Jak elektrifikovat stroj: motor, řídicí jednotka, baterie – kde začít?

Par l’atelier Rage Mechanics, à Lyon. Publié le 03.11.2026. Lecture : 6 min.

Kart, lehké motorky, roboty pro zemědělství, lodě: všechny tyto stroje mohou být elektrifikovány, a to s použitím stejných základních komponent. Potřebujete motor, řídicí jednotku, baterii s řídicím systémem (BMS) a rozhraní pro řidiče. To, co se liší u jednotlivých strojů, je způsob, jakým jsou tyto komponenty dimenzovány. Tento návod popisuje metodu, kterou používáme v naší dílně, bez ohledu na konkrétní projekt.

Nejdůležitější

  • Projekt začíná s ohledem na použití, nikoli na motor: rychlost, hmotnost, stoupání, doba provozu, podmínky použití.
  • Krouticí moment, který je potřeba vyvinout, a rychlost, kterou je třeba dosáhnout, určují výběr motoru a jeho převodového systému.
  • Motor a napětí baterie určují typ řadiče.
  • Spotřeba energie během běžného dne určuje kapacitu baterie, a požadovaný proud určuje její články.
  • Nic nenahradí testování: nejprve na zkušebním zařízení, poté na samotném stroji, s měřením a zaznamenáváním dat.

1. Vytvořit technickou specifikaci

Než začnete vybírat jakékoli součástky, je nutné popsat vozidlo a jeho zamýšlené použití. Otázky jsou vždy stejné:

  • Jaká je maximální rychlost a s jakou rychlostí se zařízení obvykle pohybuje?
  • Jaká je celková hmotnost, včetně řidiče a nákladu?
  • Jaké stoupání, jaké rozjezdy: na prázdno, s nákladem, do kopce, v blátě?
  • Jak dlouho může zařízení fungovat na jedno nabití a jak dlouho trvá jeho nabíjení?
  • Za jakých podmínek: déšť, prach, voda, horko, vibrace?
  • Jaká homologace je požadována a v jakém množství kusů?

Právě tyto odpovědi umožňují správné dimenzování. Stejný motor může být ideální pro půjčovnu kartů, ale zcela nevhodný pro robota, který se celý den pohybuje velmi pomalu.

2. Motor a jeho pohon

Motor by měl poskytovat dostatečný točivý moment pro rozjezdy a zdolávání stoupání, a zároveň dosáhnout požadované maximální rychlosti. Mezi motorem a kolem je přenosový systém, který zajišťuje spojení: motor umístěný přímo v náboji kola (tzv. "hub motor") nemá převodový mechanismus, zatímco motor umístěný ve středu rámu pohání kolo pomocí řetězu, řemene nebo převodového mechanismu, což mu umožňuje otáčet se rychleji a být kompaktnější při zachování stejného točivého momentu na kole.

Volba mezi různými technologiemi motorů je podrobně popsána v našich průvodcích o rozdílech mezi motory PMSM a BLDC a o motorech s vnitřními magnety. Vztah mezi napětím, rychlostí a točivým momentem je vysvětlen v našem průvodci o Kv, Kt a pólech.

3. Řídicí jednotka

Řídicí jednotka přeměňuje stejnosměrný proud z baterie na střídavý proud pro motor a v každém okamžiku rozhoduje, kolik proudu do něj poslat. Musí zvládnout napětí baterie při plném nabití s rezervou, poskytnout proud potřebný pro požadovaný točivý moment a komunikovat se zbytkem systému: akcelerátor, brzda, displej, BMS. Náš průvodce k řídicím jednotkám podrobněji popisuje tyto aspekty, a náš průvodce o vektorovém řízení vysvětluje, jak řídí motor.

4. Baterie a systém řízení baterie (BMS)

Kapacita baterie se vypočítává na základě energie spotřebované během typického dne používání, nikoli na základě teoretické spotřeby. Typ článků se následně vybírá podle požadovaného proudu: některé články ukládají velké množství energie, ale odebírají ji pomalu, zatímco jiné naopak. Pro více informací si přečtěte náš průvodce o technických specifikacích lithium-iontových článků. BMS (Battery Management System) chrání baterii a, u dobře navrženého zařízení, komunikuje s řídicí jednotkou prostřednictvím CAN sběrnice.

5. Řidič a vozový park

Displej zobrazuje rychlost, nabití a případné závady. Pro flotilu vozidel určených k pronájmu nebo k pracovnímu využití je také nutné sledovat každý stroj na dálku: stav nabití, závady, provozní dobu a omezení rychlosti pro jednotlivé uživatele. Tím se zabývá RageLink, náš systém pro sledování.

6. Testování

Systém pohonu je nejprve testován na zkušebním zařízení, kde se měří točivý moment, rychlost, účinnost a zahřívání v reprodukovatelných podmínkách, a poté na samotném zařízení, v reálném provozu. Podívejte se na náš návod o měření na zkušebním zařízení pro motory.

Tipy pro servisní techniky.

První verze technické specifikace je téměř vždy příliš optimistická ohledně dojezdu a příliš konzervativní, co se týče zdolávání strmých svahů. Před dimenzováním nového systému je důležité změřit, jak si stávající zařízení vede v reálných podmínkách.

Naše návody jsou interaktivní

Pro profesionální projekt náš tým odborníků navrhuje kompletní systém, který je dimenzován pro daný stroj.

Často kladené otázky

S jaké součásti bych měl začít?

Začněte s definováním požadavků. Poté vyberte motor, a následně na základě toho zvolte řadič (kontroler) a baterii.

Je možné kombinovat díly od různých výrobců?

Ano, za předpokladu, že ovladač je kompatibilní s vybraným motorem a že baterie, ovladač a displej používají stejný komunikační protokol. Často právě tato poslední podmínka způsobuje problémy při sestavování.

Nestačí prostě kompletní sada?

Pro běžné stroje, někdy ano. Ale univerzální sada je zřídka navržena s ohledem na vaši váhu, stoupání, po kterých jezdíte, a dobu používání, a často nedostává dostatečnou péči po prodeji.

Jak dlouho trvá realizace projektu?

Záleží na konkrétním zařízení a počtu kusů. Prototyp vždy prochází fází návrhu, montáže a testování, než se případně přistoupí k sériové výrobě.