Geavanceerde Brushless Power Systems voor kleine elektrische Scooters (3 / 6 stap)

Stap 3: elektrische

Mechanische bits zijn niet goed zonder de elektrische bits om ze te draaien. Het is een goed bekend feit dat batterijen zijn de grootste beperkende factor in een elektrisch voertuig. Electrochemische technologie alleen kan niet zelfs beginnen te concurreren met de ruwe chemische energie opgeslagen in vloeibare en vaste brandstoffen op dit moment. Vaak een goed percentage van het gewicht van een EV is gemaakt van batterijen, dus als u wilt converteren van kras, zorg ervoor dat dit in aanmerking te nemen. Voor een klein voertuig zoals een scooter of fiets is het eenvoudig om overstag op 30% of meer van het oorspronkelijke voertuiggewicht alleen voor batterijen.

De kansen zijn, zult u moeten upgraden of vervangen van een bestaande elektrische systeem. Je hebt gehoord het hele gesprek over batterijen - lood zuur is goedkoop en zwaar, lithium ion is duur, maar awesome en nikkel chemicaliën zweven ergens tussenin. De gebruikelijke verdachten in elektrische scooters en fietsen deze dagen zijn nog steeds lood-zuur - meestal de grote 7-20AH types, en niet bepaald hoog-stroomsterkte types (net hoeveel ampère kunt u trekken door middel van een kleine 1/4" tab?).

Bij het upgraden naar een BLDC-systeem, is het soort van contraproductief is om te houden van de oude, zware batterijen. Hoewel dit gemakkelijk om te zeggen is, is een goed equivalent lithium polymeer accu naar een 12v 7AH SLA batterij (ongeveer 3 Li cellen in serie geschakeld) loopt nog steeds meer dan $150-200. Ik denk echter dat de kosten gerechtvaardigd is. Een hoge-kwijting gewaardeerd LiPo batterij levert meer van de nominale capaciteit bij aanhoudende hoge huidige trekken dan een gelijkwaardige SLA - de chemie zelf is gewoon efficiënter. Gewoon door te schakelen naar een chemie die de kenmerken van de geen kwijting van een EV (zware uitbarsting, matige continu stroom) kan staan krijgt u enorm verbeterd batterijleven voor een vergelijkbare capaciteit.

Op zijn minst, zou ik beginnen met of upgraden naar NiCd-cellen, waarvan er een ruime keuze is. De cellen van Sanyo N3000CR ik op dit op te bouwen gebruikte zijn een klassieker, en 80 ampère continu kunnen dumpen. Als u meer energiedichtheid wilt, kijk voor nikkel metaal hydride cellen. Als u ultieme prestaties wilt, check out een set lithium polymeer of lithium ijzerfosfaat, die, hoewel nog duurder, niet lopen het risico op brand te vangen.

Niet aan de angst-hype, natuurlijk, aangezien LiPos zijn goed in wezen stabiel als je ze correct laadt. Dat is eigenlijk een goede side-note. Een goede lader kopen als u doorgaan omschakelt! Hier is een site die een hoop van single-duty dedichargers heeft. Veel van die OEM zijn voor bedrijven als Razor of Currie, en terwijl zij niet alle toeters en bellen hoeven, de neiging om plug-in-in-en-verlof.

Hier is een nette sectie van de RobotMarketPlace die u ontwerpen en bestellen van uw eigen pak van de batterij kunt.

Hieronder is de voorraad 2.8AH, 24v sub-C pack dat kwam met de elektrische X2. Zoals u waarschijnlijk zien kunt, is het 24 volt noch 2.8AH niet meer, zoals bijna alle cellen op een bepaalde manier hebben gecorrodeerd.

Als u de grootte wijzigt, hebt u om het formaat volgens de voorspelde toename van de macht. Dit moet vrij veel gezond verstand. Als je de ruimte of de kosten veroorloven kunt, is het wellicht beter om te gaan voor iets met meer overhead, dus je hebt ruimte om te groeien voor toekomstige upgrades.

