Naredite to električno vezje za skuter / rikša

V članku je predstavljena preprosta zasnova vezja električnega skuterja, ki jo je mogoče tudi spremeniti tako, da izdela električno avtorikšo. Idejo je zahteval gospod Steve.

Zahteva za vezje

Imel sem srečo, da sem našel vaš blog, res neverjetne stvari, ki ste jih uspeli oblikovati.

Iščem DC do DC Step Up in krmilnik za električni skuter

Vhod: SLA (zaprta svinčeno-kislinska) baterija 12V, ki je napolnjena ~ 13,5V
minimalna napetost - odrezana pri ~ 10,5V

Izhod: 60V DC motor 1000W.

Ste že naleteli na takšno vezje?

Lahko si predstavljam, da bo tip 'push-pull', vendar nimam pojma o vrstah MOSFET-ov (dajte moč 80-100A), ki jih poganja, nato transformatorja, jedra in diode.
Plus minimalna napetost, odrezana, da omeji delovni cikel PWM.

Našel sem nekaj več informacij. Motor je 3-fazni brezkrtačni s halovimi senzorji.
Obstajata dva načina, da se mu približate: a / pustite obstoječi krmilnik na mestu in naredite le 12 V do 60 V stopnje ali b / zamenjajte tudi krmilnik.

Ne bo nobene razlike v energetski učinkovitosti, krmilnik preprosto preklopi, katera faza dobi tok na podlagi halskih senzorjev. Zato se držite načrta a.

Najlepša hvala,
Steve

Dizajn

Danes je izdelava električnega vozila veliko enostavnejša kot prej, to pa je postalo mogoče zaradi dveh glavnih elementov v zasnovi, in sicer BLDC motorjev in Li-ion ali Li-polimernih baterij.

Ta dva izjemno učinkovita člana sta v osnovi omogočila, da koncept električnih vozil postane resničnost in praktično izvedljivost.

Zakaj BLDC motor

BLDC motor ali brezkrtačni motor sta učinkovita, ker sta zasnovana tako, da deluje brez fizičnih kontaktov, razen s krogličnimi ležaji gredi.

Pri BLDC motorjih se rotor vrti izključno z magnetno silo, zaradi česar je sistem izjemno učinkovit, v nasprotju s prejšnjimi krtačenimi motorji, ki so imeli rotorje pritrjene z napajalnim virom skozi ščetke, kar povzroča veliko trenja, iskrenja in obrabe v sistemu.

Zakaj Li-Ion baterija

Na podoben način s prihodom močno nadgrajenih Li-ion baterij in Lipo baterij danes doseganje električne energije iz baterij ni več neučinkovit koncept.

Prej smo imeli na voljo samo svinčeve akumulatorje za vse sisteme za varnostno kopiranje enosmernega toka, ki so imeli dve glavni pomanjkljivosti: ti kolegi so potrebovali veliko časa za polnjenje, imeli so omejeno hitrost praznjenja, manj življenjske dobe in so bili obsežni in težki, vse to pa je samo dodajalo njihove neučinkovite narave dela.

V nasprotju s tem so Li-ion ali Li-po baterije lažje, kompaktne, hitro polnilne pri visokih tokovih in se lahko izpraznijo pri vseh želenih visokih tokovih, imajo daljšo življenjsko dobo, so tipi SMF, vse te lastnosti pa jih pravi kandidat za aplikacije, kot so električni skuterji, električne rikše, brezpilotne letalnice quadcopter itd.

Čeprav so BLDC motorji izjemno učinkoviti, za njihovo delovanje potrebujejo specializirane IC-je za pogon njihovih statorskih tuljav, danes imamo veliko proizvajalcev, ki izdelujejo te ekskluzivne IC-module naslednje generacije, ki ne samo, da opravljajo osnovno funkcijo delovanja teh motorjev, temveč so tudi opremljeni s številnimi naprednimi dodatnimi funkcije, kot so: krmiljenje odprte zanke s PWM, krmiljenje zaprte zanke s pomočjo senzorja, več varnih zaščitnih mehanizmov, krmiljenje vzvratno / naprej motorja, nadzor zaviranja in množica drugih najsodobnejših vgrajenih funkcij.

Uporaba vezja gonilnika BLDC

V prejšnjem prispevku sem že razpravljal o enem tako izvrstnem čipu, posebej zasnovanem za ravnanje z močnimi BLDC motorji, to je MC33035 IC podjetja Motorola.

