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Eigenbau Universalcontroller 250-1000W

Dieses Thema im Forum "Controller/Regler, Fahrerinformation, Elektronik" wurde erstellt von maba, 31.12.16.

  1. maba

    maba

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    Für ein ABS bräuchte man gut auflösende Drehzahlsensoren an beiden Rädern, sowie einen Gierratensensor und einen Beschleunigungssensor. Rechentechnisch ist das kein Problem - als Beispiel mögen die Quadcopter dienen, bei denen ein Mikrocontroller die vier Rotoren so ansteuert, dass der ruhig in der Luft steht. MultiWii bspw nutzt ebenfalls einen Atmega328.

    Eine Art Pseudo-ABS ließe sich aber auch ohne Sensoren realisieren, indem die Änderungsrate der Rotationsgeschwindigkeit limiert wird, bspw. maximal 10km/h pro Sekunde.

    Im übrigen denke ich aber, das die Motorstrombegrenzung einsetzt bevor der Motor so stark bremst, dass das Hinterrad abheben könnte.
     
    Zuletzt bearbeitet: 02.01.17
  2. labella-baron

    labella-baron

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    Interessante Aspekte. Vielleicht auch nur ein Spezialproblem, welches erstmal nur für meinen Sonderfall relevant ist.
    Ich kann halt überhaupt nicht abschätzen, wie schnell so ein System reagieren kann. Wenn ein Fahrradlaufrad die Haftung verliert und blockiert, dann spielt sich das wohl im einstelligen Millisekundenbereich ab, denn die Drehmasse ist ja viel geringer als bei einem PKW-Rad.
    Mit abheben des Hinterrads meinst du Blockieren - oder? Denn u.U. wird die Auflagekraft des Hinterrads (in meinem Fall) auf die Fahrbahn gar nicht geringer.
    Die Motorstrombegrenzung weiß leider trotzdem nicht, ob es nicht gerade über eine Eisplatte geht. Aber mit dem Risiko muss ich wohl leben.
     
  3. maba

    maba

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    Die Antwort ist: sehr schnell. Rund 100uS Reaktionszeit sind ein guter Richtwert. Wenn du eine externe Elektronik einsetzt, die einen Pin auf "High" setzt, dann lassen sich auch Reaktionszeiten von einer Mikrosekunde realisieren.

    Um wieder zum Thema zurückzukehren, die Leiterplatte ist im Versand, die letzten Bilder aus der Fertigung sehen so aus:

    Nach dem Ätzen der Leiterbahnen:
    bldc4-pcb-step3-acid.jpg

    Und unten die letzte Ansicht mit Lötstoplack und Beschriftung. Das ganze ist aufgeräumt und übersichtlich, mit einem Minimum an Komponenten. Die Idee ist, dass man sich sofort auf der Platine zurechtfindet, sofern man etwas messen, testen, modifizieren oder reparieren möchte.

    Oben die Mosfets von denen ein Paar mit "high" und "low" gekennzeichnet ist. Darunter die Mosfet-Treiber. Auf der rechten Seite ist die Spannungsversorgung mit zwei Schaltreglern für 12V und 5V. Links ist Platz für einen Bluetooth Chip:
    bldc4-pcb-step4-final.jpg

    Die nächsten Schritte sind jetzt
    • elektrischer Test der Leiterbahnen
    • Auftragen der Lötpaste
    • Bestücken der Bauteile
    • Reflow Löten
    • Kabel einlöten
    • Tests
    • Fuses setzen
    • Blinkprogramm aufspielen
    • Software Portieren
    • noch mehr Tests
     
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  4. e-doc

    e-doc

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    Die LP sieht sehr gut aus! Mit CE (y)

    Hast Du einen eigenen Reflow-(Pizza)-Ofen?
    Lohnt sich das (Lötprofil-Ermittlung etc.), die Bauteile lassen sich doch noch ganz gut mit einem Lötkolben verarzten...

