Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pojazd elektryczny z KERS

Bart921 17 Feb 2018 02:33 1074 17
  • #1
    Bart921
    Level 6  
    Witam!

    Rzuciłem się na budowę elektrycznej hulajnogi. Będzie napędzana silnikiem BLDC 1.5kW, zasilanym z pakietu liPo 6S.

    Do silnika zakupiłem odpowiedni regulator obrotów, sterowany sygnałem PWM. Jako generatora sygnału i jednocześnie sterownika całego układu użyłem uC Atmega.

    Udało się zrealizować sam napęd, natomiast jest problem z odzyskiwaniem energii(KERS).

    Moduł zbudowałem w następujący sposób:

    silnik->mostek prostowniczy(6 diod)->kondensator 470uF do masy-> przekaźnik 5A(sterowany z uC)->przetwornica Step Up(4A, ustawiona na 25V)->LM317(źródło prądowe 1A)->dioda prostownicza->akumulator.



    Układ jest uruchamiany poprzez przekaźnik, kiedy spełnione są wszystkie poniższe warunki:
    1 przepustnica jest ustawiona na zero
    2 napięcie na akumulatorze nie jest zbyt wysokie(zab. przeładowania)
    3 napięcie na kondensatorze jest wyższe niż 8V i niższe niż 24V

    Generalnie jakoś to działa, prąd leci z powrotem do akumulatora. Sprawdzone i zmierzone.
    Tylko jest problem. Przekaźnik terkocze jak szalony gdy silnik zwalnia.

    Powodem jest oczywiście to, że gdy się uruchamia, napięcie na kondensatorze spada i się wyłącza. Jak się wyłączy- napięcie rośnie- włącza się znów. Coś jak dawne dzwonki do drzwi :P

    Oczywiście martwym punktem jest przetwornica. Niestety jest niezbędna, bo sam silnik nie wygeneruje odpowiednio wysokiego napięcia(zmierzyłem, max 20V- potrzeba min. 25V).

    I tak kombinuję i kombinuję. I wykombinowałem, że dołożę jeszcze drugi taki kondensator ZA przetwornicą, żeby ją odciążyć.
    Edit: Sprawdziłem, niewiele to zmienia.

    ALE przyszło mi do głowy, że zanim zużyję kolejną fiolkę cyny jeszcze mogę poprosić Was, doświadczonych ludzi o radę. A nuż istnieją jakieś układy np do obsługi prądnic, które mogą mi pomóc, uprościć i ustabilizować ten układ? W załączniku wrzucam obecne kółko układu KERS.

    Edit: dodałem również załączniki z video. Na jednym obciążenie(akumulator) jest odłączony od modułu KERS, na drugim jest podpięty. Tylko w tym drugim przypadku przekaźnik mi terkocze.

    Wybaczcie, że odręcznie. Nie lubimy się z programami od kółek.

    Pojazd elektryczny z KERSIMG_201802...022752.jpg Download (1.58 MB)
    Bez obciążenia https://drive.google.com/open?id=1adzCLPw0V1uZQLyXtvjh0Zhn3yW8lKpV
    Z obciążeniem https://drive.google.com/open?id=1OwnqTtN3IsvTrTX2TUjuD5Wi-LomFLnQ
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • #2
    WRadek
    Level 22  
    Nie wiem zbyt wiele o elektrycznych pojazdach. Ale wydaje mi się, że zamiast przekaźnika mógłbyś zastosować mosfet, albo typu p albo n. Wyeliminujesz terkotanie przekaźnika :)
  • #3
    Bart921
    Level 6  
    Tak, wiem. To jest pewne rozwiązanie. Ale po pierwsze - to nie rozwiąże problemu, tylko go obejdzie. A po drugie- tam gdzie są akumulatory Li-XX wolę mieć przekaźnik :D
  • #4
    WRadek
    Level 22  
    Podoba mi się prostota Twojego układu. To dobre rozwiązanie. Ale trochę niepotrzebnych strat. Na jakie napięcie masz baterię?
    Chodzi Ci o to, żeby prąd ładowania nie był większy niż 1A. Zamiast LM317 zastosuj przetwornicę - źródło prądowe. Być może pozbędziesz się wtedy przetwornicy podnoszącej napięcie.
    Za to druga uwaga jest taka, odcinasz ładowanie, czyli również hamowanie silnikiem, gdy napięcie na kondensatorze przekroczy 24V, lub gdy baterie są naładowane. Co się stanie jak Ci się zdarzy długa stroma górka? Stracisz hamowanie?
  • #5
    Bart921
    Level 6  
    WRadek wrote:
    Podoba mi się prostota Twojego układu. To dobre rozwiązanie. Ale trochę niepotrzebnych strat. Na jakie napięcie masz baterię?
    Chodzi Ci o to, żeby prąd ładowania nie był większy niż 1A. Zamiast LM317 zastosuj przetwornicę - źródło prądowe. Być może pozbędziesz się wtedy przetwornicy podnoszącej napięcie.
    Za to druga uwaga jest taka, odcinasz ładowanie, czyli również hamowanie silnikiem, gdy napięcie na kondensatorze przekroczy 25V, lub gdy baterie są naładowane. Co się stanie jak Ci się zdarzy długa stroma górka? Stracisz hamowanie?


