Открытый контроллер BLDC

[Сергей600]

Потрясающий проект! Искал такой полгода назад, в основном на гитхаб, но не нашел - плохо старался...
Имею заводскую раму электровелосипеда с кареточным мотором Panasonic. Родную электронику пришлось "выбросить", так как она работает только с фирменными компонентами и ограничивает 250Вт\25км\ч, а батарея 430Вт*ч со временем зарядки 3+ часов... Баловство...

Есть интерес применить ваш контроллер. Сам знаком и с Кикад, и с программированием микроконтроллеров stm32, но знания не фундаментальные, фрагментарные...

А почему ограничились напряжением батареи 50В? Дисишки не самые удачные в этом плане до 60В. В Тонгшенге стоят, которые переваривают 80В.
https://opensourceebikefirmware.bitbucket.io/development_tsdz2/About_Tongsheng_TSDZ2_mid_drive_motors--Motor_controller.html

XL7005: seems there are 2 of this ICs being used, one on top of the PCB and other under.
• 150KHz fixed frequency PWM buck (step-down) DC/DC converter, capable of driving a 0.4A
• Wide 5V to 80V Operation Voltage
• Output Adjustable from 1.25V to 20V
• over current protection function is built inside

Мосфеты высокотоковые, но держат только 60В. Зато контроллеры с запасом до 160В?

Я у себя использую 54В конфиг 18s lifepo4. Вместо 36В lion.
Правильно я понимаю, что повышение напряжения снижает нагрев обмоток двигателя при той же мощности на валу?

[edw123]

Правильно я понимаю, что повышение напряжения снижает нагрев обмоток двигателя при той же мощности на валу?

Не, не снижают, разве что немного. КПД считается от мощности. Более того, напряжение батареи и напряжение мотора - разные вещи и средний ток на моторе с повышением напряжения батареи может даже вырасти.

[amaora]

Как то так все компоненты подобрал на 60в. Транзисторы с низким Rdson. Усилители сигнала с шунтов. Не только входной преобразователь.

Версия на большее напряжение планируется (~120в), но не в ближайшее время, пока другие дела.

[p3846]

[user]amaora[/user], Добрый день, хотел бы воспроизвести вашу плату. Сейчас в репозитории лежит пятая версия. Это готовый вариант к использованию? У меня интерес исключительно образовательного характера для изучения вопросов регулирования.

[amaora]

Да, rev5a можно собирать, как и другие ревизии, работающие все были. Обратите внимание на:

1) Напряжение питание драйверов затворов, там сделано около 10.2в вместо 12в которые указаны на схеме. Так гораздо меньше выбросы перенапряжения при переключении. Номиналы делителей я исправлял в релизных файлах.

2) Все ещё нет чертежа корпуса для rev5a. Найдите радиатор который надо прижать через терморезинку к нижней поверхности платы. Без радиатора будет локальный перегрев транзисторов, медленно тепло расходится.

3) Как-то получилось поставить C14 и C16 номиналом 0.1 мкф, которые на регуляторе питания ядра STM32. Должны быть 2.2 мкф по документации. Но всегда работало и так. Ошибка во всех ревизиях.

[Thunder_blade]

[user]amaora[/user], А можно заменить транзисторы на что-то другое ? или на 14S батарее и так можно использовать?

[amaora]

В таком корпусе бывают разные транзисторы. Можно например IPT012N08N5 (1.2 mOhm, 80v). Не пробовали, не знаю какие будут формы напряжений, выбросы.

Не забываете, что входной DC/DC терпит не более 60в, усилители на фазных шунтах не более 70-85в, конденсаторы 63в.

По аккумуляторам:
- liion не более 12S (если очень хочется, пробовали 13S, не лопнуло, но это уже не безопасно);
- lifepo4 не более 14S-15S.

[Thunder_blade]

[user]amaora[/user], Ясно, Спасибо за советы, может как то надумаю повторить

[lomax]

amaora, скажите пожалуйста, чем обусловлена емкость конденсаторов ?

вроде 2x680 мкФ

[amaora]

amaora, скажите пожалуйста, чем обусловлена емкость конденсаторов ?

По габаритам, сколько уместилось. Получилось, что ёмкости достаточно или даже избыток, а допустимый RMS ток сильно превышен. В тяжёлых и длительных режимах будут перегреваться.

[AlexS4]

если кто не видел, вот платы под TO247 корпуса , от [user]7134956[/user].   

[lomax]

По габаритам, сколько уместилось. Получилось, что ёмкости достаточно или даже избыток, а допустимый RMS ток сильно превышен. В тяжёлых и длительных режимах будут перегреваться.

Так для питания от аккумуляторов особо большой емкости не нужно, а вот допустимые RMS всегда хорошо, а для этого хороши не электролиты, разве нет?
в проекте от st забацали керамику   

[amaora]

Большая ёмкость бывает нужна в некоторых случаях. Например аварийное отключение аккумулятора во время регенерации (можно в добавок ещё и с ослаблением поля, чтобы не казалось слишком просто), ёмкость возьмёт на себя импульс тока пока программная часть реагирует.

Ну и я не копал в этом направлении. Надо смотреть чтобы не попался плохой диэлектрик, чтобы под номинальным напряжением и во всем диапазоне температур была необходимая ёмкость. Наверно это будет дороже электролитов.

[lomax]

Большая ёмкость бывает нужна в некоторых случаях. Например аварийное отключение аккумулятора во время регенерации (можно в добавок ещё и с ослаблением поля, чтобы не казалось слишком просто), ёмкость возьмёт на себя импульс тока пока программная часть реагирует.

спасибо, исчерпывающе

[Сергей600]

если кто не видел, вот платы под TO247 корпуса , от [user]7134956[/user].

А есть исходники? Схема выложили в pdf. Прошивка полностью своя...

Посмотрел плату rev5a. 6ой синий слой имеет всего одну дорожку. Так ли нужны 8 слоев? 4-слойная в производстве намного дешевле.
По-видимому слои были добавлены, что отводить тепло? 4 слоя будет более чем достаточно?

Подсистема питания низкого напряжения, конечно, громоздкая. Интересно, можно ли ее вывести на второй этаж ну или упростить без потери надежности?

[AlexS4]

[user]Сергей600[/user], я к этой разработке отношения не имею, но подозреваю можно обойтись оригинальной fw.  там зачемто добавили 3й датчик тока, для симметрии видимо)).
имхо если уж TO247 то нет никакого смысла делать компактно и засовывать силовые дорожки в слои, на 1-2 слоя развести с внешними силовыми шинами. напр классическая штампованная медная пластина с впаиваемыми усиками.

Подсистема питания низкого напряжения, конечно, громоздкая. Интересно, можно ли ее вывести на второй этаж ну или упростить без потери надежности?

надо только иметь ввиду что неожиданная просадка напряжения для управления затворами может вызвать разрушение транзисторов (если нет его отслеживения).   самое компактное это 1 импульсный степдаун до 12..15v + линейный до 3.3/5V но зачем? 
еще я бы ввел защиту от пробоя ключа в степдаун преобразователе изменив схему накачки L или добавив защитный тирристорный замыкатель.

[Sonar]

еще я бы ввел защиту от пробоя ключа в степдаун преобразователе изменив схему накачки L или добавив защитный тирристорный замыкатель.

можно сделать проще. Быстрый предохранитель + мощный стабилитрон после него. Ещё и защита от переполюсовки этой линии появится

[AlexS4]

Быстрый предохранитель

резистор 0603 10..30R - самый быстрый предохранитель там)