hohen Batterieladezustand eine höhere Starttemperatur aufweisen als bei einem niedrigeren Batterieladzustand. Zudem kann die zulässige Starttemperatur mit sinkenden Batterieladezustand sinken. Dies erlaubt es bei einem geladenen elektrischen Energiespeicher bis zum Erreichen der höheren Starttemperatur eine uneingeschränkte Maximalleistung vom elektrischen Antrieb abzurufen. Zudem wird durch das herabsetzten der Starttemperatur bei einem niedrigen Batterieladezustand des elektrischen Energiespeichers ein kritischer Zustand des elektrischen Energiespeichers vermieden.

Bevorzugt umfassen die Zustandsdaten eine Steigung des Weges auf dem sich das Elektrofahrrad befindet und/oder eine GPS-Position des Elektrofahrrades. Dies ermöglicht es im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung neben der Temperatur und dem Temperaturgradienten, zusätzlich von der Steigung des Weges auf dem sich das Elektrofahrrad befindet abhängig zu machen. So kann das Überhitzungsschutzkennfeld bei einer geringen Steigung des Weges eine höhere Starttemperatur aufweisen als bei einer größeren Steigung des Weges. Zudem kann die zulässige Starttemperatur mit sich verringernder Steigung des Weges sinken. Dies erlaubt bei einem Abschnitt des Weges ohne Steigung bis zum Erreichen der höheren Starttemperatur eine uneingeschränkte Maximalleistung vom elektrischen Antrieb abzurufen. Zudem wird durch das Herabsetzen der Starttemperatur mit zunehmender Steigung des Weges einen kritischen Zustand des elektrischen Energiespeichers vermieden.

Bevorzugt umfassen die Zustandsdaten eine Wetterinformation, insbesondere eine Umgebungstemperatur. Aus der Umgebungstemperatur kann eine mögliche Kühlleistung des Motors durch Konvektion berücksichtigt werden und eine mögliche zeitliche Veränderung der Temperatur und des Temperaturgradienten berücksichtigen werden. Die Berücksichtigung der Umgebungstemperatur ermöglicht es im Überhitzungsschutzkennfeld die zulässige Maximalleistung neben der Temperatur und dem Temperaturgradienten, zusätzlich von der Umgebungstemperatur abhängig zu machen. So kann das Überhitzungsschutzkennfeld bei einer hohen Umgebungstemperatur eine niedrigere Starttemperatur aufweisen als bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur. Zudem kann die zulässige Starttemperatur mit sinkender Umgebungstemperatur sinken. Dies erlaubt es bei einer geringeren Umgebungstemperatur bis zum Erreichen der höheren Starttemperatur eine uneingeschränkt zulässige Maximalleistung vom elektrischen Antrieb abzurufen. Zudem wird durch das Herabsetzten der Starttemperatur bei einer höheren Umgebungstemperatur ein kritischer Zustand des elektrischen Energiespeichers vermieden.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Elektrofahrrad. Das Elektrofahrrad umfasst Sensoren, einen elektrischen Energiespeicher, einen elektrischen Antrieb und eine Steuereinheit. Die Sensoren sind ausgebildet zumindest eine Temperatur des elektrischen Antriebs und einen Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs zu messen. Die Steuereinheit ist mit den Sensoren und dem elektrischen Antrieb zum Austausch von Daten verbunden. Die Steuereinheit ist eingerichtet ein Verfahren nach einem der vorherigen Ausführungsformen durchzuführen. Dies ermöglicht der Steuereinheit den elektrischen Antrieb des Elektrofahrrades in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Temperaturgradienten zu Steuern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 Zeigt eine schematische Darstellung eines Elektrofahrrades nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Überhitzungsschutzkennfeldes nach einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Elektrofahrrades 1 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Elektrofahrrad 1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 3, einen elektrischen Antrieb 2, Sensoren 4 und eine Steuereinheit. Der elektrische Antrieb 2 umfasst einen Elektromotor. Die Sensoren 4 sind eingerichtet zumindest eine Temperatur des elektrischen Antriebs 2 und einen Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs 2 zu messen. Somit kann nicht nur die aktuelle Temperatur des elektrischen Antriebs 2 sondern auch die zeitliche Änderungsrate der Temperatur des elektrischen Antriebs 2 berücksichtigt werden.

