Làm thế nào để giải quyết thuận tiện vấn đề di chuyển quãng đường ngắn?Chia sẻ xe đạp?xe điện?xe hơi?Hay một loại xe máy điện mới?
Các bạn tinh ý sẽ thấy rằng những chiếc xe máy điện nhỏ gọn, di động đã trở thành lựa chọn hàng đầu của nhiều bạn trẻ.
Xe máy điện các loại
Hình dáng phổ biến nhất của xe máy điện là kết cấu khung liền khối hình chữ L, được thiết kế theo phong cách tối giản.Tay lái có thể được thiết kế cong hoặc thẳng, cột lái và tay lái nhìn chung ở khoảng 70°, điều này có thể thể hiện vẻ đẹp đường cong của cụm kết hợp.Sau khi gấp lại, chiếc xe điện có kết cấu “một hình khối”.Một mặt, nó có thể có cấu trúc gấp đơn giản và đẹp mắt, mặt khác, dễ dàng mang theo.
Xe máy điện đang rất được mọi người ưa chuộng.Ngoài hình thức, còn có nhiều ưu điểm:
Di động: Kích thước của xe máy điện nhìn chung nhỏ, thân xe thường được làm bằng hợp kim nhôm, nhẹ và di động.So với xe đạp điện, xe máy điện có thể dễ dàng bỏ vào cốp ô tô, hoặc chở trên tàu điện ngầm, xe buýt, v.v., có thể sử dụng kết hợp với các phương tiện giao thông khác, rất tiện lợi.
Bảo vệ môi trường: Nó có thể đáp ứng nhu cầu đi lại với lượng carbon thấp.So với ô tô, không cần phải lo lắng về ùn tắc giao thông đô thị và khó khăn khi đỗ xe.
Tính kinh tế cao: Xe điện chạy bằng pin lithium, thời lượng pin dài và mức tiêu thụ năng lượng thấp.
Hiệu quả: Xe máy điện thường sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ DC không chổi than.Động cơ có công suất lớn, hiệu suất cao và độ ồn thấp.Nói chung, tốc độ tối đa có thể đạt tới hơn 20km/h, nhanh hơn nhiều so với xe đạp chia sẻ.
Cấu tạo của xe máy điện
Lấy một chiếc xe máy điện trong nước làm ví dụ, toàn bộ chiếc xe có hơn 20 bộ phận.Tất nhiên, đây không phải là tất cả.Ngoài ra còn có bo mạch chủ hệ thống điều khiển động cơ bên trong thân xe.
Động cơ xe máy điện thường sử dụng động cơ DC không chổi than hoặc động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu có công suất hàng trăm watt và bộ điều khiển đặc biệt.Bộ điều khiển phanh thường sử dụng gang hoặc thép composite;Pin lithium có nhiều dung lượng khác nhau, có thể điều chỉnh theo nhu cầu thực tế của bạn.Chọn, nếu bạn có yêu cầu nhất định về tốc độ, hãy thử chọn pin trên 48V;nếu bạn có yêu cầu về phạm vi di chuyển, hãy thử chọn pin có dung lượng trên 10Ah.
Cấu trúc thân xe máy điện quyết định khả năng chịu tải và trọng lượng của xe.Xe phải có khả năng chịu tải tối thiểu 100 kg để đảm bảo xe đủ khỏe để chịu được thử nghiệm trên đường gập ghềnh.Hiện nay, loại xe máy điện được sử dụng phổ biến nhất là hợp kim nhôm, không chỉ có trọng lượng tương đối nhẹ mà còn có độ chắc chắn tuyệt vời.
Bảng điều khiển có thể hiển thị các thông tin như tốc độ và quãng đường hiện tại, đồng thời màn hình cảm ứng điện dung thường được chọn;lốp xe thường có hai loại, lốp không săm và lốp hơi, lốp không săm tương đối đắt tiền;đối với thiết kế nhẹ, khung thường được làm bằng hợp kim nhôm.Một chiếc xe máy điện thông thường như vậy thường được bán với giá từ 1000-3000 nhân dân tệ.
Phân tích cốt lõi của công nghệ xe điện
Nếu các bộ phận của xe máy điện được tháo rời và đánh giá từng bộ phận một thì giá thành của động cơ và hệ thống điều khiển là cao nhất.Đồng thời, chúng còn là “bộ não” của xe máy điện.Việc khởi động, vận hành, tiến và lùi, tốc độ và dừng của xe máy điện đều phụ thuộc vào Tất cả đều là hệ thống điều khiển động cơ trên xe máy.
Xe máy điện có thể chạy nhanh, an toàn và có yêu cầu cao về hiệu suất của hệ thống điều khiển động cơ cũng như yêu cầu cao về hiệu suất của động cơ.Đồng thời, là một phương tiện di chuyển thiết thực, hệ thống điều khiển động cơ cần có khả năng chịu rung, chịu được môi trường khắc nghiệt và có độ tin cậy cao.
MCU hoạt động thông qua nguồn điện và sử dụng giao diện truyền thông để giao tiếp với mô-đun sạc cũng như mô-đun nguồn và nguồn điện.Mô-đun truyền động cổng được kết nối điện với MCU điều khiển chính và điều khiển động cơ BLDC thông qua mạch điều khiển OptiMOSTM.Cảm biến vị trí Hall có thể cảm nhận được vị trí hiện tại của động cơ, cảm biến hiện tại và cảm biến tốc độ có thể tạo thành một hệ thống điều khiển vòng kín kép để điều khiển động cơ.
Sau khi động cơ bắt đầu chạy, cảm biến Hall sẽ cảm nhận vị trí hiện tại của động cơ, chuyển đổi tín hiệu vị trí của cực từ rôto thành tín hiệu điện và cung cấp thông tin chuyển mạch chính xác cho mạch chuyển mạch điện tử để điều khiển công tắc của ống công tắc nguồn ở trạng thái mạch chuyển mạch điện tử và đưa dữ liệu trở lại MCU.
Cảm biến dòng điện và cảm biến tốc độ tạo thành một hệ thống vòng kín kép.Chênh lệch tốc độ là đầu vào và bộ điều khiển tốc độ sẽ xuất ra dòng điện tương ứng.Sau đó, sự khác biệt giữa dòng điện và dòng điện thực tế được sử dụng làm đầu vào của bộ điều khiển dòng điện, sau đó đầu ra là tín hiệu điều khiển từ xa tương ứng để điều khiển rôto nam châm vĩnh cửu.Xoay liên tục để điều khiển đảo chiều và kiểm soát tốc độ.Sử dụng hệ thống vòng kín kép có thể tăng cường khả năng chống nhiễu của hệ thống.Hệ thống vòng kín kép làm tăng khả năng kiểm soát phản hồi của dòng điện, có thể làm giảm hiện tượng quá mức và quá bão hòa của dòng điện, đồng thời đạt được hiệu quả điều khiển tốt hơn, đây là chìa khóa cho chuyển động trơn tru của xe điện.
Ngoài ra, một số xe tay ga còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh điện tử.Hệ thống phát hiện tốc độ bánh xe bằng cách cảm nhận cảm biến tốc độ bánh xe.Nếu phát hiện bánh xe đang ở trạng thái bị khóa sẽ tự động điều khiển lực phanh của bánh xe bị khóa để ở trạng thái lăn và trượt (tỷ lệ trượt bên khoảng 20%), đảm bảo an toàn cho người lái. chủ sở hữu của chiếc xe máy điện.
Giải pháp chip xe điện
Do giới hạn tốc độ an toàn nên công suất của xe máy điện thông thường bị giới hạn ở mức 1KW đến 10KW.Đối với hệ thống điều khiển và ắc quy của xe máy điện, Infineon cung cấp giải pháp hoàn chỉnh:
Sơ đồ thiết kế phần cứng của hệ thống điều khiển xe tay ga thông thường được thể hiện trong hình bên dưới, chủ yếu bao gồm MCU truyền động, mạch truyền động cổng, mạch truyền động MOS, động cơ, cảm biến Hall, cảm biến dòng điện, cảm biến tốc độ và các mô-đun khác.
Điều quan trọng nhất của xe máy điện là lái xe an toàn.Ở phần trước chúng tôi đã giới thiệu có 3 vòng khép kín đảm bảo an toàn cho xe máy điện: dòng điện, tốc độ và Hall.Đối với ba thiết bị chính vòng kín – cảm biến này, Infineon cung cấp nhiều cách kết hợp cảm biến khác nhau.
Công tắc vị trí Hall có thể sử dụng công tắc Hall dòng TLE4961-xM do Infineon cung cấp.TLE4961-xM là chốt hiệu ứng Hall tích hợp được thiết kế cho các ứng dụng có độ chính xác cao với khả năng điện áp nguồn vượt trội cũng như phạm vi nhiệt độ hoạt động và độ ổn định nhiệt độ của ngưỡng từ.Công tắc Hall được sử dụng để phát hiện vị trí, có độ chính xác phát hiện cao, có chức năng bảo vệ phân cực ngược và bảo vệ quá áp, đồng thời sử dụng gói SOT nhỏ để tiết kiệm không gian PCB.
Cảm biến hiện tại sử dụng cảm biến hiện tại Infineon TLI4971:
TLI4971 là cảm biến dòng điện từ không lõi thu nhỏ có độ chính xác cao của Infineon để đo AC và DC, với giao diện analog và đầu ra phát hiện quá dòng nhanh kép và đã đạt chứng nhận UL.TLI4971 tránh mọi tác động tiêu cực (bão hòa, trễ) thường gặp đối với cảm biến bằng công nghệ mật độ từ thông và được trang bị tính năng tự chẩn đoán bên trong.Thiết kế công nghệ tương tự được hỗ trợ kỹ thuật số của TLI4971 với khả năng bù nhiệt độ và ứng suất kỹ thuật số độc quyền mang lại sự ổn định vượt trội về nhiệt độ và tuổi thọ.Nguyên lý đo vi sai cho phép triệt tiêu trường tán xạ lớn khi hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.
Cảm biến tốc độ sử dụng Infineon TLE4922, một cảm biến Hall hoạt động lý tưởng để phát hiện chuyển động và vị trí của các cấu trúc sắt từ và từ tính vĩnh cửu, một mô-đun tự hiệu chỉnh bổ sung được triển khai để có độ chính xác tối ưu.Nó có dải điện áp hoạt động 4,5-16V và được đóng gói nhỏ PG-SSO-4-1 với độ ổn định ESD và EMC nâng cao
Kỹ năng thiết kế vật lý của phần cứng xe máy điện
Xe máy điện cũng có một số đặc thù trong thiết kế kết cấu.Trong phần cứng, giao diện được sử dụng nói chung là phích cắm ngón tay vàng đa giao diện, thuận tiện cho sự ổn định và độ tin cậy của kết nối điện.
Trong bảng hệ thống điều khiển, MCU được bố trí ở giữa bảng mạch và mạch điều khiển cổng được bố trí cách xa MCU một chút.Trong quá trình thiết kế cần chú ý đến khả năng tản nhiệt của mạch truyền động cổng.Đầu nối nguồn đầu cuối dạng vít được cung cấp trên bảng nguồn để kết nối dòng điện cao thông qua dải đầu cuối bằng đồng.Đối với mỗi đầu ra pha, hai dải đồng tạo thành kết nối bus DC, kết nối tất cả các nửa cầu song song của pha đó với dãy tụ điện và nguồn điện DC.Một dải đồng khác được nối song song với đầu ra của nửa cầu.
Thời gian đăng: 23-12-2022