Naučimo se, kako lahko ta modul učinkovito uporabimo za izdelavo električnega skuterja ali električne rikše v vašem domu.

Ne bom razpravljal o mehanskih podrobnostih vozila, temveč le o električnem vezju in podrobnostih ožičenja sistema.

Shema vezja

Seznam delov

Vsi upori, vključno z Rt, razen Rs in R = 4k7, 1/4 vata

Ct = 10nF

Potenciometer hitrosti = 10K Linearno

BJT z zgornjo močjo = TIP147

Spodnji Mosfets = IRF540

Rs = 0,1 / največja zmogljivost statorja

R = 1K

C = 0,1 uF

Na zgornji sliki je prikazan polnopravni visokofrekvenčni brezkrtačni 3-fazni gonilnik enosmernega motorja IC MC33035, ki postane popolnoma primeren za predlagano uporabo električnega skuterja ali električne rikše.

Naprava ima vse osnovne funkcije, za katere lahko pričakujemo, da bodo v teh vozilih, po potrebi pa bi lahko IC s številnimi alternativnimi konfiguracijami izboljšali z dodatnimi naprednimi funkcijami.

Napredne funkcije postanejo izrecno možne, ko je čip konfiguriran v zaprti zanki, vendar je obravnavana aplikacija konfiguracija z odprto zanko, ki je bolj zaželena konfiguracija, saj je konfiguracija veliko preprostejša, vendar lahko izpolni vse zahtevane funkcije. kar lahko pričakujemo v električnem vozilu.

Smo že razpravljali funkcije pinout tega čipa v prejšnjem poglavju naj povzamemo isto in tudi razumemo, kako natančno je treba za izvajanje različnih operacij, povezanih z električnim vozilom, uporabiti zgoraj navedeno IC.

Kako deluje IC

Zeleno zasenčen odsek je sam MC 33035 IC, ki prikazuje vsa vgrajena dovršena vezja, vdelana v čip, in zaradi česar je tako napreden s svojo zmogljivostjo.

Rumeni senčni del je motor, ki vključuje 3-fazni stator, ki ga v konfiguraciji 'Delta' označujejo tri tuljave, krožni rotor, označen z magnetnimi polji N / S in trije senzorji Hallovega učinka na vrhu.

Signali treh senzorjev Hallovega učinka se napajajo na nožice 4, 5, 6 IC za notranjo obdelavo in generiranje ustreznega izhodnega preklopnega zaporedja prek priključenih naprav za izhodno moč.

Izvlečne funkcije in kontrole

Pinouti 2, 1 in 24 nadzorujejo zunanje konfigurirane zgornje napajalne naprave, medtem ko so zatiči 19, 20, 21 dodeljeni za nadzor dopolnilnih napajalnih naprav spodnje serije. ki skupaj krmilijo povezani BLDC avtomobilski motor v skladu z različnimi krmilnimi ukazi.

Ker je IC konfiguriran v načinu z odprto zanko, naj bi se aktiviral in nadzoroval z zunanjimi signali PWM, katerih delovni cikel naj bi določal hitrost motorja.

Vendar ta pametni IC ne potrebuje zunanjega vezja za generiranje PWM-jev, temveč ga upravlja vgrajeni oscilator in nekaj vezij za ojačevanje napak.

Komponente Rt in Ct so ustrezno izbrane za generiranje frekvence (20 do 30 kHz) za PWM-je, ki se napajajo na pin # 10 IC za nadaljnjo obdelavo.

Zgoraj se to stori z napajalno napetostjo 5V, ki jo ustvari sam IC na zatiču # 8, ta napajalnik pa se hkrati uporablja za napajanje naprav z učinkom Halla, zdi se, da je tukaj vse narejeno natančno ....

Del, zasenčen z rdečo, tvori odsek za nadzor hitrosti v konfiguraciji, kot je razvidno, da je preprosto narejen z enim samim navadnim potenciometrom .... potiskanje navzgor poveča hitrost in obratno. To pa je omogočeno z ustrezno različnimi delovnimi cikli PWM po celotnem območju zatiči # 10, 11, 12, 13 .

Potenciometer lahko za pretvorbo v sklop LDR / LED pretvorimo v sklop nadzor hitrosti pedala brez trenja v vozilu.

Zatič # 3 je za določanje smeri vrtenja motorja naprej, nazaj, oziroma smeri skuterja ali rikše. To pomeni, da se bo zdaj vaš električni skuter ali električna rikša lahko obrnil nazaj .... samo predstavljajte si dvokolesnik z vzvratno prestavo, ..... zanimivo?

