Lag denne elektriske scooteren / Rickshaw Circuit

Artikkelen presenterer en enkel elektrisk scooter kretsdesign som også kan modifiseres for å lage en elektrisk auto-rickshaw. Ideen ble bedt om av Mr. Steve.

Kretsforespørselen

Jeg var heldig nok til å finne bloggen din, virkelig fantastiske ting som du har klart å designe.

Jeg leter etter en DC til DC Step Up og kontroller for elektrisk scooter motor

Inngang: SLA (forseglet blysyre) Batteri 12V, som er ~ 13,5V ladet
minimumsspenning - kuttet av ~ 10,5V

Utgang: 60V DC motor 1000W.

Har du kommet over en slik krets?

Jeg kan forestille meg at det vil være push-pull-type, men har ingen anelse om typer mosfetter (gi effekten 80-100A), kjører dem, deretter transformatoren, kjernetypen og deretter dioder.
Pluss minimum spenning avbrutt for å dekke PWMs driftssyklus.

Jeg har funnet litt mer informasjon. Motoren er 3-faset børsteløs med hallsensorer.
Det er to måter å nærme seg den på, a / la den eksisterende kontrolleren være på plass, og bare gjør 12V til 60V steg opp eller b / bytt ut kontrolleren også.

Det vil ikke være noen forskjell i energieffektivitet, kontrolleren bare bytter hvilken fase som får strøm basert på hallsensorene. Derfor holder vi deg til plan a.

Tusen takk,
Steve

Designet

I dag er det mye enklere å lage en elektrisk bil enn tidligere, og dette har blitt mulig på grunn av to hovedelementer i designet, nemlig BLDC-motorene og Li-ion- eller Li-polymer-batteriene.

Disse to ultraeffektive medlemmene har fundamentalt tillatt begrepet elektriske kjøretøyer å bli en realitet og praktisk gjennomførbar.

Hvorfor BLDC Motor

BLDC-motoren eller den børsteløse motoren er effektiv fordi den er designet for å kjøre uten fysiske kontakter bortsett fra kulelagrene på akselen.

I BLDC-motorer roterer rotoren utelukkende gjennom magnetisk kraft, noe som gjør systemet ekstremt effektivt, i motsetning til de tidligere børstede motorene som hadde rotorene festet med forsyningskilden gjennom børster, noe som forårsaket mye friksjon, gnist og slitasje i systemet.

Hvorfor Li-Ion batteri

På lignende linjer, med fremveksten av de mye oppgraderte Li-ion-batteriene og Lipo-batteriene i dag, oppnås ikke lenger strøm fra batterier som et ineffektivt konsept.

Tidligere hadde vi bare blybatterier til rådighet for alle DC-sikkerhetskopieringssystemene som utgjorde to store ulemper: Disse kolleger trengte mye tid til å lade, hadde begrenset utladningshastighet, lavere levetid og var klumpete og tunge, alt dette bare til deres ineffektive natur.

I motsetning til dette er Li-ion- eller Li-po-batterier lettere, kompakte, raskt oppladbare ved høye strømhastigheter og er utladbare med en hvilken som helst ønsket høy strømhastighet, disse har høyere levetid, er SMF-typer, alle disse funksjonene gjør dem til riktig kandidat for applikasjoner som elektriske scootere, elektriske rickshaw, quadcopter droner etc.

Selv om BLDC-motorer er ekstremt effektive, krever disse spesialiserte IC-er for å kjøre statorspolene, i dag har vi mange produsenter som produserer disse eksklusive neste generasjons IC-modulene som ikke bare gjør den grunnleggende funksjonen for å betjene disse motorene, men er også spesifisert med mange avanserte tillegg funksjoner, for eksempel: PWM åpen sløyfekontroll, sensorassistert lukket sløyfekontroll, flere idiotsikre beskyttelsesforanstaltninger, motor bakover / fremover kontroll, bremsekontroll og en rekke andre toppmoderne innebygde funksjoner.

Bruke en BLDC Driver Circuit

Jeg har allerede diskutert en slik utmerket chip i mitt forrige innlegg, spesielt designet for å håndtere BLDC-motorer med høy effekt, det er MC33035 IC fra Motorola.

La oss lære hvordan denne modulen kan implementeres effektivt for å lage en elektrisk scooter eller en elektrisk rickshaw, hjemme hos deg.

