В первых двух частях (часть 1, часть 2) создания самоката был показан путь от "из того, что было - гироскутер" до "удовлетворенности в 4 балла по пятибалльной шкале - полнофункциональная эксплуатация". В этой (третьей) части, попытаюсь пойти по пути непримиримости с компромиссами.
Первый компромисс - использовать 36В "до последнего".
Решение использовать 36В казалось естественным, потому что колеса, контроллер и аккумулятор в первой версии электросамоката были на 36В. В период сборки самоката (вторая часть) пришло осознание, что это решение тормозит весь проект и на мощном колесе (500Вт) не достигнуть соответствующей скорости разумными усилиями.
Второй компромисс - не делать корпус (деку) самому.
Данный компромисс был озвучен в первой части трилогии и привел к снежному кому проблем с размещением в покупной деке абсолютно всех деталей. С приходом к мысли об увеличении напряжения, пришло и примирение с необходимостью изготовления собственного корпуса.
Третий компромисс - не переходить на мощный контроллер, а использовать 2х350Вт и полный привод.
Данный компромисс вырос из того, что у меня уже был самокат в такой конфигурации и он обеспечивал минимально необходимые требования по подъему веса в гору (15 градусов) и приемлемую скорость. Также я был в заблуждении, что два колеса, работающих от одного контроллера в самокате-образце, дают суммарную мощность как сумму номинальных мощностей.
Так как я приобрел скилл сборки аккумуляторов самостоятельно при создании предыдущих версий электросамоката, то было решено дополнить аккумулятор до 13S3P (было докуплено 9 банок у того же продавца, что и предыдущие 30 банок).
Модуль БМС на 10 секций пришлось отложить и поставить новый модуль на 13 секций (1200р)
Были заказаны 2 контроллера на 48В 500Вт. (4000р)
Так как у меня уже наметился стандарт на типы разъемов в самокате, то все разъемы пришлось заменить. Контроллеры были соединены параллельно по сигналам: минус, батарея, питание ручки газа, сигнал включения, сигнал датчика Холла ручки газа, сигнал тормоза.
Учитывая что, объем всех комплектующих увеличился значительно было принято решение делать свой корпус деки самоката. Материал был выбран алюминий.
После сборки и электромонтажа всех комплектующих очень хотелось испытать, но концепта крышки еще не было. Нижнюю крышку деки "внакладку" делать не хотелось, чтобы потом не испытывать проблем с гидроизоляцией. План был сделать крышку с бортиками, входящими внутрь корпуса деки, а потом сделать жидкую прокладку по месту. В итоге перемотал изолентой кабели и попробовал буквально по комнате.
Старт моторов оказался очень резким от неожиданности самокат встал "на козла". Для данной мощности он слишком легкий.
Проект застрял на неделю из-за закончившегося аргона. Спустя неделю было решено не морочиться с аргоном, так как сезон сам себя не закроет. Сделал крышку.
Следующее испытание на улице практически по горизонтали. При старте сработала защита БМС (он на 35А). Сначала думал, что отгорела банка и просела какая то секция. Я не ожидал, что такие токи потекут на заряженном аккумуляторе. По расчету 35A*54В=1890Вт. Откуда такое потребление пусть даже у двух колес в сумме на 850Вт? В итоге открыл проверил аккумулятор. С секциями все норм. Значит превышение по току. Отключил передний контроллер. Переключил скорость заднего контроллера на 100%. До этого было 110% (замкнуты черный с коричневым провода).
Тест на одном заднем колесе 500Вт успешный. Старт мягче.
Покатушки с детьми и полный восторг! Первое наблюдение - в скорости не уступает Iconbit street duo. Спустя 10 минут езды уже обходит по скорости. Отлично держит батарею. На обратном пути домой сын жалуется на недостаток заряда, при этом, он всю дорогу менял режимы привода с целью экономии. Общий пробег поездки 22 км. На остатке аккумулятора самокат бодро затаскивает меня в горку. Остаток аккумулятора 46В. Вывод: два колеса на 700Вт на низком напряжении (35В) уступают 500Вт(46В) в гору даже с учетом 20% разницы в нашем с сыном весе. Также очевидно, что система не обеспечивает идеальную синхронизацию двух колес полного привода и эффективность их совместной работы ниже.
Функционально проект завершен. Цели достигнуты.
Планы по доработкам:
дополнить режимами переключения привода и скоростей. Для этого заказал переключатели на руль.
