ZHCAAG0B June   2014  – June 2021 DRV8300 , DRV8301 , DRV8301-Q1 , DRV8302 , DRV8303 , DRV8307 , DRV8308 , DRV8312 , DRV8320 , DRV8320R , DRV8323 , DRV8323R , DRV8343-Q1 , DRV8350 , DRV8350R , DRV8353 , DRV8353R

 

  1. 1 引言
  2. 2 电机选择
  3. 3 定子
  4. 4 转子
    1. 4.1 电池选择
    2. 4.2 控制器选择
  5. 5 电动自行车控制器的关键电气特性
    1. 5.1 感应机制
  6. 6 硬件模块
    1. 6.1 电压调节电路
    2. 6.2 电池电压检测
    3. 6.3 车把电压检测
    4. 6.4 反馈电流检测
    5. 6.5 过流检测和系统过流保护电路
    6. 6.6 制动器机制
  7. 7 霍尔传感器位置检测
    1. 7.1 非同步整流模式下的 P2PWMOUT 寄存器配置
  8. 8 功率 MOSFET 和集成驱动器电路
    1. 8.1 微控制器
    2. 8.2 其他功能
    3. 8.3 其他特性选择
      1. 8.3.1  功率控制:
      2. 8.3.2  齿轮和效率
      3. 8.3.3  再生制动
      4. 8.3.4  使用替代能源为电动自行车充电
      5. 8.3.5  适用的制动器
      6. 8.3.6  电池和电机位置
      7. 8.3.7  高性能悬架
      8. 8.3.8  灯光
      9. 8.3.9  复合材料车轮和轮辋
      10. 8.3.10 现成的 BLDC 电机控制参考设计
  9. 9 结论
  10. 10参考文献
  11. 11修订历史记录

引言

电动自行车的控制器必须提供从零到推进电机额定峰值的功率,电机速度对应于从零到每小时 48km (30mph) 的自行车速度。对于直流推进电机,可通过脉宽调制 (PWM) 晶体管控制功率。交流电机需要变频。假定了电动自行车控制设计的硬件要求,并显示了基本块及其用法。

电动自行车具有传统的自行车车架、踏板、曲柄、链条和飞轮等组件。电力推进可替代或补充肌肉力量。这为自行车增加了电动机、齿轮减速器、电池和电源控制。下面定义了电动自行车的要求:

  • 整个自行车必须具有尽可能低的实际质量。所有质量都必须通过电池提供的能量运送到山上。较低的质量可增加电池充一次电的续航里程。
  • 自行车稳定性是另一项重要要求。总质量不一定影响稳定性,但质量的放置位置很重要。

表 1-1 列出了可有效发挥驱动作用的质量范围。

表 1-1 质量范围
组件 质量(以 KG 为单位)
自行车车身 10
电机和齿轮 6
功率控制 1
电池 6
骑行者 80
总重量 106

图 1-1 展示了根据指示的行驶条件产生必要的车轮扭矩所需的功率:

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Fwf = 风阻和摩阻 Fd = 引力产生的下坡力 FP = 推进力 = Fwf + Fd
Vb = 自行车速度 = 20km/hr Fd = m sin x = 106kg × 0.06 × 9.8 = 63N
Pd = F × Vb = 63 × 5.56m/s = 350W 迎风速度 = 25km/hr,30W 功率推进
图 1-1 质量范围

因此,电机驱动自行车和骑手所需的功率为 380W。