    Baterią, tak jak napisałem w pierwszym poscie- jest pakiet Litowo polimerowy 6 ogniw. Napięcie znamionowe 22.2V(19-25V). Czy takie przetwornice-zrodla pradowe potrafią podnosić napięcie?

    KERS będzie działał przy odjeciu 'gazu'. Oprócz tego jest przewidziany jeszcze hamulec ;)
  • Helpful post
    #6
    WRadek
    Level 22  
    Nie wiem jaka przetwonicę masz. Ale jestem przekonany, że można w niej ustawić ograniczenie prądu wyjściowego. Popatrz w notę katalogową układu. Czyli napięcie wyjściowe na 6*4,2V i ograniczenie prądowe na 1A i już nie musisz używać LM317.
    A teraz terkotanie przekaźnika: można je spowolnić, tylko trzeba by załączać ponownie przekaźnik po przekroczeniu powiedzmy 16 V. Czyli wyłączamy gdy spadnie poniżej 8 a załączamy gdy wzrośnie powyżej 16. Taka histereza.
  • #7
    Bart921
    Level 6  
    Jest to taka przetwornica:

    https://www.piekarz.pl/pl/?item=52839

    Szczerze wątpię, że ma regulacje prądu wyjściowego :p

    Dodano po 13 [godziny] 55 [minuty]:

    WRadek wrote:
    Nie wiem jaka przetwonicę masz. Ale jestem przekonany, że można w niej ustawić ograniczenie prądu wyjściowego. Popatrz w notę katalogową układu. Czyli napięcie wyjściowe na 6*4,2V i ograniczenie prądowe na 1A i już nie musisz używać LM317.
    A teraz terkotanie przekaźnika: można je spowolnić, tylko trzeba by załączać ponownie przekaźnik po przekroczeniu powiedzmy 16 V. Czyli wyłączamy gdy spadnie poniżej 8 a załączamy gdy wzrośnie powyżej 16. Taka histereza.


    Niestety, niewiele to dało.
    + Podbijam temat, do pierwszego posta dodałem wideo.
  • #8
    User removed account
    User removed account  
  • #9
    Bart921
    Level 6  
    To nie tak. ten driverek na 80% nie ma czegoś takiego. Jest to taka konstrukcja:

    http://www.modele.sklep.pl/en/Katalog/WYPOSAZ.../Regulatory-Flycolor/FC-REG-80A-AIRCRAFT.html

    To typowy ESC lotniczy. W instrukcji są wymienione chyba wszystkie ficzery, ale tego akurat nie ma. Bo nie ma sensu tego mieć w modelach RC, tym bardziej ze śmigłem.

    Tym bardziej, że jest to regulator przystosowany do pracy m in z ogniwami Lipo, których ładowanie jest bardzo niebezpieczne. Sterownik nie ma też wyprowadzenia do balansera ogniw. Jest programowalny, ale nie programuje się żadnej wartości związanej z odzyskiwaniem energii. A jeżeli miałby ładować z powrotem akumulator- opcja programowania prądu ładowania byłaby "ustawialna".
  • Helpful post
    #10
    User removed account
    User removed account  
  • #11
    Bart921
    Level 6  
    Możliwe, jak się spali to będę kombinował. Ale ludzie używają takich w deskach i jakoś to działa :P

    Tak czy siak wygląda na to, że masz rację. Zrobiłem inaczej. Wpiąłem amperomierz na linii zasilania regulatora. Przy odpalaniu i podczas pracy silnika mam prąd dodatni.