Die Steuereinheit ist zumindest mit den Sensoren 4 und dem elektrischen Antrieb 2 zum Austausch von Daten verbunden. Somit können durch die Sensoren 4 gemessen Größen, wie etwa die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 und der Temperarturgradient des elektrischen Antriebs 2 an die Steuereinheit übermittelt werden und/oder durch die Steuereinheit bei den Sensoren 4 abgerufen werden. Zudem ist die Steuereinheit in der Lage, Signale an den elektrischen Antrieb 2 zu übermitteln und hierdurch den elektrischen Antrieb 2 zu steuern. Bevorzugt sind die Sensoren 4 eingerichtet, einen Batterieladezustand des elektrischen Energiespeichers 3 zu erfassen. Bevorzugt können die Sensoren 4 eingerichtet sein, eine Steigung des Weges, auf dem sich das Elektrofahrrad 1 befindet, zu bestimmen. Bevorzugt sind die Sensoren 4 ausgebildet, eine Umgebungstemperatur des Elektrofahrrades 1 zu ermitteln. Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet, eine GPS-Position des Elektrofahrrades 1 zu empfangen und/oder abzurufen. Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet Wetterinformation zum Standort des Elektrofahrrades 1 zu empfangen und/oder abzurufen. Somit können durch die Steuereinheit bei der Ansteuerung des elektrischen Antriebs 2 neben der Temperatur und dem Temperaturgradienten weiter wichtige Größen für das Verhalten und die Änderung der thermischen Belastung des elektrischen Antriebs 2 berücksichtigt werden.

Der elektrische Energiespeicher 3 und der elektrische Antrieb 2 sind über eine elektrische Verbindung miteinander verbunden, so dass zwischen dem elektrischen Energiespeicher 3 und dem elektrischen Antrieb 2 eine elektrische Energie ausgetauscht werden kann.

Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet ein Verfahren nach einem der vorherigen Ausführungsformen durchzuführen. So kann die Steuereinheit die durch die Sensoren 4 gemessene Temperatur und den Temperaturgradienten des elektrischen Antriebs 2 empfangen und/oder abrufen und aus einem Speicher ein Überhitzungsschutzkennfeld 5 empfangen und/oder auslesen. Die Steuereinheit ist eingerichtet mittels des Überhitzungsschutzkennfeldes 5, der Temperatur des elektrischen Antriebs 2 und dem Temperaturgradienten eine zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs 2 zu ermitteln und diese zulässige Maximalleistung an den elektrischen Antrieb 2 zu übermitteln. Durch den Temperaturgradienten kann eine zeitliche Änderungsrate der Temperatur des elektrischen Antriebs 2 bei der Ermittlung der zulässigen Maximalleistung berücksichtigt werden.

Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet sowohl die von den Sensoren 4 gemessenen Größen, wie oben aufgeführt, zu empfangen und zusätzlich Wetterinformationen am Aufenthaltsort des Elektrofahrrades 1 und eine GPS- Position des Elektrofahrrades zu empfangen. Die Steuereinheit ist eingerichtet das Überhitzungsschutzkennfeld 5 aus dem Speicher zu empfangen und/oder auszulesen. Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet mittels des Überhitzungsschutzkennfeldes und den zuvor von den Sensoren empfangen und/oder ausgelegene Größen und der GPS-Position des Elektrofahrrades 1 und den Wetterinformationen am Aufenthaltsort des Elektrofahrrades 1 eine zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs 2 zu ermitteln. Die Steuereinheit versendet die zulässige Maximalleistung an den elektrischen Antrieb 2. Somit können weitere Größen berücksichtigt werden, welche einen Einfluss auf die Entwicklung der Temperatur des elektrischen Antriebs 2 haben.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Überhitzungsschutzkennfeldes 5. Die Z-Achse des Überhitzungsschutzkennfeldes 5 gibt die zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs 2 in Prozent zu einer maximal zulässigen Maximalleistung an. Die Z-Achse ist im Bereich von 0 bis 100 Prozent der maximal zulässigen Maximalleistung aufgeführt. Die X-Achse des Überhitzungsschutzkennfelds 5 stellt die Temperaturskala dar, wobei die Temperaturskala die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 angibt. Am linken Ende der X-Achse ist die Endtemperatur 6 aufgeführt, Temperaturen rechts von der Endtemperatur 6 auf der X-Achse nehmen gegenüber der Endtemperatur 6 ab. Weiterhin auf der X-Achse aufgeführt ist eine erste Startemperatur 7 und eine zweite Starttemperatur 8, wobei die zweite Starttemperatur 8 kleiner ist als die erste Starttemperatur 7 ist. Die Y-Achse des Überhitzungsschutzkennfelds 5 beschreibt den Temperaturgradienten.

