Moteur collecteur + Digispark = 50 $ de vélo électrique

Tout ne fait que commencer.


L'idée de l'e-led me gêne depuis une dizaine d'années, je m'en suis rendu compte tout à l'heure!


Spoiler


Le montant indiqué est des fonds pour la motorisation d'un vélo ordinaire, batteries comprises.


La tâche consiste à maintenir la vitesse sur une section horizontale d'asphalte de 20 km / h et à aider dans d'autres cas.


Réserve de marche - ~ 30 minutes


Commençons


Pour commencer, je vais expliquer pourquoi 50 $ - la limite du coût du travail fait maison - est le prix d'une tronçonneuse chinoise, à partir de laquelle vous pouvez tromper le moteur, et 200 $ est déjà une Honda Dio27.


L'introduction était la suivante:


  1. Sur un tronçon horizontal d'asphalte, un cycliste dépense 100 W pour maintenir une vitesse de 20 km / h.
  2. Beaucoup de puissance n'est nécessaire que brièvement sur l'accélération / le soulèvement.
  3. La tension d'une batterie au plomb (12V) sous une charge chute considérablement, en ondes électroniques jusqu'à 10V (et la puissance est proportionnelle au carré de la tension - elle diminue de moitié (contre 14V!)

Autrement dit, pour un cyclage normal, la puissance nominale de 100 W est suffisante pour le moteur - il vous suffit de vous débarrasser de la chute de tension!


Ceci est mis en œuvre par le contrôle PWM d'un moteur 12 volts à partir d'une batterie 24 V, et il devient possible de mettre en œuvre une postcombustion à court terme.


En conséquence, le moteur de radiateur de refroidissement General Motors (Daewoo AKA Opel Kadett) ~ 150W a été pris (consommation - la sortie est juste supérieure à 100W et il y a) -13 $.


Et les deux batteries les plus populaires pour les alimentations sans coupure sont AGM, 12 volts, 7 ampères-heures chacune, pour 10 $.


Si vous prenez le prix Digispark - 2 $


En général, plus 1 $ - transistors (2pcs - IRLZ44NPBF) - j'ai obtenu 36 $, mais disons que quelqu'un n'a pas de contreplaqué, une cartouche d'un vieux foret et des fils de cuivre d'une section de 2,5 carrés.


Tout cela est acheté sur le marché "aux puces", et vous pouvez utiliser d'autres composants - moteur, batteries.


Je me suis promis qu'au début de l'été, tout irait - mais je n'avais pas le temps, j'ai paniqué - et ça a quand même marché!


E-led sur des béquilles


Au début, même sans contrôleur, les batteries sont chargées avec un courant de ~ 7,5% - 0,5A chacune, sont parallélisées et sont connectées au moteur via un interrupteur conventionnel.


Oui, oui, je sais - féroce ferme collective , mais vous deviez commencer quelque part, et vous pouvez le finir et le peigner à l'infini.


La base est le Auchanbike tué sur des roues de 24 "(il y aura Kama / Desna / Salute), eh bien, ou les roues d'eux sur ce cadre.


Liens en plastique - ils règnent!


Ruban électrique bleu - NOTRE TOUT (bien sûr pas du tout pareil)!


Il a scellé les trous de ventilation, et il avait raison - la poussière repose sur le moteur une couche d'un doigt d'épaisseur!


Le support moteur est en bois delta (contreplaqué bakélite) et un coin de construction en métal.


Rapide, bon marché et joyeux


Conduisez - directement sur le pneu.


Compte tenu de la vitesse sous une charge de 2400 tr / min, pour 20 km / h le diamètre du rouleau doit être de ~ 40 mm (cartouche ordinaire de forage). Mais - le village, l'amorce, était limité à vingt millimètres. Oui, et dans cette version, même au sol, la vitesse maintenue (~ 10km / h), on ne parle pas d'accélération.


C'est ce que signifie l'entraînement direct, et non le vôtre, les roues motrices!


En général, le parcours d'essai des dix premiers kilomètres a montré la PREMIÈRE nécessité d'augmenter la puissance du moteur au moins à la puissance nominale.


Je ne parle pas de l'efficacité de transfert vers le pneu - 70% au saut.


Donc, le schéma de connexion du contrôleur Digispark (que le lecteur me pardonne de dessiner au crayon sur papier).


Je sais, visualisation - old school


Je peux imaginer ce qui se passe sur le chapeau de raisin Oui, oui, oui - je sais que je n'ai pas mis de résistance de traction sur les boutons. Il y avait des démons résistances, mais elles s'autodétruisent)


Le fait est que, comme il s'est avéré, toutes les entrées Digispark n'acceptent pas un zéro logique, les autres se rapportent également à une unité logique.


