Электромопед для соревнований

[pavel.kryukov]

Доброго времени всем!

Собираем электромопед для первого участия в SmartMoto Challenge (этапы: разгон 50м.; торможение; прохождение кругов с препятствиями из конусов на плоском рельефе на время, +проверка электрики методом полива байка струями воды )
У университетской команды есть опыт конструирования колёсного транспорта, а вот в электротранспорте опыта нет.

Бюджет сильно ограничен, не хотелось бы наломать дров в первый раз, поэтому прошу у форумчан помощи в обсуждении конфигурации:
1. Двигатель подвесной inrunner BLDC-108 Golden Motor 1500Вт
48Vdc, 1.5-3KW, 3200-5000rpm, 4 Nm-8 Nm, Efficiency: >85%, Dimensions: 11x10cm, Weight: 4.5kgs
http://goldenmotor.ru/bldc-motors/bldc-108-1500w/
http://goldenmotor.com/

2. Контроллер KLS6022H,24V-60V,220A,Sealed sinusoidal wave, IP66
Motor Current Limit, 30 seconds: 220A, Motor Current Limit, continuous: 88A,
http://kellycontroller.com/kls6022h24v-60v220asealed-sinusoidal-wave-bldc-motor-controll-p-1472.html

3. Аккумулятор LiFePO4 16S2P 48В 20А*ч на ячейках 38120SE 10А*ч

4. BMS 16S LiFePO4
Size: 93mm*87mm*10mm Continuous discharge: 50A-60A
https://ru.aliexpress.com/item/16S-Lithium-LiPo-Li-ion-Batteries-Protection-Board-BMS-System-48V-58-4V-50A-Continuous-Discharge/2048436065.html?spm=2114.13010308.0.0.fR13ho&detailNewVersion=&categoryId=200004271
(кто-нибудь использовал подобную?)

Мощность мопеда совсем не большая для этого форума, но таковы ограничения выбранного класса:
мощность до 2кВт, напряжение батареи до 60В

Критерии выбора: возможность выжать максимум из слабого двигателя на разгоне, минимальная цена и унификация - некоторый задел для других проектов (не только е-мото)

Ещё думал о контроллере Adaptto MINI-E 4кВт - российский, удобный и уже с дисплеем, но цена отпугивает. Один человек мне сказал, что Adaptto лучше работает с мотор-колёсами, а с высокооборотистыми подвесными моторами лучше взять Kelly, так ли это?

[sergek1985]

[user]pavel.kryukov[/user], фигней не страдайте, тем более при бюджете "mini-e цена отпугивает".
Конкурс фейковый  с нулевой практической пользой. Такие мопеды и "легкие электромотоциклы", кроме Elmoto, никому не нужны.
Досрочно дана премия Электрокалоша 2017..

https://electrotransport.ru/index.php?topic=42944.msg984581#msg984581

[DragonTM]

[user]pavel.kryukov[/user], как регламент ограничивает мощность? Как проверяют соблюдение этого правила?

[илс]

Один человек мне сказал, что Adaptto лучше работает с мотор-колёсами, а с высокооборотистыми подвесными моторами лучше взять Kelly, так ли это?

Думаю да, если речь идет о Келли с трапецией.
Синусным контроллерам приходится иметь оч. быстродействующие мозги, чтобы обсчитывать работу фетов, строить ровную синусоиду  на высоких оборотах.
Для МК ДД, получаем плюшку в виде бесшумности.
А для вашего конфига, надо думать и стремиться к  макс. КПД, особенно с учетом четкого  ограничения  мощности контроллера.
В этом смысле, выбор ЛЖФ  - не самая лучшая идея. 

[Surf_el]

[user]pavel.kryukov[/user], как регламент ограничивает мощность? Как проверяют соблюдение этого правила?

[pavel.kryukov]

Спасибо всем неравнодушным)

[user]pavel.kryukov[/user], как регламент ограничивает мощность? Как проверяют соблюдение этого правила?

Как написал товарищ [user]Surf_el[/user] желателен шильдик или паспорт с указанной номинальной мощностью двигателя, других ограничений кроме напряжения аккумулятора нет.

Один человек мне сказал, что Adaptto лучше работает с мотор-колёсами, а с высокооборотистыми подвесными моторами лучше взять Kelly, так ли это?

