Реклама: Разрабатываю собственный контроллер

Расширенный поиск      

Хочешь стать куратором любимой темы?

* Комментарии к новостям

Не нравится реклама? Пройдите простую регистрацию на форуме и не будете видеть рекламу.

Прочитано 20332 раз

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

23 Авг 2011 в 23:06
Прочитано 20332 раз
Оффлайн

abuharsky

Россия, г. Орел Сообщений: 433

UPDATE
Проект кое-как двигается, последнее обновление тут




Всем привет!

Давно уже работаю(к сожалению, по малу и только в свободное время) над собственным контроллером с arduino в качестве центра управления.
В силу того, что я не очень опытный радиотехник, есть куча низкоуровневых вопросов.

1) Я так себе это представляю:
1.1) для питания ардуино необходимо 5В, для управления драйверами мосфетов 12В, это все делается на базе каких-нибудь преобразователей LM.
1.2) дальше, сигнал с ардуино идет на драйверы, есть ли драйверы, принимающие на вход логические уровни?
1.3) драйверы включают/отключают полевики, те в свою очередь подключают обмотки мотора к плюсу или минусу, так?
1.4) все описанное выше подходит и для регенерации, но в данном случае ардуино должен будет управлять по-другому, чтобы обеспечить заряд аккумуляторов, НО как в этом случае пустить зарядный ток через отдельный разъем БМС, предназначенный для зарядки, а то ведь он пойдет через разъемы для нагрузки?
1.5) с программной частью проблем нет, к тому же, имея возможность запускать мотор, можно всю зиму экспериментировать и к следующему сезону получить результат.

2) Собственно, с Вас, уважаемые коллеги:
2.1) личный опыт;
2.2) поправки того, что я выше описал;
2.3) схемы всего, ведь я в общих чертах понимаю, даже какие-то схемы уже сам нашел, но хотелось бы с опытными в этом деле людьми пообщаться, сами понимаете, при отсутсвии опыта, даже простейшие проблемы и непонимания оборачиваются большими сложностями;
2.4) советы по используемым деталям, ведь проект можно использовать для разных моторов.

3) Наиболее близкие по теме ресурсы в интернете:
3.1) описание всех требуемых операций, но для моторчика из HDD
http://www.instructables.com/id/BLDC-Motor-Control-with-Arduino-salvaged-HD-motor/ 

3.2) Проект, посвященный разработке контроллера для вентильного двигателя
http://open-bldc.org

Если кто-то может помочь разобраться с этим проектом, может он полностью удовлетворяет моим нуждам, было бы здорово, исходники этого проекта находятся тут(на сайте неверная ссылка):
http://github.com/esden/open-bldc

3.3) Очень хороший документ со всеми схемами, помогите с ним разобраться:
http://www.zilog.com/docs/z8encoremc/appnotes/AN0260.pdf

« Последнее редактирование: 03 Июл 2012 в 23:49 от abuharsky »

23 Авг 2011 в 23:31
Ответ #1
Оффлайн

zap

Модератор Санкт-Петербург Сообщений: 11940
Ау, модераторы, может, двинем эту тему в "Общие вопросы электроники / Микроконтроллеры"? Всё равно раздел пустует :)

23 Авг 2011 в 23:33
Ответ #2
Оффлайн

xaoyag

Сообщений: 2352
abuharsky Вы слышали про mPC1246C или LB1687 или MC33033 или 33034 или 33035 посмотрите даташиты, все придумано до нас, готовое аналоговое решение, надо кварц, надо обвес и так по мелочам, и можно с ходу подставлять драиверы и делать контроллер.
ссылка
ссылка
а в последней прикольного очень много.

23 Авг 2011 в 23:36
Ответ #3
Оффлайн

zap

Модератор Санкт-Петербург Сообщений: 11940
1) Я так себе это представляю:
1.1) для питания ардуино необходимо 5В, для управления драйверами мосфетов 12В, это все делается на базе каких-нибудь преобразователей LM.
У Вас имеется аккумулятор с высоким напряжением, соответственно, надо из высокого напряжения сделать сначала 12, а потом из 12 - 5 вольт. Во всяком случае, так делает большинство китайских контроллеров. Для примера гляньте схему питания типичного контроллера, левый верхний угол схемы.

