So wählen Sie die Controller-Wattleistung für ein elektrisches Dreirad aus

Um die Wattleistung des Controllers für ein elektrisches Dreirad auszuwählen, beginnen Sie mit der dokumentierten Nennleistung des Motors und der vom Hersteller des Controllers angegebenen Motorkompatibilität. Überprüfen Sie dann den Batteriespannungsbereich, die Batterie- und Motorstromgrenzen, die Dauerbetriebsbedingungen und die Steuerschnittstellen. Ein Watt-Etikett hilft bei der Identifizierung von Kandidaten; Diese zusätzlichen Prüfungen stellen fest, ob ein Kandidat zum Fahrzeug passt.

Dies ist wichtig, wenn Sie einen Ersatzcontroller beschaffen oder einen Antriebsstrang für ein Lastendreirad oder eine E-Rikscha spezifizieren. Zwei Controller mit der gleichen Wattzahl-Kennzeichnung können unterschiedliche Stromgrenzen, Kühlanforderungen oder Signalanschlüsse haben. Ebenso stellt eine höhere angegebene Wattzahl keine Kompatibilität mit einem bestimmten Motor dar.

Was bedeutet eigentlich die Wattzahl eines Controllers?

Nennleistung des Motors, elektrischer Eingang und Wellenausgang

In einer Diskussion über den Antriebsstrang können drei Leistungswerte auftreten:

• Angegebene Motorleistung: die vom Lieferanten angegebene Motornennleistung oder den Kompatibilitätsbereich.
• DC-Eingangsleistung des Controllers: elektrische Energie, die von der Batterie in den Controller gelangt.
• Motorwellenleistung: Vom Motor gelieferte mechanische Leistung nach Steuerungs- und Motorverlusten.

Diese Werte beschreiben verschiedene Punkte im System. Ein Produktfeld mit der Bezeichnung „Motornennleistung“ sollte als angegebene Motorleistungsreferenz gelesen werden, sofern der Hersteller keine spezifischere Definition bereitstellt. Es stellt allein keine kontinuierliche Steuerungseingangsleistung oder gemessene Wellenausgangsleistung her. Die Unterscheidung zwischen elektrischem Eingang, elektrischer Motorleistung und Umwandlungsverlusten wird in der Dokumentation der maxon-Steuerung erläutert. maxon-Support

Lesen der tatsächlichen Controller-Spezifikationen

Zwei Controller-Einträge auf der ECOGO-Website veranschaulichen, warum die Feldnamen wichtig sind:

Veröffentlichtes Feld	1000–1500 W 24-MOSFET-Controller	1500–3000 W 36-MOSFET-Controller
Nennleistung des Motors	1000–1500 W	1500–3000 W
MOSFET-Anzahl	24	36
Ausgangsspannung	48V / 60V / 72V	48V / 60V / 72V
Ausgangsstrom	50–60 A	85–100 n. Chr

Auf den Seiten wird nicht definiert, ob „Ausgangsstrom“ Batteriestrom oder Motorphasenstrom bedeutet oder ob es sich um Dauer- oder Kurzzeitstrom handelt. Die Multiplikation einer dieser Zahlen mit einer aufgeführten Spannung würde daher zu einer Nennleistung führen, die in den veröffentlichten Informationen nicht festgelegt ist. Ecogo

Bei einem Motor mit einer Nennleistung von 1500 W ist dieser Wert in beiden aufgeführten Motorleistungsbereichen enthalten. Dabei handelt es sich um eine Auswahlliste und nicht um eine vollständige Übereinstimmung: Die aktuellen Definitionen, die Spannungskonfiguration, die Motorsteuerungsanforderungen und die Betriebslast entscheiden immer noch über die Eignung.

Passen Sie das Batteriespannungsfenster an, bevor Sie die Leistung vergleichen

Die Nennspannung einer Batterie ist ein Systemkennzeichen. Seine Spannung ändert sich mit dem Ladezustand und der Betriebslast. Der Controller muss den tatsächlichen Versorgungsbedingungen gerecht werden, einschließlich der vollständig geladenen Batterie und der während des Betriebs auftretenden niedrigeren Spannung. Die Spannungsrichtlinie von maxon unterscheidet explizit zwischen diesen oberen und unteren Versorgungsbeschränkungen. maxon-Support

Vergleichen Sie drei Artikel:

1. Die Batteriedaten: Nennspannung, maximale Ladespannung und erwartete Spannung unter Last.
2. Die Daten des Verantwortlichen: zulässiger Betriebsbereich, absolute maximale Nennleistung und konfigurierte Spannungsschutzgrenzen.
3. Der erforderliche Motorbetriebspunkt: die Geschwindigkeit und das Drehmoment, die der Antrieb innerhalb dieses Versorgungsbereichs aushalten muss.

Ein absolutes Maximum ist ein Grenzwert und kein normales Betriebsziel. Eine nominell passende Batterie und Steuerung benötigen dennoch eine zum Fahrzeug passende Reichweite.

Die obigen ECOGO-Auflistungen zeigen 48 V, 60 V und 72 V. Diese Liste allein beweist nicht, dass jedes gelieferte Gerät automatisch alle drei Systeme unterstützt. Bestätigen Sie die für die Bestellung gelieferte Spannungsversion oder Konfiguration, einschließlich der Schutzeinstellungen.

Trennen Sie den Batteriestrom vom Motorphasenstrom

Schätzen Sie die Eingangsleistung am Batterieanschluss

Während des Motorbetriebs wird batterieseitiger Strom über den DC-Versorgungsanschluss des Controllers gezogen, während Motorphasenstrom in den Wicklungen fließt. Eine PWM-Leistungsstufe verändert die am Motor anliegende effektive Spannung. Der motorseitige Strom kann daher den durchschnittlichen Batteriestrom übersteigen, ohne zusätzliche Leistung zu erzeugen; Die Lesungen beschreiben verschiedene Seiten der Konvertierung. Ihr Verhältnis hängt von den Betriebsbedingungen und der Art und Weise der Strommessung ab. maxon-Support

Für annähernd konstante Gleichspannung und Gleichstrom:

Eingangsleistung des Controllers ≈ DC-Busspannung × Batteriestrom

Betrachten Sie eine hypothetische Messung von 60 V am Reglereingang unter Last und 30 A Batteriestrom:

60 V × 30 A = 1800 W oder ca. 1,8 kW elektrische Aufnahme.

Dabei handelt es sich weder um eine Messung der Wellenleistung noch um eine aus einem Produktnamen abgeleitete Dauerleistung. Wenn das gleiche System über einen separat angegebenen Phasenstromwert von 60 A verfügt, ergibt die Multiplikation von 60 V mit diesem Wert keine Eingangs- oder Wellenleistung von 3,6 kW.

Wenn Spannung und Strom stark schwanken, erfordert eine genaue Durchschnittsleistung die Mittelung ihres Momentanprodukts über denselben Zeitraum. Die Multiplikation unabhängiger Messwerte oder Durchschnittswerte aus unterschiedlichen Betriebsbedingungen kann zu einem irreführenden Ergebnis führen.

Vergleichen Sie aktuelle Grenzwerte auf derselben Grundlage

Aktuelle Spezifikation	Was hilft bei der Beurteilung	Definition erforderlich
Batterieseitiger Strom	Kompatibilität mit der Batterie und dem Batteriemanagementsystem (BMS)	Kontinuierliches Limit, temporäres Limit und zulässige Dauer
Motorphasenstrom	Kompatibilität mit den elektrischen und thermischen Anforderungen des Motors	Messkonvention, kontinuierlicher Grenzwert und temporärer Grenzwert

Stromstärke und Betriebsdauer sind separate Fragen. „Spitze“ kann die Spitze einer elektrischen Wellenform oder eine vorübergehende Überlastung bedeuten. RMS-Strom ist eine weitere Messkonvention; es ist kein Synonym für Dauerstrom.

Das KLS-H-Handbuch von Kelly bietet ein Beispiel für eine Controller-Familie mit separaten Einstellungen für Batteriestrom und Motorstrom. Holen Sie sich bei einer ECOGO-Bestellung die Definitionen für das tatsächliche Modell ein, bevor Sie dessen veröffentlichte aktuelle Zahl zur Auswahl eines BMS oder zur Beurteilung der Motorkompatibilität verwenden. media.kellycontroller.com

Überprüfen Sie Dauerbetrieb, Spitzendauer und Kühlung

Eine vorübergehende Nennstromstärke ist nur dann sinnvoll, wenn ihre zulässige Dauer und die thermischen Bedingungen bekannt sind. Die Dauerfähigkeit hängt auch von der spezifizierten Installation und Kühlanordnung ab. Die KLS-H-Dokumentation von Kelly trennt Dauer- und Spitzenwerte und gibt Anforderungen an die Installation von Kühlkörpern an, die veranschaulichen, warum diese Bedingungen zu den aktuellen Zahlen gehören. media.kellycontroller.com

Vergleichen Sie bei einem funktionierenden Dreirad den erforderlichen Strom über den Betriebszyklus mit den dokumentierten Grenzwerten. Eine kurze Beschleunigung, wiederholtes Anfahren unter Last und ein anhaltender Steigflug stellen unterschiedliche Anforderungen an den Antrieb. Das Abschließen einer Beschleunigung beweist nicht, dass die gleiche Leistung wiederholt oder kontinuierlich aufrechterhalten werden kann.

Der Betrieb bei niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment verdient Aufmerksamkeit. Die Wellenleistung hängt sowohl vom Drehmoment als auch von der Drehzahl ab, während der Motorstrom bei niedriger Drehzahl beträchtlich bleiben kann. Eine bescheidene mechanische Leistungszahl bedeutet daher keine geringe thermische Belastung. Der Motortreiber-Auswahlleitfaden von TI behandelt Spannung, Strom, Verlustleistung und Betriebsbedingungen als miteinander verbundene Designüberlegungen. ti.com

Legen Sie für jeden Kandidaten Folgendes fest:

• Die kontinuierlichen Batterie- und Phasenstromgrenzen unter den vorgesehenen Kühlbedingungen.
• Die vorübergehenden aktuellen Grenzwerte, die Dauer und etwaige Wiederherstellungsanforderungen.
• Die zulässigen Umgebungs- und Montagebedingungen, einschließlich eventueller thermischer Leistungsminderung.
• Ob der Motor, die Steuerung und die Batterie denselben wiederholten Betrieb unterstützen können.

Ein leistungsstärkerer Controller liefert nicht automatisch mehr Leistung an den Motor: Auch die angewandten Einstellungen und der Betriebsbedarf spielen eine Rolle. Auch zwei Wattangaben allein können nicht aussagen, dass eine Paarung überhitzt. Der nützliche Vergleich besteht zwischen den erforderlichen Betriebsbedingungen und den dokumentierten Grenzen der gesamten Kombination.

Was die MOSFET-Anzahl Ihnen sagen kann – und was nicht

MOSFETs sind Schaltgeräte in der Leistungsstufe des Controllers. Ihre Zahl beschreibt einen Aspekt des Designs, bietet jedoch keine universelle Umrechnung von der Geräteanzahl in die Wattleistung des Controllers.

In den Leitlinien von TI zu parallelen Leistungs-MOSFETs werden Faktoren wie Leitungswiderstand, Stromaufteilung, Gate-Ansteuerung, Layout und thermische Kopplung erörtert. Diese Variablen erklären, warum die Anzahl der Geräte allein nicht ausreicht, um die aktuelle Leistungsfähigkeit, Effizienz oder Zuverlässigkeit festzustellen. Möglicherweise sind mehr Geräte Teil eines Designs mit höherem Strom, aber der fertige Controller benötigt immer noch seine eigenen Nennwerte und Betriebsbedingungen. TI.com

Der ECOGO-Katalog bietet einen nützlichen Vergleich. Neben der oben aufgeführten Liste mit 1000–1500 W und 24 MOSFETs gibt es auch die 1000–1200 W 24-MOSFET-Controller listet unter „Ausgangsstrom“ 50–55 A auf. Die beiden Produkte haben die gleiche MOSFET-Anzahl, bieten jedoch unterschiedliche Motorleistungs- und Strombereiche. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Spezifikationen jedes Modells zu lesen. Es wird nicht festgestellt, welches Modell effizienter ist. Ecogo

Verwenden Sie „24 MOSFET“ oder „36 MOSFET“, um eine Produktkonfiguration zu identifizieren. Treffen Sie bei der Auswahl definierte Stromgrenzen, Kühlbedingungen und Motorkompatibilität.

Treffen Sie die endgültige Entscheidung für Motor und Fahrzeug

Bestätigen Sie Steuerungstyp, Rückmeldung und Signalkompatibilität

Die elektrische Kapazität ist nur ein Teil der Steuerungsanpassung des elektrischen Dreirads. Eine Steuerung muss außerdem den Motortyp und die Art und Weise, wie sein Betrieb gesteuert wird, unterstützen. Bei einem BLDC-Controller für ein elektrisches Dreirad hängen die Feedback-Anforderungen vom Design ab: Eine Hall-Sensor-Anordnung und eine sensorlose Anordnung sind nicht automatisch austauschbar. Der Auswahlleitfaden von TI unterscheidet zwischen Steuerungs- und Positionsrückmeldungsansätzen. ti.com

Überprüfen Sie die erforderlichen Rückmeldungssignale, die Funktionen der Anschlussstifte, den Gaseingang, die Brems- und Rückwärtslogik sowie die erforderliche Kommunikation. Ein ähnliches Steckergehäuse ist kein Beweis für die gleiche Pinbelegung. Diese Prüfungen verhindern, dass ein physikalisch plausibler Ersatz als elektrisch kompatibler Ersatz behandelt wird.

Wenden Sie eine vollständige Auswahlsequenz an

Beim Vergleich elektrische Dreiradsteuerungen, verwenden Sie das Watt-Feld, um den Prozess zu starten, und treffen Sie dann jede Entscheidung in der folgenden Reihenfolge:

1. Identifizieren Sie den Motor und seine Aufgabe. Notieren Sie die Motorleistung, den Steuerungstyp und die erforderlichen Drehzahl-Drehmoment-Betriebsbedingungen.
2. Wählen Sie den angegebenen Motorleistungsbereich aus. Stellen Sie fest, was der Controller-Anbieter mit seinem Watt-Feld meint.
3. Passen Sie das Spannungsfenster an. Überprüfen Sie die tatsächlichen Batteriespannungen anhand der gelieferten Controller-Konfiguration.
4. Passen Sie beide aktuellen Grenzwerte an. Vergleichen Sie batterieseitige Grenzwerte mit der Batterie/BMS und Phasenstromgrenzwerte mit dem Motor unter Verwendung einheitlicher Definitionen.
5. Überprüfen Sie den dauerhaften Betrieb. Bewerten Sie Spitzendauer, wiederholtes Laden und Abkühlen gemeinsam.
6. Bestätigen Sie die Schnittstellen und Einstellungen. Genehmigen Sie die spezifische Konfiguration, die geliefert wird.

Für einen ECOGO-Kauf, Bestätigen Sie die Controller-Spezifikationen gegen den Motor, die Batterie und den vorgesehenen Einsatzzweck. Die geeignete Wattzahl ist das Modell, dessen dokumentierte Kompatibilität und Betriebsgrenzen zu dieser Kombination passen.