Контроллер для велосипеда


Здесь мы видим подписанные управляющие сигналы.

BKH/BKL — традиционное название для контакта тормоза. BreaK High — тормоз при высоком уровне и BreaK Low — тормоз при низком уровне. Традиционно используется управляющий сигнал BKL, его замыкают на землю. Сигнал BKH обычно замыкают на плюс батареи, можно также на +5В.

LMT — нераспаянный управляющий сигнал. Можно предположить, что это сокращение от английского LiMiT (ограничение). Возможно, это включает ограничение скорости. Или ток. В общем, нужно экспериментировать.

SP — от англ. SPeed, скорость. Сюда подаётся выход с ручки газа.

HI/LOW — возможно, "высокая" и "низкая" скорость. Контакт "HI" запаян на розовый провод, у продавца на китайском сказано что это что-то типа повышенной скорости (?). Возможно, что-то типа фичи "120%" на контроллерах Инфинеон.

LOCK — можно предположить, что этот контакт предназначен для противоугонной системы. Замкнув его на землю, колесо блокирует своё положение. Попытка прокрутить его в любую сторону будет встречать противодействие контроллера.


EBS — Electronic Breaking System, в просторечии рекуперативное торможение. К ней припаяно кольцо из провода, который сначала идёт наружу а потом возвращается внутрь контроллера, чтобы впаяться в землю (GND). Видимо, если Вам не нужно рекуперативное торможение, предполагается, что Вы это кольцо разрежете.

A/B/C — с этими всё понятно, сюда попадают сигналы от датчиков Холла двигателя.

REV — реверс, что же ещё.

CRU — круиз-контроль. Замкнут на землю через кольцо из провода. В случае ненужности — разрезать 🙂

XX — выведен на разъём автоматического определения двигателя. Данный контроллер имеет очень полезную фичу — при замыкании разъёма автоопределения он "обнюхивает" двигатель и определяет порядок фазных проводов, датчиков Холла и угол между датчиками. То есть проблема с подбором цветов фазных проводов на этом контроллере неактуальна.

YY — непонятный контакт, выяснить что он делает можно только экспериментально.

Собственно, это все контакты данного контроллера. На других контроллерах контакты, естественно, другие; определение имеющихся в контроллере функций — работа творческая. Можно также посмотреть в специальной теме, посвящённой поиску назначения контактов контроллеров.

Давайте теперь посмотрим, можно ли переделать контроллер для работы на повышенных напряжениях. Изначально контроллер расчитан на напряжения 36/48В (именно так, на два напряжения сразу). Логично предположить, что он выдерживает напряжения хотя бы до 58В (напряжение полностью заряженной "48В" литий-железофосфатной батареи).


Схема контроллера состоит из двух выделяющихся частей: силовой части и низковольтной (логической) части. В силовой части напряжение батареи подаётся на силовые ключи (которые на алюминевом насесте), также в этой части есть силовой конденсатор и иногда — несколько вспомогательных конденсаторов в районе ключей. На эту часть подаётся полное напряжение батареи, поэтому все детали должны быть расчитаны на интересующее Вас напряжение.

Если максимальное рабочее напряжение силовых деталей ниже необходимого Вам напряжения, их необходимо заменить. Например, для работы от литий-полимерной батареи 16S обычно требуется как минимум замена силовых конденсаторов, которые обычно устанавливаются 63-вольтовые (в то время как полностью заряженная 16S литий-полимерная батарея выдаёт 67В). Конденсаторы можно заменить на 80-вольтовые, либо на 100-вольтовые. Используйте по возможности конденсаторы с низким сопротивлением (ESR). Как правило, чем крупнее конденсатор, тем меньше его внутреннее сопротивление. Вот фотографии новых конденсаторов (слева) и старых (справа), которые были изменены при данной переделке. Как говорится, коментарии излишни.

vk.com

Закрепляется на руль велосипеда.

