Рекуперация в моноколесе: реальность

[718]

Step-up.

И как управляют кратностью этого степ-апа при разных режимах торможения?

[Drift3r]

Ток батареи - это все элементы, стоЯщие параллельно аккуму и способные накапливать энергию. Кондер по питанию относится к ним.

Нет, неправильно. Ток в батарею - это ток в батарею, конденсатор к ней не относится. Логгером мерился именно ток в батарею. Как всегда, не договорились о териминах.

От того что вы наконец посчитаете теоретическое КПД и скажете что "вот если бы был настоящий рекуператор, то вернулось бы не 20А, а 60А." И что дальше? Это бы значило для меня, что либо я не смог бы так же быстро тормозить, либо от этого взрывалась бы батарея. Вот и нафига это кому-то нужно?

"КПД рекупирации" - это вообще выдуманный термин со слабой смысловой нагрузкой. В идеальном техническом мире сначала было бы четкое определение, затем физический смысл (и какая от этого польза). А потом всё остальное.
Как вариант я бы предложил поделить энергию, вернувшуюся в батарею на разность взятой из батареи и вернувшейся, выразить в процентах, и тогда получим долю бонусной энергии от рекупирации.  Qbonus = Qобр / (Qпрям - Qобр). По графикам/данным с физического логгера. Для реальной поездки.

Была возможность - отснял видео.
Как работает рекуперация. Питание контроллера напряжением рекуперации (симуляция движения с горки):
https://youtu.be/DcYdWQlLBsc

Жаль я не могу в карму плюсануть. Опыт просто великого значения.
Наглядно показано, что даже на малой скорости, когда напряжение холостого хода генератора (он же = связка мотор+контроллер) всего 5 вольт, при нагрузке этого генератора, имитирующей торможение, напряжение растёт гораздо выше!! (на видео 3:03 равно 65,15 В при очень малой скорости. Была бы батарея - был бы в неё ток) Это железобетонный ответ тем, кто сомневался, что рекупирация может быть на низких скоростях.

Такое ощущение, что [user]718[/user], [user]Fedorov[/user], не смотрели внимательно видео.

Пришла хорошая идея, ставим два, желательно одинаковых моноколеса рядом на два трубчатых ролика

Ну вон же на видео выше практически то же самое и сделано.

теорией померить рекуперацию нельзя

Да в общем-то, можно. Только никто из здесь присутствующих не знает на 100% алгоритм, заложенный в колесо. Поэтому модель не будет адекватной и всегда можно будет придраться.

П.С. наверное, стоит выделить отсюда кусок в новую тему "Моделирование процессов в колесе". Может даже с темой "мощность мотора" вместе.

[Fedorov]

при нагрузке этого генератора, имитирующей торможение, напряжение растёт гораздо выше!! (на видео 3:03 равно 65,15 В при очень малой скорости.

Можно по подробней этот процесс разобрать? Имеем ЭДС 5 вольт. Что значит нагрузить генератор, и почему напряжение при этом резко растёт?

[718]

Такое ощущение, что  718,  Fedorov, не смотрели внимательно видео.

Это ваше обманчивое ощущение. Если вы посмотрите ролик ещё раз, вы обнаружите, что у экспериментатора контроллер имеет ручку газа. Вы не могли бы мне объяснить, что именно можно просимулировать на моноколесе, у которого есть ручка газа?
В данном эксперименте пытаются запитать контроллер током генерации от электромотора, который чем-то вращают. Так никто же и не спорит, что такое явление как генерация существует. Только пытаются её доказать самокатными методами. На самокате, безусловно, рекуперация есть. На моноколесе - пока не доказано.
И кстати, [user]Drift3r[/user],  я уж вам тоже минусну ваш пост - ну, не нравится мне, когда мне отвечают по принципу "сам дурак".

[Drift3r]

[user]Fedorov[/user], это выходит за рамки темы. Если нужна теория - то я уже предлагал обратиться к институтским учебникам по электрическим машинам и электроприводу. Плюс придется фантазировать, а какие же алгоритмы заложены в контроллер... А это пустые разговоры.
Есть опыт, напряжение выросло. Я думаю, это из-за того, что из двигателя поступает ток, контроллер коммутирует ключи таким образом, что заряд от этого тока поступает в конденсатор (). С ростом заряда конденсатора растет напряжение на нем. Больше ничего сказать не могу
Вот еще прекрасная тема для ознакомления (всего три странички)

Ведь рекуперация это что ?
Замыкание обмоток двигателя, генерация на них ЭДС от вращения, снятие замыкания и приём всплеска напряжения на акб.
Чем больше коэфициент заполнения шима - тем лучше тормозит.
На некоторых контроллерах есть еще дотормаживание на малой скорости - полным замыканием обмоток, без шима.

