Bộ điều khiển xe máy điện
1. Bộ điều khiển là gì?
● Bộ điều khiển xe điện là thiết bị điều khiển cốt lõi dùng để điều khiển khởi động, vận hành, tiến và lùi, tốc độ, dừng của động cơ xe điện và các thiết bị điện tử khác của xe điện.Nó giống như bộ não của xe điện và là bộ phận quan trọng của xe điện.Nói một cách đơn giản, nó điều khiển động cơ và thay đổi dòng điện truyền động động cơ dưới sự điều khiển của tay lái để đạt được tốc độ của xe.
● Xe điện chủ yếu bao gồm xe đạp điện, xe máy điện hai bánh, xe ba bánh điện, xe máy điện ba bánh, xe bốn bánh điện, xe chạy pin, v.v. Bộ điều khiển xe điện cũng có các tính năng và đặc điểm khác nhau do các mẫu mã khác nhau .
● Bộ điều khiển xe điện được chia thành: bộ điều khiển có chổi than (ít được sử dụng) và bộ điều khiển không chổi than (thường được sử dụng).
● Bộ điều khiển không chổi than chính thống được chia thành: bộ điều khiển sóng vuông, bộ điều khiển sóng hình sin và bộ điều khiển vectơ.
Bộ điều khiển sóng sin, bộ điều khiển sóng vuông, bộ điều khiển vectơ, tất cả đều đề cập đến tính tuyến tính của dòng điện.
● Theo giao tiếp, nó được chia thành điều khiển thông minh (có thể điều chỉnh, thường được điều chỉnh qua Bluetooth) và điều khiển thông thường (không thể điều chỉnh, cài đặt gốc, trừ khi đó là hộp dành cho bộ điều khiển chổi than)
● Sự khác biệt giữa động cơ chổi than và động cơ không chổi than: Động cơ chổi than là loại mà chúng ta thường gọi là động cơ DC, và rôto của nó được trang bị chổi than với chổi than làm chất trung gian.Những chổi than này được sử dụng để cung cấp dòng điện cho rôto, từ đó kích thích lực từ của rôto và làm cho động cơ quay.Ngược lại, động cơ không chổi than không cần sử dụng chổi than mà sử dụng nam châm vĩnh cửu (hoặc nam châm điện) trên rôto để cung cấp lực từ.Bộ điều khiển bên ngoài điều khiển hoạt động của động cơ thông qua các linh kiện điện tử.
Bộ điều khiển sóng vuông
Bộ điều khiển sóng sin
Bộ điều khiển véc tơ
2. Sự khác biệt giữa các bộ điều khiển
| Dự án | Bộ điều khiển sóng vuông | Bộ điều khiển sóng sin | Bộ điều khiển vectơ |
| Giá | Rẻ | Trung bình | Tương đối đắt |
| Điều khiển | Đơn giản, thô sơ | Tốt, tuyến tính | Chính xác, tuyến tính |
| Tiếng ồn | Vài tiếng ồn | Thấp | Thấp |
| Hiệu suất và hiệu quả, mô-men xoắn | Thấp, kém hơn một chút, mômen dao động lớn, hiệu suất động cơ không thể đạt giá trị lớn nhất | Biến động mômen cao, nhỏ, hiệu suất động cơ không thể đạt giá trị lớn nhất | Biến động mô-men xoắn cao, nhỏ, đáp ứng động tốc độ cao, hiệu suất động cơ không thể đạt giá trị tối đa |
| Ứng dụng | Sử dụng trong trường hợp hiệu suất quay của động cơ không cao | Phạm vi rộng | Phạm vi rộng |
Để điều khiển có độ chính xác cao và tốc độ phản hồi, bạn có thể chọn bộ điều khiển vector.Để có chi phí thấp và sử dụng đơn giản, bạn có thể chọn bộ điều khiển sóng hình sin.
Nhưng không có quy định nào tốt hơn, bộ điều khiển sóng vuông, bộ điều khiển sóng hình sin hay bộ điều khiển vectơ.Nó chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu thực tế của khách hàng hoặc khách hàng.
● Thông số kỹ thuật của bộ điều khiển:mô hình, điện áp, điện áp thấp, ga, góc, giới hạn dòng điện, mức phanh, v.v.
● Mẫu:được nhà sản xuất đặt tên, thường được đặt tên theo thông số kỹ thuật của bộ điều khiển.
● Điện áp:Giá trị điện áp của bộ điều khiển, tính bằng V, thường là điện áp đơn, tức là giống như điện áp của toàn bộ xe và cả điện áp kép, tức là 48v-60v, 60v-72v.
● Điện áp thấp:cũng đề cập đến giá trị bảo vệ điện áp thấp, nghĩa là sau khi điện áp thấp, bộ điều khiển sẽ chuyển sang bảo vệ điện áp thấp.Để bảo vệ pin khỏi bị xả quá mức, xe sẽ tắt nguồn.