Думаю да, если речь идет о Келли с трапецией.
Синусным контроллерам приходится иметь оч. быстродействующие мозги, чтобы обсчитывать работу фетов, строить ровную синусоиду  на высоких оборотах.
Для МК ДД, получаем плюшку в виде бесшумности.
А для вашего конфига, надо думать и стремиться к  макс. КПД, особенно с учетом четкого  ограничения  мощности контроллера.
В этом смысле, выбор ЛЖФ  - не самая лучшая идея. 

То есть Kelly с синусом менее эффективен, чем с трапецией? Раньше считал синусное управление более эффективным
Подкупает сочетание цены и мощности этого контроллера в пылевлагозащищённом исполнении (вполне возможно контроллер с двигателем потом перекочуют на воду)

Вы правы, у ЛЖФ свои минусы) Но при напряжении <60В (по регламенту) нужна высокая токоотдача на единицу ёмкости, необходима возможность оперативно пересобирать аккумулятор для других проектов, поэтому альтернативы ЛЖФ 38120 "под винт" пока не вижу. Ну и все вокруг говорят, что ЛЖФ более безопасные, а тут первый опыт с литием..

А от Kelly что посоветуете, KBS-X? По аккумулятору на ваш взгляд?
Меня сильно волнует, чтобы BMS не стала узким местом, или не стоит так из-за неё переживать? Какие с ней подводные камни возможны?

[sergek1985]

Как написал товарищ [user]Surf_el[/user] желателен шильдик или паспорт с указанной номинальной мощностью двигателя, других ограничений кроме напряжения аккумулятора нет.

у меня на Крохе 250W написано..

[SolarRay]

[user]pavel.kryukov[/user], чтобы правильно помочь нехватает данных.
Для чего участвуете? (победа, участие, реклама, продажа)
Перематывать мотор можно?
Ограничение на минимальный вес есть?
Этот аппарат только для одной гонки или на нём потом кто-то ездить будет?
На трассе есть длинные прямые участки, гравий, общая длинна трассы, рекорды предыдущих заездов?
Самоварные рамы принимают? Обязательно закрытые? Только стандартная мото посадка или можно лежак? Подвеска обязательна?
60В это максимум или номинал?

----
По выбранному мотору инфы маловато, но сразу видно, что для него потребуется сделать вторую ступень редукции.

[илс]

Вы правы, у ЛЖФ свои минусы) Но при напряжении <60В (по регламенту) нужна высокая токоотдача на единицу ёмкости, необходима возможность оперативно пересобирать аккумулятор для других проектов, поэтому альтернативы ЛЖФ 38120 "под винт" пока не вижу. Ну и все вокруг говорят, что ЛЖФ более безопасные, а тут первый опыт с литием..

Откуда миф про высокую токоотдачу ЛЖФ?   
Да, можно найти фосфат с высокими разрядными токами, но это скорее исключение, чем правило.
Самые высокие разрядные токи на единицу веса - у кобальтового полимера.
Это то, что называется авиамодельными "котлетами".
Насчет пожаробезопасности, вам решать.
Как верно заметил[user]SolarRay[/user], конфиг оптимизируется под конкретную задачу.
Для соревнований - одни требования, для неспешных поездок по реке - другие. 

[tank6661]

[user]pavel.kryukov[/user], то.что вы надумали брать-совершенно бессмысленно.Дохлый мотор,ядерный контроллер,который не будет использовать даже половины своих возможностей,потому что не даст БМС и слабый тяжелый аккумулятор.

[alayf78]

С учетом ограничений регламента,и требованию многоразовости компонентов конфига :

1) Батарея .  ЛЖФ -вполне правильно. есть возможность переставлять батарею с проекта на проект,меняя ее форму и характеристики.  не думаю что ионки долго проживут при постоянной сборке-разборке батареи.
                        если учесть что будет использоваться студентами,а значит возможны ошибки. 
                       не думаю что ректор будет рад сгоревшей аудитории ,если что-то пойдет не так.      
                       ваша  батарея наиболее пожаробезопасная из всего лития,и может легко выдавать нужные в проекте токи,так что не заморачивайтесь.
2)  мотор. вполне подходит по условиям регламента. имеет высокий кпд в номинальных режимах  и хорошую живучесть при разгоне.
  нужно грамотно сделать охлаждение двигателя для эксплуатации за рекомендуемыми пределами,(обязательно установить термодатчик,чтобы не увлечься и не сжечь мотор,макс температура на обмотках 130градусов), и грамотно сделать трансмиссию.
3)контроллер. если бюджет позволяет,то можно взять с запасом по мощности, настроить с учетом максимального разгона двигателя. контроллер будет работать с лучшим кпд,тк тепловых потерь в нем будет меньше,ведь он не будет работать на полную мощность.
к тому же,потом можно будет использовать его  в другом проекте,более мощном.
4) Бмс..   здесь надо чтобы бмс обязательно долговременно выдавала нужные токи. иначе в самом ответственном месте она отключит нагрузку по перегрузке.   
    бмс нужно на 60-80а а можно и на 100а лучше всего. так будет меньше потерь на силовых ключах.
   к тому же этот запас по току пригодится в более мощных следующих проектах

