ZHCAAG0B June   2014  – June 2021 DRV8300 , DRV8301 , DRV8301-Q1 , DRV8302 , DRV8303 , DRV8307 , DRV8308 , DRV8312 , DRV8320 , DRV8320R , DRV8323 , DRV8323R , DRV8332 , DRV8343-Q1 , DRV8350 , DRV8350R , DRV8353 , DRV8353R

 

  1. 引言
  2. 电机选择
  3. 定子
  4. 转子
    1. 4.1 电池选择
    2. 4.2 控制器选择
  5. 电动自行车控制器的关键电气特性
    1. 5.1 感应机制
  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. 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. 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. 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)