Smart Motor Controller

[leitao_da_bairrada]

Olá.

Estou a desenvolver um controlador e de momento já vou no 3º protótipo, o primeiro que foi testado numa situação real -- vídeos aqui:


Link
(The 5A fuse burned at the end of the video)


Link


Link

Estou a ter um grande apoio de um outro membro aqui do fórum (que para já não divulgo o nome).

No site do projecto a documentação e o link para o github com a várias sources (o projecto é OpenSource): http://smartebike.likesyou.org/

[pafi]

Bravo e votos de bom sucesso para o projeto! Espero que te possas tornar num case study aqui do retângulo.
Tu estiveste no encontro da pastelaria Doce Riviera, certo? Não te esqueças de ir ao próximo, em Mesas.
E com certeza que serás bem acompanhado com o outro "membro..."

[RJSC]

Isto merece um andar de potência para uma moto...

[leitao_da_bairrada]

Bravo e votos de bom sucesso para o projeto! Espero que te possas tornar num case study aqui do retângulo.

O objectivo é criar algo que seja adoptado globalmente.

Tu estiveste no encontro da pastelaria Doce Riviera, certo?

Sim, fui, e o único de bicicleta eléctrica E sim, tentarei ir ao(s) próximo(s).

[leitao_da_bairrada]

Isto merece um andar de potência para uma moto...

Tive o cuidado de chamar ao projecto "Smart EBike" exactamente para permitir chegar à moto, se não seria só "Smart Bicycle". Procuro interessados em ajudar nas adaptações/desenvolvimento e testes para moto. Em último caso, comprarei uma moto/scooter para isso.

Para moto, deve faltar colocar o sistema a funcionar a 48V e com a parte de potência respectiva - tudo isto não deve ser muito difícil, o sistema é relativamente modular. Em primeiro lugar, vou colocá-lo a funcionar a 48V pois a minha bicicleta eléctrica do dia-a-dia é de 48V (a dos vídeos é de 24V, foi comprada só para os primeiros testes).

O objectivo com este projecto é que seja adoptado globalmente, que seja o "Arduino dos sistemas com motores BLDC". Porque adoro sistemas com rodas, tenho como sonho fazer um monociclo eléctrico (mesmo para pedalar além da ajuda do motor) e primeiro é preciso ter uma tecnologia "base" que é o motor e o controlador. Uma referência para mim é esta:

Link

[Fidel]

Bem, altamente... se precisares de alguem para fazer testes, aqui estou eu
Eu tenho "so" uma bike, mas que debita uns 2300W de potencia a 48v, nao é moto mas anda la perto
Gosto bastante do facto de estares a usar o arduino, e gosto bastante deste projecto.
Boa sorte

[RJSC]

Gosto bastante do facto de estares a usar o arduino, e gosto bastante deste projecto.

Há mais e melhor para além do Arduino...
Lê lá melhor:
O objetivo é ganhar tanta popularidade como o Arduino, mas não usar um.
Ele está a usar um microcontrolador de 32 bit (STM32).

Para o autor:

Já agora: qual o preço desses micro-controladores?

Já experimentaste travagem regenerativa?

[Fidel]

Eu li esta frase: "O objectivo com este projecto é que seja adoptado globalmente, que seja o "Arduino dos sistemas com motores BLDC"" e imaginei que ele tive-se a usar um arduino... se nao é ja nao gosto
tou a brincar

[klinzter]

Parabéns pelo projecto.

[Emanuel Couto]

Parabéns pelo projecto...

Gostava se possível!
Saber a capacidade do capacitor grande?

É pena os vídeos serem muito curtos! Não dá para ver muito...

[leitao_da_bairrada]

Agradeço todos os comentários positivos e elogios.

Bem, altamente... se precisares de alguem para fazer testes, aqui estou eu
Eu tenho "so" uma bike, mas que debita uns 2300W de potencia a 48v, nao é moto mas anda la perto

De momento ainda falta ter o sistema mais bem desenvolvido e ter uma placa electrónica/protótipo de controlador. Assim que isso estiver feito, quem tiver interesse poderá comprar e testar/usar.

Há mais e melhor para além do Arduino...
Lê lá melhor:
O objetivo é ganhar tanta popularidade como o Arduino, mas não usar um.
Ele está a usar um microcontrolador de 32 bit (STM32).

Eu também gosto muito do projecto Arduino e do seu sucesso - gosto muito do OpenSource e DIY.
Estaria à vontade para usar a tecnologia do Arduino para este projecto mas parece-me que não seria a melhor opção. A que uso (ARM 32bits STM32F1xx) é bastante mais rápida e tem partes específicas para esta aplicação de controlo de motores BLDC. Tem também muito exemplos de aplicação e firmwares disponíveis, boa comunidade (incluindo muitas placas baratas chinesas) e uma nota de aplicação para implementar um controlador de motor BLDC.

Já agora: qual o preço desses micro-controladores?

1,24€ para 100 unidades na Farnel (STM32F100C4T6B).

Já experimentaste travagem regenerativa?

Ainda não está implementado e de momento também não sei como implementar. Estou agora a tentar implementar a rectificação síncrona.

Gostava se possível!
Saber a capacidade do capacitor grande?

10000uF. Anteriormente, no protótipo 2, tinha uma grande quebra na linha de alimentação no momento de aceleração e o circuito passava a funcionar mal. De momento, após adicionar este condensador, já está bom.

[Emanuel Couto]

Bem visto..... nem mais......

[RJSC]

Já experimentaste travagem regenerativa?

Ainda não está implementado e de momento também não sei como implementar. Estou agora a tentar implementar a rectificação síncrona.

Não precisas de retificar senão depois tens que colocar um conversor DC-DC extra para elevar a tensão acima da da bateria.

O princípio é simples.
Estás familiarizado com os conversores Step-Up (Boost)?
Os enrolamentos do motor ocupam o lugar do indutor e os díodos são o internos nos Mosfets do andar de potência.

Primeiro curto-circuitas um dos enrolamentos (durante pouco tempo) para que a corrente nos enrolamentos aumente, depois cortas os transístores e como a corrente num indutor não pode parar instantaneamente, os enrolamentos do motor aumentarão a tensão até que ultrapasse a da bateria mais a dos díodos de corpo internos dos mosfets (são eles que retificam a corrente) e fluirá corrente para a bateria até o campo magnético no enrolamento colapsar. Depois é só repetir.

Esses motores de roda da frente que tens é que se calhar não servem, porque a maior parte deles têm uma roda livre interna.

[Emanuel Couto]

É mesmo isto RJSC .......

Em termos genéricos, dado ao dispositivo que vai recolher energia cinética gerada na desaceleração do bicicleta, que seria desperdiçada!

Mas o melhor mesmo e colocares um (Flybrid)

[leitao_da_bairrada]

Primeiro curto-circuitas um dos enrolamentos (durante pouco tempo) para que a corrente nos enrolamentos aumente, depois cortas os transístores e como a corrente num indutor não pode parar instantaneamente, os enrolamentos do motor aumentarão a tensão até que ultrapasse a da bateria mais a dos díodos de corpo internos dos mosfets (são eles que retificam a corrente) e fluirá corrente para a bateria até o campo magnético no enrolamento colapsar. Depois é só repetir.

Tenho conhecimentos limitados de electrónica tanto analógico como da digital. Percebo o essencial da DC-DC boost.

Não é minha prioridade no momento implementar a regeneração e por isso não tem sido o meu focos. Para dizer a verdade, espero deixar isso para futuras versões.
A rectificação sincrona de que falo, tenho como objectivo diminuir o aquecimento nos mosfets e pelo que li e já me falaram (agradeço a ajuda do NJay), o ideal será a corrente após o desligar do mosfet passar pelo outro mosfet e não pelo seu diodo interno -- o diodo interno tem um V de 0.7V e o mosfet muito inferior pelo que espero que o aquecimento seja inferior.

Gostava de conseguir um controlador com bons mosfets e pouco aquecimento, se possível sem levar dissipadores nos mosfets, apenas a PCB servir de dissipador -- e isto para uns 48V 20A no máximo (para bicicleta).
Quero fechar o desenvolvimento deste controlador e avançar para o desenho de PCB. Há coisas que não estão acabadas mas que são desenvolvimentos futuros apenas em firmware.

Esses motores de roda da frente que tens é que se calhar não servem, porque a maior parte deles têm uma roda livre interna.

Pois... e mesmo o motor de trás da minha bicicleta de 48V também tem roda livre interna. Mais uma razão para esquecer para já a regeneração.

[Emanuel Couto]

Muito se fala nos MOSFET’s !!!!!

A meu ver! Para controlo de motores, os IGBT’s são melhores.........

É a minha opinião....

[RJSC]

Muito se fala nos MOSFET’s !!!!!

A meu ver! Para controlo de motores, os IGBT’s são melhores.........

É a minha opinião....

A baixa tensão (abaixo de 100V) são piores...

São usados por exemplo nos carros (baterias de 400V) ou nos variadores industriais que também trabalham com tensões próximas de 400V porque aí sim, acabam por ter menos perdas.

[Emanuel Couto]

Mesmo nesses regimes! Ele se comporta muito bem!

Aumentando a tensão, ainda melhor...... pois ao contrário dos MOSFET’s ! Ele suporta o dobro da sua nominal!

Já não há dúvidas no seu desempenho! Mesmo em inversores de alta frequência

[Fidel]

E neste projecto, como é que estamos?? tenho ai um projecto que vai precisar de um controlador e podia muito bem ser este

[leitao_da_bairrada]

E neste projecto, como é que estamos?? tenho ai um projecto que vai precisar de um controlador e podia muito bem ser este

Agradeço o interesse.

Eu não estou a trabalhar nele, o que tenho feito é apenas no projecto do BMS -- resumindo, está parado.

Tenho um protótipo funcional, como mostram os vídeos. Falta começar a desenhar a PCB, encomendá-la, soldar os componentes e testar. Riscos? apenas não sei como usar os mosfets de modo a não aquecerem - talvez fixá-los a uma chapa de alumínio. A gestão da temperatura temperatura dos mosfets é a única em faltar neste projecto (além da PCB).