Die Idee von E-LED nervt mich seit einem Dutzend Jahren, ich habe es gerade erst realisiert!
Spoiler
Der angegebene Betrag sind Mittel für die Motorisierung eines normalen Fahrrads, einschließlich Batterien.
Die Aufgabe besteht darin, die Geschwindigkeit auf einem horizontalen Asphaltabschnitt von 20 km / h aufrechtzuerhalten und in anderen Fällen zu helfen.
Gangreserve - ~ 30 Minuten
Fangen wir an
Zunächst werde ich erklären, warum 50 US-Dollar - die Grenze der Kosten für hausgemachte Arbeit - der Preis einer chinesischen Kettensäge sind, an der man mit einem Motor basteln kann, und 200 US-Dollar bereits ein Honda Dio27.
Die Einführung war wie folgt:
- Auf einer horizontalen Asphaltstrecke verbraucht ein Radfahrer 100 W, um eine Geschwindigkeit von 20 km / h aufrechtzuerhalten.
- Beim Beschleunigen / Anheben wird nur kurzzeitig viel Leistung benötigt.
- Die Spannung einer Bleibatterie (12 V) unter Last fällt in E-Wellen bis zu 10 V drastisch ab (und die Leistung ist proportional zum Quadrat der Spannung - sie halbiert sich (gegenüber 14 V!).
Das heißt, für normales Radfahren reicht die vom Motor abgegebene Nennleistung von nominal 100 W - Sie müssen nur den Spannungsabfall beseitigen!
Dies wird durch PWM-Steuerung eines 12-Volt-Motors aus einer 24-V-Batterie implementiert, und es wird möglich, einen Kurzzeitnachbrenner zu implementieren.
Infolgedessen wurde der Kühler-Kühlermotor von General Motors (Daewoo AKA Opel Kadett) mit ~ 150 W aufgenommen (Verbrauch - die Leistung beträgt nur über 100 W und es gibt) -13 $.
Die beiden beliebtesten Batterien für unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind AGM, 12 Volt, jeweils 7 Amperestunden, für 10 US-Dollar.
Wenn Sie den Digispark-Preis nehmen - 2 $
Im Allgemeinen plus 1 USD - Transistoren (2 Stück - IRLZ44NPBF) - Ich habe 36 USD erhalten, aber sagen wir, jemand hat kein Sperrholz, keine Patrone aus einem alten Bohrer und Kupferdrähte mit einem Querschnitt von 2,5 Quadratmetern.
All dies wird auf dem "Flohmarkt" gekauft, und Sie können andere Komponenten verwenden - Motor, Batterien.
Ich habe mir selbst versprochen, dass zu Beginn des Sommers alles gehen würde - aber ich hatte keine Zeit, ich bin ausgeflippt - und trotzdem ging es!
Auch ohne Steuerung werden die Batterien zunächst mit einem Strom von jeweils ~ 7,5% - 0,5 A aufgeladen, parallelisiert und über einen herkömmlichen Schalter mit dem Motor verbunden.
Ja, ja, ich weiß - heftig Kollektivfarm , aber du musstest irgendwo anfangen, und du kannst es endlos beenden und kämmen.
Die Basis ist das getötete Auchanbike auf 24 "Rädern (es wird Kama / Desna / Salute geben), na ja, oder die Räder von ihnen auf diesem Rahmen.
Blaues Isolierband - UNSER ALLES (natürlich überhaupt nicht gleich)!
Er versiegelte die Belüftungslöcher und hatte Recht - der Staub sitzt eine Schicht dick auf dem Motor!
Die Motorhalterung besteht aus Delta-Holz (Bakelit-Sperrholz) und einer Metallkonstruktionsecke.
Fahren Sie - direkt zum Reifen.
Bei einer Drehzahl unter einer Last von 2400 U / min sollte der Durchmesser der Walze für 20 km / h ~ 40 mm betragen (gewöhnlicher Patronenbohrer). Aber - das Dorf, die Grundierung, war auf zwanzig Millimeter begrenzt. Ja, und in dieser Version, selbst am Boden, bei gehaltener Geschwindigkeit (~ 10 km / h), ist von Beschleunigung keine Rede.
Im Allgemeinen zeigte der Testlauf der ersten zehn Kilometer die ERSTE Notwendigkeit, die Motorleistung mindestens auf den Nennwert zu erhöhen.
Ich spreche nicht von der Übertragungseffizienz auf den Reifen - 70% im Sprung.
Also das Anschlussdiagramm des Digispark-Controllers (möge der Leser mir verzeihen, dass ich mit einem Bleistift auf Papier gezeichnet habe).
Ich kann mir vorstellen, was für ein Kampf auf dem Rosinenhut los ist Ja, ja, ja - ich weiß, dass ich keine Pull-up-Widerstände an den Tasten angebracht habe. Es gab Dämonen Widerstände, aber sie zerstören sich selbst)
Tatsache ist, dass, wie sich herausstellte, nicht alle Digispark-Eingaben eine logische Null akzeptieren, die anderen beziehen sich auch auf eine logische Einheit.
Schematisch ist alles einfach - digitale E / A-Pins - beliebig, eine logische 0 am 5. setzt den Controller zurück. Die Realität stellte sich als viel verwirrender heraus - ich musste sie durch Tippen aufgreifen - am Ende biss ich die Pull-up-Widerstände heraus, die angeschlossen waren, damit es funktionierte.
Um das Gerät zu implementieren, habe ich ein Stück des Steckbretts 10x18 Löcher (3x5cm) gesägt.