    Meine Vorschläge zur Reku:
    - Reku in Grundeinstellung nur gering, mit Zusatzhebel (oder Gasgriff bei erkanntem Bremskontakt) manuell zu steigern (als 3. Bremse).
    - Primitiv-ABS per Drehzahlvergleich Vorderrad-Hinterrad (braucht halt 2 Sensoren und eine Fahrer, der es beherrscht, mindestens 1 Rad nicht zu blockieren), eventuell zusätzlich max. dN/dt Ansatz mit Timeout bei Radstillstand.

    Wie kommst Du auf den Grenzwert 10 km/s (= ca. 1/4 g)?
    Problem dabei ist grundsätzlich, daß das System keine Ahnung von den tatsächlichen Bodenhaftungswerten hat.
     
    Zuletzt bearbeitet: 04.01.17
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  5. Pete3

    Pete3

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  6. e-doc

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    Eigenproduzierte Geräte ohne kommerziellen Hintergrund benötigen m.W. keine "China Export" Kennzeichnung. ;)

    [​IMG]
    (Quelle: Wikipedia)
     
    Zuletzt bearbeitet: 04.01.17
  7. Alv

    Alv

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    Da fällt mir noch ein:
    Vielleicht könnte in spätere Kontroller-Versionen eine Anti-Blitz-Schaltung mit eingebaut werden?
     
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  8. labella-baron

    labella-baron

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    Kann es nicht sein, dass der Produzent der Platine, also nicht @maba, diese sehr wohl CE-konform hergestellt hat?
     
  9. Workflow

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    @maba
    Also ist es jetzt CE-konform oder nicht ? ;)
     
  10. maba

    maba

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    Fragestunde

    Vorab, die Leiterplatte ist heute angekommen:
    bldc4-real.jpg

    Noch fehlende Bauteile wurden gestern geliefert. Irgendetwas fehlt aber immer, und so habe ich natürlich keine frische Lötpaste da. Wenn ich Zeit habe, dann nehme ich die Bestückung morgen in Angriff.

    CE-Konformität
    Da habt ihr mich jetzt auf dem falschen Fuß erwischt. Es fehlen noch drei wichtige Komponenten für die CE-Konformität:
    • Prüfstanderkennung
    • Thermofenster
    • ein Draht guter Qualität (zum Verkehrsminister)
    Ich denke, das Thermofenster könnte ich vielleicht durch ein paar Löcher ersetzen, die ich mittels Bohrmaschine ins Gehäuse bohre. Was meint ihr?

    Sollte die Deutsche Umwelthilfe dennoch herumstänkern, dann trete ich natürlich sofort in den Ruhestand und ziehe 30 Mio. € ein.

    Alternativ stelle ich zur Wahl, das CE Logo zu ersetzen durch entweder
    Scherz beiseite, die aktuelle Leiterplatte ist in Deutschland gefertigt, und damit sicherlich unter Einhaltung höchster Umweltstandards, außerdem sind die Lötpads in ENIG Gold ausgeführt und damit bleifrei.

    Alle Komponenten sind ausnahmslos RoHS zertifiziert (Reduction of Hazardous Substances). Ebenso die Lötpaste.

    In etlichen Belangen geht das Board über EU Standards hinaus und orientiert sich an Automotive Standards. Die Programmierung ist bspw. nah an MISRA-C angelehnt.

    Sofern man den Controller mit weniger als 50V betreibt, findet die Niderspannungsrichtline 2014/35/EU keine Anwendung.
    Wichtigste Richtlinie wäre dann die Elektromagnetische Verträglichkeit 2014/30/EU. Wie weiter oben bereits gesagt ist das Design auf geringe EM Abstrahlung optimiert.

    Lötverfahren
    Reflow im "Pizzaofen". Wenn man es richtig macht, dann ist das Ergebnis vom Niveau her Industriequalität - wesentlich besser als handgelötet. Ich werde ein paar Bilder von dem Vorgang machen.

    Reku
    Wird auf jeden Fall per Daumengriff regelbar sein und per App einstellbar sein. Das sollte schon 99% aller Anwendungsfälle abdecken und wird sonst nur noch von Kelly Controllern angeboten - in ganz anderen Preisregionen.
    Den Wert von 10km/h pro Sekunde Bremsverzögerung habe ich rein aus Bauchgefühl angesetzt, da gibt es keine technischen Grenzen im Controller.