Voor dit project splurged ik op een 100 amp, 44v brushless ESC met een programmeer kaart. Dit was een volledige 100% naamplaatje rating over om het even wat dat de rest van mijn elektrische systeem op het moment steunen kon, maar met de kosten van grote lithiumbatterijen vallen, heb ik besloten om mezelf die kamer uit te breiden.

Ik onderzocht de verschillende alternatieven. Een van hen kosten slechts $70, maar was beperkt tot 10S (ongeveer 37 volt), en kwam zonder montage van tabbladen. De rest waren beperkt tot 6 lithium cellen. Er was een beslissing te maken - ga met de 6S, goedkope controllers en bespaar op de controller en accu lader kosten, of all-out met de 12S controller en evenveel cellen als ik zou kunnen in de scooter passen.

Ik gehoord het oude gezegde "recht kopen of kopen tweemaal" en ging met de laatste optie. Elektronica zijn enkele van de belangrijkste onderdelen van elk project, en u nooit moet beknibbelen op hen. Het ergste dat kan gebeuren is dat een overbelaste onderdeel falen, terwijl je op het voertuig, omdat tenzij u een goed rampenplan hebt, echt slechte dingen zullen gebeuren. Vooral met de R/C hobby apparatuur, die vaak van dubieuze kwaliteit en uitgerekte capaciteiten en waarderingen, wilt u geef jezelf wat ruimte, en nooit onderdelen uitvoeren die bij hun "maximumvermogen". Zo is de afweging tussen industrie- en hobby delen.

Zorg ervoor dat je nieuwe spullen kunt praten met uw oude spullen. Een van de grootste uitdagingen met het upgraden van om het even wat is achterwaartse compatibiliteit (software jullie moet weten dit ook). Als u slechts één of twee delen, bijvoorbeeld, de motor of de controller, een upgrade uitvoert moet u zal waarschijnlijk iets te wijzigen tenzij er een fabriek OEM deel (wat is dan het plezier in dat?!). De grootste uitdaging is veruit niet fysiek, interfacing zoals draden kunnen worden verwisseld en verbindingslijnen overgeschakeld, maar signalering.

Veel voorraad DC motor controllers op fietsen en scooters zijn meestal zeer eenvoudige apparaten. Zij worden gecontroleerd door een analoge spanning van 1 tot en met 4 volt, uit elke bron. Ze hebben vaak geen microprocessor in hen helemaal, alleen een aantal op-amps die zijn gekoppeld aan een PWM-generator die direct vertaalt het analoge spanning op een uitgang. Dit 1-4v analoge besturingselement is een standaard in de industrie, en zelfs grote (en slimmer) golf kart en heftruck controllers gebruiken hen (Zie 4QD -controllers, beroemd om de vele oorlogen van de Robot en Battlebots inzendingen naar de overwinning te rijden). Met dat gezegd, zei allermeest naar de stoomtreinen die u interface controllers een duidelijke 1-4v analoge uitgangsspanning, en is meestal een grote potentiometer met een lente geladen grip, pedaal, handvat, of wat dan ook. Eenvoudige, robuuste en bewezen.

Wanneer u een R/C-controller, is de signalering heel anders. R/C servo control maakt gebruik van "pulse width modulation", wat betekent dat de controller wordt gedreven door een reeks van digitale pulsen. De industrie-standaard is de lange pols 1.5ms (milliseconden) voor neutrale, 1.0ms voor volledige reverse- en 2.0ms voor volledige vooruit, met elke 20 milliseconden pulsen of zo. Dit verschilt enorm van wat veel elektronica ingenieurs denken als ze "PWM", die ook verwijzen naar een vaste frequentie met variabele taakcyclus waarvan bedoeling is horen kan het genereren van een analoge spanning uit, na wordt gefilterd.

Dus kansen hebt om te upgraden van uw fiets of scooter gashendel zodat het kan stak een servo-puls. Probleem? Ik heb nooit gezien een commercieel dergelijks! Zul je waarschijnlijk tuig je eigen signaal tolk, en er zijn talloze manieren om het te doen.

