Sterownik 500W 36V...jakie maksymalne napięcie zasilania ?

[elro75]

Witam ! Posiadam sterownik jak w temacie...jest to chiński sterownik...pytanie...czy ten sterownik...tzn. w ogóle czy chińskie sterowniki o tych parametrach są odporne na pojawienie się na sekundę napięcia zasilania 50V ..czy w takim układzie sterownik się uszkodzi ?

[Baranski86]

A czemu pytasz? Bedzie jezdzil na niedoladowanej baterii 13s?

[miki]

No właśnie... Konfiguracja 10S oznacza maksymalne napięcie (po naładowaniu) 42V. I tyle ten sterownik na pewno wytrzyma. Pakiet 13S po naładowaniu ma 54,6V i tutaj bym już nie ryzykował. Wiele elementów elektronicznych jest zaprojektowanych na napięcie 50V (np. kondensatory, szczególnie elektrolityczne), niektóre nawet na niższe (np. półprzewodniki). Co innego z przewoltowaniem silnika, ale sterownik bym raczej szanował.

[elro75]

Chodzi o to, że chciałbym wstawić pomiędzy baterię, a sterownik przetwornicę CC CV trzymającą 42V ...niestety bezpośrednio po uruchomieniu tej przetwornicy następuje pik napięcia na jej wyjściu o wartości 50V...sprawdzałem na oscyloskopie...

[miki]

Nie baw się w takie cuda.

[elro75]

Dlaczego tak uważasz ?

[miki]

Co chcesz tym osiągnąć?

[tkoko]

Chodzi o to, że chciałbym wstawić pomiędzy baterię, a sterownik przetwornicę CC CV trzymającą 42V ...niestety bezpośrednio po uruchomieniu tej przetwornicy następuje pik napięcia na jej wyjściu o wartości 50V...sprawdzałem na oscyloskopie...

Jeżeli przetwornica za każdym razem będzie "uruchamiała" sterownik, to nic się nie stanie bo ten pik napięcia i tak będzie "zgaszony" przez ładowane kondensatory wejściowe.

[elro75]

miki<--- mam silnik 250W i jak w temacie przetwornicę 500W ..to raz, a przede wszystkim chodzi o to, żeby nie spadał moment obrotowy silnika przy niższym napięciu...chciałbym mieć komfort jazdy cały czas na 42V..dlatego gotowy jestem poświęcić energię jednego 18650 na straty w przetwornicy ...

[elro75]

tłoki<---- a co będzie jeżeli przetwornica zostanie uruchomiona raz po raz ?

[miki]

No, dobrze, to kontynuuj. Przetwornica przekona kontroler, że na akumulatorze mamy 42V, a w rzeczywistości może być znacznie niżej.Rozumiem, że liczysz na BMS? Sam moment piknięcia rozumiem, jednak tkoko już napisał jak to działa w praktyce. Osobiście bym przy tym nie dłubał, nie tędy droga. Próbujesz obejść książkowe, sprawdzone rozwiązania dodatkowo tracąc nieco energii. A ta w trasie bywa na wagę złota

[miki]

Poza tym 250W to moc nominalna silnika, chwilowa moc zapewne przekracza 500W, w moim 250W TranzX przy podjazdach widzę 570W w maksie.

[WojtekErnest]

No i nie wiadomo jak sterowanie z przetwornicy, zakłócenia oddziałują na wejscie sterownika....

[miki]

Generalnie jest to rzeźbienie.

[elro75]

miki<--- masz coś przeciwko artystom ?

[tkoko]

tłoki<---- a co będzie jeżeli przetwornica zostanie uruchomiona raz po raz ?

Domyślam się że pytanie jest do mnie
Zapewne nic się nie stanie, bo kondensatory i tak "zbiją" to napięcie, ale jeżeli chcesz mieć absolutną pewność że ten impuls nie "zabije" sterownika, możesz na wyjściu przetwornicy dołożyć dodatkowy filtr RC lub LC który "zablokuje" pasożytniczy impuls.

https://forbot.pl/blog/czym-jest-filtr- ... ac-id40588

[elro75]

tkoko<---- sory ! a swoją drogą to czasami zastanawiam się nad rowerową hybrydą..spalinowy + elektryka....

