Легкий последовательный велогибрид

[Kmovly]

vladk, там у нас RuiXing RX-9106 стоят, фото плохо находятся. В принципе, от других серии 9100 отличаются только отсутствием праймера и управлением заслонкой шаговым двигателем.

Andrew_A, ещё дурацкая идея пришла в голову: намотать 20 витков основной обмотки и две по два витка дополнительных, и коммутировать их - на малых оборотах экономического хода все последовательно соединены, дают нужное напряжение при пониженном токе, а при увеличении оборотов переключать на более короткую часть обмотки, сохранив напряжение, но подняв ток. Но как-то это чудно, если бы упиралось в невозможность дальнейшего поднятия оборотов - значит с обмотками все нормально, и это предел ДГ, а раз обороты есть куда поднимать, и с оборотами растёт напряжение, а не ток, значит со стороны потребителя слишком большое сопротивление, а не в генераторе проблема. Я вот раскидаю работу после отпуска, попробую тот свой двухтактник так намотать на пробу. Вот с dc-dc это проще реализуется, т.к. со стороны ДГ большой диапазон изменения напряжений может быть, а высокочастотным ШИМом манипулировать куда проще, чем заслонкой успевать все изменения нагрузки отрабатывать.

[Andrew_A]

если бы упиралось в невозможность дальнейшего поднятия оборотов - значит с обмотками все нормально, и это предел ДГ, а раз обороты есть куда поднимать, и с оборотами растёт напряжение, а не ток, значит со стороны потребителя слишком большое сопротивление, а не в генераторе проблема.

Так в том и дело. К генератору параллельно АКБ подключена, и работает как стабилитрон - при повышении подающегося на нее напряжения выше уровня ее заряда потребляемый ток резко увеличивается. Зависимость нелинейная. Если в моем случае к АКБ например еще одну банку подключить, то максимальные обороты / мощность генератора возросли бы. Но если напряжение АКБ будет слишком большим, то даже на максимальных оборотах ДВС альтернатор не сможет выдать максимальный ток.

Т.е. с кол-вом витков надо так угадать, чтобы при максимальных оборотах ДВС альтернатор выдавал напряжение, при котором АКБ будет потреблять максимальный для генератора ток. Поскольку напряжение на АКБ не постоянно, то теоретически это условие невыполнимо.

[Piramidon]

Я разряжаю батарею на 60-70% и только потом запускаю генератор, тогда батарея берет на себя такой ток, который способен отдать генератор(альтернатор) или ограничется БМС, что не желательно, при ограничении, напряжение подпрыгивает до высоких пределов, контроллер и другие электрокомпоненты не всегда выдерживают.
Какое у Вас напряжение после выпрямителя на рабочих оборотах бензомотора без нагрузки?

[Kmovly]

Piramidon, на случай такого скачка удобно сделать тиристорный выпрямитель с управлением от компаратора напряжения, тогда на время выброса альтернатор отключается от нагрузки, пока напряжение в электросети не упадёт до требуемого, а если оно упало, но ДГ ещё слишком быстро вращается, то будет импульсное подключение производиться с постепенной релаксацией и увеличением времени подключения с падением оборотов, которое будет периодически дозапитывать конденсаторы после выпрямителя и снова отключать альтернатор при превышении напряжения. Я на такую схемку решил заменить здоровый и тяжёлый инвертор в своей конструкции, однако на низком напряжении этот метод также работоспособен.
А по отключению BMS у Andrew_A выведен сигнал с BMS, который глушит ДГ и батарея максимальный ток при превышении напряжения заряда принимает реально очень короткое время.

[Piramidon]

[user]Kmovly[/user], напряжение не замеряли без нагрузки?

[Kmovly]

Не ко мне вопрос - я не перематывал, потому у меня ~400в с выбросами до 700.

[Andrew_A]

[user]Piramidon[/user], мерить напряжение с альтернатора без нагрузки - дело неблагородное, ибо альтернатор - это индуктивность. Но я мерил - на максимальный оборотах ДВС (~5500 об/мин) 150..170В после выпрямителя было. Обычно после выпрямителя ставится нагрузочный резистор в пару килоом для создания минимального тока на холостом ходе. Например, так сделано на штатном 12В выходе. Иначе напряжение взлетит в небеса.

[Andrew_A]

Друзья,

Я замечал, что когда делишься с обществом своими проблемами это ни к чему хорошему как правило не приводит. Но все-таки расскажу, может легче станет.