Можно еще много чего нагуглить, но надо денежку зарабатывать...
Добавлено 14 Нояб. 2018 в 11:32

Эти эксперименты недостоверны.

Вот за эту фразу конкретно минус, а не просто так. Не обосновали, что тут недостоверного. А опять какие-то придирки к человеку, реально что-то сделавшему.

[Drift3r]

На моноколесе - пока не доказано.

я могу еще раз отослать Вас к результатам, что она доказана. Измерен ток в батарею. Сколько раз еще повторить? Бесполезно?
Сформулируйте Ваши критерии доказательства рекупирации и давайте больше не спорить, пока вы сами эти критерии не получите, хорошо? Мой критерий - наличие тока, направленного в батарею - выполнен. Рекуперация доказана на 100%. точка.

И контроллер самоката функционально мало чем отличается от моноколесного, разница лишь в способе формирования сигнала разгон/торможение (от ручки или от обработанного наклона со скоростью).

[B08AH]

"КПД рекупирации" - это вообще выдуманный термин со слабой смысловой нагрузкой.

КПД двигателя в режиме генератора. Годится так?
Жаль, кстати, что в этом эксперименте холостое напряжение мерялось, можно было бы сделать второй эксперимент, подключить батарею и мерять ток в нее, соотнести с током, который ест первый двигатель, посчитать мощность и получить суммарный кпд системы, хотя бы в одном каком то режиме. Извлекши корень можно было бы видеть искомый КПД, пусть и с погрешностью какой то.

Кстати вдруг подумалось - Если в колесах практически всегда две батареи, имеет ли смысл их коммутировать последовательно, чтобы их напряжение складывалось,  а в режиме генерации коммутировать обратно параллельно, чтобы лучше рекуперировать?
Или это слишком сложно и потери на ключах будут больше выигрыша?

[718]

Не обосновали, что тут недостоверного. А опять какие-то придирки к человеку, реально что-то сделавшему.

Обосновываю: используется контроллер, реализующий другие алгоритмы.

контроллер самоката функционально мало чем отличается от моноколесного, разница лишь в способе формирования сигнала разгон/торможение (от ручки или от обработанного наклона со скоростью).

Это точно, функционально контроллер практически идентичен: он крутит мотор  . Но дьявол кроется в деталях, как обычно. Моноколесу нужно постоянно держать уровень педалей, при этом он совершает движения вперёд, движения назад и (возможно) торможения. В случае простой тележки, катящейся с горки, всё понятно - включил торможение - рекуперирует.  В случае моноколеса, вынужденного ещё балансировать - не понятно. Не понятно ни экспериментально, ни теоретически. Экспериментом назвать замеры тока и напряжения на батарее я не могу - вопрос в том, как на огромной ёмкости батареи в сотни ватт-часов при краткодействующем токе заряда напряжение повышается на единицы вольт. Я думаю, тут что-то не то меряли.

[edw123]

Вы изложили только предположения. Но дьявол точно в деталях - никто не мешает в течении половины шим-цикла рекуперировать, а в остальное время поддерживать равновесие тягой. И даже равновесие можно поддерживать торможение (рекуперацией), а не тягой.
Добавлено 14 Ноя 2018 в 12:25

КПД двигателя в режиме генератора. Годится так?

Совсем не годится. Моноколесо - это не мотор, это существенно более сложная система и генераторное кпд - лишь малая составляющая.

[TRO]

Пришла хорошая идея, ставим два, желательно одинаковых моноколеса рядом на два трубчатых ролика...

Ну вон же на видео выше практически то же самое и сделано.

Дъявол он в мелочах.
На видео человек просто показал факт наличия рекуперации в велосипедном контроллере. По сути собрал все добротно, но результат никакой, так как показывает то в чем практически никто не сомневается. (за исключением парочки радикальных фанатиков ушедших в жесткое отрицалово очевидного). А мог бы подключив две батареи с ваттметрами и датчик скорости снять действительно полезные данные.
Я же фактически предложил вариант стенда для снятия тяговых и рекуперативных характеристик реальных МОНОКОЛЕС.

[B08AH]

вперёд, движения назад и (возможно) торможения

Назад это и есть торможение.  Колесо больше ничего не умеет делать, кроме как крутиться вперед или назад, а мотор, соответственно ничего не может делать кроме как разгонять его или затормаживать.
Сказали же, силовая часть контроллеров полностью идентична, отличается лишь источник сигнала вперед и назад. Если у самоката вперед и назад управляется нажатием курка, то у колеса отклонение вперед => ускоряться, отклонение назад => тормозить.

стенда для снятия тяговых и рекуперативных характеристик реальных МОНОКОЛЕС

если я правильно понял, там обычные мотор-колеса и стоят, человек делает свои сегвеи, ну значит меряет какие то показатели своих устройств. Точно так же можно было подвесить мотор-колеса от "рыночных" колес, эффект был тот же, только цифры вероятно другие.
А так да, то что заряжается конденсатор это понятно, а какой конкретно ток, и какое КПД из этого опыта непонятно.

