EBike quvvat o'lchagichi: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Yaqinda tog 'velosipedini elektr velosipedga aylantirdim. Konvertatsiya muammosiz o'tdi, shuning uchun loyihani tugatgandan so'ng, men sakrab tushdim va kruiz kruiziga yo'l oldim. Men velosipedning batareya quvvati bilan ishlashini qancha kutish kerakligini bilmay, batareyaning zaryadlanish ko'rsatkichini kuzatardim. Quvvat o'lchagichi o'zimni juda yaxshi his qilganimni 80% ko'rsatgan vaqt, men uzoq yo'lni bosib o'tganim uchun, batareya zaryadsizlanib to'xtadim. Ishlab chiqaruvchiga baxtsiz qo'ng'iroq natijasida "Oh, batareya ko'rsatkichi haqiqatan ham yaxshi emas - texnologiya hali yo'q" degan so'zlar paydo bo'ldi. Menga bundan yaxshisi kerak edi.

Men bilmoqchi edimki, qaysi vites menga eng yaxshi samaradorlikni berdi, akkumulyator sig'imi qancha edi, shamol kuchi qancha kilometrni tashkil qiladi, bu chindan ham pedalga yordam beradimi, agar shunday bo'lsa? Qisqasi, batareyam meni uyga olib keladimi, demoqchi edim. Juda muhim, o'ylamaysizmi?

Bu loyiha mening uyga pedal bilan yurishimning natijasidir. Asosan, bu kichik modul batareya va elektron velosipedning quvvat manbai o'rtasida joylashgan bo'lib, batareya oqimi va kuchlanishini kuzatadi. Bundan tashqari, g'ildirak tezligi sensori tezlik haqida ma'lumot beradi. Sensorli ma'lumotlar to'plami yordamida quyidagi qiymatlar hisoblab chiqariladi va ko'rsatiladi:

• Bir zumda samaradorlik - batareya iste'moli uchun AmpHour uchun kilometrlarda o'lchanadi
• O'rtacha samaradorlik - bu safar boshlanganidan boshlab, km/soat
• Oxirgi zaryaddan beri ishlatilgan AmpHours umumiy soni
• Batareya oqimi
• Batareya quvvati

1 -qadam: muhim ma'lumotlar

Batareya sarfini minimallashtirish bo'yicha barcha savollarim bir zumda hal qilinadi. Men kuchliroq pedal bosish, ko'proq elektron quvvat qo'shish, vites almashtirish yoki shamolga qarshi kurashning ta'sirini ko'raman. Joriy safarning o'rtacha samaradorligi (quvvat yoqilgandan beri) uyga qaytish uchun taxminiy quvvatni aniqlashga yordam beradi.

Oxirgi to'lovdan beri ishlatilgan AmpHours -ning umumiy soni uyga qaytishda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Men bilaman, mening akkumulyatorim 10 -hijriy bo'lishi kerak, shuning uchun qolgan imkoniyatlarimni bilish uchun ko'rsatilgan raqamni 10 -dan aqliy ravishda olib tashlash kifoya. (Men buni dasturiy ta'minotda AH qolganini ko'rsatish uchun qilmaganman, shunda tizim har qanday hajmli batareya bilan ishlaydi va men batareyam 10 AH) deb ishonmayman.)

Batareyaning oqim iste'moli qiziq, chunki u dvigatel qanchalik qattiq ishlashini ko'rsatishi mumkin. Ba'zan qisqa tik ko'tarilish yoki qumli cho'zilish batareyani tezda kamaytirishi mumkin. Siz shuni bilib olasizki, ba'zida bu jozibali gazni boshqarish dastagiga etib borishdan ko'ra, tushish va velosipedni tepaga ko'tarish yaxshiroqdir.

Batareya zo'riqishida batareya holatining zaxira ko'rsatkichi hisoblanadi. Mening 14 ta uyali batareyam kuchlanish 44 voltga yetganda deyarli tugaydi. 42 voltdan pastda men hujayralarga zarar etkazishim mumkin.

