Схемотехника электромобиля и ее реализация - 24В 120А инвертор с 3-мя ключами

[Igor_Sh]

здравствуйте!
искал информацию по разработке инверторов на 12В 100А. нашел ваш форум. рад что этой техникой люди начали интересоваться.
собственно у меня вопрос такой: почему нет раздела в котором обсуждается именно электрооборудование для электромобилей? у меня есть разработка 24В 120А инвертора с 3-мя ключами и с двумя.
щас делаю 12В систему на 100А.
было бы очень интересно пообщаться с людьми работающими в данном направлении.

[i]

Наверное потому, что придется открывать схемы, расчёты и прочие "нау-хау", добытые напряжёнными поисками, размышлениями, попытками и оплаченные горками сгоревших деталей. А люди к этому не готовы... Типичное размышление при этом: "я вот "потрахался" и сделал  , теперь ваша очередь  ".

Наверное потому, что это мало кому нужно. Типичное размышление при этом: "мне бы чё ни то китайское, но пояпонистей, и желательно без интригалов"...

Наверное потому, что авторы самоделок боятся критики (а этого добра гораздо больше чем дела...).

Продолжить или достаточно?

[ReSharVladimir]

Если прежде, чем что-нибудь паять, предварительно сделать расчеты, хотя бы прикидочные, то горка сгоревших деталей существенно уменьшилась бы. Хотя, согласен, абсолютно все ситуации при разработке учесть сложно и "опыт - сын ошибок трудных..." А критиканы всегда найдутся. "Волков бояться - в лес не ходить".
Для меня тема, связанная с ШИМ регуляторами тоже новая. Но ничего, разберемся.

Теперь по теме, связанной с разработкой электроники. Раз раздела специального нет, несколько вопросов задам здесь.
1. Какую защиту для батарей следует предусмотреть в контроллере? Имеется в виду его отключение при минимально допустимом напряжении разряженной батареи. Как измерять это напряжение? Тупо на клеммах батареи или как-либо учитывать по схеме эквивалента внутреннего сопротивления батареи, нагрузки и эквивалента ЭДС батареи? Или сделать временную задержку после просаживания напряжения на батарее ниже допустимого?
2. Есть еще вопросы по поводу организации токовой защиты. Тоже пока мне до конца не ясно. Например, из каких соображений выбирать номинал измерительного сопротивления (шунта). Здесь многие пробуют уменьшать его сопротивление облуживанием. А какой номинал получается до и после облуживания? И что тогда удивляться, что потом транзисторы горят?

P.S. На второй вопрос я сам потом отвечу: достался мне тут дохлый китайский контроллер. Как замерю сопротивление шунта, отпишусь, мне ничуть не жалко этой информацией с уважаемыми форумчанами поделиться.

[sykt]

собственно у меня вопрос такой: почему нет раздела в котором обсуждается именно электрооборудование для электромобилей? у меня есть разработка 24В 120А инвертора с 3-мя ключами и с двумя.
щас делаю 12В систему на 100А.
было бы очень интересно пообщаться с людьми работающими в данном направлении.

1. http://samodelkin.komi.ru/electron.html - здесь результат моих экспериментов
2. Почему 12 вольт и 100 ампер. Опять петрушка со стартерами?
3. Хотелось бы взглянуть на вашу разработку.

[sykt]

1. Какую защиту для батарей следует предусмотреть в контроллере?
2. Есть еще вопросы по поводу организации токовой защиты.

1. В контроллере не надо делать защиту батарей. Это должен быть отдельный сигнализатор.
   Здесь http://samodelkin.komi.ru/articles/accumul.pdf вся необходимая информация по аккумуляторам.
2. Токовая защита должна быть:
    - от превышения тока (максимально-токовая)
    - от КЗ в нагрузке
    - от линейного режима в силовых транзисторах
    - контроль теплового режима транзисторов

[Igor_Sh]

1. http://samodelkin.komi.ru/electron.html - здесь результат моих экспериментов
2. Почему 12 вольт и 100 ампер. Опять петрушка со стартерами?
3. Хотелось бы взглянуть на вашу разработку.

