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

电池选择

请参阅以下公式以根据电流和电压计算续航里程:

Equation1. Ah (Amp hours) × V (volts) = Wh (Watt hours)

选择 480Wh 的 48V、10AH 电池。

Equation2. P (power) = Work / t (time)
Equation3. P × t = Work = Force × distance
Equation4. Force = mass × acceleration
Equation5. Distance = Wh / Force
Equation6. Distance = Wh / Force

电动自行车在平地上的速度通常限制在 30km/h。较大的瓦数会增加续航里程并可增加上坡扭矩,但是,较大的瓦数通常不会提高最大速度,此速度会受到限制。

从前面列出的公式可知,一块 480Wh 的电池大约可以提供 55km 的续航里程。

表 4-2 对可用的不同电池类型进行了比较。

表 4-2 可用电池类型
动力传动系类型优势劣势
铅酸(密封)
  • 制造成本低且简单
  • 成熟、可靠且众所周知的技术
  • 低放电 - 自放电率是可充电电池中最低的。能够实现高放电率。
  • 低放电 - 自放电率是可充电电池中最低的。能够实现高放电率。
  • 不得在放电状态下存放
  • 能量密度低 - 重量能量密度比较低
  • 不环保 - 电解液和铅含量会破坏环境。
锂离子
  • 能源密度与重量之比最高
  • 无需定期护理以延长寿命
  • 没有任何记忆效应
  • 与单节电池相比,串联电池组的性价比更高
  • 无论是对比原材料还是其他选择,锂离子都更加环保
  • • Li-ion-Cobalt 是更成熟的锂离子技术,具有灵活的形状选择
  • 所有锂离子技术都需要保护电路以防止过热
  • 所有锂离子技术都需要保护电路以防止过热
  • 容易因过度充电或放电而损坏
镍镉电池
  • 快速简单的充电 - 即使在长时间存放之后也是如此
  • 充放电循环次数多 - 如果维护得当
  • 良好的负载性能 - 镍镉电池允许在低温下充电
  • 在任意充电状态下都能够长期存放
  • 如果说得不对,请原谅 - 镍镉电池是一种极其耐用的可充电电池
  • 经济实惠 - 就每周期成本而言,镍镉电池是成本最低的电池。
  • 提供多种尺寸和性能选项
  • 与较新的系统相比,能量密度相对较低
  • 记忆效应 - 必须定期对镍镉电池充放电,以防止产生记忆效应
  • 不环保 - 镍镉电池含有有毒金属
  • 一些国家/地区限制使用镍镉电池
  • 具有较高的自放电 - 存放后需要充电
镍氢电池
  • 容量比标准镍镉电池高 30%-40%。镍氢电池具有实现更高能量密度的潜力。
  • 记忆效应低于镍镉电池。通常不需要定期进行充放电
  • 环保 - 仅含有温和的毒素;可回收利用
  • 镍氢电池在充电过程中会产生更多的热量,并且与镍镉电池相比需要更长的充电时间
  • 成本比镍镉电池高大约 20%
  • 使用寿命有限 - 优先选择浅放电循环而不是深放电循环
  • 高负载电流下的重复放电会缩短电池的续航时间
  • 高自放电 - 镍氢电池的储存保质期比镍镉电池短约 50%
  • 如果在高温下存放,性能会下降
  • 高维护工作量 - 需要定期完全放电以防止形成结晶

根据表 4-2 中所列的信息,选择了锂离子电池。选择的 LFP-4810S 48V、10AH 电池具有以下性能规格:

  • 最大放电电流:35A (12AH) 和 60A (16AH)
  • 最大连续放电电流:20A (12AH) 和 30A (16AH)
  • 充电周期:>800 次

该电池是专为电动自行车应用而设计的高容量 LiFePO4 电池组。这些电池配有轻质 (5.5kg) 铝制外壳和安全连接器。具有以下规格的通用充电器均有现货供应

  • 交流输入:85VAC 至 265VAC
  • 充电器输出:54V (2A)