Buat Litar Skuter Elektrik / Rickshaw ini

Artikel ini memaparkan reka bentuk litar skuter elektrik mudah yang juga dapat diubah suai untuk membuat becak elektrik. Idea itu diminta oleh Encik Steve.

Permintaan Litar

Saya cukup bernasib baik kerana dapat menemui blog anda, barang yang sangat mengagumkan yang berjaya anda rancang.

Saya mencari Menaikkan DC ke DC dan Pengawal untuk Motor Skuter Elektrik

Input: SLA (tertutup-timbal-asid) Bateri 12V, yang dicas ~ 13.5V
voltan minimum - terputus pada ~ 10.5V

Keluaran: Motor DC 60V 1000W.

Adakah anda pernah menemui litar seperti itu?

Saya dapat membayangkannya adalah jenis push-pull, tetapi tidak tahu jenis mosfet (berikan watt 80-100A), mendorongnya, kemudian transformer, jenis inti dan kemudian dioda.
Ditambah dengan voltan minimum yang terputus untuk menutup kitaran tugas PWM.

Saya telah menemui beberapa maklumat lagi. Motornya tanpa fasa 3 fasa dengan sensor dewan.
Terdapat dua cara untuk mendekatinya, a / biarkan pengawal yang ada di tempat dan hanya langkah 12V hingga 60V atau b / ganti pengawal juga.

Tidak akan ada perbezaan dalam kecekapan kuasa, pengawal hanya menukar fasa yang mendapat arus berdasarkan sensor dewan. Oleh itu, berpegang pada rancangan a.

Terima kasih banyak - banyak,
Steve

Rekaan

Hari ini membuat kenderaan elektrik jauh lebih mudah daripada sebelumnya, dan ini menjadi mungkin kerana dua elemen utama dalam reka bentuk, iaitu motor BLDC dan bateri Li-ion atau Li-polimer.

Kedua-dua anggota yang sangat cekap ini secara asasnya membiarkan konsep kenderaan elektrik menjadi kenyataan dan boleh dilaksanakan.

Mengapa Motor BLDC

Motor BLDC atau motor tanpa berus adalah cekap kerana ia dirancang untuk berjalan tanpa kontak fizikal kecuali galas bebola dari poros.

Pada motor BLDC, rotor berputar semata-mata melalui daya magnet menjadikan sistem sangat efisien, bertentangan dengan motor yang disikat sebelumnya yang mempunyai rotornya yang terpasang dengan sumber bekalan melalui berus, menyebabkan banyak geseran, percikan dan kehausan dalam sistem.

Mengapa Bateri Li-Ion

Pada garis yang serupa, dengan munculnya bateri Li-ion yang banyak dinaik taraf dan bateri Lipo hari ini mencapai elektrik dari bateri tidak lagi dianggap sebagai konsep yang tidak cekap.

Sebelumnya kami hanya mempunyai bateri asid plumbum yang tersedia untuk semua sistem sokongan DC yang menimbulkan dua kelemahan utama: Rakan-rakan ini memerlukan banyak masa untuk mengecas, mempunyai kadar pembuangan yang terhad, jangka hayat yang lebih rendah, dan besar dan berat, semua ini hanya menambah kepada sifat kerja mereka yang tidak cekap.

Bertentangan dengan ini, pemukul Li-ion, atau Li-po lebih ringan, padat, cepat dicas pada kadar arus tinggi dan boleh dikeluarkan pada kadar arus tinggi yang diingini, ini mempunyai jangka hayat yang lebih tinggi, adalah jenis SMF, semua ciri ini menjadikannya calon yang tepat untuk aplikasi seperti skuter elektrik, becak elektrik, drone quadcopter dan lain-lain.

Walaupun motor BLDC sangat cekap, ini memerlukan IC khusus untuk menggerakkan gegelung statornya, hari ini kita mempunyai banyak pengeluar yang menghasilkan modul IC generasi seterusnya yang eksklusif yang bukan sahaja melakukan fungsi asas mengendalikan motor ini, tetapi juga ditentukan dengan banyak tambahan canggih ciri-ciri, seperti: Kawalan gelung terbuka PWM, kawalan gelung tertutup yang dibantu oleh sensor, pelbagai pelindung yang sangat mudah, kawalan mundur / hadapan motor, kawalan brek dan pelbagai ciri canggih yang lain.

Menggunakan Litar Pemandu BLDC

Saya telah membincangkan satu chip yang sangat baik dalam catatan saya sebelumnya, yang direka khusus untuk mengendalikan motor BLDC dengan watt tinggi, ini adalah IC MC33035 dari Motorola.

Mari belajar bagaimana modul ini dapat dilaksanakan dengan berkesan untuk membuat skuter elektrik atau becak elektrik, tepat di rumah anda.

