Як зручно вирішити проблему поїздок на короткі відстані?Спільне використання велосипедів?електричний автомобіль?автомобіль?Або новий тип електричного скутера?
Уважні друзі побачать, що маленькі та портативні електричні самокати стали першим вибором для багатьох молодих людей.
Різні електросамокати
Найпоширенішою формою електросамокатів є L-подібна цільна рама, виконана в мінімалістичному стилі.Кермо може бути вигнутим або прямим, а рульова колонка та кермо зазвичай знаходяться під кутом близько 70°, що може показати криволінійну красу комбінованого вузла.У складеному вигляді електросамокат має «одноподібну» структуру.З одного боку, він може представляти собою просту і красиву складену конструкцію, а з іншого боку, його легко носити з собою.
Електросамокати дуже популярні серед усіх.Крім форми, є маса переваг:
Портативний: розмір електричних скутерів, як правило, невеликий, а корпус, як правило, виготовлений із алюмінієвого сплаву, який є легким і портативним.У порівнянні з електричними велосипедами, електричні скутери можна легко завантажити в багажник автомобіля або перевозити в метро, автобусі тощо, їх можна використовувати в поєднанні з іншими засобами пересування, що дуже зручно.
Захист навколишнього середовища: він може задовольнити потреби подорожей з низьким вмістом вуглецю.У порівнянні з автомобілями, тут не потрібно турбуватися про міські пробки та труднощі з паркуванням.
Висока економія: електричний скутер живиться від літієвої батареї, батарея довга і споживання енергії низьке.
Ефективність: електричні скутери зазвичай використовують синхронні двигуни з постійними магнітами або безщіточні двигуни постійного струму.Двигуни мають велику потужність, високий ККД і низький рівень шуму.Як правило, максимальна швидкість може досягати понад 20 км/год, що набагато швидше, ніж спільні велосипеди.
Склад електросамоката
Для прикладу вітчизняного електросамоката у всьому автомобілі більше 20 деталей.Звичайно, це не все.Всередині кузова автомобіля також є материнська плата системи керування двигуном.
Електродвигуни скутерів зазвичай використовують безщіточні двигуни постійного струму або синхронні двигуни з постійними магнітами потужністю в сотні ват і спеціальні контролери.Для керування гальмами зазвичай використовується чавун або композитна сталь;літієві батареї мають різну ємність, яку можна регулювати відповідно до ваших фактичних потреб.Вибирайте, якщо у вас є певні вимоги до швидкості, намагайтеся вибирати акумулятор вище 48В;якщо у вас є вимоги до запасу ходу, спробуйте вибрати акумулятор ємністю понад 10 Ач.
Конструкція кузова електричного скутера визначає його міцність і вагу.Він повинен мати вантажопідйомність щонайменше 100 кілограмів, щоб переконатися, що скутер достатньо міцний, щоб витримати випробування на вибоїстих дорогах.В даний час найбільш часто використовуваним електричним скутером є алюмінієвий сплав, який не тільки відносно легкий, але також чудово міцний.
Панель приладів може відображати таку інформацію, як поточна швидкість і пробіг, і зазвичай вибираються ємнісні сенсорні екрани;шини зазвичай бувають двох типів, безкамерні шини та пневматичні шини, і безкамерні шини є відносно дорогими;для полегшеної конструкції рама зазвичай виготовляється з алюмінієвого сплаву.Такий звичайний електричний скутер зазвичай продається за 1000-3000 юанів.
Основний аналіз технології електричних самокатів
Якщо компоненти електросамоката розбирати та оцінювати по черзі, то вартість двигуна та системи керування є найвищою.Водночас вони також є «мозком» електросамоката.Початок, робота, просування й відступ, швидкість і зупинка електричного скутера залежать від усіх систем керування двигуном у скутерах.
Електричні самокати можуть працювати швидко та безпечно, і мають високі вимоги до продуктивності системи керування двигуном, а також високі вимоги до ефективності двигуна.У той же час, як практичний засіб транспортування, система керування двигуном повинна витримувати вібрацію, витримувати суворі умови та мати високу надійність.
MCU працює через джерело живлення та використовує інтерфейс зв’язку для зв’язку із зарядним модулем і блоком живлення та модулем живлення.Модуль приводу затвора електрично з’єднаний із головним контролером MCU та керує двигуном BLDC через схему керування OptiMOSTM.Датчик положення Холла може визначити поточне положення двигуна, а датчик струму та датчик швидкості можуть утворювати подвійну замкнуту систему керування для керування двигуном.
