čtvrtek 13. srpna 2009

Provozní proudy a napětí.

Změřit odběr pohonu jsem měl v plánu už delší dobu. Původně jsem si chtěl k tomuto účelu vyrobit nějaký sofistikovaný měřáček s jednočipem, co by se zabudoval do obvodu a shromažďoval příslušná data během celé jízdy, ale nakonec jsem se rozhodl udělat alespoň jednorázové měření běžným multimetrem, který jsem za tímto účelem provizorně přichytil na rám lepící páskou.

Trochu jsem se bál, abych ho nezničil přešvihnutím jeho 20A rozsahu, ale jmenovité parametry motoru a jednotky, která udává maximální proud 15A, mě přesvědčily, že bych se do něho měl vejít. Změřené hodnoty je třeba brát z pochopitelných důvodů jako čistě orientační.

Proud naprázdno: v daném rozsahu neměřitelné.

Plný plyn kola točícího se ve vzduchu na stojanu: 1A.

Rovnoměrná rychlost 27km/h (=maximální bez šlapání po rovině) na přibližné rovině s lehkým protivětrem: kolem 6A.

Rozjíždění a jízda do kopce: 15A.

Plný plyn z místa: skokově 17A a pak 15A.

Zajímavé je, že když jsem se pokoušel měřit odběr při rychlostech 10, 20, a 25 km/h po rovině, nijak moc se nelišil od odběru při rychlosti maximální. Z toho mi vychází, že z hlediska ekonomie jízdy je nejlepší udržovat stále co nejvyšší rychlost.

Když už jsem měl po ruce multimetr, změřil jsem i napětí na napájecích svorkách při odpojených bateriích a různých rychlostech. V kostce, už při rychlosti odpovídající rychlejší chůzi je napětí cca 10V, při 20km/h 30V a při 30km/h 36V. Tedy aby bylo možné mluvit alespoň teoreticky o nějaké rekuperaci, musela by rychlost přesáhnout zhruba 35km/h. Jinými slovy, s touto řídící jednotkou je něco takového bez její radikální úpravy zcela vyloučeno.

11 komentářů:

  1. V podstatě se to shoduje s mým apérmetrem. Já mám motor 450W namontovaný již přes dva roky také v přední vidlici i když jsem ji musel upravit na větší rozteč. Motor a řídící jednotku mám z Radotína. Ampérmetr jsem koupil ručkový v GM za 50Kč, tedy 2ks a bočnik z druhého jsem připájel paralelně jelikož mají ampérmetr do 10A. Mám ho trvale zabudovaný i s řídící jednotkou na řídítkách.
    Mohu poslat foto.
    Jinak pěkné a fundované články.

    OdpovědětVymazat
  2. Tak tady se musim zastavit, pač už jsem o tom taky přemýšlel:

    1. Odběr při rozjezdu by neměl být tak vyskoký protože řídící jednotka by neměla do motoru prát plné napětí baterie, když se netočí. Měla by fungovat trochu jako spínaný zdroj - tj. motor dostane svých 17A ale z baterie by mělo jít o dost méně (typoval bych takových 5A Max, záleží na ztrátách). Je možné toto někým potvrdit/vyvrátit? Dodávám, že je trochu problém proud změřit, protože pokud se jednotka skutečně chová jako spínaný zdroj, tak odběr nebude konstantní, ale obdélníkový - to může klasické elektornické měřáky dosti zmást.

    Každopádně cpát do motoru hned ze začátku plné napětí baterie mi přijde tupé a nebezpečné řešení - buď to odnese vinutí motoru / spínací MOSFETy / baterie.

    2. K té rekuperaci je to takto:
    a) nejběžnější případ, kdy kolo má HUB motor bez volnoběžky. To se pak chová tak, že to rekuperuje ať už chceš nebo ne při rychlosti vyšší než dá motor maximálně naprázdno (tj. takových 35Km/h) a nedá se to vypnout - tzn pokud chceš jet po rovince 40km/h, tak na silničním kole to dáš bez problémů, ale na elektrokole nikdy - bude to brzdit jako kdybys měl za sebou tahač se dvěma prázdýma pneumatikama.

    b) kolo má motor s volnoběžkou - svojí silou můžeš jet jak rychle chceš a kolo tě nebrzdí. Nevýhodou je, že rekuperace není možná.

    c) kolo bez volnoběžky s chytrou elektronikou (řadič Infineon či BionX - moc pěkně popsáno na http://www.ebikes.ca/faq.shtml#quiz5). Můžeš dělat co chceš včetně zabrzdit rekuperací do nuly (tzv. elektronicky asistovaná brzda), ovšem bych se vsadil, že toto se u nás běžně neprodává (jen ten řadič samotný stojí tak 10 kolíků).

    Suma sumárum bych očekával, že drtivá většina e-kol a přestaveb u nás je první případ.