Более продвинутые контроллеры (говорят, новые Инфинеоны такие) используют импульсные понижающие блоки питания для логической части, что повышает КПД понижающей схемы и, соответственно, контроллер меньше энергии тратит на нагрев корпуса. Для этого существуют готовые микросхемы, например, посмотрите серию микросхем Simple Switcher от National Semiconductor.

1.2) дальше, сигнал с ардуино идет на драйверы, есть ли драйверы, принимающие на вход логические уровни?
Все драйверы принимают логические уровни.

1.3) драйверы включают/отключают полевики, те в свою очередь подключают обмотки мотора к плюсу или минусу, так?
Типа того.

1.4) все описанное выше подходит и для регенерации, но в данном случае ардуино должен будет управлять по-другому, чтобы обеспечить заряд аккумуляторов, НО как в этом случае пустить зарядный ток через отдельный разъем БМС, предназначенный для зарядки, а то ведь он пойдет через разъемы для нагрузки?
Ток регенерации идёт по общей шине питания контроллера, никакого отдельного канала не нужно. Все известные мне BMS'ки прекрасно воспринимают зарядку через канал нагрузки. Правда, большинство из них не сможет "отключить" зарядку через этот канал в случае перезаряда одной из ячеек (они могут отключить только канал от зарядника, а канал нагрузки в обратную сторону всегда открыт через обратный диод ключа).

1.5) с программной частью проблем нет, к тому же, имея возможность запускать мотор, можно всю зиму экспериментировать и к следующему сезону получить результат.
Главное чтобы полевики не горели быстрее, чем Вы их покупаете :D

24 Авг 2011 в 00:07
Ответ #4
Оффлайн

xaoyag

Сообщений: 2352
Для этого автору прийдется поставить хорошие драиверы и сперва использовать полевики по дешевле и мотор тоже а потом переидти на серьезные, та как для драиверов не имеет разницы какие полевики тягать, то можно поэксперементировать на тех что дешевле, и на моторчике от винчестера или CD рома

24 Авг 2011 в 00:19
Ответ #5
Оффлайн

abuharsky

Россия, г. Орел Сообщений: 433
abuharsky Вы слышали про mPC1246C или LB1687 или MC33033 или 33034 или 33035 посмотрите даташиты, все придумано до нас, готовое аналоговое решение, надо кварц, надо обвес и так по мелочам, и можно с ходу подставлять драиверы и делать контроллер.
ссылка
ссылка
а в последней прикольного очень много.


Что-то слышал, но все они, если я не ошибаюсь не подходят для больших мощностей, вроде 36В х 500Вт.
Поэтому все равно ведь придется подключать силовые ключи.
Кроме того, насколько хороши эти контроллеры, и есть ли регенерация?

24 Авг 2011 в 00:22
Ответ #6
Оффлайн

abuharsky

Россия, г. Орел Сообщений: 433
Правда, большинство из них не сможет "отключить" зарядку через этот канал в случае перезаряда одной из ячеек (они могут отключить только канал от зарядника, а канал нагрузки в обратную сторону всегда открыт через обратный диод ключа).


в этом то и проблема.

Допустим, вышел я из дома, батарея на 100% заряжена, дальше сразу довольно резкий спуск метров 800, потом ровная дорога, потом еще такой же спуск(кстати, реальная ситуация в моем городе). При таком раскладе аккумуляторе легко схватят перезаряд.

24 Авг 2011 в 01:49
Ответ #7
Оффлайн

zap

Модератор Санкт-Петербург Сообщений: 11940
Допустим, вышел я из дома, батарея на 100% заряжена, дальше сразу довольно резкий спуск метров 800, потом ровная дорога, потом еще такой же спуск(кстати, реальная ситуация в моем городе). При таком раскладе аккумуляторе легко схватят перезаряд.
Не заморачивайтесь, силовые аккумы схавают ваш заряд и даже не нагреются.
Вон, народ с 80 км/ч тормозит а токи рекуперации всё равно не больше 15А получаются, а обычно - около 8А.
Этож какая горка должна быть чтобы поднять напругу на литий-ионе хотя бы с 4.20 до 4.25 вольт!
А литий-ион на самом деле до 4.30 держит, просто к этому порогу обычно стараются не подходить.