Jeg vil ikke diskutere de mekaniske detaljene i kjøretøyet, snarere bare den elektriske kretsen og ledningsdetaljene til systemet.

Kretsdiagram

Deleliste

Alle motstander inkludert Rt men unntatt Rs og R = 4k7, 1/4 watt

Ct = 10nF

Hastighetspotensiometer = 10K Lineær

Øvre kraft BJT = TIP147

Nedre Mosfets = IRF540

Rs = 0,1 / maks. Statorstrømkapasitet

R = 1K

C = 0,1 uF

Ovenstående figur viser en fullverdig børsteløs 3-fas DC-motordriver IC MC33035 med høy effekt, som blir perfekt egnet for den foreslåtte elektriske scooteren eller den elektriske rickshaw-applikasjonen.

Enheten har alle de grunnleggende funksjonene som kan forventes å være i disse kjøretøyene, og om nødvendig kan IC forbedres med ytterligere avanserte funksjoner gjennom mange alternative mulige konfigurasjoner.

De avanserte funksjonene blir spesielt mulige når brikken er konfigurert i lukket sløyfemodus, men den omtalte applikasjonen er en åpen sløyfekonfigurasjon som er en mer foretrukket konfigurasjon siden den er mye grei å konfigurere, og likevel er i stand til å oppfylle alle nødvendige funksjoner som kan forventes i et elektrisk kjøretøy.

Vi har allerede diskutert pinout-funksjonene til denne brikken i forrige kapittel, la oss oppsummere det samme og også forstå hvordan nøyaktig ovennevnte IC kan være nødvendig å implementeres for å oppnå de forskjellige operasjonene som er involvert i et elektrisk kjøretøy.

Hvordan IC fungerer

Den grønne skyggelagte delen er selve MC 33035 IC som viser alle de innebygde sofistikerte kretsene som er innebygd i brikken og hva som gjør den så avansert med ytelsen.

Den gule skyggelagte delen er motoren, som inkluderer en 3-fasestator indikert av de tre spolene i 'Delta' -konfigurasjonen, den sirkulære rotoren indikert med N / S-polede magneter og tre Hall-effektsensorer på toppen.

Signalene fra de tre Hall-effektsensorene blir matet til pinnen 4, 5, 6 på IC for intern prosessering og generering av den tilsvarende utgangsswitsekvensen over de tilkoblede utgangseffektenhetene.

Pinout-funksjoner og kontroller

Pinouts 2, 1 og 24 styrer de eksternt konfigurerte øvre kraftenhetene mens pinnene 19, 20, 21 er tilordnet for å kontrollere de komplementære nedre seriens kraftenheter. som sammen styrer den tilkoblede BLDC-bilmotoren i henhold til de forskjellige matekommandoer.

Siden IC er konfigurert i åpen sløyfemodus, skal den aktiveres og kontrolleres ved hjelp av eksterne PWM-signaler, hvis driftssyklus skal bestemme motorens hastighet.

Imidlertid krever denne smarte IC ikke en ekstern krets for å generere PWM-er, men den håndteres av en innebygd oscillator og et par feilforsterkerkretser.

Rt- og Ct-komponentene er passende valgt for å generere frekvensen (20 til 30 kHz) for PWM-ene, som mates til pin nr. 10 på IC for videre prosessering.

Ovennevnte gjøres gjennom en 5V forsyningsspenning generert av selve IC-en på pin # 8, denne forsyningen brukes samtidig for å mate Hall-effektenhetene, det ser ut til at alt er nøyaktig gjort her ... ingenting er bortkastet.

Den delen som er skyggelagt med rødt, danner hastighetsreguleringsdelen av konfigurasjonen, som det fremgår er den ganske enkelt laget ved hjelp av et enkelt vanlig potensiometer .... ved å skyve den oppover øker hastigheten og omvendt. Dette blir i sin tur mulig gjennom tilsvarende varierende PWM-driftssykluser over pin # 10, 11, 12, 13 .

Potensiometeret kan konverteres til en LDR / LED monteringskrets for å oppnå en friksjonsfri pedalhastighetskontroll i kjøretøyet.

Fest nr. 3 er for å bestemme forover, motsatt retning av motorens rotasjon, eller rettere sagt scooteren eller rickshaw-retningen. Det innebærer at nå din elektriske scooter eller din elektriske rickshaw vil ha muligheten til å reversere tilbake ... forestill deg bare en tohjuling med reverseringsanlegg, ..... interessant?