столкнулся с проблемой движения в сумерках. Нужна фара.
покрасить или обклеить под карбон деку.
гидроизолировать.
сделать крыло на переднее колесо.
Но, это уже скучный контент. Этот цикл статей завершен.
Для тех кто умеет считать деньги отвечу, что время, проведенное с детьми бесценно и безвозвратно.
Думаю, тех кто считает, что проще купить, в хаб DIY не зайдут.
Кому очевидно, что купил больше чем сделал отвечу, что я три месяца занимался тем, что мне нравится.
КДПВ - оформление дочери.
P.S. На этом всё. Всем добра!
Комментарии (25)
Tipo_4ek
26.09.2023 11:52+2Круто!
А не думали еще вывести дисплей на руль самоката? Спидометр/напряга аккумов/можно уведомлять о попадании влаги в корпус. Вкусновщина, но все же
И вопрос - есть ли какой-нибудь автоматический стоп-кран для случая, если что-то пойдет не так и он решит уехать в светлое будущее без пилота?
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52+1ручка газа со спидометром есть. в контроллере есть специальный провод (по сути это одна из фаз), он конечно врет на проскальзывании поля. ручка также может принять сигнал с датчиков Холла мотора это уже реальное измерение.
Не отметил в статье на при следующей переделке серьезной буду вкорячивать дисковые тормоза. Пока как обычно "не влазят"
kuza2000
26.09.2023 11:52А как насчет рекуперативного тормоза, хотя бы на одно колесо?)
Они ведь весьма эффективны, особенно на высокой скорости. Не греются и приносят бонус) Моноколеса только на рекупе и тормозят. Но там в среднем аккум обычно более емкий, чем у самокатов, проще поглотить значительный импульс энергии. 1000-1500 Вт*ч и более - там достаточно типичные значения.shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52Чтобы рекуперация работала нужно чтобы колесо генерировало напряжение больше аккумулятора. Мои колеса на 36в номинально. Они на 48В не раскрутятся. (
dragonnur
26.09.2023 11:52+1Или повышающий преобразователь "на вход"
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52в принципе можно, вопрос габаритов преобразователя, который сможет 5-6 ампер перетерпеть, если есть киньте ссылку для анализа.
kuza2000
26.09.2023 11:52Не надо преобразователь)
Тем более, на 5-6 ампер. Там в импульзе при торможении моща может быть далеко за киловатт. Больше, чем потребление на разгоне. То есть,и 20, и 30 ампер - совершенно спокойно.
Нужен контроллер с рекупом)kuza2000
26.09.2023 11:52Кстати, моща такая может быть не только в импульсе при торможении. При торможении на спуске с крутой горки - тоже!
kuza2000
26.09.2023 11:52Сразу скажу - я не спец по рекуперативному торможению. Но мне кажется, что это не связано напрямую с номинальным напряжением двигателя и аккумулятора. Основания так считать:
Моноколеса очень эффективно тормозят рекупом на любой скорости. Причем большая часть энергии уходит в акум - это проверяли экспериментально.
Конроллер, манипулируя ключами может получать напряжение с мотора гораздо больше того номинального напряжения. Просто мысленный эксперимент: Двигатель вращается, делаем короткое замыкание на катушках. Ток в катушках начинает быстро возрастать, создавая растущую тормозящую силу. Заменяем короткое замыкание на большое сопротивление. Первое мгновение ток останется прежним, создавая на новом сопротивлении любое нужное нам напряжение, хоть 1000 вольт. Все зависит от значения сопротивления и значения тока в катушках. В общем, мне кажется, для рекупа номинал двигателя совсем не должен превышать напряжение аккумулятора.
Мое предположение - контроллер просто должен уметь делать рекуп. Даже если двигатель номинально 36 В, а акум 48 - скорее всего и в такой комбинации будет заряжать акум. Насколько эффективно все это будет - другой вопрос. Может не очень, а может, и довольно эффективно.
kuza2000
26.09.2023 11:52Собственно, после короткого замыкания можно заменить его не на сопротивление, а на аккумулятор - и в него потечет зарядный ток, и пофиг и на номинал двигателя, и на напряжение аккумулятора :)
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52я не спец по моторколесам, в свою очередь, и не знаю их схемотехнику.
вот что я думаю, надо разделить термин торможение и термин рекуперация.
замыкание проводов двигателя - это торможение.