[DragonTM]

Не завернут ли вас с этим мотором, если он, хоть и впике, заявлен на 3000 ватт? С батареей я бы немного снизил зарядное напряжегие из расчета на 1 параллель и поставил бы 17s это добавит сложности по поиску бмс,, либо придется обойтись без нее и заряжаться модельной зарядкой. В любом случае бмс советую брать с запасом мощностр и посерьезнее, не экономьте на этой детале.

[pavel.kryukov]

[user]pavel.kryukov[/user], чтобы правильно помочь нехватает данных.
Для чего участвуете? (победа, участие, реклама, продажа)
Перематывать мотор можно?
Ограничение на минимальный вес есть?
Этот аппарат только для одной гонки или на нём потом кто-то ездить будет?
На трассе есть длинные прямые участки, гравий, общая длинна трассы, рекорды предыдущих заездов?
Самоварные рамы принимают? Обязательно закрытые? Только стандартная мото посадка или можно лежак? Подвеска обязательна?
60В это максимум или номинал?

----
По выбранному мотору инфы маловато, но сразу видно, что для него потребуется сделать вторую ступень редукции.

Участие в первую очередь в образовательных целях, ради получения опыта в ходе самого процесса. Победа важна, но не любой ценой, там много других равноценных этапов, таких как инженерная презентация, защита бизнес-проекта и т.п.

Желательно использовать готовые компоненты, без серьёзных модификаций.
Аппарат проектируется именно под эти соревнования. Потом скорее всего он будет использоваться как выставочный экземпляр, продажа маловероятна. Дорогостоящие компоненты будут повторно использованы, причем не обязательно в мото-тематике, с большой вероятностью в теме ТС на солнечной энергии.

Других ограничений, кроме мощности двигателя и напряжения батареи, в регламенте нет.
Трасса обозначена конусами, проходит на искусственном, ровном, сухом покрытии. извилистая, препятствия также состоят из конусов.

Этапы:
Разгон - Расстояние: 50 м. Старт производится с места. (Результаты команд около 4 секунд, выбранный ими класс мне неизвестен)
Тест на торможение - Для мотоцикла с передним тормозом: 5 м дается на разгон, 3 м на торможение.
Конусы - Пилоту необходимо преодолеть полосу препятствий за наименьшее время.
Автокросс - Цель пилота проехать трассу, затратив на это наименьшее количество времени. прямой участок не более 50 м.
Гонка на выносливость - 20 кругов


Раму с подвеской проектирует другой человек, пока планируется самоварная из гнутых стальных труб, лежак вряд ли.
60В, видимо, максимум.

Регламент - http://smartmotochallenge.ru/files/SMCM_2016_Rules_RUS.pdf

Откуда миф про высокую токоотдачу ЛЖФ?   
Да, можно найти фосфат с высокими разрядными токами, но это скорее исключение, чем правило.
Самые высокие разрядные токи на единицу веса - у кобальтового полимера.
Это то, что называется авиамодельными "котлетами".
Насчет пожаробезопасности, вам решать.
Как верно заметил[user]SolarRay[/user], конфиг оптимизируется под конкретную задачу.
Для соревнований - одни требования, для неспешных поездок по реке - другие. 

Headway 38120S 10Ah http://www.headway-headquarters.com/38120s-10ah-headway-energy-cell/
Нужны высокие зарядные(Headway - 2С) и разрядные токи (3С), хотя возможен и 10С с последствиями для срока службы.

