Рекупиративное торможение

[djdff]

Поиском не получилось найти тему о том как оно работает с точки зрения электроники, если это уже обсуждалось кинтье ссылкой.
вопрос следующий, двигатель велосипеда при рекуперации становится генератором, но эдс на нем ниже чем эдс аккумулятора. каким образом контролер повышает напряжение с двигателя например с 10 вольт, до напряжения выше чем на аккумуляторе? принципиальные схемы приветствуются.

[Sonar]

[user]djdff[/user], знаю три способа. Во всех случаях двигатель, за счет индукции своих обмоток, начинает работать как повышающий DC-DC преобразователь:

1) Кратковременно, синхронно, с высокой частотой замыкаются все три фазы двигателя (если двигатель трехфазный, с постоянными магнитами). В момент отпускания фаз, за счет индукции, происходит импульс высокого напряжения, который через диоды полевых транзисторов попадает в батарею.

2) Описан здесь

3) При комплементарной (поочередной) работе транзисторов в полумостах, значение скважности ШИМ задается ниже, чем ЭДС двигателя.

Первые два способа более шумные и, на мой взгляд, особо ничем не отличаются. Третий способ обычно используют при синусоидальном управлении двигателем, по этому этот способ может обеспечить тихую, в акустическом плане, рекуперацию. Частота ШИМ во всех трех случаях, как правило, такая же, как и при разгоне двигателя.

[usavich]

djdff, Sonar имел ввиду связку мотор-контроллер. Схема - это схема контроллера, собственно три полумоста. Управление программно. Обсуждалось там-сям по чуть-чуть.

Sonar, а в каком контроллере реализован первый способ?

[Sonar]

[user]usavich[/user], использую в своем.

[usavich]

Почему не второй способ?

[edw123]

происходит импульс высокого напряжения, который через диоды полевых транзисторов попадает в батарею.

использую всвоем.

Тут должна быть какая-то жесткая привязка к крутизне импулься шим? Иначе как регулировать импульс самоиндукции по напряжению?

[aviator79]

каким образом контролер повышает напряжение с двигателя например с 10 вольт, до напряжения выше чем на аккумуляторе?

Я в другой теме давал ссылку на объяснение принципа работы магнето. У него на первичной, низковольтной обмотке, которая замыкается контактами прерывателя, тоже возникает импульс высокого напряжения в момент размыкания контактов. Разница только в том, что у магнето для достижения ещё более высокого напряжения зажигания, на статоре имеется дополнительная повышающая обмотка. Но основной принцип работы увеличения напряжения на катушке статора генератора аналогичен. https://www.youtube.com/watch?v=xZ5YFVUMU1A

[Sonar]

Почему не второй способ?

Первый показался проще и чуть менее шумный.

Тут должна быть какая-то жесткая привязка к крутизне импулься шим? Иначе как регулировать импульс самоиндукции по напряжению?

Да, зависит от текущей скорости. Последний удачный алгоритм описал в этом посте.

[edw123]

Первый показался проще и чуть менее шумный.

Да, зависит от текущей скорости. Последний удачный алгоритм описал в этом посте.

От скорости чего? От оборотов колеса зависит эдс, напряжение самоиндукции будет от скорости нарастания шим импульса. Вроде же так?

[Sonar]

От скорости чего?

От скорости вращения мотора.

[usavich]

Sonar, а эффективность какая(рекуперация/торможение)?

[Sonar]

Sonar, а эффективность какая(рекуперация/торможение)?

На самокате - точных цифр не помню. Да и зависит от характера вождения. Примерно 5-10% получалось.

[Sonar]

[user]edw123[/user], да, забыл уточнить: от скорости мотора зависит не крутизна импульса ШИМ, а его скважность. Крутизна импульса всегда одинаковая, максимально короткая.

[kommunist]

На самокате - точных цифр не помню. Да и зависит от характера вождения. Примерно 5-10% получалось.

Нормальные стандартные цифры общего баланса энергии при использовании рекуперации. Но интересна эффективность самого процесса рекуперации. Судя по всему, у вас те же 20-55% (больший процент на больших оборотах, когда степень повышения напряжения меньше). Видимо, повышать напряжение  в таких сложных условиях (большая мощность и постоянно меняющееся входное напряжение), задача слишком непростая для высокого кпд. С другой стороны, обычные маломощные повышайки, ну или бытовые инверторы  с 12в DC на 220в АС имеют точно больший кпд, чем 55%. Так есть ли вообще реально высококпдешная рекуперация? Понятно, что 90% кпд при прямом выпрямлении тупо диодным мостом достичь наверное невозможно, но хотя бы близко к этому.

[aviator79]

С другой стороны, обычные маломощные повышайки, ну или бытовые инверторы  с 12в DC на 220в АС имеют точно больший кпд, чем 55%.

Может быть общее КПД рекуперации увеличится, если вместо тормозного резистора использовать повышающий модуль с высоким КПД. Но это будет довольно мощная повышайка, ватт на 500. Но это, конечно, в зависимости от транспортного средства и его мотора.

[djdff]

господа, спасибо, вы красавчики, я все понял. точнее я понял принцип.

[edw123]

от скорости мотора зависит не крутизна импульса ШИМ, а его скважность.

Это понятно. Я просто не совсем понимаю, как из низкого эдс на малых оборотах сделать высокое напряжение строго определенного напряжения без регулировки длительности фронта, т.е. напряжения самоиндукции. Можно конечно сделать максимум и потом его обрезать, как в автогенераторах, с отключением возбуждения. Хотя это уже вопрос схемотехники повышайки.

[usavich]

edw123, фронт там один, задается драйвером полумоста и собственно характеристиками мосфета. Чем он круче, тем лучше - меньше потери (switching loss). Sonar же объяснил, что изменяет скважность (duty cycle). Какое-то определенное напряжение не нужно получать, нужно следить, чтобы напряжение не превысило определенный порог (привет от бмс) и поддерживать ток рекуперации максимальным.