👩🏻‍🎨 🐦 👷 自行车电动套件的开发 🥗 🕴🏻 👌🏽

向所有喜欢电子产品的人致以问候！我叫Vasily Sukhoparov，我是Eczo.bike的技术总监。我想谈一谈我们如何开发自行车电气化套件，必须面对的陷阱以及需要解决的工程技巧。前面将介绍一些STM32编程，电路，设计电源板的复杂性以及有关CEM（自行车电气化套件）的机械组件的几句话。最大功率为2600 W的电气化套件，车载计算机，跟踪器和可更换电池。

为什么要发明所有这些？

拥有在零件中自动组装电动自行车的经验以及过程中大量填充的圆锥体的经验，使我了解到，目前市场上没有满足我所有需求的产品。

每个细节都必须定制，集体农场，从头开始发明一些东西。您不能只是将电子设备插入自行车中，就像将新的视频卡插入计算机一样。没有即插即用的游戏系统。

它自己的系统可以提供：

-模块化
-用户友好的界面
-可以自己进行微调的能力
-无需焊接连接器和一般的电子知识
-重量轻

以上是普通用户想要重新配备中文组件时必须面对的。通过这种方法，电动自行车的建造将在很长一段时间内留给许多极客和电子工程师，无法进入大众市场。

工业解决方案不具有特殊功率（高达1000W），通常内置于自己的自行车车架中。家用吸尘器中有更多“马” ：)无需谈论可配置性和连接其他功能。

逐渐地，从开发房屋地下室的车载计算机（从字面上看）开始，到逆变器，电池管理系统以及整个套件作为一个整体，逐渐了解了应如何构建所有组件，以确保使用此设备可确保最大的舒适度。同时，让事物为用户工作，而不是让用户花费时间使其工作。

你最终得到了什么？

图片中的原型在很大程度上是通过手工劳动组装而成的，板子直接焊接在办公室中，然后就可以在那里进行编程。由固态塑料块制成的表壳在CNC上铣削，金属框架已在生产中制造。电池是由他们自己的劳动者使用特斯拉技术组装而成的，特斯拉技术的基本组成部分是18650尺寸中的一个元素，大多数笔记本电脑中都使用类似的电池。是的，特斯拉正式使用笔记本电池:-)

车载计算机不仅显示电池的电压或充电百分比（有时不提供信息），还显示以W * h为单位的消耗量，以W * h / km为单位的单位功耗以及范围，这是您在远处驾驶时要知道的三个主要参数您需要规划一条路线。此外，随着速度的增加，空气阻力也逐渐增加，这是运动中能量消耗的主要贡献。按下地板上的拖鞋或扭转踏板，可以节省更少的钱。

逆变器（通常称为控制器）控制电动机，使您可以自己配置驱动模式，控制牵引力，速度，功率，通常，可以对系统进行广泛配置。它具有内置的硬件保护功能，可防止短路，晶体管的温度控制，电动机，支持无传感器模式以及自动确定电动机参数的能力。逆变器的大脑是STM32F405。通过控制所有这些参数，您可以确保在大多数中国电子设备上发生的情况（无论是电动机/控制器过热还是由于电动机被堵而导致电源键烧坏等），都具有很高的可靠性。

这种铁片的最大TTX为IN：30〜90V 150A，OUT：200A。 KEV使用特性较弱的控制器的简化版本。

BMS（电池管理系统）-电池管理系统。它计算充电/放电，控制元素的充电过程，并在必要时进行平衡。与传统BMS的区别再次在于可靠性，大多数情况下，中国BMS在发生火焰短路时被烧坏。您可以看到电池每个元件在负载下的电压，可以控制其内部电阻。电池的主要缺陷是自放电增加和ext劣化。电阻，如果不及时发现，可能会损坏整个电池。

内置热监控。在系统中添加此模块后，您可以在不损害其健康的情况下最大程度地使用电池电量，例如，在电池几乎完全放电或处于非常冷/热的温度时减少电量，并使用其自己的平衡算法加快充电过程。

选择了舷外马达进行自行车的改装，因为只有这样，您才能在方向盘上获得美好的瞬间，并以更少的重量获得更多动力。该马达重3kg。为了进行比较，轮式电动机可以有两种类型：直接驱动-“直接驱动”-可以达到1000W或更高，但是每个电动机的重量从6千克到23千克不等。齿轮-齿轮-重量从2公斤到500W，实际上是几个1000瓦，重量在4.5公斤以下的电机。在第一种情况下，有必要在自行车上放置加强的轮辋，并且有必要在电动机轴的连接点堆积铁，以使车架不会塌陷。但是，没有一个重量类似的电动轮使您在后轮上获得160 Nm的力矩。

KEV特性

2600
70
50
36,4~54.6V
1C (~1 )
CAN
DC-DC OUT: 13V 13W + 10W
FSTN 240x128 2.8"
Bluetooth 4,0 BMS

为了确保连接的通用性，选择了板载电压为13V的CAN总线和带电池电压的独立电源总线。

整个系统的核心是控制电机的控制器。它将来自电池的直流电压转换为频率高达1500 Hz的交流电压。（PWM频率更高-高达20 kHz）直接或通过CAN总线从板载计算机（屏幕）接收到控制信号。它还具有一个内置的转换器Ubat。确保在13V电压下工作。

如上所述，电池通过BMS连接到公用网络，它会监视电池以确保其使用寿命。还具有用于模块操作的13V转换器。

车载计算机通过CAN总线与车载电压相连，显示从模块接收的信息，还可以将数据记录到SD卡。

跟踪器还通过CAN + 13V连接，并配有一块小的电池，可以在缺少主电池时防止自行车被盗。

该系统支持同时连接多达4个电池和控制器，例如，用于控制四轮车辆。

总结

在以下文章中，我将向您详细介绍车载计算机，控制器，电池管理系统的开发以及我们如何从电池中组装电池。如果有兴趣，我将撰写另一篇文章，介绍如何在测功机支架上测试驱动器或如何在家中测量电机+控制器套件的效率。

自行车电动套件的开发

为什么要发明所有这些？

你最终得到了什么？

KEV特性

总结

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