Buat Sirkuit Skuter Listrik / Becak ini

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Artikel tersebut menyajikan desain rangkaian skuter listrik sederhana yang juga dapat dimodifikasi menjadi becak otomatis listrik. Ide tersebut diminta oleh Mr. Steve.

Permintaan Sirkuit

Saya cukup beruntung menemukan blog Anda, benar-benar hal menakjubkan yang berhasil Anda desain.



Saya mencari file Step Up DC ke DC dan Controller untuk Electric Scooter Motor

Input: Baterai 12V (disegel-timbal-asam) Baterai 12V, yang diisi ~ 13.5V
tegangan minimum - terputus pada ~ 10.5V

Output: Motor DC 60V 1000W.

Pernahkah Anda menemukan sirkuit seperti itu?

Saya dapat membayangkan itu akan menjadi tipe push-pull, tetapi tidak tahu jenis MOSFET (beri watt 80-100A), mengemudikannya, lalu trafo, tipe inti dan kemudian dioda.
Ditambah tegangan minimum terputus untuk menutup siklus tugas PWM.

Saya telah menemukan beberapa informasi lebih lanjut. Motor adalah 3 fase tanpa sikat dengan sensor hall.
Ada dua cara untuk mendekatinya, a / biarkan pengontrol yang ada di tempatnya dan hanya lakukan peningkatan 12V hingga 60V atau b / ganti pengontrol juga.

Tidak akan ada perbedaan dalam efisiensi daya, pengontrol cukup beralih fase mana yang mendapatkan arus berdasarkan sensor hall. Oleh karena itu, berpegang teguh pada rencana a.

Terima kasih banyak,
Steve

Desain

Saat ini pembuatan kendaraan listrik jauh lebih mudah daripada sebelumnya, dan ini menjadi mungkin karena dua elemen utama dalam desain, yaitu motor BLDC dan baterai Li-ion atau Li-polimer.

Kedua anggota ultra efisien ini pada dasarnya memungkinkan konsep kendaraan listrik menjadi kenyataan dan layak secara praktis.

Mengapa BLDC Motor

Motor BLDC atau motor brushless efisien karena dirancang untuk bekerja tanpa kontak fisik kecuali bantalan bola pada porosnya.

Pada motor BLDC, rotor berputar hanya melalui gaya magnet yang membuat sistem sangat efisien, berlawanan dengan motor yang disikat sebelumnya yang rotornya terpasang dengan sumber suplai melalui sikat, menyebabkan banyak gesekan, percikan dan keausan dalam sistem.

Mengapa Baterai Li-Ion

Pada garis yang sama, dengan munculnya baterai Li-ion yang jauh lebih ditingkatkan dan baterai Lipo saat ini menghasilkan listrik dari baterai tidak lagi dianggap sebagai konsep yang tidak efisien.

Sebelumnya kami hanya memiliki baterai asam timbal yang kami miliki untuk semua sistem cadangan DC yang menimbulkan dua kelemahan utama: Rekan ini membutuhkan banyak waktu untuk mengisi daya, memiliki tingkat pelepasan yang terbatas, masa pakai yang lebih rendah, dan besar dan berat, semua ini hanya menambah terhadap sifat kerja mereka yang tidak efisien.

Berlawanan dengan ini, baterai Li-ion, atau Li-po lebih ringan, kompak, dapat diisi dengan cepat pada laju arus tinggi dan dapat dilepaskan pada laju arus tinggi yang diinginkan, ini memiliki masa pakai yang lebih tinggi, adalah jenis SMF, semua fitur ini menjadikannya sebagai calon yang tepat untuk aplikasi seperti skuter listrik, becak listrik, drone quadcopter dll.

Meskipun motor BLDC sangat efisien, ini memerlukan IC khusus untuk menggerakkan kumparan statornya, saat ini kami memiliki banyak pabrikan yang memproduksi modul IC generasi mendatang eksklusif yang tidak hanya melakukan fungsi dasar pengoperasian motor ini, tetapi juga ditentukan dengan banyak tambahan lanjutan. fitur, seperti: kontrol loop terbuka PWM, kontrol loop tertutup yang dibantu sensor, beberapa pengaman yang sangat mudah, kontrol mundur / maju motor, kontrol pengereman, dan banyak fitur built-of-of-the-art lainnya.

Menggunakan Sirkuit Driver BLDC

Saya telah membahas salah satu chip yang sangat baik di posting saya sebelumnya, yang dirancang khusus untuk menangani motor BLDC watt tinggi, itu adalah IC MC33035 dari Motorola.