    Normalnie nie pokazywało wartości ujemnych, gdy silnik zwalniał. Ale jak włączyłem w regulatorze hamowanie, zaczął się pokazywać. Przepływ wstecz, gdy silnik hamuje...
  • #12
    User removed account
    User removed account  
  • #13
    Bart921
    Level 6  
    A co sądzisz o takim rozwiązaniu, żeby włączyć N mosfet wzbogacany w linię zasilania, tylko odwrotnie? Wtedy układ byłby zasilany z akumulatora stale(te tranzystorki przewodzą na stałe w drugą stronę, o ile się nie mylę?), natomiast prąd mógłby płynąć wstecz tylko wtedy, gdy podam sygnał na bramkę. To by nieco uprościło mi układ, bo użyłbym do sterowania tego samego uC. Nie musiałbym wówczas dawać ani rezystora, ani dodatkowego 555, ani Zenera. Pytanie tylko, gdzie tutaj rozproszy się energia. Chyba na ESC :/

    Pojazd elektryczny z KERS.
  • Helpful post
    #14
    User removed account
    User removed account  
  • #15
    Bart921
    Level 6  
    Czy chodzi o coś takiego?

    Po prostu włączam ten mosfet, kiedy następujące warunki są spełnione:

    1. Napięcie na akumulatorze jest niższe niż 25V
    2. Różnica napięć ESC - Bateria nie jest wyższa niż różnica przy ładowaniu akumulatora maksymalnym prądem

    1- żeby nie ładowało, gdy jest już naładowany
    2- żeby nie ładowało zbyt dużym prądem
  • Helpful post
    #16
    User removed account
    User removed account  
  • #17
    Bart921
    Level 6  
    Układ jest już zmontowany i, o dziwo, daje rade. Zarówno silnik, jak i regulator. Ale jest kilka 'ale'.

    Regulator jest programowalny. Można w nim włączyć lub wyłączyć hamowanie silnikiem. Kiedy włączę hamowanie, zakręcić stojącym silnikiem jest znaacznie ciężej niż w ogóle bez podłączonego zasilania. I teraz moje pytanie. Czy tak jest wydajniej? Mam wrażenie, że kiedy to jest wyłączone, to silnik nie generuje prądu. Chodzi po prostu za lekko, tak jakby go nie było (mimo przekładni silnik 1:6 koło). Za to kiedy naprawdę fest się odepchne, w pewnym momencie sam zaczyna pracować tak, jakby było włączone hamowanie w regulatorze. Efekt jest taki, jakby ktoś wcisnąl do dechy hamulec. Czy ktoś jest w stanie mi to wytłumaczyć? I czy mogę używać tego trybu hamowania w regulatorze?

    Niestety nie jestem w stanie już zmierzyć prądu. Robiłem to w układzie testowym, na desce. Wpinalem tani multimetr jako amperomierz, a silnik był bez obciążenia. Kiedy hamowanie w regulatorze było wyłączone, prąd wsteczny do zasilania był bardzo malutki. Za to kiedy hamowanie było włączone, silnik zatrzymywał się z pełnych obrotów w pół sekundy, ale miernik zdążył wychwycić ok minus 2A.
  • #18
    Bart921
    Level 6  
    Witam!

    Wracam ponownie do tego tematu. Tym razem jest to problem z esc który zbudowalem z pomocą kolegów z tego forum.

    Silnik jest znacznie potezniejszy I nie siedzi w hulajnodze, a w rowerze. Jest to tak samo silnik synchroniczny, trojfazowy z magnesami trwałymi. Jest wysterowywany poprzez potrójny polmostek na tranzystor ach irfb3306.

    No i jest problem. Jak zrobić to hamowanie regeneracyjne w tym przypadku?

    Jeżeli akumulator jest naładowany, dajmy do 40V, to rozpędza rower do 40kmh. A jak zakręce przepustnice, to rower jedzie 40kmh i robi 40V. I nie może przełączyć diod przy mosfet ach, bo nie ma różnicy potencjalow.musialbym rozpędzić silnik do wyższej prędkości, niż może to zrobić akumulator.

    Jest na to jakaś metoda? Słyszałem, że regulatory typu vesc maja opcje hamowania regeracyjnego. Tymczasem na tej malutkiej płytce nie ma ani jednej cewki, która mogłaby jakoś podnieść to napięcie.

    1Czy ten kers to pic i polega na spinaniu faz do jednego bieguna grzejac silnik i nie ładujac akumulatora?

    2Czy może jest jakiś inny magiczny sposób wywołania przepływu prądu gdy nie ma różnicy potencjalow bez użycia cewkki?