● Điện áp bướm ga:Chức năng chính của đường ga là giao tiếp với tay cầm.Thông qua tín hiệu đầu vào của đường ga, bộ điều khiển xe điện có thể biết thông tin về khả năng tăng tốc hoặc phanh của xe điện để điều khiển tốc độ và hướng lái của xe điện;thường trong khoảng 1,1V-5V.
● Góc làm việc:nói chung là 60° và 120°, góc quay phù hợp với động cơ.
● Giới hạn dòng điện:đề cập đến dòng điện tối đa được phép đi qua.Dòng điện càng lớn thì tốc độ càng nhanh.Sau khi vượt quá giá trị giới hạn hiện tại, xe sẽ tắt nguồn.
● Chức năng:Hàm tương ứng sẽ được viết.
3. Giao thức
Giao thức truyền thông bộ điều khiển là một giao thức được sử dụng đểthực hiện trao đổi dữ liệu giữa các bộ điều khiển hoặc giữa bộ điều khiển và PC.Mục đích của nó là để nhận rachia sẻ thông tin và khả năng tương táctrong các hệ thống điều khiển khác nhau.Các giao thức truyền thông bộ điều khiển phổ biến bao gồmModbus, CAN, Profibus, Ethernet, DeviceNet, HART, AS-i, v.v..Mỗi giao thức truyền thông của bộ điều khiển có chế độ truyền thông và giao diện truyền thông cụ thể riêng.
Các chế độ giao tiếp của giao thức truyền thông bộ điều khiển có thể được chia thành hai loại:truyền thông điểm-điểm và truyền thông bus.
● Giao tiếp điểm-điểm đề cập đến kết nối liên lạc trực tiếp giữahai nút.Mỗi nút có một địa chỉ duy nhất, chẳng hạn nhưRS232 (cũ), RS422 (cũ), RS485 (phổ biến) truyền thông một đường, v.v.
● Giao tiếp xe buýt đề cập đếnnhiều nútgiao tiếp thông quacùng một chiếc xe buýt.Mỗi nút có thể xuất bản hoặc nhận dữ liệu lên bus, chẳng hạn như CAN, Ethernet, Profibus, DeviceNet, v.v.
Hiện nay, phương pháp đơn giản và được sử dụng phổ biến nhất làGiao thức một dòng, theo sau làGiao thức 485, vàCó thể giao thứcít được sử dụng (khó khớp và cần thay thế nhiều phụ kiện hơn (thường dùng trên ô tô)).Chức năng đơn giản và quan trọng nhất là cung cấp thông tin liên quan của pin cho thiết bị để hiển thị và bạn cũng có thể xem thông tin liên quan của pin và xe bằng cách thiết lập APP;Vì pin axit chì không có bảng bảo vệ nên chỉ có thể sử dụng kết hợp pin lithium (có cùng giao thức).
Nếu bạn muốn khớp giao thức truyền thông, khách hàng cần cung cấpđặc tả giao thức, đặc tả pin, thực thể pin, v.v..nếu bạn muốn phù hợp với người khácthiết bị điều khiển trung tâm, bạn cũng cần cung cấp thông số kỹ thuật và thực thể.
Dụng cụ-Bộ điều khiển-Pin
● Thực hiện kiểm soát liên kết
Giao tiếp trên bộ điều khiển có thể thực hiện điều khiển liên kết giữa các thiết bị khác nhau.
Ví dụ: khi một thiết bị trên dây chuyền sản xuất không bình thường, thông tin có thể được truyền đến bộ điều khiển thông qua hệ thống liên lạc và bộ điều khiển sẽ đưa ra hướng dẫn cho các thiết bị khác thông qua hệ thống liên lạc để chúng tự động điều chỉnh trạng thái làm việc, sao cho toàn bộ quá trình sản xuất có thể vẫn hoạt động bình thường.
● Thực hiện chia sẻ dữ liệu
Giao tiếp trên bộ điều khiển có thể thực hiện chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị khác nhau.
Ví dụ: nhiều dữ liệu khác nhau được tạo ra trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, dòng điện, điện áp, v.v., có thể được thu thập và truyền qua hệ thống liên lạc trên bộ điều khiển để phân tích dữ liệu và theo dõi thời gian thực.
● Cải thiện trí thông minh của thiết bị
Giao tiếp trên bộ điều khiển có thể cải thiện trí thông minh của thiết bị.
Ví dụ, trong hệ thống hậu cần, hệ thống thông tin liên lạc có thể thực hiện hoạt động tự động của các phương tiện không người lái và nâng cao hiệu quả và độ chính xác của việc phân phối hậu cần.
● Nâng cao hiệu quả và chất lượng sản xuất
Giao tiếp trên bộ điều khiển có thể cải thiện hiệu quả và chất lượng sản xuất.