В общем, все, докатался я. Вчера ночью отойдя от подъезда с велом ровно 3 метра, при его подъеме для  разворота случайно выжал газ (МК забыл выключателем заблокировать). Ну и аппарат вырвался из рук - не удержал. Укатился он от меня с торможением в забор и асфальт.    Хорошо что не в людей / машины.

Из безвозвратных потерь:
- Планшет
- Безнобак
- Багажник
- Крепление генератора
- Кожух генератора
- Курок подсоса генератора

Может, из вышеперечисленного что-то и можно было восстановить, но психанул я и с досады выкинул все это прямо на месте . Из-за глупейшей случайности в миг улетело в помойку кучу денег, но главное многих месяцев работы.



Для себя вывода сделал два:
- Аппарат слишком тяжелый, очень тяжело справится с ним.
- Все узлы нужно проектировать ударозащищенными, с расчетом на аварию.

Не знаю, хватит ли у меня духу восстановить все.

Пока идея генератор установить в родном кожухе, по типу как у [user]SHURENS2[/user], а вместо планшета попробовать решение про которое говорил [user]Kmovly[/user] - в основной кожух впихнуть одноплатник (вроде такого: https://world.taobao.com/item/535933498427.htm) , а на руль - дисплей в защищенном кожухе (вроде такого: https://world.taobao.com/item/45159880670.htm.

Но руки опустились. Чувствую себя полным неудачником ... 

[Kmovly]

Да у вас изделие двойного назначения получилось - сработала программа камиказе. Сочувствую. Почему бак выкинули? Неужели он так мог пострадать от падения? Ведь газ должен был отработать обратно, как ручку выпустили. А родной кожух - слишком высокий выходит, с ним неудобно, я пробовал ставить целиком - отказался.

p.s. предложение: датчик тушки на седло сделать, блокирующий газ.

[Andrew_A]

[user]Kmovly[/user], да газ обратно отработал, только в этот момент аппарат я уже не удерживал. Инерция, чтоб ее ...

С баком моим одна серьезная беда - при падении руль гарантированно разворачивает на 90° (ибо торчит в бок) и при этом в бак гарантированно влетают тормозные ручки и мнут его. Один раз шпаклевал / красил, проклял все на свете. Еще раз убедился что слабое звено. Да и топливные шланги через половину тушки это неправильно. Да, штатный кожух высокий, но зато без острых углов. Ваши джинсы целые после прошлого раза остались ? Лучше побыть балериной чем с рваными штанами =) И есть идея сделать генератор реально быстросъемным. Чтобы открутил два разъема и - чик - у тебя электровел на ~10кг легче. Вот только конструкцию этого "чик" надо продумать ...

По поводу одноплатника + дисплея что-то не срастается. Любой современный планшет на Windows 8/10 имеет лучшую матрицу, меньшие габариты и меньшую цену, чем отдельно компактный дисплей. Решил что хороший шанс купить планшет с 3G и GPS. Раньше без них был. Разница в цене минимальная. Присматриваюсь к этому: https://market.yandex.ru/product/11912074

Кстати, там же еще акселерометер есть, можно запросто забацать в интерфейсе выключение ДВС при падении на бок. Главное, чисто программная фишка выходит 

По поводу "датчика ездока" - зачастую при подъеме на лестницу по пандусу идешь рядом и помогаешь себе МК, иначе никак. Так что это нетривиальная задача. А вот курковый привод газа может стать выходом из положения - его сложнее случайно нажать.

[Kmovly]

Можно датчик седока использовать для ограничения газа, чтоб он даже при максимальном газе не ехал быстрее пешехода, если его ведут за руль. Ещё интересно было бы сделать торможение газом, т.е. если колесо с МК вращается быстрее, чем выставлен газ, велосипед подтормаживал бы двигателем, как мототехника. Тогда тоже так резво бы не улетел.

[SHURENS2]

Грустно мне читать ...
У меня вел вырывался из рук раза четыре, но всегда его спасали либо кусты либо дерево, пару раз летал он и на бок, на землю. Однажды мне пришлось менять корзину в которую вставляется генератор. В принципе она бы ещё смогла поездить , но если приглядишься то кривая .  Эта её слабость и выручает генератор от механических повреждений . И ещё : чем больше ездишь тем меньше желания взять просто так на месте и крутануть ручку газа.  На каждый такой поворот (газа) есть вероятность что уже включено питание и бешеный рывок обеспечен.

Ещё в моём аппарате есть кнопочка спид-контроль, на ней ездить одно удовольствие, но в случае падения колёса будут вращаться...