Показывает:


  • Текущую скорость (*);
  • Потребляемую мощность (**);
  • Уровень заряда батареи (только для батарей 36 и 48 вольт);
  • Уровень ассиста (помощи педалям);
  • Пройденную дистанцию (за сеанс и общую);
  • Среднюю и максимальную скорость;
  • Время в поездке

Так же с помощью дисплея настраиваются следющие параметры контроллера:

  • Сила рекуперативного торможения;
  • Ограничение максимальной скорости (*);
  • Сила ассиста (помощи педалям);
  • Максимальный ток/мощность контроллера;
  • Круиз-контроль;

Важно: при использовании контроллера с дисплеем, включать велосипед нужно будет не только кнопкой на ручке, но и кнопкой включения на пульте дисплея, т.е. двумя кнопками, а не одной.

Управление дисплеем:


  • Короткое нажатие кнопок вверх/вниз — изменение силы ассиста (Assist) или ограничения мощности при соответствующей настройке С4 — см ниже;
  • Короткое нажатие центральной кнопки — переключение между тремя экранами:
    • Текущая скорость, пройденная дистанция, время в поездке.
    • Средняя скорость, общая пройденная дистанция за всё время (одометр), общее время в поездке.
    • Максимальная скорость, напряжение батареи. Через 5 секунд отображение максимальной скорости меняется на отображение текущей.
  • Долгое нажатие центральной кнопки — включение/выключение контроллера;
  • Долгое нажатие кнопки вверх — включение/выключение подсветки экрана;
  • Долгое нажатие кнопки вниз — активация режима круиз-контроля (при настройке C7 = 1 — см ниже)
  • Долгое нажатие кнопок вверх и вниз одновременно, затем центральной кнопки когда числа на экране начнут мигать — сброс километража и времени поездки.

В течение пяти секунд после включения контроллера, долгое нажатие кнопок вверх и вниз одновременно включает режим настройки.

Настройка:


  • Короткое нажатие кнопок вверх/вниз меняют значение текущего параметра;
  • Короткое нажатие центральной кнопки — переход к следующему параметру;
  • Длинное нажатие центральной кнопки — выход из режима настроек.

Настройки поделены на три блока:

  • Общие параметры — максимальная скорость, диаметр колеса, система измерения км/мили;
  • Параметры «P»;
  • Параметры «C».

Для перехода к следующему блоку нужно короткими нажатиями центральной кнопки пройти все параметры текущего блока и когда они перестанут мигать — одновременно длительно нажать кнопки вверх и вниз.

Полезные параметры:


  • P1 — количество магнитов, умноженные на редукцию мотора — для корректного оботражения скорости:
    • Для моторов Light и S-250 нужно выставить 87;
    • Для моторов Classic, Classic-S, Turbo, Turbo-S, A-750 и A-750S нужно выставить 51;
  • P2 — способ определения скорости контроллером:
    • 0 — по датчикам Холла (Classic, Classic-S, Turbo, Turbo-S, A-750 и A-750S); 
    • 1 — по встроенному датчику (для моторов Light, S-250);
  • P3 — режим работы уровней Assist при использовании PAS-сенсора:
    • 0 — режим установки скорости:
      • при Assist = 1 контроллер будет разгоняться примерно до 12 км/ч (с батареей 48 вольт);
      • при Assist = 2 — до 20 км/ч;
      • при Assist = 3 — до 28 км/ч;
      • при Assist = 4 — до 35 км/ч;
      • при Assist = 5 — до максимально возможной;

    • 1 — режим мощности: при наличии сигнала с PAS (при вращении педалей) контроллер будет давать постоянную мощность, в зависимости от выбранного значения Assist.
  • P4 — возможность старта с места ручкой газа:
    • 0 — для возможности старта с места;
    • 1 — для включения управления ручкой газа только после начала вращения педалей (при использовании PAS-сенсора).
  • P5 — способ измерения оставшейся ёмкости батареи:
    • для батареи 36 вольт — 5..15;
    • для батареи 48 вольт — 60..62;
    • 0 — режим «авто», который не работает 🙁
  • C1 — модель установленного PAS-сенсора. Для работы с нашими PAS-сенсорами нужно установить 5..7.
  • C3 — какое значение Assist выставлять при включении велосипеда.
    • 0..5 — устанавливать соответствующее значение;
    • 8 — восстанавливать то, которое было при последем выключении велосипеда кнопкой на пульте дисплея.