[miki]

tłoki<---- a co będzie jeżeli przetwornica zostanie uruchomiona raz po raz ?

Domyślam się że pytanie jest do mnie
Zapewne nic się nie stanie, bo kondensatory i tak "zbiją" to napięcie, ale jeżeli chcesz mieć absolutną pewność że ten impuls nie "zabije" sterownika, możesz na wyjściu przetwornicy dołożyć dodatkowy filtr RC lub LC który "zablokuje" pasożytniczy impuls.

https://forbot.pl/blog/czym-jest-filtr- ... ac-id40588

W takich sytuacjach najlepiej zastosować filtr LC, tylko ten dławik wyjdzie niezbyt mały.

[borsuk]

Generalnie jest to rzeźbienie.

Zgadzam się. Bateria ledwo rzęzi to jeszcze dodatkowo ją obciążyć przetwornicą.
Chcesz mieć dłużej "komfort jazdy" to zwiększ pojemność baterii.

[W.P.]

Piszesz o "piku" napięcia ale nic nie wiadomo nt jego czasu trwania. Pierwsze co bym zrobił to wstawiłbym kondensator 1mF/63V na wyjście w/w przetwornicy, choć przypuszczam, że tam już przynajmniej jeden taki jest.

Jeśli to nie pomoże, to pozostaje sekwencyjne załączanie przetwornicy i sterownika.

Rozumiem powody autora. Sam od paru lat jeżdżę na zespole zasilającym złożonym z 10S10P i niewielkiej przetworniczki, co daje na wyjściu 44V=const w dopuszczalnym zakresie rozładowania akumulatorów.
Oczywiście trzeba liczyć się z utratą zasięgu i częściej ładować. Jednak dla samej przyjemności jazdy warto.
Co do strat... Te zawsze występują, jednak po skończeniu całości doszedłem do wniosku, że radiatory pełnią raczej rolę wsporników pod tranzystory i diody.

[elro75]

W.P. <--- na wyjściu jest 3x470uF 100V czyli pozostaje sekwencyjne załączanie...pik praktycznie jest pikiem i gdy przetwornica nie jest obciążona to wygląda to tak, że w "momencie" załączenia na wyjściu jest około 50V i od razu , powoli napięcie spada do 42V...

[tkoko]

W.P. <--- na wyjściu jest 3x470uF 100V czyli pozostaje sekwencyjne załączanie...pik praktycznie jest pikiem ...

Nie sądzę że potrzebne jest sekwencyjne włączanie. Dołóż sobie jeszcze dwa kondensatory 470uF na wyjściu przetwornicy, najlepiej z przewodem który jest/byłby oryginalnie miedzy aku a sterownikiem i zobacz jaki wówczas będzie "pik" napięcia. Myślę że będzie znacznie mniejszy. Sterownik na wejściu będzie miał podobne kondensatory.

[W.P.]

Niewykluczone, że dołączenie sterownika złagodzi amplitudę "piku" gromadząc jego energię w dodatkowych kondensatorach. Może się udać, choć to przetwornica o wystarczająco dużej mocy a kondensator w sterowniku może okazać się zbyt mały. takiej sytuacji, nie chcąc wystawiać na próbę sterownika skorzystałbym z takiego rozwiązania:

Schemat należy traktować jako poglądowy, wyjaśniający ideę rozwiązania. Dlatego nie narzucałem żadnych wartości.
Wykorzystałem tu przekaźnik jako prosty i dostępny element.
Po włączeniu zasilania przetwornica wygeneruje ok. 50V. Kondensator na wejściu sterownika zacznie się pomału ładować przez rezystor R. Po chwili, gdy napięcie przetwornicy ustabilizuje się, układ czasowy uruchomi przekaźnik.

[elro75]

Ciekawy układ ale nie mogę włączać przetwornicy włącznikiem W... ponieważ chcę włączać przetwornicę stacyjką w manetce i nie może tam płynąć duży prąd...dołożyłem na wejściu układ na lm358, dzięki któremu mogę włączać stacyjką przetwornicę ( wykorzystałem tu mosfeta w tej przetwornicy, który jest na masie wejścia i załącza masę do całego układu) przy okazji układ jest tak zrobiony, że nie dopuszcza do rozładowania baterii poniżej 30V ( ponieważ mój sterownik nie za bardzo chce się rozłączyć poniżej 31.5V tak jak ma napisane na etykiecie( dlatego mu nie wierzę)...lm358 pracuje w układzie z histerezą...i w sumie do pełni szczęścia przydałoby się zrobić powyższy układ z przekaźnikiem..ale zanim pomyślę o tym to otworzę sterownik i zobaczę po elementach czy te 50V może coś uszkodzić... tkoko <---spróbuję też dołożyć dwa kondensatory...

[W.P.]

dołożyłem na wejściu układ na lm358, dzięki któremu mogę włączać stacyjką przetwornicę ( wykorzystałem tu mosfeta w tej przetwornicy, który jest na masie wejścia i załącza masę do całego układu)

Czy możesz to narysować? Będzie łatwiej przeanalizować to rozwiązanie.

[elro75]

Oczywiście narysuję

[miki]

Przekaźnik to też wypalanie styków...

[W.P.]

Tutaj nie. Nie znam rzeczywistego układu, więc jest tu trochę fantazji (dlatego poprosiłem autora o schemat).
A co do idei, to załączam W, kondensatory w sterowniku ładują się przez R a po chwili włącza się przekaźnik. Płynie niewielki prąd zasilający obwody sterownika.

[elro75]

Schemat układu załączania przetwornicy:

[W.P.]

Ten układ ma szanse działać poprawnie. Przepraszam za zwłokę ale musiałem go trochę rozplątać
Można zrezygnować z rezystora 1K przy wejściu nieodwracającym, wystarczy tu rezystancja dzielnika czyli ok. 6K8. Pętlę histerezy należy precyzyjnie ustalić. Zbyt wąska może spowodować za wczesne rozłączenie (np. jazda pod górkę), zbyt szeroka nie rozłączy na czas przy nadmiernym rozładowaniu baterii.

19V na zasilaniu to trochę dużo. Jakkolwiek dla wzmacniacza to OK, ale górne nasycenie to ponad 18V. Większość tranzystorów MOS wystarczająco przewodzi przy Ug=12V (oczywiście należy tu zajrzeć do noty katalogowej dla konkretnego typu), podawana zwykle granica to 20V.

Z diody Zenera także bym zrezygnował. TL431 ma wprawdzie podawane napięcie do 35V, ale tu ma pracować przy dużo niższym (np. 12V) więc warunek jest spełniony.

720... Czy to ma być 720Ω?
Wzmacniacz pobierze max 5mA, reszta do pominięcia. Na rezystor przypadnie (Ub=42V; Uz=12V) 30V. Jeśli założyć 5mA dla TL431 to rezystor szeregowy wychodzi ok. 3K/0,5W.
Warto pamiętać, ze TL431 lubi się wzbudzać. Mile widziany kondensator pomiędzy wejściem referencyjnym a katodą.

W obwodach wejścia referencyjnego można umieścić potencjometr ale tylko jako rezystor regulowany.
Oznacza to, że musi być osobny rezystor pomiędzy katodą (potencjał +12V) a wejściem referencyjnym, natomiast potencjometr pomiędzy w/w wejściem a anodą z dołączonym szeregowo rezystorem. Takie połączenie (funkcjonalnie równoważne) zabezpieczy układ przed nieopatrznym ustawieniem napięcia ponad dopuszczalne podczas regulacji potencjometrem.

[W.P.]

LM358 ma w swojej strukturze 2 wzmacniacze operacyjne. Można drugi wykorzystać do kontroli napięcia akumulatora bazując na dużych stałych czasowych, by układ nie reagował na chwilowe przeciążenia.

[elro75]

Rzeczywiście o rezystorze 1k nie pomyślałem, że jest niepotrzebny...układ projektowałem tylko trochę z obliczeń..mniej więcej, a reszta doświadczalnie z multimetrem...histereza wyszła taka, że rozłącza przy około 30V, a załącza przy 31.4V...próg rozłączania reguluję sobie potencjometrem...napięcie bramki mosfeta nie przekracza 17.5V ( fakt trochę dużo)...jeśli chodzi o tl431 to przy 42V płynie prąd około 18.5mA i tak zrobiłem żeby przy 30V nie spadł prąd poniżej 1mA co jest wymagane do poprawnej pracy tl431...natomiast powyżej 20mA tl431 się trochę grzeje...dzięki za cenne rady !!!

