Контроллер для электровелосипеда своими руками

Скачать файл - Контроллер для электровелосипеда своими руками

Switch to English sign up. Естественно, номиналы деталей, тип микроконтроллера, количество функций может различаться. Но, по сути, практически любой современный китайский контроллер выглядит как родной брат самого первого подробно разобранного на форуме контроллера Yamasaki W. Like 5 Show likes. Общее впечатление - этот контроллер разрабатывал тот же конструктор, что и контроллер для 'старого' МК. Схема немного оптимизирована, но принцип построения остался прежним. Печатка, что у вольтового, что у вольтового, одинаковая, разница только в номиналах двух деталей R1 и R81 , силовых транзисторах и отсутствии у варианта разъёма для подключения датчика вращения педалей. По приведённой схеме не составит большого труда переделать 36 на 48 и наоборот. Программа в обоих вариантах, имхо, одинаковая. Микросхема HA похоже китайский аналог PIC16F Во всяком случае подписи выводов от PIC прекрасно уложились в схему подключения HA питание, резонатор, прерывание, выводы программирования, порты, ШИМ. Наличие свободных разъёмов Fin, J15, J11, J Чтобы контроллер отключился при нажатии тормоза, на контроллер надо подать напряжение с батареи, так как 'тормозной' провод подключён к базе транзистора Т19 J4. Такой же эффект можно получить если коротить этот провод на массу, но для этого провод надо перепаять на контакт J4. Перемычка у резистора R1 образована самим выводом этого резистора, то есть по авторской задумке силовая часть и цифровая должны питаться от разных проводов и разъем специальный для этого предназначен. Типа, транзисторы всегда под напряжением, а микрухи включаются от замка зажигания. Датчик аварийного тока U1A настроен на очень большой ток 70А , то есть в нормальном состоянии он не должен срабатывать. U1B усиливает напряжение шунта и подает на АЦП процессора, то есть слежение за током ограничения производится программно и регулировать его можно только подбором коэффициентом усиления операционника U1B, который задаётся резистивным делителем RR88 спаренный. За напряжением батарейки следит опять же ЦАП процессора, для этого на него подаётся напряжение батарейки поделённое на 10 вариантВ или на 13 вариант 48В. Поэтому действует общий принцип - разбираешься в схеме одного - разберёшься в схеме любого другого. Если Вы разбираетесь в электронике, не пожалейте пару минут, изучите схему по ссылке Выше. Это сильно поможет в дальнейшем понять что к чему. Ответим на самые часто встречающиеся вопросы о контроллерах. Сначала вопросы, а потом ответы с картинками. Можно ли увеличить напряжение питания, не сгорит ли контроллер? Что надо сделать, чтобы контроллер работал при более высоком напряжении? У меня контроллер отрубается при напряжении батареи в X вольт. Можно ли сдвинуть порог выключения до Y вольт? Как 'прокачать' контроллер, чтобы получился монстр наподобие Льеновского Инфинеона? Итак, перед нами свежеоткрытый контроллер непонятного производителя. Сразу бросаются в глаза характерные детали: В правом нижнем углу видим ногий компаратор LM, значит контроллер поддерживает безсенсорный режим. Провода питания толстый красный и чёрные и фазовые провода толстые синий, жёлтый, зелёный вдоль заднего алюминиевого радиатора сечением 1. Тип микроконтроллера - SPMC65SF Это микроконтроллер китайской разработки, плохо известный и документированный на доступных нам языках, естественно. Также встречаются XC так называемый 'Инфинеон' , STM8 и другие. Заглянем на другую сторону. Здесь мы видим подписанные управляющие сигналы. BreaK High - тормоз при высоком уровне и BreaK Low - тормоз при низком уровне. Традиционно используется управляющий сигнал BKL, его замыкают на землю. LMT - нераспаянный управляющий сигнал. Можно предположить, что это сокращение от английского LiMiT ограничение. Возможно, это включает ограничение скорости. В общем, нужно экспериментировать. SP - от англ. Сюда подаётся выход с ручки газа. Контакт 'HI' запаян на розовый провод, у продавца на китайском сказано что это что-то типа повышенной скорости? LOCK - можно предположить, что этот контакт предназначен для противоугонной системы. Замкнув его на землю, колесо блокирует своё положение. Попытка прокрутить его в любую сторону будет встречать противодействие контроллера. EBS - Electronic Breaking System, в просторечии рекуперативное торможение. К ней припаяно кольцо из провода, который сначала идёт наружу а потом возвращается внутрь контроллера, чтобы впаяться в землю GND. Видимо, если Вам не нужно рекуперативное торможение, предполагается, что Вы это кольцо разрежете. REV - реверс, что же ещё. Замкнут на землю через кольцо из провода. В случае ненужности - разрезать: XX - выведен на разъём автоматического определения двигателя. Данный контроллер имеет очень полезную фичу - при замыкании разъёма автоопределения он 'обнюхивает' двигатель и определяет порядок фазных проводов, датчиков Холла и угол между