BBSHD dvigatel tizimi bilan ta'minlangan standart Bafang C961 displeyi ostiga o'rnatilgan mening displeyim rasmi ham ko'rsatilgan. E'tibor bering, C961 meni to'liq batareyam borligiga xursandchilik bilan ishontirmoqda, ayni paytda batareyaning quvvati 41% ga kamaygan (4 AH 10 AH batareyadan).

2 -qadam: Blok diagrammasi va sxemasi

Tizimning diagrammasi shuni ko'rsatadiki, eBike Power Meter har qanday batareya / eBike quvvat tizimida ishlatilishi mumkin. Standart velosiped tezligi sensori qo'shilishi talab qilinadi.

Batafsil blok diagrammasi eBike Power Meter -ni o'z ichiga olgan asosiy elektron bloklarini ko'rsatadi. 2x16 belgili 1602 LCD displeyda PCF8574 I2C interfeysi taxtasi o'rnatilgan.

O'chirish juda oddiy. Ko'p rezistorlar va kondansatörler, ishlov berish va lehimlash qulayligi uchun 0805. DC-DC buck konverteri 60 voltli batareyaning chiqishiga bardosh beradigan tarzda tanlanishi kerak. 6,5 voltli chiqish Arduino Pro Micro -dagi 5 voltli regulyatorning tushish kuchlanishidan oshib ketishi uchun tanlangan. LMV321 temir yo'ldan temir yo'lgacha ishlab chiqarishga ega. Oqim sensori zanjirining (16.7) daromadi shunday tanlanadi: 30 Ohm.01 Ohm oqim sezgich qarshiligi orqali 5 Volt chiqadi. Hozirgi sezuvchanlik qarshiligi 30 amperda maksimal 9 vatt uchun baholanishi kerak, lekin men bu kuchni (1,5 kilovatt) ishlatmayman deb o'ylab, 2 vattli rezistorni tanladim, u 14 amperga (750 vattli dvigatel quvvatiga) teng.).

3 -qadam: PCB

Kompyuterning joylashuvi loyihaning hajmini kamaytirish uchun qilingan. DC-DC kommutatsiya manbai taxtaning yuqori qismida joylashgan. Analog oqim kuchaytirgichi pastki qismida joylashgan. O'rnatishdan so'ng, tugallangan taxtali Arduino Pro Micro -ga beshta (RAW, VCC, GND, A2, A3) qattiq rezinli teshik rezistorlari orqali ulanadi. Magnit g'ildirak sensori to'g'ridan -to'g'ri "7" Arduino piniga (shunday belgilanadi) va erga ulanadi. Qisqa cho'chqa va 2 pinli ulagichni tezlik sensori bilan ulash uchun lehimlang. LCD uchun 4 pinli ulagichga boshqa to'ng'iz qo'shing.

LCD va I2C interfeysi platasi plastik korpusga o'rnatiladi va rulda biriktiriladi (men issiq eritilgan elim ishlatardim).

Kengash OshPark.com saytida mavjud - aslida siz $ 4 dan past bo'lgan 3 ta taxtani olasiz. Bu bolalar eng zo'rlari!

Qisqa izohlar - men sxematik suratga olish va joylashtirish uchun DipTrace -dan foydalandim. Bir necha yil oldin men barcha bepul dasturiy ta'minot sxemalarini / PCB sxemalarini sinab ko'rdim va DipTrace -ga joylashdim. O'tgan yili men shunga o'xshash so'rovnoma o'tkazdim va shunday xulosaga keldimki, men uchun DipTrace g'olib bo'ldi.

Ikkinchidan, g'ildirak sensori o'rnatish yo'nalishi muhim ahamiyatga ega. Sensorning o'qi sensordan o'tayotganda magnitning yo'liga perpendikulyar bo'lishi kerak, aks holda siz ikkita impuls olasiz. Shu bilan bir qatorda, sensorni magnit tomon yo'naltiradigan qilib o'rnatish mumkin.

