Как удобно да решим проблема с пътуването на къси разстояния?Споделяне на велосипед?електрическа кола?кола?Или нов тип електрически скутер?
Внимателните приятели ще открият, че малките и преносими електрически скутери са се превърнали в първия избор за много млади хора.
Различни електрически скутери
Най-разпространената форма на електрическите скутери е L-образната конструкция от една част на рамката, проектирана в минималистичен стил.Кормилото може да бъде проектирано да бъде извито или право, а кормилната колона и кормилото обикновено са на около 70°, което може да покаже криволинейната красота на комбинирания комплект.След сгъване електрическият скутер има "еднообразна" структура.От една страна, той може да представлява проста и красива сгъната структура, а от друга страна е лесен за пренасяне.
Електрическите скутери са много популярни сред всички.В допълнение към формата има много предимства:
Преносим: Размерът на електрическите скутери обикновено е малък и корпусът обикновено е изработен от алуминиева сплав, която е лека и преносима.В сравнение с електрическите велосипеди, електрическите скутери могат лесно да се заредят в багажника на кола или да се носят в метрото, автобусите и т.н., могат да се използват в комбинация с други транспортни средства, много удобно.
Опазване на околната среда: Може да отговори на нуждите от нисковъглеродни пътувания.В сравнение с автомобилите, няма нужда да се тревожите за градски задръствания и трудности при паркиране.
Висока икономия: Електрическият скутер се захранва от литиева батерия, батерията е дълга и консумацията на енергия е ниска.
Ефективност: Електрическите скутери обикновено използват синхронни двигатели с постоянен магнит или безчеткови DC двигатели.Двигателите имат голяма мощност, висока ефективност и нисък шум.Като цяло максималната скорост може да достигне повече от 20 км/ч, което е много по-бързо от споделените велосипеди.
Съставът на електрическия скутер
Като вземем за пример домашен електрически скутер, цялата кола има повече от 20 части.Разбира се, това не са всички.В купето на автомобила има и дънна платка на системата за управление на двигателя.
Електрическите двигатели за скутери обикновено използват безчеткови постояннотокови двигатели или синхронни двигатели с постоянен магнит със стотици вата и специални контролери.Спирачното управление обикновено използва чугун или композитна стомана;литиевите батерии имат различен капацитет, който може да се регулира според вашите действителни нужди.Изберете, ако имате определени изисквания за скорост, опитайте се да изберете батерия над 48V;ако имате изисквания за пробег, опитайте се да изберете батерия с капацитет над 10Ah.
Структурата на каросерията на електрическия скутер определя неговата устойчивост на натоварване и тегло.Той трябва да има товароносимост от най-малко 100 килограма, за да е сигурно, че скутерът е достатъчно здрав, за да издържи теста по неравни пътища.Понастоящем най-често използваният електрически скутер е от алуминиева сплав, която е не само относително лека, но и отлична като здравина.
Таблото с инструменти може да показва информация като текуща скорост и пробег, като обикновено се избират капацитивни сензорни екрани;гумите обикновено се предлагат в два вида, безкамерни гуми и пневматични гуми, а безкамерните гуми са относително скъпи;за лек дизайн, рамката обикновено е изработена от алуминиева сплав.Такъв обикновен електрически скутер обикновено се продава за между 1000-3000 юана.
Основен анализ на технологията за електрически скутери
Ако компонентите на електрическия скутер се разглобят и оценят един по един, цената на двигателя и системата за управление е най-висока.В същото време те са и „мозъците“ на електрическия скутер.Стартът, работата, напредването и отстъплението, скоростта и спирането на електрическия скутер зависят от всички системи за управление на двигателя в скутерите.
Електрическите скутери могат да работят бързо и безопасно и имат високи изисквания към производителността на системата за управление на двигателя, както и високи изисквания към ефективността на двигателя.В същото време, като практично средство за транспортиране, системата за управление на двигателя трябва да издържа на вибрации, да издържа на тежки условия и да има висока надеждност.
MCU работи чрез захранването и използва комуникационния интерфейс, за да комуникира с модула за зареждане и захранващия модул и захранващия модул.Модулът за задвижване на вратата е електрически свързан с главния контролен MCU и задвижва BLDC мотора чрез задвижващата верига OptiMOSTM.Сензорът за позиция на Хол може да усети текущата позиция на двигателя, а сензорът за ток и сензорът за скорост могат да образуват система за управление с двоен затворен контур за управление на двигателя.
След като двигателят започне да работи, сензорът на Хол усеща текущата позиция на двигателя, преобразува сигнала за позиция на магнитния полюс на ротора в електрически сигнал и предоставя правилна информация за комутация за електронната комутационна верига за управление на превключвателя на тръбата на превключвателя на захранването. в състояние на електронна комутационна верига и подайте данните обратно към MCU.
