Elektrifikacija stroja: motor, krmilnik, baterija, kje začeti

Karting, lahko motorno kolo, poljski robot, izletniški čoln: vsi ti stroji lahko preidejo na električni pogon z uporabo enakih osnovnih komponent. Motor, krmilnik, ki ga upravlja, baterija z BMS sistemom in vmesnik za voznika. Kar se od stroja do stroja razlikuje, je način dimenzioniranja teh komponent. Ta vodnik predstavlja metodo, ki ji sledimo v naši delavnici, ne glede na projekt.

1. Priprava specifikacij

Preden izberete kateri koli del, morate opisati stroj in njegovo uporabo. Vprašanja so vedno enaka:

• Kakšna je največja hitrost in s kakšno hitrostjo se stroj večino časa premika?
• Kakšna je skupna teža, vključno z voznikom in tovorom?
• Kakšni so nakloni, kakšni so zagoni: prazno, obremenjeno, v klanec, v blatu?
• Kako dolgo mora stroj delovati med dvema polnjenjema in koliko časa imamo na voljo za polnjenje?
• V kakšnih pogojih: dež, prah, voda, vročina, vibracije?
• Kakšna homologacija je cilj in koliko kosov je predvidenih?

Ti odgovori omogočajo pravilno dimenzioniranje. Isti motor je lahko popoln za izposojo kartov, a popolnoma neprimeren za robota, ki ves dan hodi s hitrostjo pešca.

2. Motor in njegov prenos

Motor mora zagotoviti navor, potreben za zagon in premagovanje klancev, ter doseči želeno največjo hitrost. Med njima prenos vzpostavi povezavo: motor v kolesu (pesto motor) nima redukcije, medtem ko centralni motor poganja kolo preko verige, jermena ali reduktorja, kar mu omogoča hitrejše vrtenje in večjo kompaktnost pri enakem navoru na kolesu.

Izbira med tehnologijami motorjev je podrobno opisana v naših vodnikih o razliki med PMSM in BLDC ter o motorjih z notranjimi magneti. Povezava med napetostjo, hitrostjo in navorom je razložena v našem vodniku o Kv, Kt in polih.

3. Krmilnik

Krmilnik pretvori enosmerni tok iz baterije v izmenični tok za motor in v vsakem trenutku odloča, koliko toka mu poslati. Prenesti mora napetost polno napolnjene baterije z nekaj rezerve, zagotoviti tok, potreben za želeni navor, in komunicirati s preostankom stroja: ročico za plin, zavoro, zaslonom, BMS-om. Naš vodnik za krmilnike podrobno obravnava te točke, naš vodnik o vektorskem krmiljenju pa pojasnjuje, kako upravlja motor.

4. Baterija in BMS

Kapaciteta baterije se izračuna na podlagi energije, porabljene med dejansko dnevno uporabo, ne na podlagi teoretične porabe. Vrsta celic se nato izbere glede na zahtevan tok: nekatere celice shranijo veliko energije, a imajo majhen izpust, druge obratno. Oglejte si naš vodnik za branje tehničnega lista litijeve celice. BMS ščiti baterijo in pri dobro zasnovanem stroju komunicira s krmilnikom preko CAN vodila.

5. Voznik in vozni park

Zaslon prikazuje hitrost, napolnjenost in napake. Za vozni park za izposojo ali delovne stroje je treba vsak stroj spremljati tudi na daljavo: polnjenje, napake, ure delovanja, omejitve hitrosti za uporabnika. To je vloga RageLink, našega ekosistema za spremljanje.

6. Testiranje

Pogonski sklop se najprej preveri na preskusni mizi, kjer merimo navor, hitrost, izkoristek in segrevanje v ponovljivih pogojih, nato pa na stroju, v njegovi dejanski uporabi. Oglejte si naš vodnik o merjenju na motorni preskusni mizi.

Naši vodniki po strojih

• Elektrifikacija kartinga
• Lahko električno motorno kolo in pitbike: izbira krmilnika
• Električni retrofit motornega kolesa ali skuterja
• Motorizacija kmetijskega robota ali tovornega vozila
• Motorizacija električnega čolna
• Formula Student in šolski projekti

Za profesionalni projekt naš projektni biro zasnuje celoten sklop, dimenzioniran za vaš stroj.