Avanzados sistemas eléctricos sin cepillo para pequeños Scooters eléctricos (3 / 6 paso)

Paso 3: eléctrico

Pedacitos mecánicos no son buenos sin los bits eléctricos para ejecutarlas. Es bien sabido el hecho de que las baterías son el mayor factor limitante en un vehículo eléctrico. Tecnología electroquímica solo no puede siquiera empezar a competir con la cruda energía química almacenada en combustibles líquidos y sólidos en este momento. A menudo, un buen porcentaje del peso de un EV se hace de las baterías, así que si usted está convirtiendo desde cero, asegúrese de tomar esto en cuenta. Para un vehículo pequeño como un scooter o una bicicleta, es fácil virar en 30% o más del peso original de vehículo para las baterías.

Las ocasiones son, usted tendrá que actualizar o reemplazar cualquier sistema eléctrico existente. Has escuchado la charla todo acerca de las baterías - plomo es barato y pesado, de iones de litio es caro pero impresionante y químicas del níquel flotan en algún lugar entre. Los sospechosos habituales en los scooters eléctricos y bicicletas estos días están siendo de plomo - generalmente los tipos grandes 7-20AH y no determinados tipos de alto amperaje (amperios ¿cuántas puede tirar a través de una pequeña pestaña de 1/4"?).

Al actualizar a un sistema BLDC, es algo contraproducente para mantener las baterías viejas y pesadas. Aunque esto es fácil de decir, un paquete de baterías de polímero de litio equivalente buena a un 12v, 7AH SLA batería (aproximadamente 3 células de Li en la serie) todavía se ejecutará más de $150-200. Sin embargo, creo que se justifica el gasto. Una descarga de alta nominal batería LiPo suministrará más de su capacidad nominal en corriente alta sostenida de un SLA equivalente - la química sí mismo es simplemente más eficiente. Usted conseguirá sumamente mejorada de la batería de una capacidad equivalente simplemente cambiando a una química que puede soportar las características de la descarga de un EV (explosión pesada, moderada corriente continua).

Por lo menos, o comenzar con o actualizar a las células de níquel-cadmio, de los cuales hay una amplia selección. Las células Sanyo N3000CR que he utilizado en esta construcción son un clásico y pueden volcar 80 amperios continuamente. Si quieres más densidad de energía, busque celdas de hidruro metálico de níquel. Si quieres rendimiento, Compruebe hacia fuera un conjunto de polímero de litio o fosfato del hierro del litio, que, aunque más caro, no corren el riesgo de coger en el fuego.

No al miedo-hype, por supuesto, ya que LiPos son buenos para ser estable si les carga correctamente. Es una buena nota al margen. Comprar un buen cargador si estás cambiando químicos! Aquí es un sitio que tiene una serie de solo-deber dedichargers. Muchos de los que son OEM para compañías como maquinilla de afeitar o Currie y mientras que no tienen todas las campanas y silbidos, tienden a ser plug in y licencia.

Aquí es una sección limpia de la RobotMarketPlace que te permite diseñar y ordenar su propia batería.

En la foto a continuación es la acción 2.8AH, 24v sub-C pack que viene con el X2 eléctrico. Como usted probablemente sabe, es 24 voltios ni 2.8AH más, como casi todas las células han corroído de alguna manera.

Si usted cambia el tamaño, tienes que cambiar el tamaño de acuerdo con el incremento previsto en el poder. Esto debería ser bastante sentido común. Si usted puede permitirse el espacio o coste, sería mejor ir por algo con más arriba para que tenga espacio para futuras actualizaciones.

Para este proyecto, compré una de 100 amp, 44v brushless ESC con una tarjeta de programación. Esto fue una completo 100% valor nominal durante todo que el resto de mi sistema eléctrico podría apoyar en el momento, pero con el costo de baterías de litio de gran caída, decidió darme ese espacio para expandirse.

Investigué varias alternativas. Uno de ellos cuesta solo $70, pero fue limitado a 10 (de 37 voltios) y vino sin las lengüetas de montaje. El resto fueron limitados a 6 celdas de litio. Hubo una decisión de hacer - ir con las 6S, controladores de bajo costo y ahorrar en los costos de control y batería cargador o ir sin cuartel con el controlador de 12S y tantas células como podría ajustar en el scooter.

Escuchado el viejo adagio "comprar derecho o comprar dos veces" y me fui con la segunda opción. Electrónica, son algunas de las partes más importantes de cualquier proyecto, y nunca debe escatimar en ellos. Lo peor que puede suceder es que una parte sobrecargada no mientras estás en el vehículo, porque a menos que tenga un buen plan de contingencia, va a pasar cosas realmente malas. Especialmente con el equipo de RC hobby, que es a menudo de dudosa calidad y capacidad de estirada y calificaciones, quiere darte algo de espacio y nunca haga funcionar los componentes en su poder "máximo". Por lo tanto es el equilibrio entre piezas industriales y de hobby.

Asegúrese de que su nuevo material puede hablar tus cosas viejas. Uno de los mayores desafíos con la actualización a cualquier cosa es la compatibilidad con versiones anteriores (chicos de software debeis saber esto bien). Si está actualizando sólo una o dos partes, por ejemplo, el motor o controlador, probablemente necesitará modificar algo a menos que sea una fábrica de parte OEM (entonces, ¿cuál es la diversión en eso?!). El reto más grande en gran medida no es entretela físicamente, pueden intercambiar los cables y conectores cambió, sino señalización.