Saya tidak akan membincangkan perincian mekanikal kenderaan, melainkan hanya litar elektrik dan perincian pendawaian sistem.

Rajah Litar

Senarai Bahagian

Semua perintang termasuk Rt tetapi tidak termasuk Rs dan R = 4k7, 1/4 watt

Ct = 10nF

Potensiometer kelajuan = 10K Linear

Kuasa atas BJTs = TIP147

Mosfets Bawah = IRF540

Rs = 0.1 / maksimum kapasiti arus stator

R = 1K

C = 0.1uF

Gambar di atas menunjukkan pemacu motor DC 3-fasa tanpa motor tanpa watt tinggi penuh IC MC33035 yang menjadi sangat sesuai untuk aplikasi skuter elektrik atau becak elektrik yang dicadangkan.

Perangkat ini memiliki semua fitur dasar yang diharapkan ada di dalam kendaraan ini, dan jika diperlukan IC dapat ditingkatkan dengan fitur canggih tambahan melalui banyak kemungkinan konfigurasi alternatif.

Ciri-ciri lanjutan menjadi mungkin secara khusus apabila cip dikonfigurasi dalam mod gelung tertutup, namun aplikasi yang dibincangkan adalah konfigurasi gelung terbuka yang merupakan konfigurasi yang lebih disukai kerana sangat mudah dikonfigurasikan, namun dapat memenuhi semua fitur yang diperlukan yang mungkin dijangkakan dalam kenderaan elektrik.

Kami sudah berbincang fungsi pinout cip ini dalam bab sebelumnya, mari kita ringkaskan yang sama dan juga memahami bagaimana sebenarnya IC di atas mungkin diperlukan untuk mencapai pelbagai operasi yang terlibat dalam kenderaan elektrik.

Bagaimana IC Berfungsi

Bahagian berlorek hijau adalah MC 33035 IC itu sendiri yang memperlihatkan semua litar canggih terpadu yang tertanam di dalam cip dan apa yang membuatnya begitu maju dengan prestasinya.

Bahagian berlorek kuning adalah motor, yang merangkumi stator 3-fasa yang ditunjukkan oleh tiga gegelung dalam konfigurasi 'Delta', rotor bulat yang ditunjukkan dengan magnet poled N / S dan tiga sensor kesan Hall di bahagian atas.

Isyarat dari tiga sensor kesan Hall dimasukkan ke pin 4, 5, 6 IC untuk pemprosesan dalaman dan menghasilkan urutan pertukaran output yang sesuai merentasi peranti kuasa output yang disambungkan.

Fungsi Pinout dan Kawalan

Pinout 2, 1 dan 24 mengawal peranti kuasa atas yang dikonfigurasikan secara luaran sementara pin 19, 20, 21 ditugaskan untuk mengawal peranti kuasa siri bawah yang melengkapi. yang bersama-sama mengendalikan motor automotif BLDC yang disambungkan mengikut pelbagai arahan makan.

Oleh kerana IC dikonfigurasikan dalam mod gelung terbuka, ia seharusnya diaktifkan dan dikendalikan menggunakan isyarat PWM luaran, yang kitaran tugasnya seharusnya menentukan kelajuan motor.

Namun IC pintar ini tidak memerlukan litar luaran untuk menghasilkan PWM, sebaliknya dikendalikan oleh pengayun terbina dalam dan beberapa litar amp kesalahan.

Komponen Rt, dan Ct dipilih dengan tepat untuk menghasilkan frekuensi (20 hingga 30 kHz) untuk PWM, yang diumpankan ke pin # 10 IC untuk proses selanjutnya.

Perkara di atas dilakukan melalui voltan bekalan 5V yang dihasilkan oleh IC itu sendiri pada pin # 8, bekalan ini digunakan secara serentak untuk memberi makan peranti kesan Hall, nampaknya semuanya dilakukan dengan tepat di sini .... tidak ada yang sia-sia.

Bahagian yang dilorek warna merah membentuk bahagian kawalan kelajuan konfigurasi, seperti yang dapat dilihat ia hanya dibuat menggunakan potensiometer biasa tunggal .... mendorongnya ke atas akan meningkatkan kelajuan dan sebaliknya. Ini seterusnya dimungkinkan melalui kitaran tugas PWM yang berbeza-beza di seluruh wilayah pin # 10, 11, 12, 13 .

Potensiometer dapat diubah menjadi rangkaian pemasangan LDR / LED, untuk mencapai a kawalan kelajuan pedal tanpa geseran di dalam kenderaan.

