El principio de funcionamiento de las motocicletas.
El principio de funcionamiento de las bicicletas eléctricas
Las bicicletas eléctricas son medios de transporte ecológicos y respetuosos con el medio ambiente con funciones de accionamiento eléctrico, accionamiento de pedales y energía eléctrica y pedales. El principio y la estructura de una bicicleta eléctrica no son complicados. Se puede considerar que está compuesta por una bicicleta más un mecanismo de accionamiento motorizado (consulte la Figura 1-1). La batería envía energía a un motor a través de un controlador. El motor está colocado en la rueda trasera y la rotación del motor impulsa la bicicleta hacia adelante. El controlador de la bicicleta eléctrica está conectado a una manija de regulación de velocidad y un sensor de asistencia eléctrica está instalado en el eje central del pedal. Al girar la manija de regulación de velocidad, el controlador simula y detecta diferentes valores de voltaje. ajusta el voltaje suministrado al motor de acuerdo con el valor de voltaje alto y bajo, controlando así la velocidad del motor.
Figura 1-1 Diagrama de bloques de control de la bicicleta eléctrica
El método de control del motor sin escobillas del controlador es controlar la conducción de los tubos MOS del brazo superior e inferior del accionamiento trifásico. del motor basado en la señal de retroalimentación de posición del motor y corte para lograr la conmutación electrónica. Como se muestra en la siguiente figura, el motor está conectado en triángulo y la combinación de secuencia de los tubos MOS en los brazos superior e inferior del variador trifásico es: V1-V2, V2-V3, V3-V4, V5 -V4, V5-V6, V1-V6.
Figura 1-2 Circuito de accionamiento
2 Diagrama de bloques del sistema
La bicicleta eléctrica utiliza SPMC65P2404A como MCU de control principal. Las tareas principales de la MCU son la detección de voltaje de regulación de velocidad, detección de voltaje de la batería, detección de corriente, detección de interrupción por sobrecorriente, detección de señal de posición Hall de 3 canales, detección de interrupción de señal de posición Hall de 1 canal, detección de señal de freno, detección de impulso 1:1, Detección de temperatura, salida de visualización de fallas, salida de velocidad del motor de control PWM, salida de variador de motor de 6 canales, el diagrama de bloques del sistema es el siguiente:
Figura 2-1 Diagrama de bloques del sistema
3 Especificaciones eléctricas del controlador
★Tipo: CC sin escobillas★Potencia nominal: 240W
★Voltaje nominal: 36V★Velocidad nominal: 210R/MIN
★Par nominal: 8.5N.M★Protección contra bajo voltaje: 31,5 ± 0,5V
★Protección contra sobrecorriente: 15 ± 1A
4 Introducción a la función del controlador
★1:1 boost; Apagado del freno, fuente de alimentación de la luz de freno;
★Crucero automático; ★Protección contra bajo voltaje (31,5 V ± 0,5);
★Función de ahorro de energía de hibernación.
★Protección contra sobrecorriente (el límite de corriente es 15A ± 1
★Rotor bloqueado e interrupción de corriente (retroceso, reinicio giratorio, realimentación, reinicio automático
Asistencia eléctrica 4.1 1:1
Asistencia eléctrica 1:1 significa que cuando la batería del vehículo eléctrico se enciende sin girar el manillar de control de velocidad, el vehículo eléctrico proporcionará energía 1:1 de acuerdo con Ayuda a la velocidad de conducción del ciclista.
4.2 Frenado electrónico
El frenado electrónico significa que al frenar, el brazo superior (o brazo inferior) del tubo MOS de accionamiento del motor se enciende mientras que el brazo inferior (o brazo superior) ) Como resultado, todo el cableado trifásico del motor sufre un cortocircuito, lo que puede provocar que el motor genere resistencia y logre el efecto de frenado.
4.3 Crucero automático
Crucero automático significa girar el manillar de regulación de velocidad al ángulo requerido. Después de que la bicicleta eléctrica alcance la velocidad correspondiente, ajustará la velocidad en 5 segundos (el tiempo es). variable). Si el manillar de velocidad no gira, la bicicleta eléctrica seguirá conduciendo a esta velocidad. En este momento, el ciclista puede aflojar el manillar de velocidad para evitar tener que girar el manillar de velocidad con la mano. Después del crucero automático, solo soltando el manillar de control de velocidad y volviendo a girar el manillar de control de velocidad se puede volver a ajustar la velocidad de conducción de la bicicleta eléctrica.