Muchas acciones DC controladores de motor de motos y scooters suelen ser dispositivos muy simples. Son controlados por una tensión analógica de 1 a 4 voltios, de cualquier fuente. No tienen a menudo ningún microprocesador en ellos en absoluto, sólo una serie de amplificadores operacionales que están conectados a un generador PWM que directamente traduce la tensión analógica a una salida. Control analógico 1-4v es un estándar en la industria, y controladores de kart y carretilla elevadora de golf hasta grandes (e inteligente) los utilizan (véase 4QD controladores, famosos por conducir muchas entradas Robot Wars y Battlebots a Victoria). Dicho esto, la mayoría de las válvulas reguladoras que la interfaz que dice controladores de salida un voltaje analógico de llano 1-4v y suele ser un potenciómetro grande con un agarre de resorte, pedal, mango o lo que sea. Simple, robusta y probada.

Cuando se utiliza un controlador de R/C, la señalización es muy diferente. R/C servo control utiliza "pulse width modulation", que significa que el controlador es conducido por una serie de pulsos digitales. El estándar de la industria es 1.5ms (milisegundos) de pulso largo para 1.0ms neutral, reversa completo y 2.0ms por completo hacia adelante, con pulsos cada 20 milisegundos o menos. Esto es muy diferente de lo que un montón de electrónica ingenieros pensar al escuchar "PWM", que también puede referirse a una frecuencia fija con ciclo de trabajo variable cuya intención es generar un voltaje analógico, después se filtra.

Así que lo más probable es que tienes que actualizar tu acelerador de moto o scooter, por lo que puede poner hacia fuera un pulso del servo. ¿Problema? he nunca visto uno como el comercial! Probablemente tendrá su propia interpretación de la señal de la plataforma, y hay numerosas formas de hacerlo.

1. microcontrolador. Si estás abajo con controladores programables, puede avivar un generador de señal de servo muy rápido usando a un ADC. El upside a esto es que también puede incluir una serie de otras características junto con él - curvas de aceleración variable, control de la batería, datalogging incorporado, sea cual sea. La opción más flexible. Tomar una lectura de la escala y escupir hacia fuera un milisegundo de 1.5-2.0 (o 1.0-2.0, dependiendo de los gustos de su controlador motor) pulso cada 20 milisegundos.

2. probador de servos comerciales. Estos generalmente aparecen como cuadros con botones y perillas. Si usted quiere hacer funcionar un EV con él, desea que el tipo más simple más gota-muerta - una caja con un botón produce una señal 2.0ms 1.0. Entonces esto puede aparejar su propio conjunto de palancas, resortes y todo eso para hacer un acelerador. La mayoría de ellas es incluso potenciómetro de 5 K base, y tan incluso puede aparejar su vieja bicicleta / scooter acelerador en el circuito.
Aquí es un ejemplo de un un ultra premium para servos ultra-premium de lujo con cuero Corinthian. No quiere esto.

Esto es un hueso-stock básico uno muy adecuado para la conversión de la válvula reguladora.

¿El lado negativo? Curvas de acelerador lineal, fijo y el requisito de la adornos de mecánicas. Si el neutro del acelerador no es neutral del controlador, estás de suerte a menos que físicamente puede ajustar límites de recorrido del acelerador! Si eres un buen hacker de e, podría juguetear algunos componentes y permitir el ajuste, pero si vas así que podrían lejos, ir con la opción 1.

3. circuito de generador de pulso de fuerza bruta servo DIY de componentes discretos. Esta es la ruta que tomó, y nunca lo haré otra vez.

Al tiempo, no hay instalaciones de programación, pero tenía montones y montones de componentes. Así que decidí simplemente haz algunos perfboard y un generador de pulsos de un temporizador 555, que es bastante mucho más común IC alrededor.

Hay muchos circuitos en línea de generadores de pulso simples servo usando un 555. Algunos usan dos (o uno 556) para obtener una señal más estable. El más simple que encontré (y que terminé usando) es aquí. 7 partes. Probablemente podría hacerlo difícil-a-duro-conexión y envuélvase en una bola de cinta adhesiva.

Consiguió un poco más elegante, sin embargo y puesto que todas las partes en dos perfboards cuadrados (no tiene uno grande!) y también en un regulador de 12 voltios DC-DC para accesorios de expansión futura. Podría montar este regulador en otro lugar o ni use uno, pero yo puse una sólo en caso de (y para ejecutar el underglows que nunca se materializaron)

¿Desventajas? Aunque es electrónicamente recortable (por poner un pequeño potenciómetro de ajuste sobre una pierna de la olla del acelerador), los componentes se someterán deriva de la temperatura. Neutro en mi habitación no era neutral fuera ni neutral en Boston. Esto es especialmente cierto si usted no usa componentes de precisión. Es complicado, hay más piezas a fallar y la soldadura de uniones para desordenar. No hacerlo (a menos que encanta ponerse a través del dolor).

Realmente me encantaría ver a un tipo de R/C controlador que puede tomar una beucase entrada de la recta 1-4v la sus densidades de energía grandemente exceden controladores industriales del mismo tipo. ¿Lo complicado puede ser? La mayoría de los controladores de avión que veo tienen grasa chips Atmel ATMEGA32 funcionando, que ADCs a bordo!

¿Alguien quiere hackear uno?

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