1. Microcontroller. Als je naar beneden met programmeerbare besturingen, kunt u een zeer snelle servo signaalgenerator met behulp van een ADC zweep. De bovenkant aan dit is dat u kunt tevens een hoop andere functies mee - variabele versnelling curven, batterij monitoring, ingebouwde dataloggen, ongeacht. De meest flexibele optie. Neem een lezing, schalen en spugen een 1.5-2.0 (of 1.0-2.0, afhankelijk van uw motorcontroller smaken!) milliseconde puls elke 20 milliseconden.

2. commerciële servo-tester. Deze worden meestal weergegeven als vakjes met knoppen en knoppen. Als u wilt bedienen van een EV mee, wilt je het meest drop-dead eenvoudigste type - een doos met een knop die een signaal 1.0-2.0ms uitgangen. U kunt dit vervolgens aan uw eigen array van hefbomen, veren, en whatnot te maken een trottle tuig. De meeste van deze zijn zelfs 5K potentiometer gebaseerd, en dus u kunt zelfs het tuig van uw oude fiets / scooter throttle in het circuit.
Hier is een voorbeeld van een Ultra-Premium één voor ultra-premium luxury servos met Korinthische leer. U wilt dit niet.

Dit is een botmassa basis een zeer geschikt voor conversie van de gashendel.

Het nadeel? Vaste, lineaire gashendel krommen en de eis van mechanische trims. Als uw neutrale gaspedaal niet de controleur neutraal, je heb pech, tenzij u fysiek van het gaspedaal reizen grenzen aanpassen kunt! Als je een goede e-hacker, kon u sommige onderdelen friemel en voorzien in aanpassing, maar als je dat veel, misschien ook gaat gaan met optie 1.

3. brute-force DIY servo pulse generator circuit uit afzonderlijke onderdelen. Dit is de route die ik nam, en ik zal het nooit weer doen.

Op het moment, ik had geen programmering faciliteiten, maar heb stapels en stapels van componenten. Dus heb ik besloten om gewoon krijgen sommige perfboard en een pulse generator verdienen een 555 timer, die is vrij veel de meest voorkomende IC rond.

Er zijn vele schakelingen online voor eenvoudige servo pulse generatoren met behulp van een 555. Sommige gebruiken twee (of één 556) om een meer stabiel signaal. De eenvoudigste ik vond (en degene die ik trachten opwaarts using) is hier. 7 delen. U kon waarschijnlijk maken het moeilijk-verbinding-op-hard-verbinding en wikkel het in een bal van plakband.

Ik kreeg een beetje meer fancy, echter, en legde alle onderdelen die op twee vierkante perfboards (ik heb niet één grote!) en ook liet in een 12 volt DC-DC regulator voor toekomstige uitbreiding accessoires. U kon monteren deze regulator elders of zelfs niet helemaal gebruiken een, maar ik zette één op enkel in geval (en uitvoeren van de underglows die nooit gematerialiseerd)

Nadelen? Hoewel het elektronisch trimmable (door een kleine trimpot op één been van de belangrijkste gashendel pot), onderworpen aan de componenten temperatuur drift. Neutraal in mijn kamer was niet neutraal buiten, noch neutraal in Boston. Dit is vooral waar als u geen van precisiecomponenten gebruikmaakt. Het is ingewikkeld, er is meer onderdelen te mislukken en soldeerverbindingen om te verknoeien. Doe het niet (tenzij je hou jezelf brengen door pijn).

Ik zou echt graag zien een R/C type controller die kan een rechte 1-4v input beucase de hun macht dichtheden aanzienlijk hoger zijn dan de industriële controllers van hetzelfde type. Hoe ingewikkeld het kan? Allermeest naar de vliegtuig-controllers Zie ik heb vet Atmel ATMEGA32 chips die worden uitgevoerd, en die aan boord ADCs hebben!

Iemand zin voor kappen een?