Faça este circuito Scooter elétrico / Riquixá

O artigo apresenta um projeto simples de circuito de scooter elétrico que também pode ser modificado para criar um auto-riquixá elétrico. A ideia foi solicitada pelo Sr. Steve.

A solicitação do circuito

Tive a sorte de encontrar o seu blog, coisas realmente incríveis que você conseguiu criar.

Estou buscando DC para DC Step Up e controlador para motor de scooter elétrico

Entrada: bateria de 12V SLA (ácido-chumbo selado), que tem uma carga de ~ 13,5V
tensão mínima – corte para ~ 10.5V

Saída: motor de 60V DC 1000W.

Você já se deparou com esse circuito?

Eu posso imaginar que será do tipo push-pull, mas não tenho idéia dos tipos de mosfets (dê a potência 80-100A), conduza-os, depois o transformador, o tipo de núcleo e os diodos.
Além disso, a tensão mínima é cortada para limitar o ciclo de trabalho do PWM.


Encontrei mais informações. O motor é trifásico sem escova com sensores Hall.
Existem duas maneiras de enfrentá-lo: a / deixe o controlador existente no lugar e apenas passe de 12V a 60V ou b / substitua também o controlador.

Não haverá diferença na eficiência energética, o controlador simplesmente muda a fase que fica atual com base nos sensores na sala. Portanto, siga o plano a.

Obrigado,
Steve

O desenho

Hoje, fabricar um veículo elétrico é muito mais fácil do que costumava ser antes, e isso foi possível por dois elementos principais no design, a saber, motores BLDC e baterias de íon de lítio ou polímero. lítio.

Esses dois membros ultra-eficientes permitiram fundamentalmente que o conceito de veículo elétrico se tornasse realidade e praticamente viável.

Por que o motor BLDC

O motor BLDC ou o motor sem escova é eficiente porque foi projetado para operar sem contatos físicos, exceto os rolamentos de esferas do eixo.

Nos motores BLDC, o rotor gira exclusivamente através da força magnética, tornando o sistema extremamente eficiente, ao contrário dos motores escovados anteriores que tinham seus rotores conectados à fonte de energia através das escovas, que o que causa muito atrito, faíscas e desgaste no sistema.

Por que bateria de íon de lítio?

Da mesma forma, com o advento de baterias de íon-lítio muito atualizadas e das baterias Lipo que atualmente buscam eletricidade a partir de baterias, não é mais considerado um conceito ineficiente.

Anteriormente, tínhamos à nossa disposição apenas baterias de chumbo-ácido para todos os sistemas de backup DC que apresentavam duas desvantagens principais: essas contrapartes levavam muito tempo para carregar, tinham uma taxa de descarga restrita, uma vida útil mais baixa e eram volumosas e pesadas Tudo isso apenas aumentou sua natureza ineficiente do trabalho.

Ao se opor a isso, os blocos de íons de lítio ou íon de lítio são mais leves, mais compactos, carregam rapidamente em altas taxas de corrente e podem descarregar em qualquer alta taxa de corrente desejada, têm uma vida útil mais longa. Tipos SMF, todos esses recursos os tornam candidatos adequados para aplicações como scooters elétricos, riquexós elétricos, drones quadcopter, etc.

Embora os motores BLDC sejam extremamente eficientes, eles requerem circuitos integrados especializados para acionar suas bobinas do estator, hoje temos muitos fabricantes que produzem esses módulos IC de próxima geração exclusivos que não apenas cumprem a função básica de operar esses motores, mas também Eles são especificados com muitos outros recursos, como: controle de malha aberta PWM, controle de malha fechada assistida por sensor, várias proteções à prova de falhas, controle de avanço / reverso do motor, controle de frenagem e uma série de outros recursos internos de ponta.

Usando um circuito controlador BLDC

Eu já discuti um chip tão excelente no meu post anterior, projetado especificamente para lidar com motores BLDC de alta tensão, é o Motorola MC33035 IC.