[Andrew_A]

Александр,

Мне вот грустно другое. После того как "ненужные детали конструкции оторвало естественным образом" решил кататься как есть. Без планшета и генератора. И выяснилось следующее:

- Без вышеозначенных деталей вел стал защищен от падений
- Общий вес, развесовка и удобство переноски стали идеальными - ездить и носить вел теперь одно удовольствие
- Запрыгиванию и спрыгиванию ничего теперь не мешает. Синяки на ногах почти прошли.
- Очень удобно то, что в любой момент можно выключить и включить вел - не надо ждать загрузки планшета при включении и делать "завершение работы" перед выключением.
- При небольшой помощи педалями и разумном использовании инерции режима 10А (500 Вт) хватает за глаза в 95% случаях. Даже на скорости ~40 км/ч. При этом:
- Помогать велу педалями гораздо легче, нежели не пользоваться ими вообще: в первом случае в ногах появляется легкость и они ничуть не устают, во втором - ноги затекают через 10 мин езды.
- В вышеозначенным режиме при ежедневных прогулочных поездках (20-30 км), даже при езде в режиме 30А на трассе полностью разрядить АКБ за одну поездку мне так и не удалось. А ведь он 10Ач, нормальные люди берут LINMC 16Ач с тем же весом и ненамного дороже.

Вывод - надо было потратить один вечер на установку стандартного комплекта МК, а не два года титанических усилий на бестолковую разработку 

Тем не менее, идею надо довести до конца. В будущем планирую:

- Все-таки поставить новый планшет. Только не приклеивать его намертво к алюминиевой пластине, которая сминается двумя пальцами, а класть на прочную стальную пластину через демпфирующую прокладку. Сверху и снизу - уголки. Так есть шанс что выживет при падении.
- Генератор убрать в родной корпус. Снизу прикрутить уголки, которые будут вставляться сверху в багажник - для фиксации в горизонтальной плоскости. Удерживаться на багажнике генератор будет с помощью жгута для багажа (такая растягивающаяся веревка с двумя крючками).

Получится что снять/установить генератор можно будет за минуту. Брать его только в дальняки (>50 км). При падении он не поломает все и вся ибо будет закреплен не намертво.

[SHURENS2]

 два года титанических усилий на бестолковую разработку

Это уже даже не смешно ))) Вы приобрели бесценный опыт !!!

Теперь планшет . Такое изобилие информации ( температура, обороты и тд) нужно при отладке устройства, в остальном нужна максимальная надёжность, при езде же нужна карта ( в незнакомых местах) спидометр (чтобы чувствовать как идёт сегодня аппарат) вольтметр и амперметр - причём два последних нужны постоянно.
Всё равно пространство над рулём остаётся самым безопасным местом (может поставить защитные дуги? ) У меня  защитой работают две небольших фары, даже при капотировании смартфон останется в 90% cлучаев незадетым. Мало того - смартфон установлен в двух резинках прижимающих его за торцы. Легко снять отходя от вела.
Дальше - если думать о 16 Ач или о 30 Ач - это путь в никуда, всё равно проблему дальняка это не решает.
Теперь о разном . Моя недельная поездка на природу закончилась, я и вел живы, ссадины и синяки начинают заживать, сгоревшая на солнце кожа успешно сходит, начал ходить ...стоны потеряли былую яркость . Оживаю .

[Andrew_A]

при езде же нужна карта ( в незнакомых местах) спидометр (чтобы чувствовать как идёт сегодня аппарат) вольтметр и амперметр

Так у меня так и есть. В интерфейсе два режима - тот что на видео это как раз настройка / отладка, а боевой - с картой

Спойлер

А по поводу дальняков ... это Вам хорошо, а из этого млин столичного города-героя только на машине можно выехать, пару часов постояв в пробке. Раньше были мудреные пути пересечения МКАД на веле, так теперь одни многополосные развязки, траншеи и заборы. И по городу просто невозможно кататься стало, все перерыто. Сделанные велодорожки это просто верх идиотизма. Мало того что начинаются ниоткуда и ведут или в стену или в канаву, так еще их красят краской, по которой даже летом пешком скользко ходить. И стараются как можно больше люков захватить этими дорожками. Тьфу ... 

[Kmovly]

- Без вышеозначенных деталей вел стал защищен от падений

Так естественно, он и упасть стремиться перестал - центр тяжести к центру сместился и стал ниже - остойчивость возросла! Я тоже без генератора куда увереннее еду, а с ним - осторожно, без резких манёвров.

