Ratgeber · Auslegung
48-V-Antrieb auslegen: Dauerleistung, Phasenstrom und Derating richtig lesen
„10 kW“ auf dem Datenblatt sagt wenig, wenn nicht dabeisteht, wie lange, bei welcher Temperatur und mit welcher Kühlung. Dieser Ratgeber erklärt, welche Kenngrößen bei Inverter und Motor wirklich zählen, warum Phasenstrom und DC-Strom verschiedene Dinge sind und wie thermisches Derating in die Auslegung gehört.
Auf einen Blick
| Dauerleistung | die Leistung, die der Antrieb thermisch unbegrenzt hält – nicht der Spitzenwert |
| Phasenstrom | bestimmt das Drehmoment und die Verluste in Motor und Leistungsstufe |
| DC-Strom | bestimmt die Belastung von Batterie und Zwischenkreis – bei 48 V ein anderer Wert als der Phasenstrom |
| Derating | das kontrollierte Zurücknehmen der Leistung bei steigender Temperatur – besser als Abschalten |
| INV-60V-120A | 6 kW Dauerleistung, 17–60 V, 120 A rms Dauer-Phasenstrom, ab 108 g, luftgekühlt mit thermischer Derating-Logik |
Veröffentlicht am 25. September 2026 · Persystems GmbH, Regensburg
Spitzenleistung ist keine Auslegungsgröße
Elektrische Antriebe vertragen kurzzeitig deutlich mehr als dauerhaft – die thermische Zeitkonstante von Wicklung, Kühlkörper und Gehäuse macht es möglich. Genau deshalb sind Spitzenwerte auf Datenblättern so beliebt und so wenig aussagekräftig. Für die Auslegung zählt die Dauerleistung: die Leistung, die der Antrieb bei der vorgesehenen Umgebungstemperatur und Kühlung unbegrenzt hält, ohne dass eine Schutzfunktion eingreift.
Dazu gehört immer die Angabe der Randbedingungen. Ein luftgekühlter Inverter in einem Propellerstrahl sieht andere Bedingungen als derselbe Inverter in einem geschlossenen Gehäuse. Wer die Dauerleistung vergleicht, muss also die Kühlbedingung mitvergleichen – oder besser: den Antrieb unter den eigenen Bedingungen messen.
Phasenstrom, DC-Strom und Drehmoment
Bei 48-V-Systemen werden zwei Ströme gern verwechselt. Der Phasenstrom fließt zwischen Inverter und Motor; er bestimmt das Drehmoment (bei feldorientierter Regelung direkt über Iq) und die Verluste in Wicklung und Leistungsstufe. Der DC-Strom fließt aus der Batterie in den Zwischenkreis; er ergibt sich aus der abgegebenen Leistung, der Zwischenkreisspannung und dem Wirkungsgrad.
Der Zusammenhang ist über die Leistungsbilanz gegeben, nicht über eine Gleichheit der Ströme: Bei niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment kann der Phasenstrom ein Vielfaches des DC-Stroms betragen, weil der Inverter als Tiefsetzsteller arbeitet. Für die Auslegung heißt das: Der Phasenstrom bestimmt, ob der Inverter das geforderte Drehmoment liefern kann; der DC-Strom bestimmt, was Batterie, Leitungen und Sicherung tragen müssen. Beide Werte liefert der INV-60V-120A in seiner Telemetrie – Phasenstrom (Effektivwert) und DC-Strom alle 100 ms über PersyCAN.
Spannungslage: Was „48 V“ wirklich bedeutet
Ein 48-V-System liegt selten bei 48 Volt. Ein 12s-Lithium-Ionen-Paket schwankt zwischen etwa 50 V voll und knapp 40 V leer; beim Rekuperieren steigt die Spannung kurzzeitig. Der Inverter muss den gesamten Bereich abdecken – der INV-60V-120A arbeitet von 17 bis 60 V –, und die Auslegung muss die ungünstigste Ecke berücksichtigen: Bei leerer Batterie steht weniger Spannung für die gleiche Leistung zur Verfügung, der Strom steigt, und die Maximaldrehzahl des Motors sinkt, weil die Gegen-EMK die Zwischenkreisspannung früher erreicht.