Vamos aprender como esse módulo pode ser efetivamente implementado para fazer uma scooter elétrica ou um riquixá elétrico, diretamente em sua casa.

Não discutirei os detalhes mecânicos do veículo, mas apenas o circuito elétrico e os detalhes da fiação do sistema.

Diagrama de circuito

Lista de peças

Todos os resistores incluem Rt, mas excluem Rs e R = 4k7, 1/4 watt

Ct = 10nF

Potenciômetro de velocidade = 10K linear

Maior potência BJT = TIP147

Mosfets inferiores = IRF540

Rs = 0,1 / capacidade máxima de corrente do estator

R = 1K

C = 0,1uF

A figura acima mostra um controlador de motor CC trifásico sem escova de alta potência IC MC33035 que se torna perfeitamente adequado para a aplicação proposta de scooter elétrico ou riquixá elétrico.

O dispositivo possui todos os recursos básicos que podem ser esperados nesses veículos e, se necessário, o IC pode ser aprimorado com recursos avançados adicionais através de muitas configurações alternativas possíveis.

As funções avançadas tornam-se especificamente possíveis quando o chip é configurado no modo de circuito fechado; no entanto, o aplicativo discutido é uma configuração de circuito aberto, que é uma configuração mais preferida, pois é muito mais fácil de configurar e ainda pode cumprir todas as funções necessárias que podem ser esperadas em um veículo elétrico.

Nós já discutimos as funções de pinagem deste chip No capítulo anterior, vamos resumir o mesmo e também entender como exatamente o IC acima pode precisar ser implementado para realizar as várias operações envolvidas em um veículo elétrico.

Como o IC funciona

A seção sombreada em verde é o MC 33035 IC, que mostra todo o sofisticado circuito interno do chip e o que o torna tão avançado com seu desempenho.

A parte amarela sombreada é o motor, que inclui um estator trifásico indicado pelas três bobinas na configuração “Delta”, o rotor circular indicado pelos ímãs do pólo N / S e três sensores de efeito Hall na parte superior.

Os sinais dos três sensores de efeito Hall são alimentados nos pinos IC 4, 5, 6 para processamento interno e para gerar a sequência de comutação de saída correspondente através dos dispositivos de energia de saída conectados.

Funções e controles de pinagem

Os pinos 2, 1 e 24 controlam os dispositivos de energia superior configurados externamente, enquanto os pinos 19, 20, 21 são designados para controlar os dispositivos de energia suplementares da série inferior. que juntos controlam o motor automotivo BLDC conectado de acordo com os vários comandos acionados.

Como o IC é configurado em um modo de malha aberta, ele deve ser ativado e controlado por sinais PWM externos, cujo ciclo de trabalho deve determinar a velocidade do motor.

No entanto, esse IC inteligente não requer um circuito externo para gerar os PWMs, mas é acionado por um oscilador embutido e um par de circuitos de amplificador de erro.

Os componentes Rt e Ct são adequadamente selecionados para gerar a frequência (20 a 30 kHz) para os PWMs, que são alimentados no pino nº 10 do IC para processamento adicional.

O que foi dito acima é feito através de uma tensão de alimentação de 5V gerada pelo próprio IC no pino 8, essa fonte é usada simultaneamente para alimentar dispositivos de efeito Hall, parece que tudo é feito precisamente aqui … nada Está desperdiçado.

A parte sombreada em vermelho forma a seção de controle de velocidade da configuração, como pode ser visto, é simplesmente feito usando um único potenciômetro comum … empurrá-lo para aumentar a velocidade e vice-versa. Isso, por sua vez, é possibilitado por ciclos de trabalho PWM que variam correspondentemente entre pino # 10, 11, 12, 13.

O potenciômetro pode ser convertido em um circuito de montagem LDR / LED, para obter controle de velocidade do pedal sem atrito no veículo

Pino nº 3 é determinar a direção para frente e para trás da rotação do motor, ou melhor, a direção da scooter ou do riquixá. Isso implica que agora sua scooter elétrica ou riquixá elétrico terá a facilidade de reverter … imagine um veículo de duas rodas com uma função reversa … interessante?

