EBike қуат өлшегіші: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен жақында тау велосипедін электрлік велосипедке айналдырдым. Конверсия салыстырмалы түрде жақсы өтті, сондықтан мен жобаны аяқтағаннан кейін секірдім және шайқалған круизге жол тарттым. Мен аккумулятордың зарядтау индикаторына назар аудардым, велосипедтің батарея қуатынан қаншалықты алыс болатынын білмедім. Қуат өлшегіш менің көңіл -күйімді 80% көрсеткен уақыт өте жақсы болды, өйткені мен ұзақ жолды жүріп өттім, аккумулятор батареясы тоқтады. Өндірушіге бақытсыз қоңырау «О, аккумулятордың индикаторы шынымен де жақсы емес - бұл технология әлі жоқ» деген сияқты сөздерге әкелді. Маған одан жақсысы керек еді.

Мен білгім келді, қай редуктор маған ең жоғары тиімділік берді, батареяның сыйымдылығы желдің бағасы қанша болды, қандай қуат деңгейі ең көп мильді жеткізеді, бұл педальға шынымен көмектеседі ме, егер болса, қанша? Қысқасы, мен батареяның мені үйге жеткізетінін білгім келді. Бұл өте маңызды, ойламайсыз ба?

Бұл жоба менің үйге ұзақ педальмен жүруімнің нәтижесі. Негізінен бұл шағын модуль аккумулятор мен электронды велосипедтің кіріс ұяшығының арасында орналасқан, ол ток пен кернеуді бақылайды. Сонымен қатар, доңғалақтың жылдамдық сенсоры жылдамдық туралы ақпарат береді. Бұл сенсорлық деректер жиынтығымен келесі мәндер есептеледі және көрсетіледі:

• Лездік тиімділік - аккумуляторды тұтынудың амп -сағатына километрмен өлшенеді
• Орташа тиімділік - бұл сапар басталған сәттен бастап км/сағ
• Соңғы зарядтаудан бері пайдаланылған AmpHours жалпы саны
• Батарея тогы
• Батарея кернеуі

1 -қадам: маңызды деректер

Лездік тиімділік менің батареяны тұтынуды қалай азайту керектігі туралы барлық сұрақтарға жауап береді. Мен педальды күшейту, электронды қуатты қосу, редукторды ауыстыру немесе желмен күресудің әсерін көре аламын. Ағымдағы сапардың орташа тиімділігі (қуат қосылғаннан кейін) үйге қайту үшін қажет қуатты өлшеуге көмектеседі.

Үйге жету үшін соңғы зарядтау санынан бері қолданылған AmpHours жалпы саны маңызды. Мен білемін, менің аккумуляторым (10 сағат) болуы керек, сондықтан менің қалған сыйымдылығымды білу үшін көрсетілген санды 10 -дан ақылмен алып тастау керек. (Мен мұны бағдарламалық жасақтамада AH қалғанын көрсету үшін жасаған жоқпын, сондықтан жүйе кез келген көлемдегі аккумулятормен жұмыс істейді және мен батареяның 10 AH екеніне сенбеймін.)

Батареяның ток тұтынуы қызықты, себебі ол қозғалтқыштың қаншалықты жұмыс істейтінін көрсете алады. Кейде қысқа тік көтерілу немесе құмды созылу батареяны тез азайтады. Сіз кейде велосипедті төмен қарай көтеріп, көтергіш дроссель тұтқасына қол жеткізгеннен гөрі жақсы екенін білесіз.

Батарея кернеуі - батарея күйінің резервтік көрсеткіші. Менің 14 ұялы аккумуляторым кернеу 44 вольтке жеткенде толығымен таусылады. 42 вольттан төмен, мен жасушаларға зақым келтіру қаупі бар.

Сондай -ақ, BBSHD қозғалтқыш жүйесімен бірге келетін стандартты Bafang C961 дисплейіне орнатылған менің дисплейімнің суреті көрсетілген. Назар аударыңыз, C961 қуатты түрде менің батареямның толық екеніне сендіреді, ал шын мәнінде батареяның заряды 41% -ға (4 AH 10 батареядан).

2 -қадам: Блок -схема және схема

Жүйенің блок -схемасы eBike Power Meter кез келген аккумулятор / eBike қуат жүйесімен қолдануға болатынын көрсетеді. Велосипед жылдамдығының стандартты датчигін қосу қажет.

Неғұрлым егжей -тегжейлі блок -схема eBike Power Meter құрайтын негізгі схемалық блоктарды көрсетеді. 2x16 таңбалы 1602 СКД PCF8574 I2C интерфейс тақтасы бекітілген.

Схема өте қарапайым. Резисторлар мен конденсаторлардың көпшілігі өңдеу мен дәнекерлеуді жеңілдету үшін 0805 болып табылады. Тұрақты токтың түрлендіргіші 60 вольтты аккумулятордың шығуына төтеп беру үшін таңдалуы керек. 6,5 Вольт шығысы Arduino Pro Micro -дегі 5 Вольтты реттегіштің кернеуінен асып түсу үшін таңдалады. LMV321 рельс -теміржол шығысына ие. Ағымдағы сенсорлық тізбектің (16.7) күші.01 Ом ток сезгіш резисторы арқылы 30 Ампер 5 Вольтты шығаратын етіп таңдалады. Ағымдағы сезімтал резистор 30 амперде 9 ватт максимумға бағалануы керек, бірақ мен онша қуатты (1,5 киловатт) пайдаланбаймын деп ойлап, шамамен 14 амперге (750 ватт қозғалтқыш қуаты) есептелген 2 ватт резисторды таңдадым.).