Benötigte noch zwei Tasten für drei Modi:
- Taste 1 wird gedrückt - Modus entsprechend 12V - 100% - Antrieb, bis die Batterien schwach sind.
- Die Taste 2 - 15V - 156% wird gedrückt - im Prinzip befindet sich eine solche Spannung im Bordnetz des Fahrzeugs, es ist jedoch besser, sie nicht länger als 15 Minuten zu verwenden.
- Zwei Knöpfe gleichzeitig - FORCING! 256% - von einer Ampel / von einem wütenden Hund ruckeln, bergauf, zeitlos - besser (sonst sind verbrannte Wicklungen garantiert).
Letzteres wurde noch nicht implementiert - ich habe Angst vor Kollektorbürsten und Wicklungen - sie werden im 1-Modus sogar überstrom.
Der Rest sind Widerstände - 2 Stück - 10 K (Nullhub an Transistorgates).
3K und 330R - Spannungsteiler zum Analogeingang P2 (bei einem Abfall auf 18 V wird die Last abgeschaltet).
2x100R - Steuerbegrenzungstransistoren mit PWM-Ausgang P0.
Und schließlich ist der 330R auf Vin der Strombegrenzer des Digispark-Spannungsreglers (um den Spannungsregler nicht zu verbrennen).
Im Allgemeinen sah in der Hardware alles wie folgt aus - ich habe Leistungstransistoren an einem Kühler von einem Prozessor 70x60x40mm montiert.
Der Abfluss des IRLZ44 ist mit der Kühlkörperplatte verbunden. Um die Notwendigkeit zu beseitigen, die Beine in der Nähe zu isolieren, wurde hier der Motor angeschlossen (braunes Kabel).
Ein paar Worte zu Transistoren - Feld, 5. Generation, mit einer internen Sperrdiode (es ist wichtig, eine induktive Last anzuschließen, wie zum Beispiel: Motor).
Der maximale Strom beträgt 47 A, die Spannung beträgt 55 V, Rds (bei 5 V am Gate und Strom 25 A) beträgt 0,025 Ohm.
Sie können jedes andere starke Feld mit geringem Übergangswiderstand wählen.
Um den Steuertreiber nicht verwenden zu können, MUSS er außerdem über eine logische Ebenensteuerung verfügen (L im Namen).
Warum gibt es zwei? Die Nennkennlinien des gleichen Widerstands sind für 25 Grad Celsius und Ströme bei 20-25 A angegeben, bei Erwärmung und größerem Strom ist dies schlechter.
Und ja, logisch 1 ist nicht immer genau 5 Volt, der 4V-Transistor selbst ist am Gate nicht offen, Rds beträgt bereits 0,035 Ohm bei einem Strom von 21A.
Die Versorgung sollte mindestens doppelt so hoch sein - und durch den Motor, der bis zu 14 Ampere bei 12 Volt benötigt, können 28 A durch 24 V fließen!
Außerdem habe ich ungefähr ein Dutzend davon auf Lager - es ist besser, ein Paar sofort zu platzieren, als eines nach dem anderen zu löten.
Ich habe völlig vergessen, Digispark ist an meine Anschlüsse (PBS PBD) angeschlossen.
Nun eine Skizze:
// Digispark (Attiny85) // - byte voltage1=0; byte pwm0=0; void setup() { // // MOSFET pinMode(0, OUTPUT); // pinMode(2, INPUT); // pinMode(1, INPUT); pinMode(3, INPUT); } void loop() { analogWrite(0,0); delay(1); voltage1 = analogRead(1)*62/1023; // - 18 - if ( voltage1<18 ) { goto lowvoltage1; } if ( digitalRead(3) ) { if ( digitalRead(1) ) { // - 12 pwm0=(12^2/voltage1^2)*255; analogWrite(0,pwm0); delay(100); } } else { // - 15 pwm0=(15^2/voltage1^2)*255; analogWrite(0,pwm0); delay(100); } lowvoltage1: ; }
Was kann an der Schaltung und den Komponenten geändert werden?
Motor - ursprünglich für den ME-272 (VAZ) vorgesehen, aber der koreanische war günstiger. Wenn Sie den Motor auseinander nehmen, können Sie zusätzliche Batterien sparen.
Batterien - in Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis (in Amperestunden) 12 Volt bei 7A-h - sind optimal, 2 Batterien bei 10A-h kosten vier FÜNF Sieben! Wenn Sie die Kilometerleistung erhöhen müssen, verbinden Sie sie paarweise parallel! Und ja - kein Gel - nur Hauptversammlung!
Impressionen
Ein Testlauf des ersten Kilometers in einem stärkeren Modus zeigte, dass keine Motorüberhitzung (bis zu 40 Grad Celsius) und ein leicht warmer Transistorkühler vorhanden sind - dies bedeutet, dass die Schaltung ordnungsgemäß funktioniert.
In Ruhe - Verbrauch - 30mA - ist reiner Digispark, es gibt keine Lecks durch MOSFET.
Für den ausgewählten Antriebstyp werden glatte Reifen benötigt.
Aber auch in solchen Fällen macht der Motor viel mehr Spaß als direkt aus parallelen Batterien - entlang des Asphaltabschnitts, selbst bei einer "Brise".
Generell hat sich die Idee der PWM-Regelung eines 12-Volt-Motors aus einer 24-V-Quelle bewährt!
Andrey war bei dir, bis wir uns wieder auf Habré treffen!