Что-то слышал, но все они, если я не ошибаюсь не подходят для больших мощностей, вроде 36В х 500Вт.
Зачем Вам большие мощности, речь идёт о питании низковольтной логической части контроллера - микроконтроллера, драйверов ключей и затворов самих ключей.
К стоку полевиков батарея подключается напрямую, во всю мощь, без посредников.

24 Авг 2011 в 11:03
Ответ #8
Оффлайн

abuharsky

Россия, г. Орел Сообщений: 433
Вон, народ с 80 км/ч тормозит а токи рекуперации всё равно не больше 15А получаются, а обычно - около 8А.
Этож какая горка должна быть чтобы поднять напругу на литий-ионе хотя бы с 4.20 до 4.25 вольт!
А литий-ион на самом деле до 4.30 держит, просто к этому порогу обычно стараются не подходить.


1) незнаю, как там народ, а мой мотор 36В х 500Вт на скорости около 30 км/ч выдает больше 10А(для измерения использовал китайский мультиметр, включил на измерении тока в разрыв между батареей и контроллером), аж провода плавиться начали.
2) вроде как лиферы более устойчивы к перезарядам? у меня как раз лифер.

24 Авг 2011 в 12:38
Ответ #9
Оффлайн

xaoyag

Сообщений: 2352
Что-то слышал, но все они, если я не ошибаюсь не подходят для больших мощностей, вроде 36В х 500Вт.
Поэтому все равно ведь придется подключать силовые ключи.
Кроме того, насколько хороши эти контроллеры, и есть ли регенерация?

Регенерации нет, а в остальном я не думал что вы так напишите. Вы слышали из каких компонентов состоит уселитель НЧ ? А роль предварительного знаете? а есть еще уселитель мощности, так и у вас есть контроллер из которого идет слабый сигнал, потом драивера ( ну не потянет не один контроллер управление силовыми ключами ) а потом каскад мосфетов, а без драиверов что на Белазе без гидроуселителя.  :D :D :D  :shok: :shok: :shok:

24 Авг 2011 в 12:41
Ответ #10
Оффлайн

xaoyag

Сообщений: 2352
в этом то и проблема.

Допустим, вышел я из дома, батарея на 100% заряжена, дальше сразу довольно резкий спуск метров 800, потом ровная дорога, потом еще такой же спуск(кстати, реальная ситуация в моем городе). При таком раскладе аккумуляторе легко схватят перезаряд.

Давайте серьезно. Ничего не мешает вам поставить второй мотор в переднее колесо и спаять схемку рекуперации и подключить ее отдельно через разъем бмс к литиевой батарейке. И столько счастья вам никогда не привалит, и контроллер не спалите, и когда надо затормозить заряжать будете и при спуске тоже зарядка будет и батарея выживет и будет полностью заряжена. Ладно у меня мотороллер там в переднее колесо моторчик поставить сложная задача но вам с велосипедом, это просто и без напряга.  Заказать мотор и поменять спицы всего то а мне как минимум это резать колесный диск, и вваривать в него этот моторчик а потом еще и думать как приспособить спидометр так чтобы работал родной, не говоря уже о центровке колеса и прочего.

24 Авг 2011 в 18:47
Ответ #11

av-master

Гость Сообщений:
Мужики. не изобретайте велосипед. берите готовый и пользуйтесь. ну или крайняк 33035 и ненадо лезть дальше.
Если бы вы как минимум на 4-ку разбирались в электронике, то разработка заняла бы, от пол года времени. (простейший вариант)
Ардудино - разводняк типа Олимекса. Контроллер для BLDC требует по крайней мере 3-х канальный шим ( по 2 выхода на канал)
3-х канальный модуль захвата. для работы с датчиками или ЭДС СИ/
контроллер лично у мну работает на 80!!! мгц. для генерации нормальнго синуса. и высокой скорости реакции на работу датчиков...
+ у Вас еще небыло вопросов по PID регулятору. Квадратурному модулятору, Квадрантам векторам углам опережения и т.д... все что нужно для нормального контроллера.

Возьмите китайский Инфинеон и не мучайтесь.