рекуперация - это возврат энергии в аккумулятор для повторного использования.
если на вход аккумулятора подать напряжение меньше чем на нем, то обратный диод на основном мосфете разряда не откроется. диодам Шотки нужно 0,2 вольта перепад.
в моем специфичном случае вход заряда в аккум отдельный и току ничего не мешает вот только он потечет туда где потенциал меньше.
strvv
26.09.2023 11:52похоже что я понял.
посмотрите такое понятие как step-up в преобразователях напряжения.
если катушку мотор-колеса сначала закоротить, с контролем тока, и когда ток достигнет определённого уровня - разрыв кз, ток по диоду уйдёт на некую емкость, с которой уже пойдёт заряд, сейчас попробую накорябать рисунок.
картинкА значит при торможении активируют ключ через управление, происходит кз, ток в катушке мотора растёт. при закрытии ключа эдс самоиндукции идёт через быстрый диод в накопитель большой емкости и на большоё напряжение, с него уже идёт на зарядный вход блока батарей. не нарисовал шунт и его цепочку для замера - под транзистором. в принципе, можно, подобрать минимальную длительность, чтобы достигался нужное напряжение зарядки, а паузами между кз регулировать интенсивность торможения.
если двигатель по звезде, то общий, центральный вывод звезды в рисунке - масса, а выводы-лучи звезды - это верхние части регулятора.
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52Думаю это может сработать принцип понятен, все упирается в нюансы :)
Подбор параметров и практическую пользу.
Если транзистора максимальной скорости сгорит самокат превратиться в снаряд, который остановить придется об препятствие.
Все таки механические тормоза визуально проще ревизировать в походных условиях
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52+1здесь решение на покупном контроллере проприетарное и я не знаю алгоритмов заложенных в нем. у контроллера есть выводы для сигнализации и по моему ручник, не позволяющий его укатить, но это решение сомнительное в долгой поездке оставляя самокат, у магазина к примеру, не выключать контроллер. Я их не использовал. А контроллер у меня включается через ручку газа ключом.
bbs12
26.09.2023 11:52Остаток аккумулятора 46В
46В - разряжено? Просто у меня электровел 48 вольт, батарея отрубается при ~43В.
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52ну БМС по-моему до 39В пустит. На фотке не указано, я это у продавца читал похоже в описании. Думаю это конечно не 30% заряда, потому, что с падением напряжения растет потребляемый ток для поддержания той же мощности. Но и не полный разряд раз он меня на критической горке без замедления тянет.
я так понимаю допуск БМС это защита от повреждения батареи. Более высокие пороги предупредительных защит должен еще контроллер обеспечить
и еще я живу в городе где очень много уклонов, а на данном БМС нет рекуперации потому что заряд идет по независимому вводу. Соответственно потребление на подъемах выше а компенсации на спусках никакой. Даже интересно на полном заряде по горизонтали он протянет ли 30км. Надо будет по набережной покататься весь день, но там тоже из-за прохожих любое торможение это выкидывание энергии. Чистый эксперимент разве что по кругу можно замутить
saege5b
26.09.2023 11:52+113 • 3.5 = 45.5 Вольта.
13 • 3.0 = 39 Вольт.
Скорее БМС вырубает из-за токов. Я свой Куго С3 обмазал доп.аккумуляторами, у меня в сумме штатный 18650/2.3Ач 3 в параллель, плюс 22700/4.8Ач 2 в параллель.
sim2q
26.09.2023 11:52+3Но, это уже скучный контент. Этот цикл статей завершен.
Ну как так то?:)
shadovv76 Автор
26.09.2023 11:52+3еще один постоянный читатель!
Не буду обещать, но если наберется технический контент на статью, то напишу. Эту выпустил потому что в прошлой обещал. Ну и есть результат ради которого многие следят.
kuza2000
Круть!)
Завидую!) Сделать что-то своими руками одно из самых больших удовольствий для меня. Ну и множество бонусов - опыт, время с детьми, им полезно и много другого)
shadovv76 Автор
рад видеть постоянных читателей!
должен признаться, что я шел к своим технологическим возможностям довольно долго. я имею ввиду не опыт или навык, а именно оснащенность и рабочее место. и для моей семьи мое хобби было значительной статьей расходов, пришла пора платить дивиденды.
тяга к самоделкам заложилась с детства, когда мой отец принес мне с завода горсть электромоторов. я еще в начальной школе учился тогда.