Після того, як двигун починає працювати, датчик Холла визначає поточне положення двигуна, перетворює сигнал положення магнітного полюса ротора в електричний сигнал і надає правильну інформацію про комутацію для електронної схеми комутації для керування перемикачем трубки перемикача живлення. у стані схеми електронної комутації та подайте дані назад до мікроконтролера.
Датчик струму і датчик швидкості утворюють подвійну замкнуту систему.Різниця швидкостей вводиться, а регулятор швидкості виводить відповідний струм.Потім різниця між струмом і фактичним струмом використовується як вхідний сигнал контролера струму, а потім відповідний ШІМ виводиться для приводу ротора з постійним магнітом.Постійно обертайте для контролю заднього ходу та швидкості.Використання подвійної замкнутої системи може підвищити захист від перешкод системи.Система подвійного замкнутого контуру збільшує контроль зворотного зв’язку струму, що може зменшити перевищення та перенасичення струму та отримати кращий ефект керування, що є ключем до плавного руху електричного скутера.
Крім того, деякі скутери оснащені електронними антиблокувальними системами гальм.Система визначає швидкість колеса за датчиком швидкості колеса.Якщо він виявляє, що колесо заблоковано, він автоматично контролює силу гальмування заблокованого колеса, щоб воно перебувало в стані кочення та ковзання (швидкість бокового ковзання становить приблизно 20%), забезпечуючи безпеку власник електросамоката.
Рішення мікросхеми електричного скутера
Через безпечне обмеження швидкості потужність звичайних електричних скутерів обмежена від 1 до 10 кВт.Для системи керування та акумулятора електричного скутера Infineon пропонує комплексне рішення:
Схема апаратної конструкції звичайної системи керування скутером показана на малюнку нижче, яка в основному включає MCU приводу, схему приводу затвора, схему приводу MOS, двигун, датчик Холла, датчик струму, датчик швидкості та інші модулі.
Найважливіше в електросамокатах – безпечна їзда.У попередньому розділі ми представили, що існує 3 замкнуті цикли для забезпечення безпеки електричних самокатів: струм, швидкість і Холл.Для цих трьох основних пристроїв замкнутого циклу – датчиків, Infineon пропонує різноманітні комбінації датчиків.
Позиційний перемикач Холла може використовувати перемикач Холла серії TLE4961-xM, наданий Infineon.TLE4961-xM — це інтегрована засувка на ефекті Холла, розроблена для високоточних застосувань із чудовою напругою джерела живлення та діапазоном робочих температур і температурною стабільністю магнітного порогу.Перемикач Холла використовується для визначення положення, має високу точність визначення, має функції захисту від зворотної полярності та захисту від перенапруги, а також використовує невеликий корпус SOT для економії місця на друкованій платі.
Датчик струму використовує датчик струму Infineon TLI4971:
TLI4971 — це високоточний мініатюрний безсерцевий магнітний датчик струму Infineon для вимірювання змінного та постійного струму з аналоговим інтерфейсом і подвійним швидким виходом для виявлення перевантаження по струму та пройшов сертифікацію UL.TLI4971 уникає всіх негативних ефектів (насиченість, гістерезис), характерних для датчиків, які використовують технологію щільності потоку, і оснащений внутрішньою самодіагностикою.Цифрова аналогова технологія TLI4971 із запатентованою цифровою компенсацією напруги та температури забезпечує чудову температурну стабільність і термін служби.Принцип диференціального вимірювання забезпечує чудове придушення поля розсіювання під час роботи в суворих умовах.
Датчик швидкості використовує Infineon TLE4922, активний датчик Холла, ідеальний для визначення руху та положення феромагнітних і постійних магнітних структур, додатковий модуль самокалібрування реалізований для оптимальної точності.Він має діапазон робочої напруги 4,5-16 В і поставляється в невеликому корпусі PG-SSO-4-1 з підвищеною стійкістю до електростатичного розряду та електромагнітної сумісності.
Навички фізичного проектування апаратного забезпечення електричного скутера
Електричні скутери також мають деякі особливості конструкції.В апаратній частині використовується інтерфейс, як правило, багатоінтерфейсний штекер золотого пальця, що зручно для стабільності та надійності електричного з’єднання.
На системній платі керування MCU розташований посередині друкованої плати, а схема керування затвором розташована трохи далі від MCU.Під час проектування слід звернути увагу на розсіювання тепла схеми приводу затвора.Гвинтові клемні роз’єми живлення передбачені на платі живлення для з’єднання сильного струму через мідні клемні колодки.Для кожного виходу фази дві мідні смужки утворюють з’єднання шини постійного струму, з’єднуючи всі паралельні напівмости цієї фази з батареєю конденсаторів і джерелом живлення постійного струму.До виходу напівмоста паралельно підключається ще одна мідна смужка.
Час публікації: 23 грудня 2022 р