Pin # 3 adalah untuk menentukan arah putaran motor ke hadapan, terbalik, atau lebih tepatnya skuter atau arah becak. Ini menunjukkan bahawa sekarang skuter elektrik atau becak elektrik anda akan mempunyai kemudahan membalikkan belakang .... bayangkan saja roda dua dengan kemudahan terbalik, ..... menarik?

Pin # 3 dapat dilihat dengan suis, menutup suis ini menjadikan pin # 3 ke tanah memungkinkan gerakan 'maju' ke motor, sementara membukanya menyebabkan motor berputar ke arah yang berlawanan (pin3 memiliki perintang penarik ke dalam, sehingga membuka suis tidak menyebabkan sesuatu yang memudaratkan IC).

Secara serupa, suis pin # 22 memilih tindak balas isyarat peralihan fasa dari motor yang disambungkan, suis ini perlu dihidupkan dengan betul atau mati dengan merujuk kepada spesifikasi motor, jika motor bertahap 60 darjah digunakan maka suis perlu tetap tertutup , dan dibuka untuk motor fasa 120 darjah.

Pin # 16 adalah pin ground IC dan perlu dihubungkan dengan talian negatif bateri dan / atau garis tanah biasa yang berkaitan dengan sistem.

Pin # 17 adalah Vcc, atau pin input positif, pin ini perlu disambungkan ke voltan bekalan antara 10V dan 30V, 10V menjadi nilai minimum dan 30V had kerosakan maksimum untuk IC.

Pin # 17 mungkin disatukan dengan 'Vm' atau saluran bekalan motor jika spesifikasi bekalan motor sesuai dengan spesifikasi IC Vcc, jika tidak, pin17 dapat dibekalkan dari tahap pengatur turun yang terpisah.

Pin # 7 adalah pin pengaktifan IC, pin ini dapat dilihat dihentikan ke tanah melalui suis, selama dihidupkan dan pin # 7 tetap diarde, motor dibiarkan tetap diaktifkan, apabila dimatikan, motor dilumpuhkan sehingga motor bergerak ke pantai sehingga akhirnya terhenti. Mod pelayaran dapat dengan cepat berhenti jika motor atau kenderaan dalam keadaan lebat.

Pin # 23 ditugaskan dengan kemampuan 'pengereman', dan menyebabkan motor berhenti dan berhenti hampir seketika apabila suis yang berkaitan dibuka. Motor dibiarkan berjalan seperti biasa selagi suis ini tetap tertutup dan pin # 7 ditahan dengan tanah.

Saya mengesyorkan untuk menaikkan suis pada pin # 7 (aktifkan) dan pin # 23 (brek) bersama-sama supaya ini diaktifkan dengan aksi ganda dan bersama-sama, ini mungkin akan membantu 'mematikan' putaran motor dengan berkesan dan kolektif dan juga membolehkan motor berjalan dengan isyarat gabungan dari dua pnout.

'Rs' membentuk perintang akal yang bertanggungjawab untuk memeriksa beban berlebihan atau keadaan semasa motor, dalam keadaan seperti itu. keadaan 'kesalahan' dipicu serta merta mematikan motor dengan segera dan IC masuk ke mod penguncian secara dalaman. Keadaan tetap dalam mod ini sehingga kesalahan diperbaiki dan keadaan normal dipulihkan.

Ini menyimpulkan penjelasan terperinci mengenai pelbagai pinout modul kawalan skuter elektrik / becak yang dicadangkan. Ia hanya perlu dilaksanakan dengan betul seperti maklumat sambungan yang ditunjukkan dalam rajah untuk melaksanakan operasi kenderaan dengan jayanya dan selamat.

Selain itu, IC MC33035 juga merangkumi beberapa ciri perlindungan dalaman seperti penguncian bawah voltan yang memastikan kenderaan dimatikan jika sekiranya IC terhambat dari voltan bekalan minimum yang diperlukan, dan juga perlindungan beban berlebihan terma memastikan bahawa IC tidak pernah berfungsi dengan suhu yang terlalu tinggi.

Cara Menyambungkan Bateri (Bekalan Kuasa)

Sesuai permintaan, kenderaan elektrik ditentukan untuk bekerja dengan input 60V dan pengguna meminta untuk penukar rangsangan untuk memperoleh tahap voltan yang lebih tinggi dari bateri 12V atau 24V yang lebih kecil.

Namun, menambahkan penukar rangsangan tidak perlu membuat litar lebih kompleks dan mungkin menambah kemungkinan ketidakcekapan. Idea yang lebih baik adalah menggunakan 5nos bateri 12V secara bersiri. Untuk masa dan arus sandaran yang mencukupi untuk motor 1000 watt, setiap bateri dapat dinilai pada 25AH atau lebih.

Pendawaian bateri boleh dilaksanakan dengan merujuk kepada perincian sambungan berikut: