минибайк на батарейках

[elDmitriy]

всем здравствуйте
занимаюсь постройкой минибайка для сына и себя на электротяге. мотор - привод вентилятора от радиатора автомобиля, ШИМ-контроллер сам спаял, батарейка... вот тут есть вопрос.
5 лет успешно и с удовольствием владею автомобилем Тойота приус 2000 г.в. (11 кузов, если кто поймет). в силу некоторых причин стал обладателем 4 элементов батареи от этого автомобиля. каждый элемент - никельметаллгидридный, 7,2В, 6,5Ач. в сборке автомобильной батареи таких элементов 38 штук, соединены все последовательно, суммарная мощность, выдаваемая батареей - около 1 кВт. собственно, вопрос: я собираюсь 4 элемента соединить последовательно-параллельно, получив сборку, на выходе дающую 14В и 13Ач (2 элемента в паре параллельны и две пары - последовательно). какая мощность такой батареи получится? вопрос задаю к тому, что контроллер собрал по вот такой схеме , заменив один полевик на три в параллели на IRF3205. диод на моторе заменен на 20А (припаял маркировкой к плате, какой именно сказать не могу, взял что нашел дома). по расчетам, общая перевариваемая мощность контроллера получится около 300Вт. хочу узнать, что в моей планируемой схеме является на данный момент слабым звеном.

на минибайке стоял 50сс 2Т мотор от бензотримера, звезды 7-52, на 7800 об/мин миник вез меня 45 кмч. сын почти на холостых запросто ехал 35 кмч. хотелось бы на выходе проекта получить те же самые показатели. кстати, на первый взгляд, по моим хотелкам какой пробег на зарядке будет? ездить будет мой сын (6 лет), иногда я (80кг)

[elDmitriy]

хватит ли по току проводов 2,5-3 кв.мм. в сечении под мои потребности?
учитывая, что мотоцикл делается для развлечения подрастающему поколению, больших мощностей мне не надо. а значит, максимальные 300Вт и 20А мне хватит за глаза, но т.к. мотор будет чуть посильнее (поспрашивал у знающих людей, все говорят, что у японских автомобилей на радиаторе стоят 500Вт вентиляторы), то как мне ограничить мощность?

[METAL]

Слабым звеном вашего контроллера будет именно контроллер... Точнее из за слабины 555 микрухи и отсутствия драйверов будут часто дохнуть мосфеты...
Моторы на японцах, не на японцах- важно какой объем мотора, наличие кондиционера и какая версия(для жарких ли стран?). Напишите какой размер вашего мотора? По нему могу примерно подсказать мощность.

По батарее- если так, то её очень мало будет, ибо 14х13=182 вт*ч.

[elDmitriy]

мотор еще не куплен, но будет браться от любого двухлитрового японца с 1990 до 2000 г.в., во всех этих машинах есть кондиционер.
по ключу немного удивлен, т.к. схему взял на форуме радиолюбителей как раз из темы про управление 150-200 Ваттными моторами. избыточная мощность особо не нужна - вес пилота 36 кг плюс мотоэкипировка (еще плюс 5 кг). сам миник весит 14 кг (планирую заменой двигателя вес не изменить). так то он и на бензиновом 3кВт (4л.с.) моторе под мной полтора литра бензина съедал за 10 минут, а под сыном его хватало на полтора часа, дальше у меня терпения ждать не хватало и мы с остатками бензина в баке грузили байк в машину. поэтому чуда от маломощной батареи в отношении себя не жду.

на выходе хочу получить ДЕТСКУЮ ИГРУШКУ, конвертированную из бензинового громкого и вонючего аппарата путем минимальных вложений в покупку новых материалов (хочу уложиться в тысячу рублей - 140 рублей детали контроллера, 500 (максимум 800) рублей за б/у мотор вентилятора, 200 рублей на железо для изготовления кронштейна для мотора).
если понравится процесс и результат, полноценный электромотоцикл я буду строить для себя из питбайка, что у меня есть. вот там уже и аккумуляторы с мотором будут мощнее, и контроллер не самопаянный, а нормальный программируемый

[elDmitriy]

и, пожалуй, отдельно задам такой вопрос: в схеме скорость вращения электромотора регулируется переменным резистором на 500кОм с углом поворота движка 300 градусов. для плавности хода мотоцикла хочу сделать ручку максимум полоборотную, минимум 1/4. учитывая, что основная концепция моей переделки - минимальное изменение внешнего вида мотоцикла, хочу сохранить классический привод газа на ручку тросиком. а вот как реализовать "редуктор", чтобы поворот ручки на 120-180 градусов вызывал поворот движка резистора на 300 градусов? пока что вижу это путем установки пары шестеренок с подбором числа зубьев, но мне это кажется несколько ненадежным в плане того, что еще нужно придумать, куда ставить пружину, возвращающую ручку газа в ноль при отпускании

[METAL]

Видите-ли в чем проблема, ребята электронщики запускали этим регулятором мотор стоящий не на тяжелой технике, а например на каком-нибудь станке, где мотор без нагрузки раскручивается. У нас-же, все совсем наоборот, тк без системы ограничения тока мотор может на старте начинать жрать тока в ~8раз больше номинального.
И еще- если все-же мощность будет в районе 300вт, то скорость более 23-25кмч будет по ровной дороге. По грунту надо стартовых хотя-бы 500вт.
Сейчас найду дешевый 500вт мотор на экзисте(реально дешевый, новый и уже неоднократно проверенный- я на таком год ездил, перепробовал кучу вариантов регулятора, но вернулся к микросхеме лм358- на 4х транзисторах аппарат весом 48кг и мной 70кг бегал 35-37кмч, карабкался в офигенные подъемы, таскал и "дядю" под сотню, токи были на старте до 180а, ходовые до 90а долговременно в подъемы).

[METAL]

Вот номер мотора, для поиска и заказа на экзисте- XTMR-006.

[elDmitriy]

спасибо за совет и направление в разработке. мотоцикл и пилот вот эти

так что 35 кмч ему хватит ЗА ГЛАЗА! я на нем выгляжу несколько комично


в принципе, понятно становится, что ездить этот аппарат будет по ровному асфальту, картодрому или по беговым дорожкам стадиона. а значит, ему 300Вт хватит вполне. мотор хочу оборотистый, т.к. хочу оставить звезды и цепь родные, а они идут 7 зубов спереди, 54 сзади

[METAL]

рассчитайте по скорости пч.
Мотор что я вам порекомендовал рассчитывайте на 4000об/мин. Передаточное у вас выходит 7.7, при таком пч обороты колеса будут- 520.
внешний диаметр не знаю, но по фото примерно кажется что 30см, тогда скорость будет примерно 29кмч. т.е. можно смело поставить звезду на мотор зубов на 11(вал моторов вентилятора обычно 12мм, по тому минимум что встает с цепью 1/4" это именно 11 зубов).

[elDmitriy]

диски 6,5 дюймов диаметром. радиус по покрышке 14 см
когда подключал велокомп, считал, что на 45 кмч у меня мотор крутится 7800 оборотов в минуту. в принципе, расчет резонатора тоже показывает, что он на этой частоте работает. поэтому снижение оборотов мотора вдвое вызовет такое же падение скорости. в принципе, вполне нормально, разве только не получится 1 апреля проехать на нем вокруг квартала по ДОП среди машин

[METAL]

6.5 дюймов это уже диаметр по посадке 16.5см... Если радиус 14, то диаметр 28см(почти угадал в первый раз). Тогда я даже не знаю чему вы верите- математике, или все, же вело компу?

[elDmitriy]

думаю, больше математике буду верить, т.к. велокомп я не мог победить - вибраций очень много от мотора, запросто мог врать.
сегодня был на разборке одной, от сотой ауди как раз. но мотор с вентилятором мне достали из сугроба на улице, пришлось отказаться от покупки, хоть и предлагали за 300 рублей забрать.... так и придется в экзист ехать

[Ракитин Алексей]

День добрый!
Хотел ответить по первому вопросу насчёт Приусовых батареек.
Поверьте уж Приусоводу и Приусоведу,  но эти батарейки для целей электротранспорта использовать нельзя.
Причин тут много:
1. Малая удельная ёмкость. 7.5 Ач. Параллелить из НЕЛЬЗЯ! Т.е. энергоёмкость увеличить можно ТОЛЬКО наращивая напряжение , т.е. количество последовательно соединённых элементов.
2. Элементы нужно стягивать. Посмотрите конструкцию на Приусе. Если попробовать заряжать элемент не стянутым с боков он вздуется. Может даже взорваться. Проще взять элементы от 10-ки, т.н. "бамбуки".
3. При цикле зарядки от 0 до 100%  срок жизни элементов -пару сотен циклов. В Приусе они работают в диапазоне от 40 до 60%, потому и живут 10лет.
Вот. Можете спорить, но я всё это проверял на себе.

[elDmitriy]

да мне, в общем-то, все про элементы известно было, кроме нежелательности параллелить. почему? стягивать я их уже струбцину даже изготовил для этих целей. поднимать вольтаж не вариант, т.к. тогда бюджетным проект не назвать, т.к. сомневаюсь, что электромотор переварит в себе 28В.
но вопрос с мощностью одного элемента, все же, остается открытым. могу перефразировать его: каким образом формируется ОБЩАЯ МОЩНОСТЬ сборки при последовательном соединении элементов?

[Ракитин Алексей]

Почему нельзя параллелить...
уж сколько копий сломано по этой теме.
Мне с телефона писать не сподручно,потому кратко( ох чую,щас меня будут бить!)-
Свинцовые, NiCd, NiMh батареи имеют низкое внутреннее сопротивление. В процессе заряда и разряда( да и кучи других факторов-температура,степень износа) , это сопротивление меняется. Т.е. нет в природе двух АКБ данных типов с одинаковым сопротивлением. Что получаем при запараллеливании? Правильно. Одна банка разряжается , другая перезаряжается. Т.е. такая схе а эквивалентна параллельным резисторам и небольшим разбросом сопротивления. Куда течёт ток при заряде? Вот.
Li и иже сними батареи имеют гораздо большее сопротивление и меньший разброс. Они имеют эквивалентную схему двух параллельных конденсаторов. Т.е. их можно параллелить сколько угодно.

Насчёт вопроса общей мощности... так и не понял.
Вы-ж сами приводили цифры в Приусе- 1КВт. Вот так и считать.
Напряжение на ёмкость. 38 элементов * 7.2 V * 6.5 Ач = 1700 ваттчасов.Учитывая то,что АКБ в Приусе работают в диапазоне +-20%от середины мы и получаем чуть меньше киловтта.
В моей "мечта-2" (см. мою тему) стоят старые батареи от ноутов. 120 шт. 950 ваттчас. Т.е.не меньше , чем в Приусе.

[elDmitriy]

вот теперь вопросов почти не осталось. про сопротивление - перед снятием элементов с машины, сканер показал по ним сопротивление каждого 0,21Ом, емкость у них одинаковая (прокачал 5 циклами с помощью Imax), под нагрузкой 8А (лампа Н4 на дальнем) за минуту просаживаются на половину вольта. то есть я их отсортировал с максимально схожими параметрами. учитывая, что аккумуляторов от ноутбука у меня нет, буду заказывать LiPo сборки на хоббикинге, а пока поэкспериментирую с конфигурацией элементов как 2s2p, так и 2s1p.
Добавлено 11 Февраль 2014, 01:32:48
почти все вопросы решены (осталось все воплотить в жизнь), остался только вот такой вопрос:

и, пожалуй, отдельно задам такой вопрос: в схеме скорость вращения электромотора регулируется переменным резистором на 500кОм с углом поворота движка 300 градусов. для плавности хода мотоцикла хочу сделать ручку максимум полоборотную, минимум 1/4. учитывая, что основная концепция моей переделки - минимальное изменение внешнего вида мотоцикла, хочу сохранить классический привод газа на ручку тросиком. а вот как реализовать "редуктор", чтобы поворот ручки на 120-180 градусов вызывал поворот движка резистора на 300 градусов? пока что вижу это путем установки пары шестеренок с подбором числа зубьев, но мне это кажется несколько ненадежным в плане того, что еще нужно придумать, куда ставить пружину, возвращающую ручку газа в ноль при отпускании

может есть какой резистор ползунком (типа как в диджейском пульте) на 500кОм и ходом движка 4-5 см? у нас в магазинах ничего похожего не нашел

[Ракитин Алексей]

Поворотный мегоомный даст 500к на полуобороте. Далее обычная качалка и к тросику. Пружину можно одеть прям на тросик перед резюком.
Есть движковые на 500к и с ходом в 5 см.

[elDmitriy]

хм. что-то даже и не подумал, что можно кратно увеличить номинал резистора. спасибо как обычно, самое простое решение было на поверхности

[METAL]

На 555 этот фокус не прокатит. Ставьте хоть какой резистор, схема все равно будет иметь 0% и 100% шим, только если движок будет в крайних положениях.
Даже sykt ничего толкового не намутил с этой схемой под нормальные мощности. Хоть и Fri Doom пытался доказать обратное.
Советую собрать схему на лм358(она такая-же простая) и подключить обычный дпдз от ваз 2110. Если схема будет сделана по вм4511(мастеркитовский регулятор мощности), то дпдз будет регулировать от 0 до 100% в примерно 40-45 градусов поворота(хоть и само дпдз имеет 90 градусов поворота).
Еще один аргумент в его пользу- в +100500 раз надежней простого потенциометра.

[elDmitriy]

так, стоп. я в радиотехнике почти ничего не смыслю (однако по схемам паять могу). что значит

схема все равно будет иметь 0% и 100% шим, только если движок будет в крайних положениях.

?
я собрал эту схему, испытал ее на моторе от автокомпрессора - частота его вращения меняется плавно на всем диапазоне поворота переменного резистора даже при полностью пережатом шланге (то есть под нагрузкой)

а схему на 358 и дпдз где можно подсмотреть?

[all_bud]

на 358 микрухе шим хороший, а вот если совместить 555 и 358 то получается отличный регуль с постоянной частотой и регулировкой от 0 до 100. и плюс ОС по току.

[elDmitriy]

и как их совместить? если речь идет о повышении надежности - я только ЗА и в кратчайшее время готов воплотить схему в железе и кремне

[all_bud]

и как их совместить? если речь идет о повышении надежности - я только ЗА и в кратчайшее время готов воплотить схему в железе и кремне

это не реклама, я езжу на таком, ссылка на всю тему про разработку и доведения до ума данного контроллера в моей подписи, переваривает большие токи, регулируемая ОС по току позволяет газ открутить сразу без последствий для электроники, вам только надо поставить шунт на нужный вам ток и подобрать транзисторы, ИРФ3205 (во время тестов нагревались до 50гр. с псевдорадиатаромаи) 2 штуки хватит за глаза, я на них испытывал девайс при номинале 36В и токе 40А. Частота ШИМ 2500Гц. Ручка газа - ползунковый резистор, приводимый тросиком от рулевого шифтера (убран храповик) . Девайс оттестирован на 72В номинальных, легко переваривает 4Квт пиковой нагрузки.