Согласен, решение компромиссное, но, в условия имеющегося бюджета и требуемой унификации под разные проекты, вынуждены действовать именно так. На воде, к слову, тоже гонки
Пожаробезопасность для студентов не будет лишней)

С учетом ограничений регламента,и требованию многоразовости компонентов конфига :

1) Батарея .  ЛЖФ -вполне правильно. есть возможность переставлять батарею с проекта на проект,меняя ее форму и характеристики.  не думаю что ионки долго проживут при постоянной сборке-разборке батареи.
                        если учесть что будет использоваться студентами,а значит возможны ошибки. 
                       не думаю что ректор будет рад сгоревшей аудитории ,если что-то пойдет не так.      
                       ваша  батарея наиболее пожаробезопасная из всего лития,и может легко выдавать нужные в проекте токи,так что не заморачивайтесь.
2)  мотор. вполне подходит по условиям регламента. имеет высокий кпд в номинальных режимах  и хорошую живучесть при разгоне.
  нужно грамотно сделать охлаждение двигателя для эксплуатации за рекомендуемыми пределами,(обязательно установить термодатчик,чтобы не увлечься и не сжечь мотор,макс температура на обмотках 130градусов), и грамотно сделать трансмиссию.
3)контроллер. если бюджет позволяет,то можно взять с запасом по мощности, настроить с учетом максимального разгона двигателя. контроллер будет работать с лучшим кпд,тк тепловых потерь в нем будет меньше,ведь он не будет работать на полную мощность.
к тому же,потом можно будет использовать его  в другом проекте,более мощном.
4) Бмс..   здесь надо чтобы бмс обязательно долговременно выдавала нужные токи. иначе в самом ответственном месте она отключит нагрузку по перегрузке.   
    бмс нужно на 60-80а а можно и на 100а лучше всего. так будет меньше потерь на силовых ключах.
   к тому же этот запас по току пригодится в более мощных следующих проектах

Спасибо за комментарий

Подскажите, где найти 16S LiFePO4 БМС на 60-80-100А ? На 50-60A с трудом нашёл, может не там ищу
Можете поделиться опытом организации дополнительного охлаждения двигателя? Наваренное оребрение, принудительный обдув, или, возможно, жидкостное охлаждение?

Не завернут ли вас с этим мотором, если он, хоть и впике, заявлен на 3000 ватт? С батареей я бы немного снизил зарядное напряжегие из расчета на 1 параллель и поставил бы 17s это добавит сложности по поиску бмс,, либо придется обойтись без нее и заряжаться модельной зарядкой. В любом случае бмс советую брать с запасом мощностр и посерьезнее, не экономьте на этой детале.

Думаю, что не завернут. Насколько я понимаю, все пользуются таким приёмом.
По поводу батареи и всего остального желательно придерживаться заводских стандартов и высокой готовности компонентов, поэтому 17S не потянем.
По БМС буду рад советам)

[илс]

Этапы:
Разгон - Расстояние: 50 м. Старт производится с места. (Результаты команд около 4 секунд, выбранный ими класс мне неизвестен)
Тест на торможение - Для мотоцикла с передним тормозом: 5 м дается на разгон, 3 м на торможение.

Почти все тесты требуют максимальной мощности кофига (КПД) при минимальном весе конструкции.
Кроме как снижать вес батареи, других возможностей вырваться в лидеры - нет.
Это к вопросу об ЛЖФ. 

Хотя, можно еще поискать тощего и невысокого пилота.
Даже нужно, ... у таких пилотов, как правило,  и мидель идеальный, что хорошо сказывается на расходе при автокроссе. 

[ferum]

[user]pavel.kryukov[/user], А каков бюджет отпущенный? Платит учебное заведение? Прикольные уроки труда такие, все как на западе. Хотя наша действительность вносит правки, кому то нужно отчитаться и освоить деньги, остальные на энтузиазме и остатках средств тащат тему.

[pavel.kryukov]

[user]илс[/user], один такой пилот уже есть)

[user]pavel.kryukov[/user], А каков бюджет отпущенный? Платит учебное заведение? Прикольные уроки труда такие, все как на западе. Хотя наша действительность вносит правки, кому то нужно отчитаться и освоить деньги, остальные на энтузиазме и остатках средств тащат тему.

По рассказам, в некоторых ведущих, чаще столичных, инженерных ВУЗах существует понятие "проектной деятельности", когда чуть ли не каждый семестр ребята чем-то заняты и имеют на это хорошее финансирование.
Здесь это не массовое занятие. Есть инжиниринговый центр и команда, численностью человек в 20 и небольшим бюджетом от университета. Цифры называть не вправе, да и полного расклада не знаю. Е-мото не основной проект. Но, чем больше успешных проектов получим, тем больше финансов будет на будущие проекты.

Насчёт освоить ничего не знаю, руководство с энтузиазмом вкладывает даже свои средства и имущество.
По конкретной конфигурации пока укладываемся в 60 т.р. на основные электрокомпоненты, такая цифра устраивает.

[ferum]

[user]pavel.kryukov[/user], Удачи вам!