Pino nº 3 pode ser visto com uma chave, ao fechar esta chave, o pino nº 3 é aterrado, permitindo um movimento “para frente” em direção ao motor, enquanto a abertura faz com que o motor gire na direção oposta (o pino 3 tem resistência extração interna; portanto, a abertura do comutador não causa nada prejudicial ao IC).

Identicamente, o interruptor do pino nº 22 seleciona a resposta do sinal de mudança de fase do motor conectado; este interruptor deve ser ligado ou desligado adequadamente com referência às especificações do motor, se for usado um motor de fase de 60 graus, o o interruptor deve permanecer fechado e aberto para um motor de fase de 120 graus.

Pino # 16 Esse é o pino de aterramento do IC e precisa ser conectado à linha negativa da bateria e / ou à linha de aterramento comum associada ao sistema.

Pino # 17 é o Vcc, ou o pino de entrada positivo, esse pino precisa ser conectado a uma tensão de alimentação entre 10V e 30V, sendo 10V o valor mínimo e 30V o limite máximo de interrupção para o IC.

Pino # 17 Ele pode ser integrado à linha de alimentação do motor ou “Vm” se as especificações da alimentação do motor corresponderem às especificações da IC Vcc, caso contrário, o pino 17 poderá ser fornecido a partir de um estágio regulador a jusante separado.

Pino # 7 é a pinagem “ativada” do IC, esse pino pode ser visto aterrado através de um interruptor, desde que esteja ligado e o pino 7 permaneça aterrado, o motor pode permanecer ligado, quando desliga, o motor desliga , fazendo com que o motor diminua a velocidade até finalmente parar. O modo de inércia pode ser interrompido rapidamente se o motor ou o veículo estiver sob carga.

Pin # 23 recebe a capacidade de “frenagem” e faz com que o motor pare e pare quase instantaneamente quando o interruptor associado é aberto. O motor pode operar normalmente desde que este interruptor seja mantido fechado e o pino 7 seja mantido aterrado.

Eu recomendaria agrupar o interruptor no pino n. ° 7 (ativar) e pino n. 23 ° (freio) juntos para serem deslocados com ação dupla e juntos, isso provavelmente ajudaria a “matar” a rotação do motor de forma eficaz e coletiva e também permitirá que o motor funcione em um sinal combinado das duas entradas.

“Rs” forma o resistor sensor responsável pela verificação de sobrecarga do motor ou condições de sobrecorrente em tais situações. a condição de “falha” é acionada instantaneamente, desligando o motor imediatamente e o IC entra no modo de bloqueio interno. A condição permanece neste modo até que a falha seja corrigida e a normalidade seja restaurada.

Isso conclui a explicação detalhada sobre as várias pinagens das pinagens do módulo de controle de scooter elétrico / riquixá proposto. Ele só precisa ser implementado corretamente com base nas informações de conexão mostradas no diagrama para implementar com êxito e segurança as operações do veículo.

Além disso, o MC33035 IC também inclui alguns recursos de proteção integrados, como bloqueio de subtensão que garante que o veículo seja desligado se o IC for inibido da tensão de alimentação mínima necessária e também proteção contra sobrecarga Garantia térmica de que o IC nunca funcione a temperaturas excessivas.

Como conectar a bateria (fonte de alimentação)

De acordo com a solicitação, o veículo elétrico é especificado para trabalhar com uma entrada de 60V e o usuário solicita uma conversor de carga para adquirir esse nível de tensão mais alto com uma bateria menor de 12V ou 24V.

No entanto, a adição de um conversor de impulso poderia desnecessariamente tornar o circuito mais complexo e levar a uma possível ineficiência. A melhor idéia é usar 5nos de baterias de 12V em série. Para obter tempo e corrente de backup suficientes para o motor de 1000 watts, cada bateria pode ser classificada em 25 Ah ou mais.

A fiação da bateria pode ser implementada consultando os seguintes detalhes de conexão:



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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