3 -қадам: ПХД

ДК өлшемі жобаның көлемін азайту үшін жасалды. DC-DC коммутациялық қоректендіру тақтаның жоғарғы жағында орналасқан. Аналогты ток күшейткіші төменгі жағында орналасқан. Құрастырудан кейін дайын тақта Arduino Pro Micro -ге бес (RAW, VCC, GND, A2, A3) қатты сымдары бар, тесік резисторларынан ажыратылады. Магниттік доңғалақ сенсоры Arduino түйрегішіне «7» (осылайша белгіленген) тікелей жерге қосылады. Жылдамдық сенсорына қосылу үшін қысқа домалақ пен 2 істікшелі коннекторды дәнекерлеңіз. СКД үшін 4 істікшелі қосқышқа тағы бір шоқты қосыңыз.

СКД мен I2C интерфейс тақтасы пластикалық корпусқа орнатылған және рульге бекітілген (мен ыстық еріген желімді қолдандым).

Тақтаны OshPark.com сайтынан алуға болады - іс жүзінде сіз $ 4 -тен төмен 3 тақтаны жеткізіліммен қоса аласыз. Бұл жігіттер ең мықты!

Қысқаша сиденоттар - Мен схемалық түсіру мен орналасу үшін DipTrace қолдандым. Бірнеше жыл бұрын мен DipTrace -те бар барлық ақысыз бағдарламалық қамтамасыз етудің схемалық түсірілімдерін / ПХД орналасу пакеттерін қолданып көрдім. Өткен жылы мен осындай сауалнама жүргіздім және мен үшін DipTrace жеңімпаз болды деген қорытындыға келдім.

Екіншіден, доңғалақ сенсорының орнатылу бағыты маңызды. Сенсордың осі магнит сенсордың жанынан өтетін жолға перпендикуляр болуы керек, әйтпесе сіз қос импульс аласыз. Балама - сенсорды магнитке қарайтын етіп орнату.

Ақырында, механикалық қосқыш болғандықтан, сенсор 100 -ден астам АҚШ -қа қоңырау шалады.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Жобада ATmega32U4 процессоры бар Arduino Pro Micro қолданылады. Бұл микроконтроллер Arduino ATmega328P қарапайым процессорына қарағанда бірнеше ресурстарға ие. Arduino IDE (интеграцияланған даму жүйесі) орнатылуы керек. TOEOLS үшін IDE орнатыңыз | ТАҚТА | ЛЕОНАРДО. Егер сіз Arduino ортасын білмесеңіз, бұл сіздің көңіліңізді түсірмеуін өтінеміз. Arduino инженерлері мен дүниежүзілік салымшылар отбасы микроконтроллерлерді әзірлеудің өте оңай жүйесін құрды. Кез келген жобаны жылдамдату үшін алдын ала тексерілген кодтың үлкен көлемі бар. Бұл жобада салымшылар жазған бірнеше кітапханалар пайдаланылады; EEPROM қол жетімділігі, I2C байланысы және СКД басқару және басып шығару.

Сізге кодты өзгерту қажет болуы мүмкін, мысалы, дөңгелектің диаметрі. Кіріңіз!

Код салыстырмалы түрде қарапайым, бірақ қарапайым емес. Менің көзқарасымды түсіну үшін біраз уақыт қажет болуы мүмкін. Доңғалақ сенсоры үзіліспен басқарылады. Дөңгелек сенсорының дебиторы таймерден басқа үзілісті қолданады. Үшінші мерзімді үзіліс тапсырмаларды жоспарлаушының негізін құрайды.

Орындықта тестілеу оңай. Мен жылдамдық датчигін модельдеу үшін 24 вольтты қуат көзі мен сигнал генераторын қолдандым.

Бұл код батарея зарядының төмендігі туралы ескертуді (дисплейдің жыпылықтауы), сипаттамалық түсініктемелерді және қатені түзету туралы есептерді қамтиды.

5 -қадам: Барлығын жинау

«MTR» деп аталатын тақта қозғалтқышты басқару схемасына оң қосылуға өтеді. «BAT» деп аталатын төсем батареяның оң жағына өтеді. Қайтару сымдары жиі кездеседі және PWB қарама -қарсы жағында.

Барлығы тексерілгеннен кейін, жинақты қысқышқа орап, батарея мен мотор контроллерінің арасына орнатыңыз.

Arduino Pro Micro -дегі USB қосқышы қол жетімді болып қалатынын ескеріңіз. Бұл коннектор өте нәзік, сондықтан мен оны ыстық еріген желімнің мол қолданылуымен нығайттым.

Егер сіз оны құруды шешсеңіз, соңғы бағдарламалық жасақтаманы алу үшін хабарласыңыз.

Қорытынды түсініктеме ретінде, Bafang мотор контроллері мен дисплей консолі арасындағы байланыс протоколының қол жетімді еместігі өкінішті, себебі контроллер осы аппараттық схема жинайтын барлық мәліметтерді «біледі». Хаттаманы ескере отырып, жоба әлдеқайда қарапайым және таза болар еді.

6 -қадам: Дереккөздер

DipTrace файлдары - сізге DipTrace ақысыз нұсқасын жүктеу және орнату қажет болады, содан кейін.asc файлдарынан схемасы мен орналасуын импорттаңыз. Gerber файлдары бөлек қалтаға енгізілген -

Arduino - IDE сәйкес нұсқасын жүктеңіз және орнатыңыз -

Корпус, «DIY пластикалық электроника жобасының қорапшасы 3.34» L x 1.96 «W x 0.83» H « -

LM5018-https://www.digikey.com/product-detail/kz/texas-in…

LMV321 -

Индуктор-https://www.digikey.com/product-detail/kz/wurth-el…

СКД -

I2C интерфейсі -

Arduino Pro Micro -