    Einschaltstrombegrenzung ("Anti-Blitz")
    Hatte ich auf Version 1-3, inklusive haufenweise weiterer Spielereien wie Beschleunigungsmesser (gab's hier mal einen netten Thread, um den als automatische Steigungserkennung zu nutzen), Höhenmesser (Steigung in %), Luftschadstoffsensor. Interessiert aber die wenigsten und macht das Ganze zu teuer.

    Bremslicht
    Hat keiner gefragt, beantworte ich aber trotzdem: ist seit 5 Tagen legal und natürlich möglich (y)
     
  11. Ewi2435

    Ewi2435

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    Ich find das so klasse. Welche Stückzahl und Preis müssten wir zahlen damit du dir überlegst da mehrere von zu fertigen ?

    Gibt es schon eine Art LCD ? Will die S-LCD5 von BMSBattery auf keinen Fall mehr missen.
     
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  12. Alv

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    Wenn ich mir meine Akku-Kontakte so ansehe, so ist eine Anti-Blitz-Schaltung schon nötig.
    Die könnte ja auch so realisiert werden, daß die Leistungsstufe (mit den dicken Elkos), erst kurze Zeit nach Anlegen der Akkuspannung vom Prozessor freigeschaltet wird.
     
  13. sputti02

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    Hallo @maba
    bin auch schwer beeindruckt von deiner Arbeit (y).
    Kann @Ewi2435 nur beipflichten mit
     
  14. oger

    oger

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    @maba
    Du könntest das nach deutschem Recht als "Bausatz" verkaufen.
    Dann hättest du mit CE, Gewährleistung, Haftung usw. keine Probleme.
    Evtl. die Platine teilbestücken. Den Rest können wir dann drauflöten.
     
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  15. Pete3

    Pete3

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    @maba : Ich finde Dein Projekt auch ganz toll, vielen Dank für Deine Arbeit. :)

    Nochmal zum CE-Logo:
    Ich würde es erst einmal ganz weglassen. Mit dem Logo bringst Du zum Ausdruck, das das Produkt vollständig CE-konform ist:
    https://de.wikipedia.org/wiki/CE-Kennzeichnung#Anbringen_der_CE-Kennzeichnung
    Da steht u.a.:
    "Die CE-Kennzeichnung darf erst vorgenommen werden, wenn alle EU-Richtlinien erfüllt sind, die für das entsprechende Produkt anzuwenden sind."
     
  16. oger

    oger

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    Das CE-Zeichen kann man draufmachen, wie man will. Also ich denke nicht, dass man mehr Probleme bekommt, wenn man es fälschlicherweise drauf hat.
    Grösstes Problem der Schaltung hier dürfte die RF-Emission sein. Könnte durch ein Metallgehäuse eingedämmt werden. Bin mir aber nicht sicher.
    Als Bausatz wäre das aber wohl kein Problem. Nur für einen gewerblichen Verkauf des Fertigartikels.
     
  17. BikeAlex

    BikeAlex

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    Da stimme ich @oger zu, solange er nur den Bausatz ausliefert hat er fast "Narrenfreiheit".
    Ansonsten ein Lob an @maba, sieht toll aus was du bis jetzt erreicht hast. Bitte Weitermachen (y) !

    Grüße
    Alex
     
  18. e-doc

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    Wie dosierst Du die Lotpaste?
     
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  19. Pete3

    Pete3

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    "Bin mir aber nicht sicher" und CE-Zeichen passt nicht zusammen. Wenn das drauf ist, muss man sich ganz sicher sein. Die Einhaltung aller EU-Richtlinien muss man dann auch in einer Konformitätserklärung bestätigen.
    Das CE-Logo ist zum jetzigen Zeitpunkt gewagt.
    Okay. Soweit von mir dazu.

    @maba : Mach weiter, gefällt mir gut. :)
     
  20. e-doc

    e-doc

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    Hört doch mit der Krümelzählerei auf.
    Das Zeichen war sicher nur als Gag gedacht (China Export)...
     
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