Fest nr. 3 kan sees med en bryter, når denne bryteren lukkes, blir pinnen nr. 3 til bakken, slik at en 'fremover' bevegelse til motoren, mens den åpnes, får motoren til å snurre i motsatt retning (pin3 har en intern opptrekksmotstand, så åpning bryteren ikke forårsaker noe skadelig for IC).

På samme måte velger pin # 22-bryter faseforskyvningssignalresponsen til den tilkoblede motoren, denne bryteren må være riktig slått PÅ eller AV med referanse til motorspesifikasjonene. Hvis en 60-graders motor brukes, må bryteren forbli lukket , og åpne for en 120-graders motor.

Pin # 16 er jordpinnen til IC og må kobles til batteriets negative linje og / eller den felles jordlinjen som er tilknyttet systemet.

Fest nr. 17 er Vcc, eller den positive inngangspinnen, må denne pinnen kobles til en forsyningsspenning mellom 10V og 30V, 10V er minimumsverdien og 30V den maksimale nedbrytningsgrensen for IC.

Fest nr. 17 kan være integrert med 'Vm' eller motorforsyningslinjen hvis motorforsyningsspesifikasjonene samsvarer med IC Vcc-spesifikasjonene, ellers kan pin17 leveres fra et separat trinn ned regulatorstadium.

Pin # 7 er 'aktivere' pinout av IC, denne pin kan sees avsluttet til bakken via en bryter, så lenge den er slått PÅ og pinnen # 7 forblir jordet, får motoren være aktivert når den er slått AV, motoren er deaktivert, noe som resulterer i at motoren går til kysten til den til slutt stopper. Friluftsmodus kan raskt stoppe hvis motoren eller kjøretøyet er under noe belastning.

Pin # 23 er tilordnet 'bremseevnen', og får motoren til å stoppe og stoppe nesten umiddelbart når den tilhørende bryteren åpnes. Motoren får kjøre normalt så lenge denne bryteren holdes lukket og tapp nr. 7 holdes jordet.

Jeg vil anbefale å slå opp bryteren på pinne nr. 7 (aktivere) og pinne nr. 23 (brems) sammen, slik at disse byttes med dobbel handling, og sammen vil dette sannsynligvis bidra til å 'drepe' motorrotasjonen effektivt og kollektivt og gjør det også mulig for motoren å kjøre med et kombinert signal fra de to tappene.

'Rs' danner sansemotstanden som er ansvarlig for å kontrollere overbelastningen eller over gjeldende forhold for motoren, under slike situasjoner. feiltilstanden utløses øyeblikkelig ved å slå av motoren umiddelbart, og IC-en går internt i en låsemodus. Tilstanden forblir i denne modusen til feilen er rettet og normaliteten er gjenopprettet.

Dette avslutter den detaljerte forklaringen om de forskjellige pinoutene til den foreslåtte pinouts for elektrisk scooter / rickshaw-kontrollmodul. Det må bare implementeres korrekt i henhold til den viste tilkoblingsinformasjonen i diagrammet for å kunne implementere kjøretøyets operasjoner vellykket og trygt.

I tillegg inkluderer IC MC33035 også et par innebygde beskyttelsesfunksjoner som sperring under spenning som sørger for at kjøretøyet er slått av hvis IC-en blir hindret fra den nødvendige minimumsforsyningsspenningen, og også en termisk overbelastningsbeskyttelse som sikrer at IC aldri fungerer med over temperaturer.

Slik kobler du til batteriet (strømforsyning)

I henhold til forespørselen er det elektriske kjøretøyet spesifisert for å fungere med en 60V-inngang, og brukeren ber om en boost-omformer for å anskaffe dette høyere spenningsnivået fra et mindre 12V eller et 24V batteri.

Imidlertid kan det å legge til en boost-omformer unødvendig gjøre kretsen mer kompleks og kan legge til en mulig ineffektivitet. Den bedre ideen er å bruke 5nor 12V batterier i serie. For tilstrekkelig sikkerhetskopieringstid og strøm for 1000 watt motoren, kan hvert batteri bli vurdert til 25AH eller mer.

Kablingene til batteriene kan implementeres ved å referere til følgende tilkoblingsdetaljer: