Mobilidade Elétrica

A uns tempos a traz encontrei um projecto bastante interessanto no Forum Endless-Sphere onde um user desenvolveu um controlador com bastante qualidade e bastante desenvolvido.
Pensei entao em fazer um para mim, o problema era o preço para um so, ficava caro de mais para o que eu pretendia.
A uns dias publiquei algo sobre ele e o amigo RJSC abordou-me e falamos um bocado acerca dele, entao pensei em fazer este topico para conseguirmos interessados e conseguir baixar o preço.

O controlador foi desenvolvido pelo Lebowski e ele postou no forum Endless-Sphere... este projecto é opensource, ou seja, o Lebowski desenvolveu e disponibilizou o PCB, a unica coisa que nao é opensource é o "Brain" Microcontrolador que tem muito tempo dedicado por ele no desenvolvimento do software que esta a correr no chip, apesar disso o preço que ele leva por ele é tao ou mais barato do que o chip ca em Portugal.
O topico no forum do E-S é este: http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=30&t=57877


Algumas features interessantes:
-Travagem regenerativa progressiva (muito raro de se encontrar um controlador com isto);
-Onda pura e FOC (Torna o motor muito muito silencioso);
-Funciona com sensores de hall ou sem sensores de hall, tem ainda outra opçao que é usar os hall so para o arranque;
-Tenta sempre recuperar em caso de falha;
-Modular (6Fet's, 12Fet's, 18Fet's, 24Fet's), cada um faz a sua medida;
-Fet's separados da placa, menos calor para os componentes, e mais facilidade de arrefecer os Fet's;
-Programavel;
-Provavelmente mais, mas ja nao me lembro :D

Escolhendo os mosfets correctamente pode ser usado em Motos, carros, bicicletas, trotinentes, tricicletas... da para todo o tipo de VE's.

Devo tambem dizer que este controlador esta a ser muito bem recebido pela comunidade do Endless-Sphere, e os "gurus" do E-S dizem que este controlador é dos melhores controladores que existem no mercado.


O preço final de todos os componentes deve ficar em torno dos 180€ para 10 pessoas (provavelmente mais barato, mas estou a arredondar muito por cima para nao acontecer dissabores), este preço é para 24 Mosfets IRFB4110, que sao a parte mais cara.
O preço normal de um controlador com todas estas funcionalidades nunca é inferior a uns 500€...

Aqui fica uma foto do controlador ja montado:


E entao, temos interessados?

Vou começar entao a lista de interesados:

1 -Fidel
2 -RJSC ?
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -

Para 24 Mosfets IRFB4110 estamos a falar de 72V 6KW nominais?

O preço para os componentes já inclui caixas de protecção, conectores e heatsink interno?

Cerca de 100A na bateria e 300A nas fases do motor... séria produção de calor. A instalação requer projecto e execução minuciosas.

Uma dúvida acerca da separação entre as secções de controlo e potencia:

De que lado ficam os drivers dos Mosfets? Do lado do controlo ou do lado da potência. Confesso que ainda não analisei os PCBs.

Sim da na boa para esses 72v 6kw, até para vem mais do que isso se se usar uma boa refrigeração dos mosfets.
Este preço não inclui a caixa, a caixa ainda tem de ser vista, mas não me parece que seja nisso que o preço aumente muito.
Quanto ao lado que ficam os drivers tenho de pedir ajuda aos entendidos, não sei se sei analizar o pcba esse ponto. , mas vou tentar.

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Hum muito interessante.

Era gajo para me juntar ao projecto do controlador, mas algo nos 9kw nominais. :mrgreen:

Quanto a refrigeração que tal usar tipo como se usa nos PCs com liquido ? É viavel, mais eficiente ?

A refrigeração se for bem pensada acho que é das partes mais fáceis de se implementar.
Quanto aos 9 kw não é problema nenhum, eu fiz o cálculo dos custos para os irfb4110, mas até podem ser outros que até debitem mais amperagem, mas os irfb4110 até devem ser capazes de lá chegar, mas com muito boa refrigeração.

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MVS, adicionei a foto do controlador ja finalizado pelo Lebowski que talvez ajude a responder a sua questao.

Vai responder sim.
Os drivers são os 3 circuitos integrados de 8 pinos.

Só o que não gosto nisto é investir tempo e depois como não se tem acesso ao firmware, se o homem desiste de ligar ao projeto, mais tarde posso ficar "a pé" e será como ter um controlador completamente proprietário.
A única "solução é comprar já 2 ou mais microcontroaladores programados de rajada. :roll:
Tendo em conta que os controladores FOC proprietários não têm travagem regenerativa continuamente variável (um must-have para mim) mais vale este.

Também gostava de refazer a placa para implementar em SMD para ter um controlador de bicicleta muito compacto, daí ter falado que iria investir muito tempo para depois poder ficar a pé no futuro por não ter acesso ao firmware.

O meu objetivo é eletrificar a bicicleta dobrável que postei com o Leaf... Tem muito pouco espaço para andar com caixotões grandes.

Sempre que ando na bicicleta só me vem à cabeça o desperdício de energia cada vez que tenho que utilizar as pastilha para travar numa descida e também não quero travar aos solavancos com regenerativa ON-OFF.
Moro no cimo de uma colina e aproveitar a energia a descer para depois me auxiliar a subir dava muito jeito, para manter o fator exercício até poderia ter uma bateria pequena com grande densidade de potência s
o para aproveitar travagens e auxiliar nas subidas como fazem os carros híbridos não plug-in.

A minha ideia de 9 kw nominal era para usar 8 kw nominais e reduzir o aquecimento.

Qual a voltagem que estão a pensar trabalhar ?

Quem manda na tensao es tu... so tens de ver qual a tensao que queres e escolher o mosfet mais apropriado para a essa tensao.

Qual é a frequência do PWM? É ajustável?

Existe forma de reformular no mesmo PCB o sistema de medição da corrente das fases para o motor?

Um controlador de 72V 6KW chega aos 350A de motor phase current. Os Allegro ACS758 só vão até aos +/- 200A...

Era interessante medir apenas duas fases do motor e calcular a terceira. Sensores Hall de qualidade são caros e comprar apenas dois é melhor do que comprar três. Isto é practica habitual na indústria.

Para as configurações de 24 MOSFETs o ringing nas gates devido á indutancia dos cabos longos até aos drivers promete dar que fazer, isto aliado ao facto da dificuldade em distribuir equitativamente a capacitancia do DC Bus ao longo do mesmo. Vai ser necessário usar um "dead time" elevado como medida de precaução para não destruir os MOSFETs e um osciloscópio á mão para fazer o tweak de tudo isto.

Acho um projecto didático muito interessante para aprender sobre o assunto.