Ví dụ, hệ thống truyền thông có thể thu thập và truyền dữ liệu trong suốt quá trình sản xuất, thực hiện giám sát và phản hồi theo thời gian thực, đồng thời thực hiện các điều chỉnh và tối ưu hóa kịp thời, từ đó nâng cao hiệu quả và chất lượng sản xuất.
4. Ví dụ
● Nó thường được biểu thị bằng vôn, ống và giới hạn dòng điện.Ví dụ: ống 72v12 30A.Nó cũng được biểu thị bằng công suất định mức tính bằng W.
● 72V, tức là điện áp 72v, phù hợp với điện áp của toàn bộ xe.
● 12 ống, nghĩa là bên trong có 12 ống MOS (linh kiện điện tử).Càng nhiều ống thì công suất càng lớn.
● 30A, nghĩa là giới hạn dòng điện là 30A.
● Công suất W: 350W/500W/800W/1000W/1500W, v.v.
● Các loại thông dụng là 6 ống, 9 ống, 12 ống, 15 ống, 18 ống, v.v. Càng nhiều ống MOS thì sản lượng càng lớn.Công suất càng lớn thì công suất càng lớn nhưng điện năng tiêu thụ càng nhanh
● 6 ống, thường giới hạn ở 16A~19A, công suất 250W~400W
● 6 ống lớn, thường giới hạn ở 22A~23A, công suất 450W
● 9 ống, thường giới hạn ở 23A~28A, công suất 450W~500W
● 12 bóng đèn, thường giới hạn ở 30A~35A, công suất 500W~650W~800W~1000W
● 15 ống, 18 ống thường giới hạn ở 35A-40A-45A, công suất 800W~1000W~1500W
ống MOS
Có ba phích cắm thông thường ở mặt sau của bộ điều khiển, một 8P, một 6P và một 16P.Các phích cắm tương ứng với nhau và mỗi 1P có chức năng riêng (trừ khi nó không có).Các cực dương, cực âm còn lại và các dây dẫn 3 pha của động cơ (các màu tương ứng với nhau)
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ điều khiển
Có bốn loại yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ điều khiển:
5.1 Ống nguồn của bộ điều khiển bị hỏng.Nói chung, có một số khả năng:
● Nguyên nhân do hư hỏng động cơ hoặc động cơ quá tải.
● Nguyên nhân là do chất lượng của ống nguồn kém hoặc cấp độ lựa chọn không đủ.
● Nguyên nhân do lắp đặt lỏng lẻo hoặc rung lắc.
● Nguyên nhân do mạch truyền động ống nguồn bị hỏng hoặc thiết kế thông số không hợp lý.
Cần cải tiến thiết kế mạch truyền động và lựa chọn các thiết bị nguồn phù hợp.
5.2 Mạch cấp nguồn bên trong của bộ điều khiển bị hỏng.Nói chung, có một số khả năng:
● Mạch bên trong của bộ điều khiển bị đoản mạch.
● Các bộ phận điều khiển ngoại vi bị đoản mạch.
● Dây dẫn bên ngoài bị đoản mạch.
Trong trường hợp này, cần cải thiện cách bố trí mạch cấp nguồn và thiết kế một mạch cấp nguồn riêng để tách khu vực làm việc có dòng điện cao.Mỗi dây dẫn phải được bảo vệ ngắn mạch và phải kèm theo hướng dẫn nối dây.
5.3 Bộ điều khiển hoạt động không liên tục.Nhìn chung có các khả năng sau:
● Các thông số của thiết bị bị trôi trong môi trường nhiệt độ cao hoặc thấp.
● Mức tiêu thụ điện năng thiết kế tổng thể của bộ điều khiển lớn, khiến nhiệt độ cục bộ của một số thiết bị quá cao và bản thân thiết bị sẽ chuyển sang trạng thái bảo vệ.
● Tiếp xúc kém.
Khi hiện tượng này xảy ra, nên chọn các bộ phận có khả năng chịu nhiệt độ phù hợp để giảm mức tiêu thụ điện năng chung của bộ điều khiển và kiểm soát mức tăng nhiệt độ.
5.4 Đường kết nối của bộ điều khiển đã cũ, mòn, đầu nối tiếp xúc kém hoặc bị đứt khiến tín hiệu điều khiển bị mất.Nói chung, có các khả năng sau:
● Việc lựa chọn dây không hợp lý.
● Khả năng bảo vệ dây chưa hoàn hảo.
● Việc lựa chọn đầu nối chưa tốt, việc uốn dây và đầu nối không chắc chắn.Kết nối giữa bộ dây và đầu nối cũng như giữa các đầu nối phải đáng tin cậy và phải chịu được nhiệt độ cao, chống thấm nước, sốc, oxy hóa và mài mòn.