Das Überhitzungsschutzkennfeld 5 weist bei einem konstanten Temperaturgradienten bei Temperaturen unter der zugehörigen Starttemperatur 7, 8 für einen konstanten Temperaturgradienten keine Reduktion von der maximal zulässigen Maximalleistung auf. Mit dem Überschreiten der für einen konstanten Temperaturgradienten zugehörigen Starttemperatur 7, 8 nimmt die zulässige Maximalleistung mit zunehmender Temperatur ab. Erreicht die Temperatur bei einem konstanten Temperaturgradienten die Endtemperatur 6 so wird der zulässigen Maximalleistung ein Wert von Null zugeordnet. Der elektrische Antrieb 2 wird bei einem zulässigen Maximalwert von Null abgeschaltet. Dieser Aufbau des Überhitzungsschutzkennfeldes 5 erlaubt dem Fahrer sowohl unterhalb einer Starttemperatur 7, 8 die maximal zulässige Maximalleistung des elektrischen Antriebs 2 abzurufen. Zudem wird dem Fahrer vor Erreichen der Endtemperatur 6, durch die mit Überschreiten der Starttemperatur 7, 8 absinkende zulässige Maximalleistung, suggeriert, dass der elektrische Antrieb 2 sich der Endtemperatur 6 und der damit verbundenen Abschaltung des elektrischen Antriebs 2 nähert.

Im Überhitzungskennfeld 5 nimmt die zulässige Maximalleistung bei konstanten Temperaturgradienten mit einem stetigen Verlauf bis zur Endtemperatur 6 ab. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Verlauf der zulässigen Maximalleistung zwischen der Starttemperatur 7, 8 und der Endtemperatur 6 beliebig sein. Ein solcher Verlauf der zulässigen Maximalleistung kann ein linearer Verlauf, ein konkaver Verlauf, ein konvexer Verlauf, ein logarithmischer Verlauf oder ein Verlauf einer Treppenfunktion sein. In einem Ausführungsbeispiel kann sich der Verlauf der zulässigen Maximalleistung bei einem konstanten Temperaturgradienten zwischen der zugehörigen Starttemperatur 7, 8 und die zugehörige Endtemperatur 6 in Abhängigkeit des Temperaturgradienten ändern.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind im Überhitzungsschutzkennfeld 5 den negativen Temperaturgradienten die gleichen Starttemperaturen 7, 8 zugeordnet, wie den positiven Temperaturgradienten mit dem gleichen Betrag der negativen Temperaturgradienten. Negative Temperaturgradienten treten auf, wenn sich der elektrische Antrieb 2 abkühlt und die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 verringert. Das Überhitzungskennfeld deckt auch den Fall ab, dass die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 zuvor die Endtemperatur überschritten hat und nach Abschalten des elektrischen Antriebs die Temperatur des elektrischen Antriebs fällt und die Endtemperatur unterschreitet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind im Überhitzungsschutzkennfeld 5 den negativen Temperaturgradienten unterschiedliche Starttemperaturen 7, 8 im Vergleich zu den Starttemperaturen 7, 8 der positiven Temperaturgradienten mit den gleichen Beträgen der negativen Temperaturgradienten zugeordnet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind im Überhitzungsschutzkennfeld 5 den negativen Temperaturgradienten die gleichen Verläufe zwischen der Endtemperatur 6 und den zugehörigen Starttemperaturen 7, 8, wie den positiven Temperaturgradienten mit den gleichen Beträgen der negativen Temperaturgradienten zugeordnet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind im Überhitzungsschutzkennfeld 5 den negativen Temperaturgradienten unterschiedliche Verläufe der zulässigen Maximalleistung zwischen der Endtemperatur 6 und den zugehörigen Starttemperaturen 7, 8 im Vergleich zu den Verläufen der zulässigen Maximalleistung zwischen der Endtemperatur 6 und den zugehörigen Starttemperaturen 7, 8 der positiven Temperaturgradienten mit den gleichen Beträgen der negativen Temperaturgradienten zugeordnet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel entsprechen im Überhitzungsschutzkennfeld 5 im Bereich der negativen Temperaturgradienten die Starttemperaturen 7, 8 der Endtemperatur 6, so dass mit dem Unterschreiten der Endtemperatur 6 bei negativen Temperaturgradienten die zulässige Maximalleistung der maximal zulässigen Maximalleistung entspricht. In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Überhitzungsschutzkennfelds 5 sind den negativen Temperaturgradienten andere Endtemperaturen 6 zugeordnet als den positiven Temperaturgradienten mit den gleichen Beträgen der negativen Temperaturgradienten.