  • С4 — режим работы параметра Assist:
    • 0 — для работы с датчиком PAS, при Assist = 0 ручка газа работать не будет;
    • 3 — для работы с датчиком PAS, при Assist = 0 ручка газа работать будет;
    • 4 — для работы без датчика PAS, при этом параметр Assist работает как ограничитель мощности. После подтверждения установки настраивается процент от полной мощности для Assist = 1; для остальных значений Assist будет работать пропорционально. При использовании вместе с трёхпозиционным переключателем мощности результирующее значение будет минимальным из двух.
  • C5 — общий множитель на мощность. Применяется и для режима PAS, и для трёхпозиционного переключателя, и без всего:
    • 3 — режим минимальной мощности, равный половине от максимальной;
    • 4..9 — промежуточные значения;
    • 10 — режим максимальной мощности.

  • С7 — круиз-контроль. Для активации круиз контроля в процессе езды необходимо при нажатой ручке газа нажать и удерживать кнопку вниз на пульте дисплея. Индикатор С на дисплее подтвердит активацию круиз контроля. Велосипед будет стараться удержать текущую спорость. Ручку газа после этого можно отпустить. Выключить круиз контроль можно нажатием на ручку газа, ручку тормоза или любую кнопку пульта дисплея
    • 0 — выключен;
    • 1 — включен.
  • С13 — настройка дискретного электроторможения:
    • 0 — электроторможение выключено;
    • 1 — минимальный уровень;
    • 2..4 — промещуточные значения;
    • 5 — максимальный уровень.
  • C14 — сила помощи мотором при использовании PAS-сенсора:
    • 1 — слабая (примерно 6 / 17 / 30 / 45 / 100% от полной мощности при Assist = 1/2/3/4/5);
    • 2 — средняя (примерно 12 / 22 / 40 / 55 / 100%);
    • 3 — сильная (примерно 17 / 30 / 45 / 66 / 100%).

 

Важные нюансы:

(*) В дисплее максимальная скорость ограничена 72 км/ч. Однако дисплей можно обмануть, поставив в настройках  меньший размер колеса. При этом реальная максимальная скорость вырастет, но дисплей будет показывать неправильное значение скорости.

(**) Максимально возможная отображаемая мощность — 1999 Вт.

motor4koleso.ru

Принцип работы контроллера аналогичен мозговой деятельности.

Первоначально контроллер воспринимает сигнал от электрооборудование, далее — анализирует принятую информацию, и в конечном итоге обеспечивает скоординированную работу электросистемы в соответствии с поставленными перед ним задачами.
Контроллер использует широтно-импульсные модуляции для регулирования мощности мотор-колеса, обеспечивая точный контроль скорости и защищая электросистему от перенапряжения и перегрузки по току. Скорость вращения двигателя прямо зависит от амплитуды прилагаемого напряжения. Амплитуда сигнала, направляемого от контроллера к мотор-колесу, регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИП). Последовательность импульсов отображается изменением длительности сигнала, т.е. шириной импульса.

Контроллер предоставляет трехфазное электропитание велосипедного мотор-колеса, обеспечивает бесперебойное функционирование двигателя электровелосипеда.

kont02При сборке электровелосипеда из комплектующих, следует брать во внимание, что компоненты велосипедного электронабора должны иметь равную степень напряжения и мощности. Поэтому, нужно использовать только тот контролер, который соответствующий за своими параметрами мощности электродвигателя.