[718]

Назад это и есть торможение. Сказали же, силовая часть контроллеров полностью идентична, отличается лишь источник сигнала вперед и назад. Если у самоката вперед и назад управляется нажатием курка, то у колеса отклонение вперед => ускоряться, отклонение назад => тормозить.

Не совсем так. Вперёд - это движение со скоростью туда ->, а назад - со скоростью обратно <-. Торможение движения туда, то бишь замедление движения, будет в том случае, когда скорость обратно <- будет больше скорости туда ->. Если нет движения туда, то и о торможении говорить не следует - есть движение обратно.
У колеса, как вы знаете, нет переда и зада в смысле равноправности движения. А что, самокаты умеют ездить задом?

ЗЫ: Жалко, что [user]TRO[/user], не читает мои комментарии, тогда ему не пришлось бы повторять то, что я написал чуть раньше. Впрочем, повторил он вполне добротно и понятно.

[B08AH]

Не совсем так.

Можешь спорить с очевидным, но это совсем так. С нулевой точки ты можешь только ускоряться, с любой другой точки мотор может либо ускорять либо тормозить. Ускорение значит, что колесу плюс человеку надо добавить кинетическую энергию, торможение значит, что эту кинетическую энергию надо убавить. Эта энергия больше никуда деться и не может, кроме как пойти в батарею. Вопрос даже не стоит, есть ли рекуперация или нет, торможение никаким другим способом просто невозможно, поскольку нет других устройств способных принять эту энергию.

А что, самокаты умеют ездить задом?

Ограничение движения в обратную строну ограничено здравым смыслом, а не возможностями мотора.

[edw123]

Прекрасный КПД! Полцикла колесо крутим, полцикла колесом тормозим!

Теперь вспомним, что этот цикл длится 1 фазную полуволну - сотни герц или килогерцы, к примеру, и всё станет не так страшно, как с 1го взгляда. Любой мотор одновременно и тянет, и тормозит - хотя бы подшипниками.
Добавлено 14 Нояб. 2018 в 14:38

Эта энергия больше никуда деться и не может, кроме как пойти в батарею.

Например на нагрев обмоток при торможении закорачиванием или в тормозной резистор.

[TRO]

Прекрасный КПД! Полцикла колесо крутим, полцикла колесом тормозим!

Теперь вспомним, что этот цикл длится 1 фазную полуволну - сотни герц или килогерцы, к примеру, и всё станет не так страшно, как с 1го взгляда.

Расслабьтесь, в цикле ШИМ меняется знак напряжения, направление тока через обмотки остается неизменным, а именно направление тока определяет крутим мы или тормозим, а соответственно значит если пол цикла крутим, то и другие пол цикла тоже крутим. С торможением то же самое, если пол цикла тормозим, то и вторые пол цикла тормозим.

[Surf_el]

[user]edw123[/user], если энегия торможения пошла бы в нагрев, то невозможно было бы съехать со сколь-нибудь продолжительной горки. Такое количество тепла невозможно быстро рассеять, колесо бы перегрелось. Однако, люди вполне успешно катаются в холмистой местности

[edw123]

направление тока через обмотки остается неизменным, а именно направление тока определяет крутим мы или тормозим, а соответственно значит если пол цикла крутим, то и другие пол цикла тоже крутим. С торможением то же самое, если пол цикла тормозим, то и вторые пол цикла тормозим.

Это смотря какие ключики в конкретный момент открывать: которые от батареи или которые на резистор. Ключики можно коммутировать с частотой ШИМ. Да и вообще равновесие можно поддерживать регулированием торможения, а не только тяги.

[user]edw123[/user], если энегия торможения пошла бы в нагрев, то невозможно было бы съехать со сколь-нибудь продолжительной горки. Такое количество тепла невозможно быстро рассеять, колесо бы перегрелось. Однако, люди вполне успешно катаются в холмистой местности

Так и есть - в нагрев можно пустить далеко не всю энергию. Иначе тормоза перегреваются, диск раскаляется и деформируется, тормозуха закипает, колёсные пары раскаляются. Неужели первый раз про это слышите?

[TRO]

Это смотря какие ключики в конкретный момент открывать: которые от батареи или которые на резистор. Ключики можно коммутировать с частотой ШИМ.

Да без разницы, можете пролистать странички вверх и скринах с симулятора (хоть моих, хоть опонента) увидеть что в цикле ШИМ направление тока в обмотках не меняется.

Да и вообще равновесие можно поддерживать регулированием торможения, а не только тяги.

Угу, только это происходит в циклах ШИМ разнесенных по времени (читай разных).