никаких стартеров все намного сложнее. я просто разработчик электронного оборудования. был заказ у меня на управление двигателем 3-фазным на 18В и на 9В (это переменка). двигатели используются заказные (в Харькове мотают). цена 2,2кВт (двигатель нормально работал и на 3кВт) 3000 об, 100Гц на 24В порядка 300-350 долларов, в зависимости от количества. система используется для работы с приводным компрессором холодильным на 3-16-ти тонниках. сам инвертор получается аналогичен инверторам для электромобилей. вот и интересно стало попробовать его на транспортном средстве. подумав над максимальным током для моих конструкций могу сказать, что сделать до 500А реально. выше уже проблематично. т.е. реально, но нужно переходить на более дорогостоящие элементы. вообщем, если будет в этом смысл - можно сделать. теперь по поводу взглянуть. я сам из Харькова. есть рабочие экземпляры там, а есть серийные в Турции у заказчика. вам где удобней . или интересуют фото? видео вас врятли заинтересует, так как это изделие не электромобиль и желаемое "как он будет трогаться с места" не видно. но если вы знаете какой нагрузкой может быть ременной компрессор заправленный хладогеном R404, то можете прикинуть сами (система плавно стартует при давлении в системе 14 бар). системы ставятся на  16-ти кубовые авто-холодильники и и поддерживают температуру -10°С круглосуточно.

[Igor_Sh]

1. Какую защиту для батарей следует предусмотреть в контроллере? Имеется в виду его отключение при минимально допустимом напряжении разряженной батареи. Как измерять это напряжение? Тупо на клеммах батареи или как-либо учитывать по схеме эквивалента внутреннего сопротивления батареи, нагрузки и эквивалента ЭДС батареи? Или сделать временную задержку после просаживания напряжения на батарее ниже допустимого?
2. Есть еще вопросы по поводу организации токовой защиты. Тоже пока мне до конца не ясно. Например, из каких соображений выбирать номинал измерительного сопротивления (шунта). Здесь многие пробуют уменьшать его сопротивление облуживанием. А какой номинал получается до и после облуживания? И что тогда удивляться, что потом транзисторы горят?

по первому вопросу:
защита в моем контроллере включает в себя (все эти параметры устанавливаются вручную с пульта управления):
1. контроль максимального рабочего тока программно
2. контроль максимального предельного тока аппаратно с опросом программы
3. контроль минимального рабочего напряжения
4. контроль максимального рабочего напряжения

а вот контроль состояния аккумуляторов нужно делать как отдельный модуль. если при работе возникают проблемы с защитой по току или напряжению - то прямая дорога этой батареи на диагностику этим блоком. можно конечно разместить этот модуль и на борту.

по второму вопросу:
я не думаю что нужно в данной системе удешивлять ее за счет защиты. есть готовые датчики тока на эффекте Холла до 1000А.

и еще:
есть еще режим стабилизации частоты по внешнему параметру. так что в применении к электромобилю можно сделать что-то напоминающее "автопилот" для дальнобойщиков , хотя говорить о дальних расстояниях на текущем этапе пока без смысла

[Igor_Sh]

учитывая данные в "голосовалке" я не против использовать мою тему как "раздел по разработке электронного оборудования"

[ReSharVladimir]

Sykt, спасибо, но Ваши ссылки у меня уже давно в "избранном" лежат!

по первому вопросу:
защита в моем контроллере включает в себя (все эти параметры устанавливаются вручную с пульта управления):
1. контроль максимального рабочего тока программно
2. контроль максимального предельного тока аппаратно с опросом программы
3. контроль минимального рабочего напряжения
4. контроль максимального рабочего напряжения

У меня пока задача прозаичная: собрать контроллер для 24V 400W коллекторника. Хочу попробовать это сделать попроще, без программирования, на цифро-аналоговых элементах.

а вот контроль состояния аккумуляторов нужно делать как отдельный модуль. если при работе возникают проблемы с защитой по току или напряжению - то прямая дорога этой батареи на диагностику этим блоком. можно конечно разместить этот модуль и на борту.

Я бы такое устройство применительно к моему случаю встроил в контроллер, чтобы не "убить" батарею. Да и на малом транспортном средстве проще иметь один "многоцелевой" электронный блок, чем несколько ускоспециализированных.

по второму вопросу:
я не думаю что нужно в данной системе удешивлять ее за счет защиты. есть готовые датчики тока на эффекте Холла до 1000А.

В свое время работал с датчиками Холла. Делал развязку силовой и слаботочной частей схемы для измерения тока. Не знаю, стоит ли здесь с датчиками заморачиваться?

и еще:
есть еще режим стабилизации частоты по внешнему параметру. так что в применении к электромобилю можно сделать что-то напоминающее "автопилот" для дальнобойщиков , хотя говорить о дальних расстояниях на текущем этапе пока без смысла

Для стационарного применения в целях поддержания рабочего режима оно, может, и применимо, но я пока далек от этого. Мне бы что попроще.

[i]

..У меня пока задача прозаичная: собрать контроллер для 24V 400W коллекторника. Хочу попробовать это сделать попроще, без программирования, на цифро-аналоговых элементах.