Mari pelajari bagaimana modul ini dapat diterapkan secara efektif untuk membuat skuter listrik atau becak listrik, langsung di rumah Anda.

Saya tidak akan membahas detail mekanis kendaraan, melainkan hanya sirkuit kelistrikan dan detail kabel sistem.

Diagram Sirkuit

Daftar Bagian

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

Ct = 10nF

Potensiometer kecepatan = 10K Linear

BJT kekuatan atas = TIP147

Mosfets rendah = IRF540

Rs = 0,1 / max kapasitas arus stator

R = 1K

C = 0.1uF

Gambar di atas menunjukkan IC MC33035 driver motor DC 3-fase tanpa sikat dengan watt tinggi yang menjadi sangat cocok untuk skuter listrik atau aplikasi becak listrik yang diusulkan.

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

Fitur-fitur canggih menjadi mungkin secara khusus ketika chip dikonfigurasi dalam mode loop tertutup, namun aplikasi yang dibahas adalah konfigurasi loop terbuka yang merupakan konfigurasi yang lebih disukai karena jauh lebih mudah untuk dikonfigurasi, namun mampu memenuhi semua fitur yang diperlukan yang mungkin diharapkan dalam kendaraan listrik.

Kami telah membahas fungsi pinout chip ini pada bab sebelumnya, mari kita rangkum hal yang sama dan juga memahami bagaimana tepatnya IC di atas mungkin diperlukan untuk diterapkan untuk mencapai berbagai operasi yang terlibat dalam kendaraan listrik.

Bagaimana Fungsi IC

Bagian berbayang hijau adalah IC MC 33035 itu sendiri yang menunjukkan semua sirkuit canggih yang tertanam di dalam chip dan apa yang membuatnya begitu canggih dengan kinerjanya.

Bagian yang diarsir kuning adalah motor, yang mencakup stator 3-fase yang ditunjukkan oleh tiga kumparan dalam konfigurasi 'Delta', rotor melingkar yang diindikasikan dengan magnet kutub N / S dan tiga sensor efek Hall di bagian atas.

Sinyal dari tiga sensor efek Hall diumpankan ke pin nomor 4, 5, 6 dari IC untuk pemrosesan internal dan menghasilkan urutan pengalihan keluaran yang sesuai di seluruh perangkat daya keluaran yang terhubung.

Fungsi Pinout dan Kontrol

Pinout 2, 1, dan 24 mengontrol perangkat daya atas yang dikonfigurasi secara eksternal sementara pin 19, 20, 21 ditetapkan untuk mengontrol perangkat daya seri bawah yang melengkapi. yang bersama-sama mengontrol motor otomotif BLDC yang terhubung sesuai dengan berbagai perintah pengumpanan.

Karena IC dikonfigurasikan dalam mode loop terbuka, itu seharusnya diaktifkan dan dikendalikan menggunakan sinyal PWM eksternal, yang siklus kerjanya seharusnya menentukan kecepatan motor.

Namun IC pintar ini tidak memerlukan sirkuit eksternal untuk menghasilkan PWM, melainkan ditangani oleh osilator built-in dan beberapa rangkaian error amp.

Komponen Rt, dan Ct dipilih secara tepat untuk menghasilkan frekuensi (20 hingga 30 kHz) untuk PWM, yang diumpankan ke pin # 10 dari IC untuk diproses lebih lanjut.

Hal di atas dilakukan melalui tegangan suplai 5V yang dihasilkan oleh IC itu sendiri di pin # 8, suplai ini secara bersamaan digunakan untuk memberi makan perangkat efek Hall, tampaknya semuanya dilakukan dengan tepat di sini .... tidak ada yang terbuang.

Bagian yang diarsir dengan warna merah membentuk bagian kontrol kecepatan dari konfigurasi, seperti yang dapat dilihat, ini hanya dibuat menggunakan satu potensiometer biasa .... mendorongnya ke atas akan meningkatkan kecepatan dan sebaliknya. Hal ini pada gilirannya dimungkinkan melalui siklus tugas PWM yang sesuai di seluruh pin # 10, 11, 12, 13 .

Potensiometer dapat diubah menjadi rangkaian perakitan LDR / LED, untuk mencapai a kontrol kecepatan pedal tanpa gesekan di dalam kendaraan.

Pin # 3 untuk menentukan arah putaran motor maju, mundur, atau lebih tepatnya arah skuter atau becak. Artinya sekarang skuter listrik atau becak listrik anda akan mempunyai fasilitas mundur .... bayangkan saja kendaraan roda dua dengan fasilitas mundur, ..... menarik?