[elro75]

W.P.<---- jak duży może płynąć prąd chwilowy gdy załączę tym układem przetwornicę ?( na wejściu przetwornicy jest 4x470uF 63V
P.S. ...układ kontroli napięcia...tzn ?

[W.P.]

Trudno powiedzieć, to impuls. Kondensatory nie dość, że mają małą rezystancję to "potraktowane" prostokątnym zboczem stanowią prawie zwarcie. To oczywiście ułamek sekundy ale bez iskry się nie obejdzie.
Można pomiędzy wyjście wzmacniacza a bramkę wstawić rezystor, oraz pomiędzy bramką z źródłem kondensator elektrolityczny.

[elro75]

Można pomiędzy wyjście wzmacniacza a bramkę wstawić rezystor, oraz pomiędzy bramką z źródłem kondensator elektrolityczny.

Aaa..tak to by złagodziło start.

[W.P.]

...i wykorzystaj drugi wzmacniacz do kontroli napięcia. Rezystory 22K i 10K możesz śmiało pomnożyć przez 10÷20 i dołożyć kondensator by układ nie reagował na chwilowe spadki napięcia. Zwiększenie w/w rezystancji pozwoli na użycie mniejszego kondensatora.

[elro75]

W.P. <---- przebudowałem nieco mój układ...wykorzystałem drugi wzmacniacz operacyjny plus tranzystor do tego aby po przekroczeniu 30V układ rozłączył przetwornicę i się zatrzasnął w tej pozycji...mosfet, który załącza przetwornicę ma wstawiony pomiędzy bramkę i źródło kondensator 4,7uF a na bramkę przychodzi sygnał z WO przez rezystor 10K( zapobiega to gwałtownemu skokowi prądu przy załączaniu przetwornicy...wszystko działa ok...dzisiaj zrobiłem na samym silniku ponad 20 km jadąc średnio 16km/h i myślę, że jeszcze 5 km bym przejechał ponieważ zostało trochę energii ,a baterię mam 10s3p na sanyo ga ( ważę 106 kg, a rower waży 21kg)...tak, że ta przetwornica tak bardzo chyba nie łyka na straty energii...

[W.P.]

Straty energii są nie do uniknięcia, wystarczy dotknąć radiatora. Zwykle jednak ich wartość jest przeceniana i ujęte w liczby nie są aż tak wielkie - da się przeżyć.
W układzie, którym zasilam swój silnik przyjąłem nieco inną zasadę. Akumulator zasila niewielką przetwornicę dostarczającą max 12V. To napięcie sumuję z napięciem akumulatorów. Kontroler przetwornicy dostaje sygnał z zacisków zasilających sterownik silnika. Tym sposobem przetwarzając zaledwie część napięcia uzyskałem niewielkie straty otrzymując na wyjściu 44V=const.

W najgorszym przypadku, kiedy akumulator ma 32V przetwornica dodaje 12V. Amperomierz wskazuje ok. 11A, co pozwala wyszacować moc pochodzącą z przetwornicy na ok. 130W.
Przyjmując sprawność na 85% wychodzi ok. 20W strat przy ok. 480W dostarczanych do silnika. To dla najgorszego przypadku.
Dlatego wcześniej pisałem, że radiatory pełnią raczej rolę wsporników dla tranzystorów i diod.

Co do ograniczenia ustawionego na 30V, to podniósłbym trochę próg, do np. 33V.
Wtedy, po wyłączeniu zostałoby trochę energii na powrót do domu, oczywiście bez przetwornicy - na samej baterii.

Upewnij się co do pewności przytoczonego progu 30V. Wobec zakłóceń generowanych przez przetwornicę układy zachowują się irracjonalnie. Trudno cokolwiek zmierzyć czy zaobserwować oscyloskopem, a ustawione progi przy napięciu stałym potrafią się zmienić po włączeniu przetwornicy.

[miki]

Co do ograniczenia ustawionego na 30V, to podniósłbym trochę próg, do np. 33V.
Wtedy, po wyłączeniu zostałoby trochę energii na powrót do domu, oczywiście bez przetwornicy - na samej baterii.

Też myślałem nad tym odcinaniem. Cały czas podbijamy, więc jak już napięcia nie wystarczy, chyba będzie szybkie odcięcie.

[elro75]

Nie wiem co się stało ??? Wydaje mi się, że jakiś czas temu zamieściłem tu odpowiedź do. miki, że zrezygnowałem z przetwornicy ponieważ mam za słabą baterię, a on mi odpowiedział, że dobry wybór...mniejsza jednak o to...jeżdżę teraz bez przetwornicy i z manetkowym układem ograniczającym prąd...ustawiłem sobie maksymalny taki prąd pobierany przez silnik, że na baterii spada napięcie maksymalnie 2V...czy to nie za dużo ? Bo tak sobie myślę, że jak moja bateria 3p ma rezystancję wewnętrzną załóżmy 10mR to wychodzi, że płynie maksymalny prąd 20A , a to by było trochę za dużo...i jeszcze mam pytanie..gdzie pogrzebać w sterowniku, żeby obniżyć napięcie wyłączania z 31.5V na 30V ? W.P....ciekawe rozwiązanie ..podziwiam !

[miki]

Mam sterownik KT Sinus 36/48V 500W ograniczony o 50%. W piku pokazuje max. 13-14A. Rezystancja akumulatora to jedno, a apetyt kontrolera to drugie.

[elro75]

Pozwolę sobie was zapytać czy taki układ jak na poniższym zdjęciu ograniczający wychylenie manetki nie dopuścić w sterowniku BLDC do plików dużego prądu..zbudowałem taki układ i reguluję sobie potencjometrem maksymalny prąd pobierany z baterii poprzez tłumienie sygnału z Halla manetki...jednak jak do końca wychylę manetkę to następuje rozłączenie sterownika ( tak jakby napięcie spadło poniżej 31.5V...i teraz nie wiem czy mój układ jest za wolny i dopuszcza do piku dużego prądu czy to coś innego...W.P. wiem, że masz cierpliwość do moich schematów...
Oto on:

[miki]

Z takich drobiazgów, u mnie pomiędzy VCC czujnika, a wyjściem jest rezystor 1k2, a wyjście dodatkowo jest podciągnięte do zasilania rezystorem 10k. Tak zalecał producent w nocie katalogowej.

[W.P.]

Układ na TL431 pełni tu rolę źródła napięcia odniesienia. Przy tych wartościach będzie to ok. 3,75V. To trochę dużo jak w porównaniu ze spadkiem napięcia na przewodzie bocznika (10mΩ).
Jeśli założyć prąd pobierany przez sterownik nawet 20A, to na przewodzie pomiarowym pojawi się 0,2V. Warto więc obniżyć maksymalnie napięcie referencyjne do 2,5V poprzez usunięcie dzielnika 3K/6K oraz zwarcie wejścia referencyjnego z katodą.
Przy okazji warto zmienić rezystor 150Ω na przynajmniej 10-20 krotnie większy, co korzystnie zmniejszy moc wydzielaną na TL431.

Potencjometr 10K można dołączyć do katody TL431 przez rezystor 100K. Tym sposobem do obu wejść wzmacniacza operacyjnego podane zostaną napięcia o porównywalnej wielkości, a wyniki regulacji potencjometrem będą zauważalne w całym zakresie obrotu.

[W.P.]

Nie wiem, jak jest skonstruowana manetka. Domyślam się, że to rodzaj potencjometru jednak nie w klasycznym rozwiązaniu (ścieżka i ślizgacz).
Na podstawie lektury opisów na forum wyobrażam sobie twór z dźwigienką na kciuk z magnesem. zbliżającym się do kolejnych czujników Halla.
Niestety bez możliwości dokonania pomiarów warsztatowych mogę jedynie domyślać się reszty. Jednego jednak mogę się domyślać - maksymalne wychylenie równoważne jest z podaniem całego napięcia.

I od tego miejsca w/w rozwiązanie budzi moją wątpliwość.

Wyjście komparatora uruchamia tranzystor MOS, ten po przekroczeniu prądu zwiera wyjście manetki.
Jeśli manetka jest w krańcowym położeniu to łączy wyjście 7805 ze swoim wyjściem. W takim razie przekroczenie prądu w maksymalnym wychyleniu dźwigienki skutkuje zwieraniem wyjścia stabilizatora, i stąd niestabilna praca.

Najprostszym rozwiązaniem byłby rezystor tuż za wyjściem manetki. Trudno wyszacować jego wartość nie znając rezystancji wewnętrznej sterownika.
Zbyt mały będzie przeciążał manetkę, zbyt duży ograniczy prędkość maksymalną.

W tej sytuacji korzystnym wydaje się użycie drugiego wzmacniacza z LM358 w układzie wtórnika.
Po modyfikacji byłoby tak:
Wyjście z manetki przez rezystor 10K do wejścia (+) drugiego wzmacniacza, tam też dren tranzystora. Wejście (-) połączone z wyjściem wzmacniacza i z wejściem sterownika.

Taki sposób uniezależni manetkę od rezystancji wejściowej sterownika. Jednak jest tu pewne niebezpieczeństwo!!!

Jakikolwiek fałszywy ruch podczas uruchamiania, skutkujący wejściem wzmacniacza w górne nasycenie spowoduje podanie 24V na wejście sterownika. Skutek łatwo przewidzieć.
Koniecznym zatem wydaje się wstawienie rezystora ok. 220Ω pomiędzy wyjście wzmacniacza a wejście sterownika oraz diody Zenera 5V1 na wyjściu układu.

Proszę o wyrozumiałość. Trudno przedstawić konkretną propozycję układu bez możliwości dokonania potrzebnych pomiarów obwodów manetki, czy Rw wejścia sterownika.

[tkoko]

Nie wiem, jak jest skonstruowana manetka. Domyślam się, że to rodzaj potencjometru jednak nie w klasycznym rozwiązaniu (ścieżka i ślizgacz).
Na podstawie lektury opisów na forum wyobrażam sobie twór z dźwigienką na kciuk z magnesem. zbliżającym się do kolejnych czujników Halla.
.....

Współczesne manetki oparte są na halu analogowym, i podają napięcie proporcjonalne do odległości magnesu od czujnika, podobnie jak potencjometr, tyle ze "bezstykowo". W zależności od oporu wejściowego sterownika i oporu wyjściowego manetki możliwe są problemy z "dopasowaniem" poziomu sygnału i interpretacją tego sygnału przez sterownik.

[miki]

Potwierdzam, tam jest jeden analogowy Hall i magnes na takim jakby odcinku spirali. Obrót powoduje zbliżanie magnesu i generowanie coraz wyższego poziomu napięcia na wyjściu czujnika Hall. Co do dopasowywania rezystancji wyjściowej czujnika do rezystancji obwodu wejściowego w kontrolerze, jestem sceptyczny. Nowoczesne czujniki Hall'a mają zintegrowane bufory na wyjściu. A w przypadku czujników cyfrowych także bramki Szmitta (jak to mam miejsce w czujniku PAS).

[miki]

Być może są kłopoty z emulacją funkcji manetki dzielnikiem rezystorowym (potencjometrem), tam też wystarczy dodać bufor na wzmacniaczu operacyjnym i kłopoty z dopasowywaniem impedancji znikają.

[tkoko]

... Co do dopasowywania rezystancji wyjściowej czujnika do rezystancji obwodu wejściowego w kontrolerze, jestem sceptyczny. ......

Tu teoretycznie nic nie "dopasujesz". Masz taki sterownik i manetkę jaki/ą kupiłeś, i lepiej lub gorzej to będzie działać. Niemniej jednak, na manetkach które miałem jest np. magiczny znaczek YYX. np 29X, 58X. Obie te manetki dawały inne napięcia maksymalne na testowy sterownik, np. max 2.9V mimo zasilania z 4.6V. Przy 4.2V było to zapewne z 2.5V. Nie muszę dodawać że tak wysterowany sterownik/silnik będzie miał moc zmniejszoną o 30 i więcej procent.

viewtopic.php?p=47096#p47096

Dodatkowo sterownik ma "algorytmy" sprawdzające manetkę. Usunąłem z GT-100 zintegrowanego z manetką magnes i natychmiast miałem "error code" na wyświetlaczu. Tak więc blokowanie manetki u elro75 może mieć podobną przyczynę, czyli działanie manetki wykraczające poza zakres działania.

[miki]

Rozumiem różne poziomy napięcia wyjściowego w rozmaitych typach manetek, ale to nie jest związane z pojęciem dopasowywania rezystancji wejściowej/wyściowej.