Сензорът за ток и сензорът за скорост образуват двойна затворена система.Разликата в скоростта се въвежда и регулаторът на скоростта ще изведе съответния ток.След това разликата между тока и действителния ток се използва като вход на токовия контролер и след това съответната ШИМ се извежда за задвижване на ротора с постоянен магнит.Въртете непрекъснато за управление на заден ход и управление на скоростта.Използването на система с двоен затворен контур може да подобри защитата от смущения на системата.Системата с двоен затворен контур увеличава контрола на обратната връзка на тока, което може да намали превишаването и пренасищането на тока и да получи по-добър контролен ефект, което е ключът към плавното движение на електрическия скутер.
Освен това някои скутери са оборудвани с електронни антиблокиращи спирачни системи.Системата разпознава скоростта на колелото чрез отчитане на сензора за скорост на колелото.Ако установи, че колелото е в блокирано състояние, той автоматично контролира спирачната сила на блокираното колело, така че да е в състояние на търкаляне и плъзгане (степента на странично приплъзване е около 20%)), гарантирайки безопасността на собственик на електрическия скутер.
Решение с чип за електрически скутери
Поради ограничението на скоростта за безопасност, мощността на общите електрически скутери е ограничена до 1KW до 10KW.За системата за управление и батерията на електрическия скутер Infineon предоставя цялостно решение:
Схемата на хардуерния дизайн на конвенционалната система за управление на скутер е показана на фигурата по-долу, която включва главно задвижващия MCU, задвижваща верига на портата, задвижваща верига MOS, мотор, сензор на Хол, сензор за ток, сензор за скорост и други модули.
Най-важното нещо за електрическите скутери е безопасното каране.В предишния раздел въведохме, че има 3 затворени вериги за гарантиране на безопасността на електрическите скутери: ток, скорост и Хол.За тези три основни устройства със затворен контур – сензори, Infineon предлага различни комбинации от сензори.
Превключвателят за позиция на Хол може да използва превключвателя на Хол от серията TLE4961-xM, предоставен от Infineon.TLE4961-xM е интегриран ключ с ефект на Хол, предназначен за високопрецизни приложения с превъзходно захранващо напрежение и диапазон на работна температура и температурна стабилност на магнитния праг.Превключвателят на Хол се използва за откриване на позиция, има висока точност на откриване, има защита срещу обратна полярност и функции за защита от пренапрежение и използва малък SOT пакет, за да спести място на печатни платки.
Сензорът за ток използва сензора за ток Infineon TLI4971:
TLI4971 е високопрецизен миниатюрен сензор за магнитен ток без ядро на Infineon за измерване на променлив и постоянен ток, с аналогов интерфейс и двоен бърз изход за откриване на свръхток и преминал UL сертификат.TLI4971 избягва всички негативни ефекти (насищане, хистерезис), общи за сензорите, използващи технология за плътност на потока, и е оборудван с вътрешна самодиагностика.Цифрово подпомогнатият аналогов технологичен дизайн на TLI4971 със собствена цифрова компенсация на напрежението и температурата осигурява превъзходна стабилност при температура и живот.Принципът на диференциалното измерване позволява голямо потискане на разсеяното поле при работа в тежки среди.
Сензорът за скорост използва Infineon TLE4922, активен сензор на Хол, идеален за откриване на движение и позиция на феромагнитни и постоянни магнитни структури, допълнителен модул за самокалибриране е внедрен за оптимална прецизност.Има диапазон на работно напрежение от 4,5-16V и се предлага в малък пакет PG-SSO-4-1 с подобрена ESD и EMC стабилност
Физически умения за проектиране на хардуер за електрически скутери
Електрическите скутери също имат някои особености в структурния дизайн.В хардуерната част използваният интерфейс обикновено е многоинтерфейсен щепсел златен пръст, който е удобен за стабилността и надеждността на електрическата връзка.
В платката на системата за управление MCU е разположен в средата на платката, а веригата на задвижване на портата е разположена малко далеч от MCU.По време на проектирането трябва да се обърне внимание на разсейването на топлината на задвижващата верига на портата за разглеждане.Захранващи съединители с винтови клеми са осигурени на захранващата платка за високотоково взаимно свързване чрез медни клемни ленти.За всеки фазов изход две медни ленти образуват DC bus връзката, свързваща всички паралелни полумостове на тази фаза към кондензаторната батерия и DC захранването.Друга медна лента е свързана паралелно към изхода на половин мост.
Време на публикуване: 23 декември 2022 г