återmatande broms till elcykel - synpunkter?

[perericrosen]

Hej!
Jag håller på och sätter ihop en elcykel. Den har borstlös motor med hall-sensorer, och med en färdig kontrollbox för motorstyrningen.

Däremot skulle jag gärna lägga till återmatande elbroms. Batterierna är 30 st NiMH-celler på 10Ah styck i serie, och ska inte ha några problem att få dumpad den ström motorn kan generera. Däremot funderar jag om det behövs en power-FET (används i strömbrytarläge) på båda polerna, eller om det räcker med en?

Barar klurar om jag missat något ... Likaså kanske det behövs dioder på något sätt när man stänger av? Motorstyrningen förutsätter vi inte matar ut någon polaritet alls när det inte är pådrag. Se bild nedan. (Skissen är förenklad, finns såklart säkring också, div elsystem för belysning, DC-DC-omvandlare för 12V-uttag mm)



Tack i förväg!
Per Eric

[Icecap]

Då spänningen som motorn ger är lägre än spänningen som driver den måste du ha en step-up enhet mellan.

[danei]

Det kommer inte att ge så mycket att det är värt det.

[perericrosen]

OK. Min erfarenhet är mest med (nav)generatorer för cykel, och de verkar fungerat bra att ungefär betrakta som konstantströmgeneratorer. Vid normal cykelhastighet kan man få upp spänningar på över 50V obelastat. Och de har inga problem att driva säg 12V-last med 0.5A om hastigheten är nog (fastän de är byggda för 6V-system).

[perericrosen]

Det kommer inte att ge så mycket att det är värt det.

Det kan jag i alla fall svara på . Om man använder el-assist primärt i uppförsbackar kan det gå rätt bra; en bekant som mätte fick ca 25% längre räckvidd. Och man får lite mindre slitage på bromsbelägg.

[Icecap]

Jag ska nog mildra det jag skrev: jag tror inte att spänningen är speciellt hög men jag hoppas att du kanske kan mäta den?

Om den är så pass hög att det går att ladda är det bra, då kan du göra som du skissar, om du sedan styr transistorerna med PWM kan du reglera bromskraften på det vis.

[perericrosen]

Tack, tack! Jag får ca 25V obelastat ur en tillfällig trefasbrygga när jag rullar hjulet måttligt i arbetsbänken. Kanske behövs step-up alltså, kanske inte ...

Annars kanske inte ens PWM behövs (även om det vore snyggt) - elbromsen är rätt mild och mjuk, nästan som en "drag brake" på tandem. Det kan räcka med på/av utan att riskera att låsa hjulet. Tror att i alla fall ett komersiellt system (Bionx) är byggt så, även om det bromsar ett bakhjul.

Om man ändå bara har en på / av strömbrytare och vill ha ännu mjukare skulle man naturligtvis kunna styra PWM med någon inbromsningskurva så det är mjuk i början, och ökar (förslagsvis PIC-styrt eller något). Eller med någon form av låsningsensor / ABS-system. Men det är nog rätt överkurs.

[Icecap]

ABS-delen kommer aldrig att behövas! Om motorn står still genererar den ingen EMK och kan därför inte bromsas, det är först när energin den ger tas emot att det sker en bromsning så du har redan ABS på detta vis.

[LHelge]

Icecap har både rätt och fel, du behöver en boost-converter om batteriet du ska ladda har högre spänning än motorns mot-emk. Det han missat är att du har en motor som består av tre drosslar, några likriktare, en mosfet och ett batteri/kondensator. Vad kan man bygga av det?
Jo en boost-converter.

Om du kopplar de tre faserna genom varsin diod till en mosfet och sedan till batteriets minuspol. Därefter kopplar du faserna genom varsin diod till batteriets pluspol.

Om du sedan slår på din mosfet så kommer motorns mot-emk (om den är större än diodernas framspänningsfall) korslutas mot batteriets minuspol och ge upphov till en ström. Innan den strömmen blir tillräckligt stor för att skada dioderna bryter du mosfeten och motorns induktans kommer vilja fortsätta skicka en ström, när inte det längre går att kortsluta den mot minuspolen så kommer den istället ta vägen genom dioderna och in i batteriets pluspol. PWM:a mosfeten tillräckligt fort så har du fått en boost-converter där du kan reglera laddströmen/bromsmomentet genom att variera dutycycle.

Edit:
Allra helst ska ju detta göras internt i kontrollern genom dess frihjulsdioder, jag kan inte alls svara på hur din kontroller kommer reagera om du gör detta med en extern krets. Det kan mycket väl bli så att den brinner upp fortare än kvickt, men i teorin borde det fungera.