Zatič # 3 je mogoče videti s stikalom, če zaprete to stikalo, zatič št. 3 zaskoči na maso, kar omogoča 'naprej' gibanje motorja, medtem ko se odpre, povzroči, da se motor vrti v nasprotni smeri (pin3 ima notranji upor za dvig, tako da se odpiranje stikalo ne povzroča ničesar, kar bi škodovalo IC).

Enako, stikalo št. 22 izbere odziv signala faznega premika priključenega motorja, to stikalo mora biti ustrezno vklopljeno ali izklopljeno glede na specifikacije motorja; če se uporablja 60-stopenjski fazni motor, mora stikalo ostati zaprto in odprt za 120-stopinjski fazni motor.

Zatič # 16 je ozemljitveni zatič IC in ga je treba povezati z negativnim vodom akumulatorja in / ali skupnim ozemljitvenim vodom, povezanim s sistemom.

Zatič # 17 je Vcc ali pozitivni vhodni zatič, ta zatič mora biti priključen na napajalno napetost med 10V in 30V, pri čemer je 10V najmanjša vrednost, 30V pa največja mejna okvara za IC.

Zatič # 17 se lahko integrira z „Vm“ ali napajalnim vodom motorja, če se specifikacije napajalnika motorja ujemajo s specifikacijami IC Vcc, sicer se lahko pin17 napaja iz ločene stopnje navzdol regulatorja.

Zatič # 7 je 'omogoči' pinout IC, ta pin je viden prekinjen na maso prek stikala, dokler je vklopljen in pin # 7 ostane ozemljen, motor lahko ostane vklopljen, ko je izklopljen, motor je onemogočen, zaradi česar se motor zaustavi, dokler se končno ne ustavi. Način plovbe se lahko hitro ustavi, če je motor ali vozilo pod nekaj obremenitvijo.

Zatič # 23 je dodeljena s funkcijo 'zaviranja' in povzroči, da se motor skoraj takoj ustavi in ​​ustavi, ko se odpre stikalo. Motor lahko normalno deluje, dokler je to stikalo zaprto in čep # 7 drži ozemljen.

Priporočam, da stikalo na zatiču št. 7 (omogočite) in zatiču št. 23 (zavora) povežete skupaj, tako da se preklopijo z dvojnim delovanjem in skupaj, kar bi verjetno pomagalo učinkovito in skupno ubiti vrtenje motorja in motorju omogočiti delovanje s kombiniranim signalom iz obeh čeljusti.

„Rs“ tvori zaznavni upor, odgovoren za preverjanje preobremenitve ali prekomernih trenutnih pogojev motorja v takih situacijah. stanje 'napake' se sproži takoj, ko se motor takoj izklopi in IC v notranjosti preide v način zaklepanja. Stanje ostane v tem načinu, dokler napaka ni odpravljena in se normalno stanje ne obnovi.

S tem se zaključi podrobna razlaga v zvezi z različnimi izpusti predlaganih izpitov električnega skuterja / rikše. Za uspešno in varno izvajanje postopkov v vozilu ga je treba pravilno izvesti v skladu s prikazanimi informacijami o povezavi v diagramu.

Poleg tega IC MC33035 vključuje tudi nekaj vgrajenih zaščitnih funkcij, kot je zaklepanje pod volanom, ki zagotavlja, da se vozilo izklopi, če je IC zavirana pred zahtevano minimalno napajalno napetostjo, in tudi zaščito pred toplotno preobremenitvijo, ki zagotavlja da IC nikoli ne deluje s previsokimi temperaturami.

Kako priključiti baterijo (napajanje)

V skladu z zahtevo je električno vozilo določeno za delo z vhodom 60V in zahteve uporabnika za a pretvornik boost za pridobivanje te višje napetosti iz manjše 12V ali 24V baterije.

Vendar bi dodajanje pretvornika za povečanje lahko po nepotrebnem vezje postalo bolj zapleteno in bi lahko prispevalo k morebitni neučinkovitosti. Boljša ideja je, da v seriji uporabljamo 5nos 12V baterij. Za zadosten čas varnostnega kopiranja in tok za 1000-vatni motor lahko vsako baterijo ocenite na 25AH ali več.

Ožičenje baterij se lahko izvede na podlagi naslednjih podrobnosti o povezavi: