Πώς να επιλέξετε ισχύ ελεγκτή για ένα ηλεκτρικό τρίκυκλο
Για να επιλέξετε την ισχύ του ελεγκτή για ένα ηλεκτρικό τρίκυκλο, ξεκινήστε με την τεκμηριωμένη βαθμολογία του κινητήρα και τη δηλωμένη συμβατότητα κινητήρα του κατασκευαστή του ελεγκτή. Στη συνέχεια, ελέγξτε το εύρος τάσης της μπαταρίας, τα όρια ρεύματος μπαταρίας και κινητήρα, τις συνθήκες συνεχούς λειτουργίας και τις διεπαφές ελέγχου. Μια ετικέτα ισχύος βοηθά στην αναγνώριση των υποψηφίων. Αυτοί οι πρόσθετοι έλεγχοι καθορίζουν εάν ένας υποψήφιος ταιριάζει στο όχημα.
Αυτό έχει σημασία κατά την προμήθεια ενός ελεγκτή αντικατάστασης ή τον καθορισμό ενός συστήματος μετάδοσης κίνησης για ένα τρίκυκλο φορτίου ή e-rickshaw. Δύο ελεγκτές που φέρουν την ίδια ετικέτα ισχύος μπορεί να έχουν διαφορετικά όρια ρεύματος, απαιτήσεις ψύξης ή συνδέσεις σήματος. Ομοίως, μια υψηλότερη διαφημιζόμενη ισχύς δεν αποδεικνύει συμβατότητα με έναν συγκεκριμένο κινητήρα.
Τι σημαίνει στην πραγματικότητα η βαθμολογία ισχύος ενός ελεγκτή;
Ονομαστική ισχύς κινητήρα, ηλεκτρική είσοδος και έξοδος άξονα
Τρεις τιμές ισχύος μπορούν να εμφανιστούν σε μια συζήτηση του συστήματος μετάδοσης κίνησης:
- Αναγραφόμενη ισχύς κινητήρα: η βαθμολογία κινητήρα ή το εύρος συμβατότητας που προσδιορίζεται από τον προμηθευτή.
- Ισχύς εισόδου DC ελεγκτή: ηλεκτρική ενέργεια που εισέρχεται στον ελεγκτή από την μπαταρία.
- Ισχύς άξονα κινητήρα: μηχανική ισχύς που παρέχεται από τον κινητήρα μετά από απώλειες ελεγκτή και κινητήρα.
Αυτές οι τιμές περιγράφουν διαφορετικά σημεία του συστήματος. Ένα πεδίο προϊόντος που ονομάζεται "Ονομαστική ισχύς κινητήρα" πρέπει να διαβάζεται ως η δηλωμένη αναφορά ισχύος κινητήρα, εκτός εάν ο κατασκευαστής παρέχει έναν πιο συγκεκριμένο ορισμό. Δεν καθορίζει, από μόνο του, τη συνεχή ισχύ εισόδου του ελεγκτή ή τη μετρούμενη έξοδο του άξονα. Η διάκριση μεταξύ ηλεκτρικής εισόδου, ισχύος ηλεκτρικού κινητήρα και απωλειών μετατροπής εξηγείται στην τεκμηρίωση του ελεγκτή της maxon. Υποστήριξη maxon
Ανάγνωση των πραγματικών προδιαγραφών ελεγκτή
Δύο καταχωρίσεις ελεγκτών στον ιστότοπο ECOGO δείχνουν γιατί τα ονόματα των πεδίων έχουν σημασία:
| Δημοσιευμένο πεδίο | Ελεγκτής 24-MOSFET 1000–1500W | Ελεγκτής 36-MOSFET 1500–3000W |
| Ονομαστική ισχύς κινητήρα | 1000–1500 W | 1500–3000 W |
| Καταμέτρηση MOSFET | 24 | 36 |
| Τάση εξόδου | 48 V / 60 V / 72 V | 48 V / 60 V / 72 V |
| Ρεύμα εξόδου | 50–60 Α | 85–100 Α |
Οι σελίδες δεν ορίζουν εάν το "Ρεύμα εξόδου" σημαίνει ρεύμα μπαταρίας ή ρεύμα φάσης κινητήρα ή εάν είναι ρεύμα συνεχούς ή μικρής διάρκειας. Ο πολλαπλασιασμός ενός από αυτούς τους αριθμούς με μια αναγραφόμενη τάση θα εκχωρούσε επομένως μια ονομαστική ισχύ που δεν προκύπτει από τις δημοσιευμένες πληροφορίες. Ecogo
Για έναν κινητήρα με ονομαστική ισχύ 1500 W, και οι δύο αναφερόμενες περιοχές ισχύος κινητήρα περιλαμβάνουν αυτόν τον αριθμό. Αυτό δημιουργεί μια σύντομη λίστα, όχι μια ολοκληρωμένη αντιστοίχιση: οι τρέχοντες ορισμοί, η διαμόρφωση τάσης, οι απαιτήσεις ελέγχου κινητήρα και το καθήκον λειτουργίας εξακολουθούν να αποφασίζουν την καταλληλότητα.
Αντιστοιχίστε το παράθυρο τάσης μπαταρίας πριν συγκρίνετε την ισχύ
Η ονομαστική τάση μιας μπαταρίας είναι μια ετικέτα συστήματος. Η τάση του αλλάζει ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης και το φορτίο λειτουργίας. Ο ελεγκτής πρέπει να ικανοποιεί τις πραγματικές συνθήκες τροφοδοσίας, συμπεριλαμβανομένης της πλήρως φορτισμένης μπαταρίας και της χαμηλότερης τάσης που συναντάται κατά τη λειτουργία. Η καθοδήγηση τάσης του maxon διακρίνει ρητά αυτούς τους ανώτερους και κατώτερους περιορισμούς τροφοδοσίας. Υποστήριξη maxon
Συγκρίνετε τρία στοιχεία:
- Τα δεδομένα της μπαταρίας: ονομαστική τάση, μέγιστη φορτισμένη τάση και αναμενόμενη τάση υπό φορτίο.
- Τα δεδομένα του ελεγκτή: επιτρεπόμενο εύρος λειτουργίας, απόλυτη μέγιστη βαθμολογία και διαμορφωμένα όρια προστασίας τάσης.
- Το απαιτούμενο σημείο λειτουργίας κινητήρα: η ταχύτητα και η ροπή που πρέπει να διατηρεί ο κινητήρας εντός αυτού του εύρους τροφοδοσίας.
Ένα απόλυτο μέγιστο είναι ένα όριο, όχι ένας κανονικός στόχος λειτουργίας. Μια ονομαστικά ταιριαστή μπαταρία και ελεγκτής χρειάζονται ακόμα ένα εύρος λειτουργίας που ταιριάζει στο όχημα.
Οι παραπάνω λίστες ECOGO δείχνουν 48 V, 60 V και 72 V. Αυτή η λίστα από μόνη της δεν αποδεικνύει ότι κάθε μονάδα που παρέχεται υποστηρίζει αυτόματα και τα τρία συστήματα. Επιβεβαιώστε την έκδοση τάσης ή τη διαμόρφωση που παρέχεται για την παραγγελία, συμπεριλαμβανομένων των ρυθμίσεων προστασίας.
Διαχωρίστε το ρεύμα μπαταρίας από το ρεύμα φάσης κινητήρα
Υπολογίστε την ισχύ εισόδου στη σύνδεση της μπαταρίας
Κατά τη διάρκεια της οδήγησης, ρεύμα από την πλευρά της μπαταρίας αντλείται μέσω της σύνδεσης τροφοδοσίας DC του ελεγκτή, ενώ το ρεύμα φάσης του κινητήρα ρέει στις περιελίξεις. Ένα στάδιο ισχύος PWM αλλάζει την πραγματική τάση που εφαρμόζεται στον κινητήρα. Επομένως, το ρεύμα από την πλευρά του κινητήρα μπορεί να υπερβεί το μέσο ρεύμα μπαταρίας χωρίς να δημιουργεί πρόσθετη ισχύ. οι αναγνώσεις περιγράφουν διαφορετικές πλευρές της μετατροπής. Η σχέση τους εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας και τον τρόπο μέτρησης του ρεύματος. Υποστήριξη maxon
Για περίπου σταθερή τάση και ρεύμα DC:
Ισχύς εισόδου ελεγκτή ≈ Τάση διαύλου DC × ρεύμα μπαταρίας
Εξετάστε μια υποθετική μέτρηση του 60 V στην είσοδο του ελεγκτή υπό φορτίο και Ρεύμα μπαταρίας 30 A:
60 V × 30 A = 1800 W, ή περίπου 1,8 kW ηλεκτρικής εισόδου.
Δεν πρόκειται ούτε για μέτρηση της ισχύος του άξονα ούτε για συνεχή βαθμολογία που προκύπτει από το όνομα ενός προϊόντος. Εάν το ίδιο σύστημα έχει μια ξεχωριστά καθορισμένη τιμή ρεύματος φάσης 60 A, πολλαπλασιάζοντας τα 60 V με αυτήν την τιμή δεν προκύπτει ισχύς εισόδου ή άξονα 3,6 kW.
Όπου η τάση και το ρεύμα παρουσιάζουν σημαντικές διακυμάνσεις, η ακριβής μέση ισχύς απαιτεί τον μέσο όρο του στιγμιαίου προϊόντος τους για την ίδια περίοδο. Ο πολλαπλασιασμός άσχετων ενδείξεων ή μέσων τιμών από διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας, μπορεί να δώσει ένα παραπλανητικό αποτέλεσμα.
Συγκρίνετε τα τρέχοντα όρια στην ίδια βάση
| Τρέχουσα προδιαγραφή | Τι βοηθά στην αξιολόγηση | Χρειάζεται ορισμός |
| Ρεύμα από την πλευρά της μπαταρίας | Συμβατότητα με την μπαταρία και το σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS) | Συνεχές όριο, προσωρινό όριο και επιτρεπόμενη διάρκεια |
| Ρεύμα φάσης κινητήρα | Συμβατότητα με τις ηλεκτρικές και θερμικές απαιτήσεις του κινητήρα | Σύμβαση μέτρησης, συνεχές όριο και προσωρινό όριο |
Το τρέχον μέγεθος και η διάρκεια λειτουργίας είναι ξεχωριστά ερωτήματα. "Αιχμή" μπορεί να σημαίνει την κορυφή μιας ηλεκτρικής κυματομορφής ή μιας προσωρινής βαθμολογίας υπερφόρτωσης. Το ρεύμα RMS είναι μια άλλη σύμβαση μέτρησης. δεν είναι συνώνυμο του συνεχούς ρεύματος.
Το εγχειρίδιο KLS-H της Kelly παρέχει ένα παράδειγμα οικογένειας ελεγκτών με ξεχωριστές ρυθμίσεις ρεύματος μπαταρίας και ρεύματος κινητήρα. Για μια παραγγελία ECOGO, αποκτήστε τους ορισμούς για το πραγματικό μοντέλο προτού χρησιμοποιήσετε τη δημοσιευμένη τρέχουσα τιμή του για να επιλέξετε ένα BMS ή να κρίνετε τη συμβατότητα κινητήρα. media.kellycontroller.com
Ελέγξτε τη συνεχή λειτουργία, τη διάρκεια αιχμής και την ψύξη
Μια προσωρινή βαθμολογία ρεύματος είναι χρήσιμη μόνο όταν είναι γνωστές η επιτρεπόμενη διάρκεια και οι θερμικές συνθήκες. Η συνεχής ικανότητα εξαρτάται επίσης από την καθορισμένη διάταξη εγκατάστασης και ψύξης. Η τεκμηρίωση KLS-H της Kelly διαχωρίζει τις βαθμολογίες συνεχούς και αιχμής και παρέχει απαιτήσεις εγκατάστασης ψύκτρας, υποδεικνύοντας γιατί αυτές οι συνθήκες ανήκουν στις τρέχουσες τιμές. media.kellycontroller.com
Για ένα τρίκυκλο εργασίας, συγκρίνετε το απαιτούμενο ρεύμα κατά τη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας με τα τεκμηριωμένα όρια. Μια σύντομη επιτάχυνση, επαναλαμβανόμενες φορτωμένες εκκινήσεις και μια συνεχής ανάβαση θέτουν διαφορετικές απαιτήσεις στην οδήγηση. Η ολοκλήρωση μιας επιτάχυνσης δεν δείχνει ότι η ίδια έξοδος μπορεί να διατηρηθεί επανειλημμένα ή συνεχώς.
Η λειτουργία χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής αξίζει προσοχής. Η ισχύς του άξονα εξαρτάται τόσο από τη ροπή όσο και από την ταχύτητα, ενώ το ρεύμα κινητήρα μπορεί να παραμείνει σημαντικό σε χαμηλή ταχύτητα. Επομένως, ένα μέτριο ποσοστό μηχανικής ισχύος δεν δημιουργεί χαμηλό θερμικό φορτίο. Ο οδηγός επιλογής κινητήρα-οδηγού της TI αντιμετωπίζει την τάση, το ρεύμα, την απαγωγή ισχύος και τις συνθήκες λειτουργίας ως συνδεδεμένα ζητήματα σχεδιασμού. ti.com
Για κάθε υποψήφιο ορίστε:
- Τα όρια συνεχούς μπαταρίας και ρεύματος φάσης υπό τις προβλεπόμενες συνθήκες ψύξης.
- Τα προσωρινά τρέχοντα όρια, η διάρκεια και τυχόν απαιτήσεις ανάκτησης.
- Οι επιτρεπόμενες συνθήκες περιβάλλοντος και τοποθέτησης, συμπεριλαμβανομένης τυχόν θερμικής υποβάθμισης.
- Είτε ο κινητήρας, ο ελεγκτής και η μπαταρία μπορούν να υποστηρίξουν την ίδια επαναλαμβανόμενη εργασία.
Ένας ελεγκτής υψηλότερης βαθμολογίας δεν παρέχει αυτόματα περισσότερη ισχύ στον κινητήρα: οι εφαρμοσμένες ρυθμίσεις και η ζήτηση λειτουργίας έχουν επίσης σημασία. Ομοίως, δύο ετικέτες ισχύος από μόνες τους δεν μπορούν να αποδείξουν ότι η σύζευξη θα υπερθερμανθεί. Η χρήσιμη σύγκριση είναι μεταξύ των απαιτούμενων συνθηκών λειτουργίας και των τεκμηριωμένων ορίων του πλήρους συνδυασμού.
Τι μπορεί - και τι δεν μπορεί - να σας πει το μέτρημα MOSFET
Τα MOSFET είναι συσκευές μεταγωγής στο στάδιο ισχύος του ελεγκτή. Ο αριθμός τους περιγράφει μια πτυχή του σχεδιασμού, αλλά δεν παρέχει καθολική μετατροπή από τον αριθμό συσκευών σε ισχύ ελεγκτή.
Η καθοδήγηση του TI για τα MOSFET παράλληλης ισχύος εξετάζει παράγοντες όπως η αντίσταση αγωγιμότητας, η κοινή χρήση ρεύματος, η κίνηση πύλης, η διάταξη και η θερμική σύζευξη. Αυτές οι μεταβλητές εξηγούν γιατί ένας αριθμός συσκευών από μόνος του είναι ανεπαρκής για τον καθορισμό της τρέχουσας ικανότητας, απόδοσης ή αξιοπιστίας. Περισσότερες συσκευές μπορεί να αποτελούν μέρος μιας σχεδίασης υψηλότερου ρεύματος, αλλά ο τελικός ελεγκτής χρειάζεται ακόμα τις δικές του αξιολογήσεις και τις δικές του συνθήκες λειτουργίας. TI.com
Ο κατάλογος ECOGO παρέχει μια χρήσιμη σύγκριση. Παράλληλα με την παραπάνω λίστα 1000–1500 W, 24-MOSFET, Ελεγκτής 1000–1200W 24-MOSFET παραθέτει 50–55 A στην ενότητα "Ρεύμα εξόδου". Τα δύο προϊόντα μοιράζονται έναν αριθμό MOSFET, αλλά δημοσιεύουν διαφορετικά εύρη ισχύος και ρεύματος κινητήρα. Αυτό καθιερώνει την ανάγκη ανάγνωσης των προδιαγραφών κάθε μοντέλου. δεν καθορίζει ποιο μοντέλο είναι πιο αποτελεσματικό. Ecogo
Χρησιμοποιήστε "24 MOSFET" ή "36 MOSFET" για να προσδιορίσετε μια διαμόρφωση προϊόντος. Χρησιμοποιήστε καθορισμένα όρια ρεύματος, συνθήκες ψύξης και συμβατότητα κινητήρα για να κάνετε την επιλογή.
Κάντε την τελική επιλογή για τον κινητήρα και το όχημα
Επιβεβαιώστε τον τύπο ελέγχου, την ανάδραση και τη συμβατότητα σήματος
Η ηλεκτρική χωρητικότητα είναι μόνο μέρος της αντιστοίχισης ελεγκτών ηλεκτρικού τρίκυκλου. Ένας ελεγκτής πρέπει επίσης να υποστηρίζει τον τύπο του κινητήρα και τον τρόπο που ελέγχεται η λειτουργία του. Για έναν ελεγκτή BLDC για ένα ηλεκτρικό τρίκυκλο, οι απαιτήσεις ανάδρασης εξαρτώνται από τη σχεδίαση: μια διάταξη αισθητήρα Hall και μια διάταξη χωρίς αισθητήρα δεν εναλλάσσονται αυτόματα. Ο οδηγός επιλογής του TI διακρίνει τις προσεγγίσεις ελέγχου και ανάδρασης θέσης. ti.com
Ελέγξτε τα απαιτούμενα σήματα ανάδρασης, τις λειτουργίες των ακροδεκτών σύνδεσης, την είσοδο γκαζιού, το φρενάρισμα και την αντίστροφη λογική και οποιαδήποτε απαιτούμενη επικοινωνία. Ένα παρόμοιο περίβλημα σύνδεσης δεν αποτελεί ένδειξη της ίδιας αντιστοίχισης ακίδων. Αυτοί οι έλεγχοι αποτρέπουν μια φυσικά εύλογη αντικατάσταση από το να αντιμετωπίζεται ως ηλεκτρικά συμβατή.
Εφαρμόστε μια πλήρη ακολουθία επιλογής
Κατά τη σύγκριση ηλεκτρικά ελεγκτές τρίκυκλων, χρησιμοποιήστε το πεδίο ισχύος για να ξεκινήσετε τη διαδικασία και, στη συνέχεια, επιλύστε κάθε απόφαση με τη σειρά:
- Προσδιορίστε τον κινητήρα και τη λειτουργία του. Καταγράψτε τη βαθμολογία κινητήρα, τον τύπο ελέγχου και τις απαιτούμενες συνθήκες λειτουργίας ταχύτητας-ροπής.
- Επισημάνετε σύντομα το δηλωμένο εύρος ισχύος κινητήρα. Προσδιορίστε τι εννοεί ο προμηθευτής του ελεγκτή με το πεδίο ισχύος του.
- Ταιριάξτε το παράθυρο τάσης. Ελέγξτε τις πραγματικές τάσεις της μπαταρίας σε σχέση με τη διαμόρφωση του ελεγκτή που παρέχεται.
- Αντιστοιχίστε και τα δύο τρέχοντα όρια. Συγκρίνετε τα όρια από την πλευρά της μπαταρίας με την μπαταρία/BMS και τα όρια ρεύματος φάσης με τον κινητήρα, χρησιμοποιώντας συνεπείς ορισμούς.
- Επαληθεύστε τη συνεχή λειτουργία. Αξιολογήστε τη διάρκεια αιχμής, την επαναλαμβανόμενη φόρτωση και την ψύξη μαζί.
- Επιβεβαιώστε τις διεπαφές και τις ρυθμίσεις. Εγκρίνετε τη συγκεκριμένη διαμόρφωση που θα παραδοθεί.
Για αγορά ECOGO, επιβεβαιώστε τις προδιαγραφές του ελεγκτή έναντι του κινητήρα, της μπαταρίας και της προβλεπόμενης λειτουργίας. Η κατάλληλη επιλογή ισχύος είναι το μοντέλο του οποίου η τεκμηριωμένη συμβατότητα και τα όρια λειτουργίας ταιριάζουν σε αυτόν τον συνδυασμό.