[elDmitriy]

у меня сейчас 3 ирф на радиаторе стоят через термопасту. нагрева не замечено вовсе. впрочем, спорить не буду, пока не установлю мотор и не запущу его под нагрузкой

[all_bud]

elDmitriy, под нагрузкой как раз все тараканы и выбегают

[METAL]

Я наверно не правильно выразился. Если нет крайних положений у подвижного контакта потенциометра(то-есть 0 ом при минимуме с максимумом ом на другой паре контактов и наоборот на максимальном газу), то не будет максимума или минимума заполнения шим... Увы- особенность таймера.

[dgon.iv]

На радиатор такого размера надо бы кулер прицепить, и максимально возможного сечения медные жилы к транзисторам, в первую очередь для отвода тепла от полевиков. 555-ый таймер не лучшее решение имхо. Вот эта схема http://samodelkin.komi.ru/electron/shim5.html, вторая снизу, честно отработала 3 сезона на токах до 220 ампер (4* irf3205), вот на такой конструкцииhttp://f-lite.ru/lfp/s020.radikal.ru/i712/1312/f3/d9d03aa37485.jpg/htm.

[holevovka]

да мне, в общем-то, все про элементы известно было, кроме нежелательности параллелить. почему? стягивать я их уже струбцину даже изготовил для этих целей. поднимать вольтаж не вариант, т.к. тогда бюджетным проект не назвать, т.к. сомневаюсь, что электромотор переварит в себе 28В.
но вопрос с мощностью одного элемента, все же, остается открытым. могу перефразировать его: каким образом формируется ОБЩАЯ МОЩНОСТЬ сборки при последовательном соединении элементов?

Любой мотор может переварить повышение напряжения,обмотки страдают только от силы тока,единственное, может возникнуть необходимость в замене подшипников из за возросших оборотов

[METAL]

elDmitriy, покажите еще фото платы регулятора снизу, хочется увидеть как запараллелены мосфеты, от этого многое зависит.

[elDmitriy]

elDmitriy, покажите еще фото платы регулятора снизу, хочется увидеть как запараллелены мосфеты, от этого многое зависит.

если честно, то стыдно показывать - до изготовления печатной платы, все собрано на соплях 0,4кв.мм., даже не дорожками

[METAL]

Сечение провода почти не влияет на работу схемы, только на нагрев...
Главное- как вы расположили вход с батареи и выход на мотор! Я не так просто спрашиваю, ибо можем получится что один из мосфетов будет сильно нагружен, второй почти не нагружен, а третий- не при делах.

[elDmitriy]

все же, чтобы не наводить ужас на ночь глядя, покажу провода в виде картинки

Добавлено 12 Фев. 2014 в 21:10
и, кажется, уже понял, что у меня работает в полную силу только один ключ, остальные филонят.... и как это исправить?

[METAL]

по схеме все вроде верно, только затворы лучше одинаковой длинны проводами кинуть на схему управления.

[elDmitriy]

что-то я вообще озадачен... свою схему на 555 таймере подключил к моторчику из китайских игрушек (который на 6В рассчитан), на мотор поставил трехлопастной винт от радиоуправляемого самолета (9х6), плавно дал полные обороты от 11.1В липольки.... не, ну что мотор сгорел с дымком через 3 секунды, это ожидаемо, но меня больше удивило, что три ключа на радиаторе и сам таймер ощутимо нагрелись (примерно до 50 градусов)... это схема нежизнеспособная или у меня где-то ошибка в чем-то?

пошел составлять список деталей к покупке для схемы на 358 камушке

[all_bud]

elDmitriy, моторчик погубили импульсные токи, феты греются и будут греться, ибо 555 не предназначен быть драйвером для трех фетов сразу, он всего лишь таймер. копайте так сказать глубже, истина на дне.

[METAL]

Дмитрий, не могу кинуть фото ибо комп умер. Но могу подсказать- в моем профиле найдите тему "электро чоппер или пародия на стинг-рей". В ней я выкладывал как и фото всего контроллера, так и фото платы.
Таймер- повторю как испытатель, не годится для силовых схем. Даже с эммитерным повторителем схема не очень хорошо работала. А снижать частоту до 1кГц- так можно и 358ю юзать.