Für Drohnen heißt das konkret: Die Schubreserve am Ende des Flugs ist die relevante, nicht die mit voller Batterie. Für Fahrzeuge: Die Höchstgeschwindigkeit muss auch mit leerem Akku erreichbar sein.
Derating: Schutz, der den Betrieb aufrechterhält
Wird ein Antrieb wärmer als zulässig, gibt es zwei Strategien: abschalten oder zurücknehmen. Abschalten ist für ein Fluggerät keine Option und für ein Fahrzeug unangenehm. Thermisches Derating reduziert stattdessen die zulässige Leistung kontrolliert mit steigender Temperatur – der Antrieb läuft weiter, nur mit weniger Reserve. Der INV-60V-120A arbeitet mit einer solchen Derating-Logik und meldet MOSFET- und Motortemperatur zyklisch über PersyCAN; über DroneCAN erscheint eine drohende Übertemperatur als Health-Stufe, bevor eine Abschaltung nötig wird.
In der Auslegung sollte man das Derating als Kennlinie berücksichtigen: Welche Dauerleistung bleibt bei 40 °C Umgebung, welche bei 50 °C? Wer nur den Kaltstartwert kennt, dimensioniert zu knapp.
Motor und Inverter zusammen auslegen
Inverter und Motor sind kein Baukasten, in dem beliebige Teile zusammenpassen. Die Induktivität des Motors bestimmt den Stromrippel und die Anforderungen an die Stromregelung; die Polpaarzahl und die Maximaldrehzahl bestimmen die elektrische Frequenz, die der Inverter beherrschen muss; die Gegen-EMK-Konstante legt fest, bei welcher Drehzahl die Spannung ausgeht. Ein Außenläufer mit hoher Polzahl an einer Drohne stellt andere Anforderungen als ein Traktionsmotor mit Getriebe.
Der sichere Weg ist, Motor, Inverter und Regelung gemeinsam zu rechnen, bevor Hardware bestellt wird: Mit OverDrive lassen sich Stromrippel, Sättigung und das Verhalten an der Spannungsgrenze physikalisch exakt simulieren – und die Ergebnisse am Prüfstand nachmessen. Genau so gehen wir bei Persystems vor: Was wir simulieren, messen wir nach.
Checkliste für die Anfrage
Damit wir einen Antrieb für Sie auslegen können, helfen diese Angaben: Spannungslage und Batterie (Zellenzahl, Nennspannung, Bereich), geforderte Dauer- und Spitzenleistung mit Dauer, Drehmoment- und Drehzahlbereich, Motordaten (Polpaarzahl, Induktivität, Widerstand, Gegen-EMK-Konstante, falls bekannt), Kühlbedingung und Umgebungstemperatur, Schnittstelle (CAN, DroneCAN, PWM) und Lagegeber (sensorlos, sin/cos, Inkrementalgeber). Fehlende Werte ermitteln wir gemeinsam – notfalls am Prüfstand.
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Häufige Fragen
Warum ist der Phasenstrom höher als der DC-Strom?
Weil der Inverter die Zwischenkreisspannung in eine niedrigere Motorspannung umsetzt. Bei gleicher Leistung bedeutet niedrigere Spannung höheren Strom – bei kleiner Drehzahl und hohem Drehmoment kann der Phasenstrom deshalb ein Vielfaches des DC-Stroms sein.
Reicht ein 10-kW-Inverter für einen 10-kW-Motor?
Nur, wenn die Randbedingungen zusammenpassen: Kühlung, Umgebungstemperatur, Spannungsbereich und der tatsächliche Phasenstrom bei der geforderten Drehzahl. Wir empfehlen, den Antrieb als Ganzes zu rechnen oder zu messen.
Was passiert beim INV-60V-120A bei Übertemperatur?
Die Derating-Logik nimmt die Leistung kontrolliert zurück; Temperaturen werden zyklisch gemeldet. Überstrom, Übertemperatur und Unterspannung schalten den Antrieb in einen sicheren Zustand – Safe Torque Off oder Active Short Circuit, parametrierbar.
Kontakt
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