    OdpovědětVymazat
  3. Ondřej: ad 1: Tomu moc nerozumím. Rozjíždění je energeticky nejnáročnější a tudíž je potřeba při něm motoru dodávat energie co nejvíc a ne mu jí naopak škrtit snižováním napětí. Navíc pokud vím (opravte mě, pokud se pletu) je regulace BLDC čistě pulzní záležitost, takže napětí do motoru by mělo být za všech okolností konstantní, pouze se mění jeho střída + přepínání cívek. Pokud jde o vysokou spotřebu během prvotního "drcnutí" a těsně po něm, opět na tom nevidím nic nelogického. V tu chvíli nejen, že motor překonává obrovský odpor, ale ještě navíc nemá v těch otáčkách optimální účinnost, takže si vezme ještě o to víc a je jasné, že je při tom hodně namáhaný. Během normální jízdy se samozřejmě skokem z místa na plný plyn nerozjíždím ;)

    ad 2: Já chápu, co chceš říct, ale ono se to opravdu takhle nechová i když inkriminovanou rychlost přesáhneš. Je možné, že je to záměr, protože mnohé Li-cokoliv packy používají na nabíjení jiné svorky než na trakci a zpětný proud by jim mohl ublížit. Navíc opakuji, že pro smysluplnou rekuperaci by bylo potřeba mít to spřažené s brzdami a DC měničem to vyhánět na potřebné napětí nezávisle na rychlosti.

    OdpovědětVymazat
  4. Anonym: Fotky určitě pošli, jsem zvědavý, jak to mají udělané jiní.

    OdpovědětVymazat
  5. Foto zašlu na e-mail.Potřebuji adresu. Můj e-mail pilnyl@volny.cz

    OdpovědětVymazat
  6. ad 1) No je to jednoduché - když se motor netočí, tak do něj nemůžeš prát plné napětí baterie. Proč? Protože ve své podstatě napětí na motoru tě nezajímá - to co tě pohání a vytváří točivý moment, je pouze proud. A pokud motor stojí, tak má na vinutí při jmenovitém proudu mizivé napětí (stator je koneckonců jen kus drátu ne?) - řídící jednotka by se měla chovat jako spínaný zdroj - tzn o kolik je menší napětí na motoru oproti baterii, o tolik menší proud by to mělo brát. Tzn dogma že při rozjedu to bere max je nesmysl a pouze to svědčí cosi o kvalitách řídící jednotky....

    OdpovědětVymazat
  7. ještě něco - rozjíždění NENÍ enegreticky nejnáročnější (proč by taky mělo, že?). Nejnáročnější je jízda do kopce max rychlostí...

    OdpovědětVymazat
  8. Ondřej: Problém je, že mluvíme každý o něčem jiném. Když píšu rozjíždění, tak tím myslím přechod z klidového stavu na nějakou smysluplnou cestovní rychlost. Ty píšeš o vybuzení stojícího motoru, což je jenom zlomek z téhle doby, během které se odběr výše uvedeným měřením nedá zachytit.

    Co se týče energetické náročnosti, nezapomínej, že se tu bavíme o relativně slaboučkém motůrku, který jede skoro pořád na hranici svých možností . Tudíž rozjíždění nebo kopec bez příšlapu znamená tak jako tak vždycky maximální odběr. Něco jiného by bylo, kdyby měl přebytek výkonu, aby při rozjíždění hrabal. Pak by ten výkon neměl jak předat a tudíž by se nikdy při rozjíždění na maximum příkonu nedostal. To ale není tenhle případ.

    OdpovědětVymazat
  9. Nerad se vám do diskuse pletu, ale musím souhlasit s Ctiradem. Je to trakční motor a jako takový se chová. Při rozjezdu odebírá největší proud a se zvyšováním rychlosti klesá. Co se týče zničení vinutí tak to moc nehrozí. Při zablokovaném kole a vybuzení motoru, pokud řídící jednotka zjistí že se motor neotáčí tak sníží příkon do motoru a poté ho úplně odpojí!

    OdpovědětVymazat
  10. Opakuji znovu:
    1. Rozjíždění NENÍ energeticky nejnáročnější (do určité rychlosti)
    2. Ano při rozjedu motor bere nejvíc proudu, ale pač je na něm malé napětí, tak by to nemělo znametat automaticky největší odběr z baterie (proud vinutím motoru != proud z baterie)

    OdpovědětVymazat
  11. Onřej: Správě jsi napsal do určité rychlosti. Podstata sporu spočívá v tom, jaká rychlost to bude. Já tvrdím, že hodně malá, pouhý zlomek doby celkového rozjíždění, což mi potvrzuje měření i začný úbytek napětí při vybitějších akumulátorech během rozjíždění. Ty tvrdíš něco jiného. Nemá smysl se o tom hádat. Muselo by se to přesně změřit a spočítat.

    OdpovědětVymazat