Tout n'est pas comme ils peignent


Schématiquement, tout est simple - broches d'E / S numériques - n'importe lequel, un 0 logique au 5 réinitialise le contrôleur. La réalité s'est avérée beaucoup plus confuse - j'ai dû la ramasser en tapant - à la fin j'ai mordu les résistances de pull-up, connectées pour le faire fonctionner.


Pour mettre en place l'appareil, j'ai scié un morceau de la planche à pain 10x18 trous (3x5cm).


Encore besoin de deux boutons pour trois modes:


  1. Le bouton 1 est enfoncé - mode correspondant à 12V - 100% - conduire jusqu'à ce que les piles soient faibles.
  2. Le bouton 2 - 15V - 156% est enfoncé - en principe, une telle tension est dans le réseau de bord de la voiture, mais il est préférable de ne pas l'utiliser pendant plus de 15 minutes.
  3. Deux boutons à la fois - FORCER! 256% - pour branler d'un feu de circulation / d'un chien en colère, en montée, en moins de temps - mieux (sinon les enroulements brûlés sont garantis).

Ce dernier n'a pas encore été implémenté - j'ai peur des brosses et enroulements de collecteur - ils obtiennent même une surintensité en mode 1.


Le reste est constitué de résistances - 2pcs - 10K (portance zéro sur les portes des transistors).
3K et 330R - diviseur de tension vers l'entrée analogique P2 (en cas de chute à 18v - la charge est coupée).
2x100R - transistors de contrôle de limitation de courant avec sortie PWM P0.


Et enfin, le 330R sur Vin est le limiteur de courant du régulateur de tension Digispark (pour ne pas brûler le régulateur de tension).


Donc ça ressemble à la vie


En général, dans le matériel, tout ressemblait à ceci: j'ai monté des transistors de puissance sur un radiateur à partir d'un processeur 70x60x40mm.


Le drain de l'IRLZ44 est connecté à la plaque du dissipateur de chaleur, afin de supprimer la nécessité d'isoler les jambes à proximité, le moteur a été connecté ici (fil marron).


Quelques mots sur les transistors - champ, 5ème génération, avec une diode inverse interne (il est important de connecter une charge inductive, telle que: moteur).


Le courant maximum est de 47 A, la tension est de 55 V, Rds (à 5 V à la grille et le courant de 25 A) est de 0,025 ohm.


Vous pouvez choisir n'importe quel autre champ puissant avec une faible résistance de transition.


De plus, afin de ne pas utiliser le pilote de contrôle, il DOIT être avec un contrôle de niveau logique (L dans le nom).


Pourquoi y en a-t-il deux? Les caractéristiques nominales de la même résistance sont indiquées pour 25 degrés Celsius et les courants à 20-25A, avec un chauffage et un courant plus important, ce sera pire.


Et oui, 1 logique n'est pas toujours exactement 5 volts, le transistor 4V lui-même n'est pas ouvert sur la grille, Rds est déjà 0,035 Ohm à un courant de 21A.


L'alimentation doit être au moins double - et à travers le moteur, prenant jusqu'à 14 ampères à 12 volts, 28A peuvent passer à travers 24V!


Et en plus, j’en ai environ une douzaine en stock - il vaut mieux en mettre un couple tout de suite que de le souder un à la fois.


J'ai complètement oublié, Digispark est branché sur mes connecteurs (PBS PBD).


Maintenant un croquis:


//  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: ; } 

Que peut-on changer dans le circuit et les composants?


  1. Moteur - initialement destiné à utiliser le ME-272 (VAZ), mais le coréen était plus abordable, si vous démontez le moteur, vous pouvez économiser sur les batteries supplémentaires.


  2. Les batteries - en termes de rapport prix-capacité (en ampères-heures) 12 volts à 7A-h - sont optimales, 2 batteries à 10A-h coûteront quatre CINQ sept! Si vous devez augmenter le kilométrage - connectez-les en paires en parallèle! Et oui - pas de gel - seulement AGM!



Impressions


Un essai du premier kilomètre dans un mode plus puissant a montré l'absence de surchauffe du moteur (jusqu'à 40 degrés Celsius) et d'un radiateur à transistor légèrement chaud - cela signifie que le circuit fonctionne correctement.


Au repos - la consommation - 30mA - est du pur Digispark, il n'y a aucune fuite à travers le MOSFET.


Des pneus slicks sont nécessaires pour le type d'entraînement sélectionné.


Mais même dans de tels cas, le moteur tire beaucoup plus de plaisir que directement des batteries parallèles - le long de la section d'asphalte, même avec une "brise".


En général, l'idée du contrôle PWM d'un moteur 12 volts à partir d'une source 24V a fait ses preuves!


Andrey était avec vous, jusqu'à ce que nous nous revoyions sur Habré!

Source: https://habr.com/ru/post/fr415497/


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