4.4 Corte de rotor bloqueado
El corte de rotor almacenado se refiere a cuando la bicicleta eléctrica está sobrecargada, o cuando la corriente es demasiado grande o la resistencia es demasiado alta al subir, provocando la Si el motor se detiene, el sistema puede detectar este fenómeno y detener la salida al motor para protegerlo. Después de que se produce un corte por rotor calado, siempre que se alcance la rotación inversa, se reinicie el manillar de control de velocidad o se apague y vuelva a encender la alimentación, el sistema volverá a detectar si hay un rotor calado y, si vuelve a la normalidad, el sistema reanudará su funcionamiento normal.
4.5 Protección inteligente contra sobrecorriente
La protección inteligente contra sobrecorriente significa, en primer lugar, a alta velocidad (en una carretera plana), la corriente máxima no puede exceder los 15 A, en segundo lugar, a muy baja velocidad, especialmente; al subir una colina, la corriente no puede exceder los 23 A. La corriente límite de referencia de la protección contra sobrecorriente está relacionada con la velocidad actual del vehículo.
4.6 Protección inteligente contra bajo voltaje
Protección inteligente contra bajo voltaje, cuando el voltaje de la batería cae al 90% del valor nominal y la batería de 36 V cae a 31,5 V, la batería automáticamente interrumpe el suministro eléctrico, evitando así que La batería se descargue demasiado y se dañe. El sistema detectará automáticamente si la batería tiene bajo voltaje y dejará de funcionar si la batería tiene bajo voltaje. Cuando la batería tiene bajo voltaje y deja de funcionar, el voltaje de la batería se recuperará durante un corto período de tiempo. Aunque excede el valor de bajo voltaje, el sistema no debería funcionar solo cuando el voltaje de la batería se estabilice por encima del voltaje nominal. La bicicleta eléctrica comenzará a funcionar normalmente.
4.7 Suspensión y ahorro de energía
Cuando el sistema se enciende sin ninguna operación, entrará en modo de suspensión después de 5 minutos. Girar la rueda manualmente puede activar el sistema y continuar funcionando. normalmente.
5 Interfaz del panel de control
Figura 5-1 Hardware del sistema
6 Introducción a las características del chip
SPMC65P2404A está diseñado y desarrollado por Lingyang Empresa El microcontrolador de grado industrial de 8 bits adopta el núcleo Sungyang SPMC65 y admite instrucciones de operación de bits. Tiene potentes temporizadores/contadores, ricas fuentes de interrupción externas, ADC, PWM, interfaz de comunicación estándar SPI y otras funciones. Adecuado para ocasiones de control industrial general, control de periféricos de computadora y electrodomésticos, etc. SPMC65P2404A está disponible en paquetes de 20 y 28 pines. Este diseño utiliza un paquete de 28 pines, como se muestra en la Figura 6-1. Las características específicas del chip encapsulado de 28 pines son las siguientes:
◆ Voltaje de funcionamiento: 3,0 V ～ 5,5 V
◆ Velocidad de funcionamiento: 8 MHz
◆ Temperatura de funcionamiento: - 40 ℃ ~ 85 ℃
◆ Capacidad de protección ESD súper antiinterferente y antiestática
◆ ROM de 4K bytes, RAM de 192 bytes
◆ 23 entradas de uso general Puerto de salida
◆ Potente contador de tiempo: 2 de 8 bits, 2 de 16 bits con función Capture\Compare\PWM
◆ 1 tiempo de 1 KHz ~ 62,5 KHz base
◆ ADC de precisión de 10 bits de 8 canales (con voltaje de referencia externo)
◆ 4 interrupciones externas, 12 interrupciones internas
◆ Interfaz de comunicación serial SPI
◆ 2 modos de ahorro de energía: Parar, Parar
◆ Función de salida de zumbador
◆ Función de reinicio de bajo voltaje opcional de 4,0 V/2,5 V
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◆ Función de vigilancia programable
Figura 6-1 Paquete SPMC65P2404A*28P
7 Diseño del proceso principal del sistema
El programa principal utiliza principalmente Modo de intervalo de tiempo por turnos, se toma una rama cada 1 MS y se divide en cuatro ramas para facilitar el control del programa y la adición de funciones.
Figura 7-1 Diagrama de flujo principal
8 Conclusión
Los chips de la serie SPMC65 son adecuados para diversas ocasiones de control público con un rendimiento excelente y abundantes recursos. Este diseño utiliza SPMC65P2404A como chip de control principal para desarrollar una bicicleta eléctrica que realmente logra un bajo costo y un alto rendimiento.
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