Va nihoyat, mexanik kalit bo'lib, sensori 100 dan ortiq AQShga qo'ng'iroq qiladi.

4 -qadam: dasturiy ta'minot

Loyihada ATmega32U4 protsessorli Arduino Pro Micro ishlatiladi. Bu mikrokontroller Arduino ATmega328P protsessoriga qaraganda bir necha bor ko'proq resurslarga ega. Arduino IDE (Integrated Development System) o'rnatilgan bo'lishi kerak. TOEOLS uchun IDE -ni o'rnating | BOSHQARMA | LEONARDO. Agar siz Arduino muhitini bilmasangiz, bu sizni tushkunlikka solishiga yo'l qo'ymang. Arduino muhandislari va butun dunyo ishtirokchilari oilasi haqiqatan ham foydalanish uchun qulay bo'lgan mikrokontrollerni ishlab chiqish tizimini yaratdilar. Har qanday loyihani tezlashtirish uchun juda ko'p miqdordagi oldindan sinovdan o'tgan kod mavjud. Ushbu loyihada ishtirokchilar yozgan bir nechta kutubxonalar ishlatiladi; EEPROM -ga kirish, I2C aloqasi va LCD -ni boshqarish va bosib chiqarish.

Ehtimol, siz g'ildirak diametrini o'zgartirish uchun kodni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Ichkariga kiring!

Kod nisbatan sodda, lekin oddiy emas. Mening yondashuvimni tushunish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. G'ildirak sensori uzilish bilan boshqariladi. G'ildirak sensori debyuteri taymerdan boshqa uzilishni ishlatadi. Uchinchi davriy uzilish vazifalarni rejalashtirish uchun asos bo'ladi.

Skameykada test o'tkazish oson. Men tezlik sensori simulyatsiyasi uchun 24 voltli quvvat manbai va signal generatoridan foydalandim.

Kod batareya quvvati pastligi haqida ogohlantirishni (miltillovchi displey), tavsiflovchi izohlarni va disk raskadrovka hisobotlarini o'z ichiga oladi.

5 -qadam: Hammasini o'rash

"MTR" yorlig'i dvigatelni boshqarish sxemasiga ijobiy ulanishga o'tadi. "BAT" yorlig'i batareyaning ijobiy tomoniga o'tadi. Qaytish yo'llari keng tarqalgan va PWBning qarama -qarshi tomonida.

Hamma narsa sinovdan o'tkazilgandan so'ng, yig'ish moslamasini o'rab oling va batareya bilan motor boshqaruvchisi orasiga o'rnating.

E'tibor bering, Arduino Pro Micro -dagi USB ulagichi mavjud bo'lib qoladi. Bu ulagich juda mo'rt, shuning uchun men uni issiq eritilgan elim yordamida qo'lladim.

Agar siz uni qurishga qaror qilsangiz, so'nggi dasturiy ta'minot bilan bog'laning.

Oxirgi izoh sifatida, Bafang dvigateli va displey konsoli o'rtasidagi aloqa protokoli mavjud emasligi achinarli, chunki nazoratchi ushbu apparat zanjiri yig'adigan barcha ma'lumotlarni "biladi". Protokolni hisobga olsak, loyiha ancha sodda va toza bo'ladi.

6 -qadam: manbalar

DipTrace fayllari - siz DipTrace -ning bepul versiyasini yuklab olishingiz va o'rnatishingiz, so'ngra.asc fayllaridan sxemasi va tartibini import qilishingiz kerak bo'ladi. Gerber fayllari alohida papkaga joylashtirilgan -

Arduino - IDE -ning tegishli versiyasini yuklab oling va o'rnating -

"Plastik plastmassa DIY loyiha qutisi" 3.34 "L x 1.96" G x 0.83 "H" korpusi -

LM5018-https://www.digikey.com/product-detail/en/texas-in…

LMV321 -

Induktor-https://www.digikey.com/product-detail/uz/wurth-el…

LCD -

I2C interfeysi -

Arduino Pro Micro -