Das Überhitzungsschutzkennfeld 5 weist bei unterschiedlichen Temperaturgradienten unterschiedliche Starttemperaturen 7, 8 auf. Bevorzugt weist das Überhitzungsschutzkennfeld 5 die höchste Starttemperatur 7 auf, wenn kein Temperaturgradient vorliegt. Die Starttemperatur 7, 8 nimmt mit zunehmenden Temperaturgradienten ab. Bei einem konstanten höheren Temperaturgradienten ändert sich die Temperatur über die Zeit in kürzerer Zeit als bei einem niedrigeren Temperaturgradienten. Würde im Überhitzungsschutzkennfeld 5 für jeden Temperaturgradienten die gleiche Startemperatur 7, 8 vorgesehen sein, würde die Dauer zwischen der Starttemperatur 7, 8 und dem Erreichen der Endtemperatur 6 bei einem konstant höheren Temperaturgradienten deutlich kürzer ausfallen, als bei einem konstant niedrigeren Temperaturgradienten. Der Fahrer empfindet eine solche Verkürzung der Dauer zwischen der Starttemperatur 7, 8 und der Endtemperatur 6 bei einem konstanten Temperaturgradienten als unangenehm. Durch die Verringerung der Starttemperatur 7, 8 bei einem höheren Temperaturgradienten hin zu einer geringeren Temperatur wird der eben beschrieben Effekt kompensiert und das Empfinden des Fahrers verbessert. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Starttemperatur 7, 8 so an den Temperaturgradienten angepasst, dass eine Dauer zwischen der Starttemperatur 7, 8 und dem Erreichen der Endtemperatur 6 bei einem konstanten Temperaturgradienten für jeden Temperaturgradienten identisch ist.

Das Überhitzungsschutzkennfeld 5 weist bei unterschiedlichen Temperaturgradienten die gleiche Endtemperatur auf. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Endtemperatur 6 in Abhängigkeit des Temperaturgradienten variieren. So kann eine gewisse Trägheit beim Erhitzen des elektrischen Antriebs 2 und dem Erwärmen der Stelle an der die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 gemessen wird berücksichtigt werden. In einer alternativen Ausführungsform sinkt die Endtemperatur 6 mit zunehmenden Temperaturgradienten. In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Überhitzungsschutzkennfeld 5 weitere Achsen auf denen der Batterieladezustand und/oder die Steigung des Weges auf dem sich das Elektrofahrrad 1 befindet und/oder der Umgebungstemperatur der Umgebung des Elektrofahrrades 1 aufgetragen sind. Hierbei sinkt die Starttemperatur 7, 8 mit steigender Umgebungstemperatur und/oder zunehmender Stei- gung des Weges auf dem sich das Elektrofahrrad befindet und/oder mit zunehmenden Umgebungstemperatur. Dies ermöglicht die Berücksichtigung weitere Einflussfaktoren auf die Temperatur des elektrischen Antriebs 2 und deren zeitlicher Veränderung.