датчиками. То есть проблема с подбором цветов фазных проводов на этом контроллере неактуальна. YY - непонятный контакт, выяснить что он делает можно только экспериментально. Собственно, это все контакты данного контроллера. На других контроллерах контакты, естественно, другие; определение имеющихся в контроллере функций - работа творческая. Можно также посмотреть в специальной теме, посвящённой поиску назначения контактов контроллеров. Давайте теперь посмотрим, можно ли переделать контроллер для работы на повышенных напряжениях. Логично предположить, что он выдерживает напряжения хотя бы до 58В напряжение полностью заряженной '48В' литий-железофосфатной батареи. Схема контроллера состоит из двух выделяющихся частей: В силовой части напряжение батареи подаётся на силовые ключи которые на алюминевом насесте , также в этой части есть силовой конденсатор и иногда - несколько вспомогательных конденсаторов в районе ключей. На эту часть подаётся полное напряжение батареи, поэтому все детали должны быть расчитаны на интересующее Вас напряжение. Если максимальное рабочее напряжение силовых деталей ниже необходимого Вам напряжения, их необходимо заменить. Например, для работы от литий-полимерной батареи 16S обычно требуется как минимум замена силовых конденсаторов, которые обычно устанавливаются вольтовые в то время как полностью заряженная 16S литий-полимерная батарея выдаёт 67В. Конденсаторы можно заменить на вольтовые, либо на вольтовые. Используйте по возможности конденсаторы с низким сопротивлением ESR. Как правило, чем крупнее конденсатор, тем меньше его внутреннее сопротивление. Вот фотографии новых конденсаторов слева и старых справа , которые были изменены при данной переделке. Как говорится, коментарии излишни. Не стоит менять все конденсаторы подряд, это ненужная и даже вредная работа. Определить конденсаторы под замену можно, руководствуясь следующими правилами. Силовые конденсаторы всегда одной ногой на плюсе батареи, другой - на земле. Соответственно и полярность подключения надо соблюдать. Все силовые конденсаторы, как правило, на одинаковое напряжение посмотрите напряжение на самом толстом конденсаторе. В контроллеры обычно устанавливают вольтовые ключи. Этого хватит по вольтажу для батарей напряжением до 72В. Подробнее про замену ключей см. Низковольтная часть питается через понижающий стабилизатор напряжения, который преобразует напряжение батареи сначала в 12 вольт, а затем второй ступенью - в 5 вольт. Поэтому наша единственная забота - чтобы не сгорела первая ступень стабилизатора, которая преобразует напряжение батареи в 12 вольт, всё остальное заработает автоматически. В большинстве случаев в первой ступени используется простая схема на микросхеме LM, которая преобразует напряжение батареи в 12В. Принципиальное ограничение этой микросхемы - разница между напряжением на входе и на выходе не может превышать 40В. То есть, если использовать только её, напряжение на входе не может превышать 52В. В случае, если напряжение батареи превысит это значение, микросхема может сгореть. Чтобы этого не случилось, перед микросхемой стоит гасящий резистор, на котором обычно 'срезается' ещё примерно 10 вольт. Потребление типового контроллера составляет от 30мА в случае, если датчики мотора не подключены до 60мА в режиме полного хода. Нам необходимо не допустить, чтобы напряжение после резистора было ниже 15 вольт иначе первая ступень стабилизатора не сможет удерживать на выходе напряжение 12В и могут сгореть ключи , но и не больше 52 вольт. Зная эти цифры, легко подсчитать допустимый диапазон входных напряжений при заданном сопротивлении резистора. С таким резистором допустимый диапазон входных напряжений составит: Кроме диапазона допустимых напряжений контроллер имеет так называемое напряжение отсечки. Когда напряжение падает до этой величины, контроллер отключается с целью защиты батареи от переразряда. Иногда, при использовании батарей с нестандартным напряжением, это может быть помехой. Также, в случае если Вы используете батарею со встроенной схемой управления, Вам не нужна эта функция так как за напряжением ячеек батареи следит отдельная схема, и делает это гораздо лучше контроллера индивидуальный контроль ячеек. В таких случаях напряжение отсечки может только помешать полностью использовать ёмкость батареи, отключив контроллер раньше времени. В этом случае можно подкорректировать цепь измерения напряжения батареи, чтобы 'обмануть' микроконтроллер. Как правило, эта цепь состоит из резисторного делителя и конденсатора параллельно нижнему резистору для сглаживания пульсаций. Дальше напряжение с делителя может непосредственно поступать на ножку микроконтроллера, а может через промежуточный защитный резистор. Найти этот делитель достаточно просто. Дело в том, что это единственная цепь помимо низковольтного стабилизатора, которая следует из высоковольтной части напрямую в низковольтную. Например, вглядимся в плату нашего контроллера в том месте, куда подключён