К контроллеру подключаются, как правило, все электрические комплектующие велосипедного набора. Многие модели контроллеров предполагают возможность подcоединения к ним, помимо стандартных электрокомплектующих, также и охранной сигнализации.

Контроллер электровелосипеда принимает сигналы от ручки акселератора, и на основе воспринятой информации управляет скоростью вращения мотор-колеса, регулируя ток, подаваемый к электродвигателю. Принцип формирования руководящих сигналов для контроллера при управлении электровелосипедом довольно прост: при повороте ручки акселератора датчик Холла формирует управляющий сигнал для контроллера, на основании которого в последующем и происходит движение мотор-колеса с определенной частотой. Три датчика Холла мотор-колеса (SS41) обеспечивают обратную связь мотор-колеса с контроллером – они информируют контроллер о положении ротора, а также извещают его о необходимой периодичности подачи напряжения на электродвигатель. Воспринимая информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер подает импульсы напряжения на обмотки статора, тем самым обеспечивая его вращение.

Контроллер, управляя работой электровелосипеда, обеспечивает:
    включение/выключение электроники,
    регулировку скорости вращения мотор-колеса,
    возможность ограничения скорости,
    круиз-контроль,
    возможность работы электродвигателя в трехскоростном режиме,
    функционирование системы рекуперативного торможения,
    поддержание тормозного момента электродвигателя,
    подключение и отображение на панели управления параметров работы электросистемы,
    реверс – обратный ход.

Основные, выполняемые контроллером функции управления работой электровелосипеда можно разделить на три группы:
    управление скоростью движения электровелосипеда,
    управление крутящим моментом,
    защита электродвигателя.

Электровелосипедный контроллер снижает уровень вибрации двигателя при старте, продлевая таким образом срок службы мотор-колеса.

Благодаря возможностям контроллера можно регулировать не только скорость движения электровелосипеда, но и уровень регенерации энергии при торможении. В этом случае контроллер обеспечивает работу электродвигателя в качестве генератора энергии, создавая таким образом условия для частичного восстановления энергии батарей. Система рекуперативного торможения позволяет увеличивать пробег электровелосипеда от одного заряда аккумуляторных батарей, а также обеспечивает высокую энергетическую экономичность.

В основе функции рекуперативного торможения контроллера, положен электрический способ рекуперации кинетической энергии. Контроллер обеспечивает выполнение мотор-колесом функции рекуперации энергии при торможении и в момент движения электровелосипеда вниз по склону.

При торможении велосипедное мотор-колесо начинает работать в генеративном режиме, в электродвигателе создается тормозной момент и вырабатывается кинетическая энергия, которая запасается в аккумуляторных батареях, и используется в последующей работе электровелосипеда.

С целью повышения уровня безопасности водителя электровелосипеда на дороге, контроллер отключает мотор-колесо при торможении.
Электровелосипедные контроллеры создают возможность регулирования скорости вращения мотор-колес в трехскоростном режиме.

Благодаря функции круиз-контроля контроллера, при повороте ручки газа под определенным углом и удерживании её в данном положение в течении 8-10 секунд, электровелосипед набирает скорость и фиксирует её на определенном показателе до момента последующей регулировки скорости велосипедистом или же торможения. Иными словами, одной из функций контроллера является стабилизация частоты вращения мотор-колеса, благодаря чему велосипедисту не приходится постоянно пользоваться ручкой акселератора для поддержания определенного уровня скорости передвижения.

Контроллер обеспечивает оценку (мониторинг) уровня напряжения аккумуляторных батарей и отключает электронику, когда напряжение в батареях падает больше чем на 87,5 процентов с целью защиты аккумуляторов от чрезмерной разрядки.

Для защиты FET транзисторов, контроллер электровелосипеда следит за их температурой и отключает мотор-колесо, если температура повышается выше допустимого уровня. В случае если на мотор-колесо подается слишком большой ток, контроллер уменьшает подачу тока.