25 Авг 2011 в 07:36
Ответ #12
Оффлайн

zap

Модератор Санкт-Петербург Сообщений: 11940
Будьте реалистами - требуйте невозможного! :D

На самом деле, если человеку нравится задача, почему бы и не поработать над ней. В конце концов, даже если ничего и не выгорит, человек изучит много нового. Как говорил петух "не догоню - так согреюсь!" :)

А ардуина вполне задачу потянет, там шесть аппаратных ШИМ каналов а надо всего 3. Даже синус потянет, но для начала хотя бы блочное управление сделать.

Всё же лучше, чем собирать бесконечные мигалки светодиодами и перделки динамиками.

25 Авг 2011 в 12:27
Ответ #13

av-master

Гость Сообщений:
Потянуть может и потянет, только слабореализуемо. Я уже 2-й месяц над своим сижу. причем в команде из двух сишников и 2 одного схемотехника конструктора (меня тобиш) . четко представляю себе обьем работ )) хотя мы и не стали изобретать велосипед а взяли готовый код под dsPIC30 . и перекраиваем под себя.

Если что и подсоветую Топик Стартеру, то ставить 6-ть ключей на колектор. а 7-м шимить. остальную муть разгребать потом.

26 Авг 2011 в 18:09
Ответ #14
Оффлайн

STM32

Сообщений: 205
1) Я так себе это представляю:
1.1) для питания ардуино необходимо 5В, для управления драйверами мосфетов 12В, это все делается на базе каких-нибудь преобразователей LM.
1.2) дальше, сигнал с ардуино идет на драйверы, есть ли драйверы, принимающие на вход логические уровни?
1.3) драйверы включают/отключают полевики, те в свою очередь подключают обмотки мотора к плюсу или минусу, так?
1.4) все описанное выше подходит и для регенерации, но в данном случае ардуино должен будет управлять по-другому, чтобы обеспечить заряд аккумуляторов, НО как в этом случае пустить зарядный ток через отдельный разъем БМС, предназначенный для зарядки, а то ведь он пойдет через разъемы для нагрузки?
1.5) с программной частью проблем нет, к тому же, имея возможность запускать мотор, можно всю зиму экспериментировать и к следующему сезону получить результат.

1.1 Делай следующее питалово:
например из 36 импульсный преобразователь mc34063 в 13-16 вольт, это напряжение пойдет на затворы.
Далее наряжение 13-16 идет на линейный стабилизатор, например LM7805.
Если надо схему в личку брось :)
1.2 IRS2101
1.3 Верно
1.4 Надо думать.
1.5 Тоже копаюсь :)

26 Авг 2011 в 18:27
Ответ #15

av-master

Гость Сообщений:
mc34063 - по скорости может плохо отрабатывать. лучше чтонить чутьподороже и поновее, и вольт на 60 минимум. ну и на пару Ампер желательно. Лично я пользую TPS54160

26 Авг 2011 в 21:50
Ответ #16
Оффлайн

STM32

Сообщений: 205
mc34063 - по скорости может плохо отрабатывать. лучше чтонить чутьподороже и поновее, и вольт на 60 минимум. ну и на пару Ампер желательно. Лично я пользую TPS54160
Выходную емкость ставить и  нет проблем, ток лечится внешним транзистором, ежели токи нужны. получаеся все решение стоит столько же сколько и тпска стоит
Пользую TPS54260(100 штук есть, плату развел, но не делал ещё ) :)

Я решил по хитрому - отдельным блоком делать, если напруга ниже 40 вольт то 34063, выше TSPка

26 Авг 2011 в 22:08
Ответ #17
Оффлайн

STM32

Сообщений: 205
Потянуть может и потянет, только слабореализуемо. Я уже 2-й месяц над своим сижу. причем в команде из двух сишников и 2 одного схемотехника конструктора (меня тобиш) . четко представляю себе обьем работ )) хотя мы и не стали изобретать велосипед а взяли готовый код под dsPIC30 . и перекраиваем под себя.
Чет много человеко-часов задействовано...Неспешно перевел с другого проца STM32f103ret6, на мегу 48, добавил пару функций своих и развел плату :) меньше трех месяцев понадобилось(пара часов в неделю).
А АВРка действительно справится, даже векторное управление(разумеется через таблицу, четверть её). Пробу пера делал на тиньке261 и сдвиговый регистр, но там ног мало было, потому только газ  был ).