Такой контроллер можно сделать из мастер-китовского набора. Но лучше, конечно, сделать свое и с нуля, что б разобраться.
С программированием схемотехника гораздо проще.

Да и на малом транспортном средстве проще иметь один "многоцелевой" электронный блок, чем несколько ускоспециализированных.

Очень спорное утверждение.
"Иметь" проще, "сделать" сложнее, "отладить" ещё сложнее, а "всё предусмотреть" вообще невозможно.

[Alex_Soroka]

щас делаю 12В систему на 100А.
было бы очень интересно пообщаться с людьми работающими в данном направлении.

Вообще-то нам представляло-бы интерес устройство "инвертора" с 12В на 48-53В со стабилизацией напряжения "по выходу". Рабочие токи "по выходу" до 20А , пиковые (до 20сек) до 50А.
Мне лично такое вот сильно интересно - хочу попробовать разработать и сделать.
Так что если есть у вас желание - то буду благодарен...

[Igor_Sh]

Вообще-то нам представляло-бы интерес устройство "инвертора" с 12В на 48-53В со стабилизацией напряжения "по выходу". Рабочие токи "по выходу" до 20А , пиковые (до 20сек) до 50А.
Мне лично такое вот сильно интересно - хочу попробовать разработать и сделать.
Так что если есть у вас желание - то буду благодарен...

можно попробывать сделать. (это 3кВт пиковое получается) у меня с 12В на 620В есть серийные на 1,8кВт. щас начал делаеть на 2,5кВт рабочей нагрузки. пока не поздно рассчитать и на 3кВт но на него времени много пока нет. думал закончить его ориентировочно январь-февраль 2010, но если есть к нему интерес - могу ускорить процесс разработки   в них основное это входная цепь импусного трансформатора. так что переделать на 48-53В не будет представлять сложности, причем на напряжениях до 100В даже проще с организацией ОС по напряжению. пишите. обсудим.

[Alex_Soroka]

в них основное это входная цепь импусного трансформатора. так что переделать на 48-53В не будет представлять сложности, причем на напряжениях до 100В даже проще с организацией ОС по напряжению. пишите. обсудим.

сложно у вас как-то там вообше "степ ап" преодбразователь надо без гальванической развязки для упрощения схемы и удешевления.
нам не нужна космическая цена на такой девайс максимум что он должен стоить - это как автомобильный аккум 12В 50Ач...

[sykt]

.. вам где удобней, или интересуют фото? видео вас врятли заинтересует, так как это изделие не электромобиль и ...... 

Меня более интересует схемотехника. Т.е. схема электрическая принципиальная.

[sykt]

..  есть готовые датчики тока на эффекте Холла до 1000А.

А они имеют инерционность.? В ШИМе каждый импульс имеет максимально возможную амплитуду по току.
Для ограничения тока в регуляторе двигателя требуется защита от максимального среднего (уже проинтегрированного во времени) тока.

[Igor_Sh]

сложно у вас как-то там вообше "степ ап" преодбразователь надо без гальванической развязки для упрощения схемы и удешевления.
нам не нужна космическая цена на такой девайс максимум что он должен стоить - это как автомобильный аккум 12В 50Ач...

"степ ап" преодбразователь надо без гальванической развязки" на токи более 10А принципиально не ставлю - очень трудно работать с контролем тока и защитой по току - помехи. только с развязкой, так как большое внимание уделяю защите. так что вбирайте: или с определенной периодичностью менять сгоревшие транзисторы или удорожание изделия (с гарантированной защитой по току и напряжению) на 50% от стоимости обычного step-up.
я перестал экономить на защите после того как спалил транзисторов на хорошую сумму на экспериментах одного из первых своих импульсников .

теперь о цене. если вы имели ввиду АкБ 12В 55Ач которые около 350 долларов стоят. то это где-то так и будет. убирать гальваническую развязку и делать его как мощный DC/DC источник питания для удешевления на 100-150 долларов не вижу смысла. вы потом на спаленные элементы больше за год потратите ...... правда, как бы, в рассрочку

[Igor_Sh]

Меня более интересует схемотехника. Т.е. схема электрическая принципиальная.

что именно со схемотехники? она в таких изделиях как-бы стандартная. все нюансы в обработке тока и напряжения на входе и выходе. так они в программе микроконтроллера, который всем этим управляет. но если что интересует конкретно - могу рассказать принцип как у меня организованно.

кстати. а почему всех так пугают микроконтроллеры (МК)? плата по сравнению с ценой без МК дороже на максимум 10 долларов, зато организация управления и защиты на порядок выше.

[Nickolas]

Главное и КПД у такого преобразователя выше!