Внутри контроллер состоит из отдельных частей (например, конденсаторов, транзисторов и резисторов), поскольку электровелосипедный контроллер имеет дело с большими токами и напряжением. Максимальная частота вращения мотор-колеса обеспечивается благодаря установке в контроллере специального резистора.

Электровелосипедные контроллеры с каждым годом все больше и больше усовершенствуются: увеличивается спектр их функциональных возможностей, уменьшаются их габаритные параметры. В последние годы появились контроллеры интегрированные в структуру электродвигателя, благодаря чему уменьшилось число внешних составных частей электровелосипеда, и, соответственно, количество проводов, проходящих через электровелосипед.

Конструкция электровелосипедных контроллеров очень надежна и прочна. Электронные схемы контроллеров устойчивы к вибрациям. Корпуса контроллеров, как правило, изготовляется из алюминиевого сплава, к тому же, в них обязательно обрабатываются соединительные места и область выхода наружу проводов специальным герметиком во избежание попадания внутрь корпуса воды или пыли.

Поскольку производители делают корпус контроллера непроницаемым, не стоит вскрывать его самостоятельно без веских на то причины, поскольку вряд ли вы сможете потом так же герметично его запечатать, и сделаете таким образом его более восприимчивым к попадению воды в дождливый погоду. Поэтому, в случае каких-либо изменений в работе электроники контроллера, лучше проконсультируйтесь со специалистом о возможным способах устранения неисправностей или же обратитесь в специализированный сервисный центр.

motor-koleso.ru

Принцип работы контроллера

Поскольку для работы трехфазного электродвигателя необходим переменный ток, а аккумуляторная батарея выдает только ток постоянный, основной функцией устройства является его преобразование в импульсы определенной длительности. Протекая через обмотки двигателя, они создают переменное магнитное поле.

Контроллер для электровелосипеда

В зависимости от его направления магниты ротора то притягиваются, то отталкиваются. Под их воздействием мотор-колесо вращается. Управляющие сигналы представлены в виде серии импульсов, длина которых влияет на выходную мощность электродвигателя. Электронный блок управления отвечает не только за частоту вращения мотора электровелосипеда. На него возложено достаточно большое количество дополнительных функций.

Условно их можно разделить на три основные группы:

  • регулировка скорости электровелосипеда;
  • управление крутящим моментом двигателя;
  • защита электродвигателя от перегрузки.

Электровелосипед с мотором

Дополнительные функции блока управления

Контролер начинает работу после получения сигнала от акселератора. Анализируя полученную информацию, он регулирует скорость вращения мотор-колеса. С его помощью выполняется и торможение.

При включении заднего хода мотор работает на низких оборотах, обеспечивая безопасность движения транспорта.

Наличие в схеме термодатчика предотвращает перегрузку электросистемы. Для возможности отключения питания при возникновении аварийной ситуации, в силовую цепь встраивается датчик тока.

Прошивка контроллера электровелосипеда предусматривает программирование порогового значения отключения питания. Так он защищает устройство от короткого замыкания при высокой нагрузке.

Схема контроллера и электро-колеса

Устройство также способно определять снижение уровня напряжения аккумулятора ниже возможного и при достижении заданного порога отключать питание двигателя. Блок также самостоятельно регулирует мощность мотора при изменении нагрузки.

К данному электронному элементу подсоединяется все электрооборудование транспортного средства, Для подключения используются многожильные провода, имеющие термостойкую силиконовую изоляцию.

Основные параметры блока управления

У контроллеров имеются несколько важных параметров, от которых зависит, какой мощности двигатели и аккумуляторы они смогут обслуживать. Назовем основные:

  • максимальное значение постоянного тока;
  • максимальный пиковый ток, развиваемый мотором при пуске;
  • максимальное напряжение аккумулятора;
  • частота подачи импульсов. Данный параметр напрямую связан с показателями мотор-колеса.

gyrorating.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.