плюс батареи:. Плюс батареи поступает через тонкий красный провод который через выключатель питания соединён с толстым красным проводом. Далее мы видим диод с маркировкой М7, который служит для защиты от переполюсовки низковольтной части. Однако цепь замера напряжения должна предшествовать диоду, иначе замер будет неточным. И правда, мы видим отвод от плюса на резистор R Далее резистор R82 соединяется с резистором R77 и далее параллельно с конденсатором C5 соединяется на землю. Похоже, мы нашли искомый делитель напряжения. Обозначим резистор R82 как Rtop, а резистор R77 как Rbot. Тогда на выходе делителя мы будем иметь напряжение: Для изменения порога отключения нам достаточно заменить один из резисторов, предположим Rtop. Тогда формула для вычисления нового значения Rtop будет иметь вид: В китайских контроллерах из соображений низкой стоимости устанавливаются достаточно дешёвые ключи, с не очень хорошими параметрами. Например, широко распространённые ключи ST75NF75 имею сопротивление канала 7 миллиом и выдерживают напряжение до 75 вольт. В рассматриваемом контроллере установлены ключи RUR с сопротивлением канала 6 миллиом, тоже на 75 вольт. Однако, существуют ключи с гораздо более хорошими характеристиками. Например, ключи IRFB имеют сопротивление канала 2. Таким образом, если заменить RUR на IRFB, получим контроллер на грубо вдвое бОльшие токи. Например, рассматриваемый контроллер заявлен как амперный. Тогда после замены ключей мы вполне можем получить амперный контроллер, причём микроскопического размера 6-ключевой! Так что если Ваша батарея умеет выдавать такие токи, такой апгрейд будет контроллеру весьма кстати. Мелкие паяльники, даже если у них задекларирована неземная мощь 60Вт, 80Вт резко охлаждаются при контакте с большими массами металла, каковыми являются все силовые дорожки контроллера. Итак, первым делом выпаиваем старые ключи:. Самую левую микросхему LM не трогаем, она нам ещё пригодится: Теперь прочищаем посадочные отверстия, чтобы новые ключи можно было воткнуть на свои места все сразу. Для этого я использую иглу одноразового шприца и ручную микродрель. Прикручиваем все транзисторы к радиатору не завинчиваем крепко и готовимся их воткнуть в плату:. После этого выравниваем их по высоте хорошо, что у нас осталась одна старая LM для ориентира и аккуратно запаиваем. По возможности, дорожки можно усиливать в том числе за счёт загнутых выводов элементов заменённых конденсаторов и ключей. В итоге получаем почти готовый пропаянный вариант винты радиатора ещё не закручены, правда:. Итак, ключи заменены, но микроконтроллер-то об этом не знает! Чтобы ему объяснить, что теперь он может прокачивать большие токи, самый простой вариант если у Вас не контроллер с перепрограммируемыми параметрами - залудить шунт. Шунт - это скобовидный кусок толстого провода из специального сплава - константана константан практически не изменяет сопротивление при изменении температуры , обычно на самом краю платы:. Чтобы залудить шунт, достаточно нанести на него тонкий слой припоя, покрывающий определённую часть его длины. Не переусердствуйте, потому что если залудить шунт слишком сильно, контроллер будет допускать слишком высокие токи и ключи могут сгореть. В нашем случае сопротивление новых ключей вдвое ниже сопротивления старых, поэтому можно смело шунт залудить наполовину. Если Вы хотите просто чуть улучшить динамику велосипеда без кардинальной переделки контроллера, а контроллер у Вас не работает на пределе своих возможностей то есть не нагревается выше o в процессе езды, например, в длительный подъём , Вы также можете залудить шунт. Лучше всего это делать понемногу, контроллируя каждый раз результат тестовым пробегом с длительным подъёмом. Как только контроллер станет на ощупь сильно тёплым - прекращайте процесс, дальнейшие улучшения возможны только с перепайкой ключей. Ещё одна немаловажная деталь для больших токов - сечение проводов. Сечение проводов питания следует выбирать из расчёта 1 квадратный миллиметр на каждые 10 ампер. То есть, если мы собираемся делать из контроллера амперный, нам понадобится провод сечением не менее 3. В данном случае я так сильно не замахивался, поэтому ограничился новыми проводами на 2. Сечение фазных проводов следует выбирать не тоньше батарейных, но и не намного толще фазных проводов двигателя. В данном случае двигатель использовал фазные провода на 2. Также можно усилить силовые дорожки толстыми медными проводами либо медной оплёткой. Обсуждаемый контроллер уже имел изначально усиленные медной проволокой дорожки, поэтому я их дополнительно почти не усиливал. Итак, лёгким движением руки из контроллера W мы сделали контроллер, способный управляться с более чем киловаттной нагрузкой. Like 3 Show likes. Огромное Спасибо за статью http: Like 1 Show likes. Как убрать отсечку на контроллере Volta 48V W стандарт? Алекс , прошивку скинуть. Минск , А он вроде не программируемый. Алекс , какая у вас скорость? Давыдова , сгорит контролер.