Comment résoudre facilement le problème des déplacements sur de courtes distances ?Partage vélo?Voiture électrique?voiture?Ou un nouveau type de scooter électrique ?
Les amis attentifs découvriront que les petits scooters électriques portables sont devenus le premier choix de nombreux jeunes.
Divers scooters électriques
La forme la plus courante des scooters électriques est la structure de cadre monobloc en forme de L, conçue dans un style minimaliste.Le guidon peut être conçu pour être courbé ou droit, et la colonne de direction et le guidon sont généralement à environ 70°, ce qui peut montrer la beauté curviligne de l'ensemble combiné.Une fois plié, le scooter électrique a une structure « monoforme ».D'une part, il peut présenter une structure pliée simple et belle, et d'autre part, il est facile à transporter.
Les scooters électriques sont très appréciés de tous.En plus de la forme, les avantages sont nombreux :
Portable : la taille des scooters électriques est généralement petite et le corps est généralement en alliage d'aluminium, léger et portable.Par rapport aux vélos électriques, les scooters électriques peuvent être facilement chargés dans le coffre d'une voiture, ou transportés dans le métro, les bus, etc., peuvent être utilisés en combinaison avec d'autres moyens de transport, très pratiques.
Protection de l'environnement : il peut répondre aux besoins de voyages à faible émission de carbone.Par rapport aux voitures, il n’y a pas lieu de s’inquiéter des embouteillages urbains et des difficultés de stationnement.
Haute économie : le scooter électrique est alimenté par une batterie au lithium, la batterie est longue et la consommation d'énergie est faible.
Efficace : les scooters électriques utilisent généralement des moteurs synchrones à aimant permanent ou des moteurs à courant continu sans balais.Les moteurs ont une puissance élevée, un rendement élevé et un faible bruit.Généralement, la vitesse maximale peut atteindre plus de 20 km/h, ce qui est beaucoup plus rapide que les vélos partagés.
La composition du scooter électrique
En prenant comme exemple un scooter électrique domestique, il y a plus de 20 pièces dans la voiture entière.Bien entendu, ce n’est pas tout.Il y a également une carte mère du système de contrôle du moteur à l’intérieur de la carrosserie de la voiture.
Les moteurs de scooter électrique utilisent généralement des moteurs à courant continu sans balais ou des moteurs synchrones à aimant permanent dotés de centaines de watts et de contrôleurs spéciaux.La commande de frein utilise généralement de la fonte ou de l'acier composite ;Les batteries au lithium ont différentes capacités, qui peuvent être ajustées en fonction de vos besoins réels.Choisissez, si vous avez certaines exigences de vitesse, essayez de choisir une batterie supérieure à 48V ;si vous avez des exigences en matière d'autonomie de croisière, essayez de choisir une batterie d'une capacité supérieure à 10 Ah.
La structure de la carrosserie d’un scooter électrique détermine sa résistance et son poids.Il doit avoir une capacité de charge d'au moins 100 kilogrammes pour garantir que le scooter soit suffisamment solide pour résister à l'épreuve sur des routes cahoteuses.À l’heure actuelle, le scooter électrique le plus couramment utilisé est l’alliage d’aluminium, qui est non seulement relativement léger, mais également d’une excellente robustesse.
Le tableau de bord peut afficher des informations telles que la vitesse et le kilométrage actuels, et des écrans tactiles capacitifs sont généralement sélectionnés ;les pneus sont généralement de deux types, les pneus tubeless et les pneumatiques, et les pneus tubeless sont relativement chers ;pour une conception légère, le cadre est généralement en alliage d'aluminium.Un scooter électrique aussi ordinaire se vend généralement entre 1 000 et 3 000 yuans.
Analyse de base de la technologie des scooters électriques
Si les composants du scooter électrique sont démontés et évalués un par un, le coût du moteur et du système de contrôle est le plus élevé.En même temps, ils sont aussi le « cerveau » du scooter électrique.Le démarrage, le fonctionnement, l'avance et le recul, la vitesse et l'arrêt du scooter électrique dépendent de tous les systèmes de commande du moteur des scooters.
Les scooters électriques peuvent fonctionner rapidement et en toute sécurité et ont des exigences élevées en matière de performances du système de commande du moteur, ainsi que des exigences élevées en matière d'efficacité du moteur.Dans le même temps, en tant que moyen de transport pratique, le système de commande du moteur doit résister aux vibrations, aux environnements difficiles et avoir une grande fiabilité.
Le MCU fonctionne via l'alimentation et utilise l'interface de communication pour communiquer avec le module de charge et l'alimentation et le module d'alimentation.Le module de commande de grille est connecté électriquement au MCU de commande principal et entraîne le moteur BLDC via le circuit de commande OptiMOSTM.Le capteur de position Hall peut détecter la position actuelle du moteur, et le capteur de courant et le capteur de vitesse peuvent former un double système de contrôle en boucle fermée pour contrôler le moteur.
Une fois le moteur démarré, le capteur Hall détecte la position actuelle du moteur, convertit le signal de position du pôle magnétique du rotor en un signal électrique et fournit des informations de commutation correctes pour que le circuit de commutation électronique contrôle l'interrupteur du tube de commutation d'alimentation. Dans l'état du circuit de commutation électronique et renvoyer les données au MCU.
Le capteur de courant et le capteur de vitesse forment un double système en boucle fermée.La différence de vitesse est entrée et le contrôleur de vitesse produira le courant correspondant.Ensuite, la différence entre le courant et le courant réel est utilisée comme entrée du contrôleur de courant, puis le PWM correspondant est sorti pour entraîner le rotor à aimant permanent.Rotation continue pour le contrôle d'inversion et le contrôle de la vitesse.L'utilisation d'un double système en boucle fermée peut améliorer l'anti-interférence du système.Le système à double boucle fermée augmente le contrôle de rétroaction du courant, ce qui peut réduire le dépassement et la sursaturation du courant, et obtenir un meilleur effet de contrôle, qui est la clé du mouvement fluide du scooter électrique.
De plus, certains scooters sont équipés de systèmes de freinage antiblocage électroniques.Le système détecte la vitesse des roues en détectant le capteur de vitesse de roue.S'il détecte que la roue est dans un état verrouillé, il contrôle automatiquement la force de freinage de la roue bloquée afin qu'elle soit en état de roulement et de glissement (le taux de glissement latéral est d'environ 20 %), assurant la sécurité du propriétaire du scooter électrique.
Solution de puce pour scooter électrique
En raison de la limite de vitesse de sécurité, la puissance des scooters électriques généraux est limitée à 1KW à 10KW.Pour le système de contrôle et la batterie du scooter électrique, Infineon propose une solution complète :
Le schéma de conception matérielle du système de commande de scooter conventionnel est illustré dans la figure ci-dessous, qui comprend principalement le MCU d'entraînement, le circuit d'entraînement de porte, le circuit d'entraînement MOS, le moteur, le capteur Hall, le capteur de courant, le capteur de vitesse et d'autres modules.
La chose la plus importante à propos des scooters électriques est de rouler en toute sécurité.Dans la section précédente, nous avons présenté qu'il existe 3 boucles fermées pour assurer la sécurité des trottinettes électriques : courant, vitesse et Hall.Pour ces trois dispositifs principaux en boucle fermée – capteurs, Infineon propose une variété de combinaisons de capteurs.
Le commutateur de position Hall peut utiliser le commutateur Hall série TLE4961-xM fourni par Infineon.Le TLE4961-xM est un verrou à effet Hall intégré conçu pour les applications de haute précision avec une capacité de tension d'alimentation, une plage de température de fonctionnement et une stabilité de température supérieures du seuil magnétique.Le commutateur Hall est utilisé pour la détection de position, a une précision de détection élevée, dispose de fonctions de protection contre l'inversion de polarité et de protection contre les surtensions, et utilise un petit boîtier SOT pour économiser de l'espace sur le PCB.
Le capteur de courant utilise le capteur de courant Infineon TLI4971 :
TLI4971 est le capteur de courant magnétique sans noyau miniature de haute précision d'Infineon pour la mesure AC et DC, avec interface analogique et double sortie de détection rapide de surintensité et a passé la certification UL.Le TLI4971 évite tous les effets négatifs (saturation, hystérésis) communs aux capteurs utilisant la technologie de densité de flux et est équipé d'un autodiagnostic interne.La conception de la technologie analogique à assistance numérique du TLI4971 avec compensation numérique exclusive des contraintes et de la température offre une stabilité supérieure en termes de température et de durée de vie.Le principe de mesure différentielle permet une excellente suppression des champs parasites lors d'un fonctionnement dans des environnements difficiles.
Le capteur de vitesse utilise l'Infineon TLE4922, un capteur Hall actif idéal pour détecter le mouvement et la position des structures ferromagnétiques et magnétiques permanentes, un module d'auto-étalonnage supplémentaire est implémenté pour une précision optimale.Il a une plage de tension de fonctionnement de 4,5 à 16 V et est livré dans un petit boîtier PG-SSO-4-1 avec une stabilité ESD et EMC améliorée.
Compétences en conception physique du matériel de scooter électrique
Les scooters électriques présentent également quelques particularités dans la conception structurelle.Dans la partie matérielle, l'interface utilisée est généralement une prise dorée multi-interface, ce qui est pratique pour la stabilité et la fiabilité de la connexion électrique.
Dans la carte du système de contrôle, le MCU est disposé au milieu de la carte de circuit imprimé et le circuit de commande de porte est disposé un peu loin du MCU.Lors de la conception, il convient de prêter attention à la dissipation thermique du circuit de commande de porte.Des connecteurs d'alimentation à bornes à vis sont fournis sur la carte d'alimentation pour une interconnexion à courant élevé via des borniers en cuivre.Pour chaque sortie de phase, deux bandes de cuivre forment la connexion du bus DC, reliant tous les demi-ponts en parallèle de cette phase à la batterie de condensateurs et à l'alimentation DC.Une autre bande de cuivre est connectée en parallèle à la sortie du demi-pont.
Heure de publication : 23 décembre 2022