Pin # 3 dapat dilihat dengan sakelar, menutup sakelar ini membuat pin # 3 ke ground memungkinkan gerakan 'maju' ke motor, sementara membukanya menyebabkan motor berputar ke arah yang berlawanan (pin3 memiliki resistor penarik internal, jadi buka sakelar tidak menyebabkan apa pun yang merugikan IC).

Secara identik, sakelar pin # 22 memilih respons sinyal pergeseran fasa dari motor yang terhubung, sakelar ini harus dinyalakan atau dimatikan dengan tepat dengan mengacu pada spesifikasi motor, jika motor fase 60 derajat digunakan maka sakelar harus tetap tertutup , dan terbuka untuk motor bertahap 120 derajat.

Pin # 16 adalah pin arde dari IC dan perlu dihubungkan dengan garis negatif baterai dan / atau garis arde bersama yang terkait dengan sistem.

Pin # 17 adalah Vcc, atau pin input positif, pin ini perlu dihubungkan ke tegangan suplai antara 10V dan 30V, 10V menjadi nilai minimum dan 30V batas kerusakan maksimum untuk IC.

Pin # 17 dapat diintegrasikan dengan 'Vm' atau jalur suplai motor jika spesifikasi suplai motor sesuai dengan spesifikasi IC Vcc, jika tidak pin17 dapat disuplai dari tahap regulator step down terpisah.

Pin # 7 adalah pinout 'aktifkan' dari IC, pin ini dapat dilihat diakhiri ke ground melalui sakelar, selama dinyalakan dan pin # 7 tetap diarde, motor dibiarkan tetap aktif, ketika dimatikan, motor dinonaktifkan sehingga motor meluncur hingga akhirnya berhenti. Mode meluncur dapat dengan cepat berhenti jika motor atau kendaraan di bawah beban tertentu.

Pin # 23 ditetapkan dengan kemampuan 'pengereman', dan menyebabkan motor berhenti dan berhenti hampir seketika saat sakelar terkait dibuka. Motor dibiarkan berjalan normal selama sakelar ini tetap tertutup dan pin # 7 ditahan di ground.

Saya akan merekomendasikan untuk melakukan Gang-up sakelar pada pin # 7 (aktifkan) dan pin # 23 (rem) bersama-sama sehingga ini diaktifkan dengan aksi ganda dan bersama-sama, ini mungkin akan membantu 'mematikan' putaran motor secara efektif dan kolektif dan juga memungkinkan motor untuk bekerja dengan sinyal gabungan dari dua pnout.

'Rs' membentuk resistor pengertian yang bertanggung jawab untuk memeriksa kelebihan beban atau kondisi arus berlebih untuk motor, dalam situasi seperti itu. kondisi 'kesalahan' langsung dipicu mematikan motor segera dan IC masuk ke mode penguncian secara internal. Kondisi tetap dalam mode ini sampai kesalahan diperbaiki dan normal kembali normal.

Ini menyimpulkan penjelasan rinci mengenai berbagai pinout dari pinout modul kontrol skuter / becak listrik yang diusulkan. Ini hanya perlu diimplementasikan dengan benar sesuai info koneksi yang ditampilkan dalam diagram agar berhasil dan dengan aman menerapkan operasi kendaraan.

Selain itu, IC MC33035 juga mencakup beberapa fitur perlindungan built-in seperti under-volatge lockout yang memastikan bahwa kendaraan dimatikan jika seandainya IC dihambat dari tegangan suplai minimum yang diperlukan, dan juga perlindungan overload termal yang memastikan bahwa IC tidak pernah bekerja dengan suhu berlebih.

Cara Menghubungkan Baterai (Power Supply)

Sesuai permintaan, kendaraan listrik ditentukan untuk bekerja dengan input 60V dan permintaan pengguna untuk a meningkatkan konverter untuk memperoleh level tegangan yang lebih tinggi ini dari baterai 12V atau 24V yang lebih kecil.

Namun, menambahkan konverter penguat dapat membuat sirkuit lebih kompleks dan mungkin menambah kemungkinan inefisiensi. Ide yang lebih baik adalah menggunakan baterai 5nos 12V secara seri. Untuk waktu dan arus cadangan yang cukup untuk motor 1000 watt, setiap baterai dapat diberi nilai 25AH atau lebih.

Pengkabelan baterai dapat dilakukan dengan mengacu pada detail koneksi berikut:




Sepasang: Sirkuit Pengendali Motor Brushless Wattage Tinggi Berikutnya: Cara Kerja Boost Converters