- Очень удобно то, что в любой момент можно выключить и включить вел - не надо ждать загрузки планшета при включении и делать "завершение работы" перед выключением.

Ну это издержки конкретной реализации, ничего же не мешает сделать память энергонезависимой, а если несколько сотен "метров" m-ram'а слишком дорого, то сделать теневое копирование памяти во флэшку на отдельном акке при отключении, или на батарее ионисторов, которой хватать будет на сохранение текущего состояния с небольшим запасом и всё. Но это своя плата вычислителя, естественно.

- Помогать велу педалями гораздо легче, нежели не пользоваться ими вообще: в первом случае в ногах появляется легкость и они ничуть не устают, во втором - ноги затекают через 10 мин езды.

Что мешает PAS приделать, если так нравится крутить педали?

- В вышеозначенным режиме при ежедневных прогулочных поездках (20-30 км), даже при езде в режиме 30А на трассе полностью разрядить АКБ за одну поездку мне так и не удалось.

У меня 12А*ч батареи хватает проехать 35км до работы и если снят генератор, то обратно еду преимущественно на педалях (да и после сидячей работы физ.нагрузка - самое то!), но запас для преодоления горок ещё остаётся. Ваттметра не ставил никогда, и сколько реально остаётся не знаю. Но вот поставить генератор впервые задумал, когда внеплановых отклонений от маршрута много потребовалось и батарея села в самый неудобный момент.

- Генератор убрать в родной корпус. Снизу прикрутить уголки, которые будут вставляться сверху в багажник - для фиксации в горизонтальной плоскости. Удерживаться на багажнике генератор будет с помощью жгута для багажа (такая растягивающаяся веревка с двумя крючками).

А свой точно не желаете сделать? Можно простейшим способом, как я давно уже советовал, из стеклоткани, пропитанной эпоксидным компаундом. Можно сделать модель на 3д-принтере, по ней - форму, а форму уже залить пластиком.

А по поводу дальняков ... это Вам хорошо, а из этого млин столичного города-героя только на машине можно выехать, пару часов постояв в пробке. Раньше были мудреные пути пересечения МКАД на веле, так теперь одни многополосные развязки, траншеи и заборы.

А теперь все дороги из города имеют статус автомагистралей и даже если удастся по ним выехать - будем изловлены ДПСниками за нарушение, т.к. на автомагистралях в явном виде запрещается движение велосипедов и мопедов. Этот пункт обозначен явно, в дополнение к пункту, что нельзя выехать на автомагистраль, если конструктивная максимальная скорость или максимальная скорость, определяемая текущим техническим состоянием ТС менее 40км/ч, чтоб не препинались владельцы шоссейных и гоночных велосипедов и быстрых мопедов, когда их поймают. То есть если мопед или велик - из Москвы только в электричке/автобусе/автомобиле можете выехать! Такое зло. А в Советском прошлом я по МКАДу на велике ездил к бабушке и дедушке...

[Andrew_A]

[user]Kmovly[/user],

С центром тяжести это тоже верно, но я имел в виду именно защищенность - при падении основные узлы защищены рамой и выступающих частей нет.

Разумеется можно сделать свой интерфейс вместо планшета, хоть бы на семисегментных индикаторах и простейшем микроконтроллере без всякой ОС, m-ram и теневого копирования. Но это будет без навигации и не так элегантно. Про ионисторы думал, но там минимум 3Ф нужно и еще один DC-DC ибо ионистр не АКБ, в нем при разряде напряжение падает линейно - рабочий диапазон большой очень. Да и заряжается он не моментально. Замороченно выходит. Можно оставить родной АКБ в планшете, но за его уровнем заряда придется тоже следить.

А про свой вычислитель - да, можно будет поставить туда современные отечественные комплектующие: CPU Эльбрус от МЦСТ и HDD ВНД-М2.05 от НИИФИ и ВТ

Спойлер

Про дороги все верно сказали - теперь только авто и общественный транспорт. Кажется, нужно в другое место переезжать ....

[Kmovly]

Про дороги - а как же велотуристам быть? По всему евросоюзу, Австралии, америке - их полно, и они наслаждаются дорогой, а в европейской части России им путь - до ближайшей ж/д станции только...

P.S. А ведь наши глубокоуважаемые бюджетопилители задумывались, сколько можно напилить бюджета, если поднять вопрос о дублировании всех междугородних автотрасс велопешеходными дорожками с кемпингами через каждые 100км? А то была бы взаимовыгода, им - деньги, нам - велодорожки на остаток денег!