Летом 2022 наблюдал за гонками солнцемобилей по Казахстану.
Очень интересно было видеть из чего эти электрокары были сделаны, но главное - их электронная начинка. Видел какие проблемы приходилось решать ребятам в процессе постройки и эксплуатации.
Задумался над разработкой собственного контроллера: "железа" и софта. Проанализировал существующие решения:
Народный BLDC. Термопрокладка
Народный BLDC. Втулка изолирующая для TO-220
Аккумулятор без гироскутера. Зарядка
Контроллер мотор-колеса (ГОСТ'овский)
Он стоит 10-20$. Были периоды, когда стоил 50-100$. Даже сейчас на некоторых сайтах есть спекулятивные цены на них. В том числе и это подвигло меня на разработку собственного контроллера.
Импортозамещение, так сказать! Не все ж китайцам и ИИ за нас думать.
Тем более, что в путешествии, если сломается, сгорит или сгниет, часто негде будет купить оный. Особенно когда путешествуешь в незнакомых местах. Контроллеры в каждой аптеке не продаются. Починить их в полевых условиях - та еще задача.
В принципе, можно купить запасной (дешевый). Это вариант для большинства поклонников электротранспорта. Самодельщиков, которые ставят мотор-колеса от гироскутеров на велосипеды, используя фрикционную или ременную передачу. Они владеют "магией электросварки".
Но это не наш Путь. Если взглянуть внутрь контроллера, то открываются очень интересные подробности. Он спроектирован как единый модуль.
Для надежности? Возможно. Тогда надо было один микрочип (вроде DRV8301) поставить, а не печатную плату с "рассыпухой".
Ремонтопригодность у них низкая. Нет возможности реконфигурации системы (например для управления переделанным под BLDC-мотор альтернатором).
Справедливости ради, надо заметить, что небольшая универсальность заложена: напряжение питания 36/48В, АКБ 10s-16s, функция обучения, может работать без датчиков холла на мотор-колесе.
Параметры модулей
Контроллер надо разбить на модули, которые имеют вполне конкретные функции. Сами модули:
- Легко заменятся на функционально подобные. Хоть на микросхемах, хоть на...лампах!
- Имеют необходимые входные и выходные сигналы и механические (электрические) разъемы для них.
- Там где нужно - используются экранированные провода для коммутации модулей.
- Монтируются в удобных для пользователя местах.
- Легко соединяются и разъединяются. Желательно без пайки.
- Имеют свои защитные корпуса (при необходимости), радиаторы и вентиляторы охлаждения (при необходимости).
- Возможно, имеют общий корпус (ящик, шкаф).
- Имеют "защиту от дурака".
Список модулей
- Питание от любых АКБ (изначально гироскутерный 10s2p 36в)
- Устройство защиты от искрения разъёма питания
- Преобразователь 15В -12В (питание драйверов)
- Преобразователь 12В - 5В (питание МК)
- 3 силовых полумоста (драйвер + MOSFET) ! одинаковых. С возможностью замены неисправных или на более мощные.
- Питание обмотки возбуждения переделанного альтернатора (по определенному закону, а не const)
- Делитель напряжения для обратной связи (sensorless управления BLDC)
- Возможность подключения датчиков Холла (1-3 шт)
- Датчик тока и напряжения (защита, ваттметр)
- Рекуператор (в т.ч. рекуперативное торможение)
- Чистое торможение двигателем (балластные резисторы с охлаждением)
- Зарядное устройство (от любого источника тока).
- Коммуникация с популярными велокомпьютерами.
- Связь с Android приложением и PC для настройки и мониторинга через Bluetooth и (или) последовательный порт (USB - COM).
- Иметь внутреннюю диагностику и ПО для определения частых неисправностей (Android, PC)
Полная блок-схема контроллера, созданная 'Сшивкой'.
Так лучше! Ребята из БелАЗа меня поддержат. 100%.
Про большой китайский сайт я ничего не знаю, интернетом пользоваться не умею и, кроме импортозамещения, ничем не занимаюсь.