Arduino Pedelec Controller

[jenkie]

Es sollte eigentlich jeder 10k-Thermistor passen - ich denke nicht, dass es da ein Standardmodell gibt. Du kannst dir also dein kleinsten aussuchen.

Wenn du die Stromversorgung vom Motorcontroller nimmst, musst du in deinem Anwendungsfall sicherstellen, dass Motorcontrollermasse und FC-Masse immer miteinander verbunden sind, sonst kann beim Anschalten eine zu hohe Spannung am Messeingang des FC anliegen. Du solltest außerdem sicherheitshalber zwischen FC-Pin und dem Thermistor-Spannungsteiler nochmal einen 10k-Widerstand in Reihe schalten, um den Eingang zu schützen.
Deine Frage mit dem Speedsensor verstehe ich nicht ganz- wenn du dessen Leitung für den Thermistor nutzt, kannst du sie nicht mehr für den Speedsensor nutzen, sonder musst eine zweite ziehen. Dann kannst du aber auch gleich eine für den Thermistor ziehen. Sicher, dass der Motor nicht schon einen Temperatursensor hat?

 

[TaunusEBike]

Es sollte eigentlich jeder 10k-Thermistor passen - ich denke nicht, dass es da ein Standardmodell gibt. Du kannst dir also dein kleinsten aussuchen.

Wenn du die Stromversorgung vom Motorcontroller nimmst, musst du in deinem Anwendungsfall sicherstellen, dass Motorcontrollermasse und FC-Masse immer miteinander verbunden sind, sonst kann beim Anschalten eine zu hohe Spannung am Messeingang des FC anliegen. Du solltest außerdem sicherheitshalber zwischen FC-Pin und dem Thermistor-Spannungsteiler nochmal einen 10k-Widerstand in Reihe schalten, um den Eingang zu schützen.
Deine Frage mit dem Speedsensor verstehe ich nicht ganz- wenn du dessen Leitung für den Thermistor nutzt, kannst du sie nicht mehr für den Speedsensor nutzen, sonder musst eine zweite ziehen. Dann kannst du aber auch gleich eine für den Thermistor ziehen. Sicher, dass der Motor nicht schon einen Temperatursensor hat?

Danke, der Motor hat kein Sensor. Ich werde es so machen.
Ich dachte man kann das Speedsignal mit dem Termistor paaren.

 

[jenkie]

Ich dachte man kann das Speedsignal mit dem Termistor paaren.

Man könnte eine komplizierte Schaltung und Auswertung mit zwei Pins machen, wo das obere Level des Rechtecksignals des Speedsensors gleichzeitig die Spannung vom thermistor darstellt, und dann zu den richtigen Zeitpunkten ausgelesen werden muss. Da ist aber der schaltungs- und programmiertechnische Aufwand viel höher, als ein Kabel zu legen ;-)

 

[felix29]

Da ich mittlerweile viele Anfragen habe und mir auch oft die gleichen Fragen gestellt werden möchte ich hier nochmal mit Diskussionsmöglichkeit meine Platine für die Pedelecsteuerung per Arduino vorstellen. Zielgruppe: Bastelsüchtige Selbstumbausatz-Fahrer

Der Arduino Nano den ich verwende hat einen Mikroprozessor mit 16 MHz, 32 kb Programmspeicher und 1kb EEPROM zum speichern von Variablen aus dem Programm heraus (z. B. verbrauchte Kapazität, Kilometerstand ist dann nach dem Ausschalten wieder da). Außerdem gibts 8 analoge Eingänge (10bit) sowie 14 digitale Ein/Ausgänge, von denen 6 PWM können (d.h. 6 analoge 8bit-Ausgänge, wenn man einen Tiefpass dahinter schaltet). Programmiert wird in einer C-ähnlichen (oder ist es C?) einfach zu verstehenden Programmiersprache, das Programm wird einfach über USB hochgeladen, man braucht also keinen AVR-Programmer.

Die Platine (alle Bauteile bis 60V spannungsfest), auf die der Arduino aufgesteckt wird, hat nun folgendes an Bord:

• 5V/1A Schaltregler (direkt von der Batteriespannung), reicht eventuell auch zum Handy laden (nicht getestet)
• Strommessung über Shunt-Widerstand und INA169 am Analog-Pin A5 (Auflösung ca. 30 mA)
• Spannungsmessung über Spannungsteiler am Analog-Pin A6 (Auflösung ca. 60 mV)
• Pedalsensoranschluss (Digital, bisher elfkw und Goldenmotor getestet) am Digital-Pin 13
• Speichensensoranschluss (Reed, z. B. alter Fahrradtacho) am Digital-Pin 5
• Brushlesscontroller-Anschluss (PWM mit Tiefpass --> 0..5V Analog) am Digital-Pin 6
• 3 unbelegte analoge Eingänge auf der Platine
• 3 Digital-Pins + 3 Analog-Pins an RJ45-Buchse (gedacht für Poti, Gasgriff, Schalter, Bremse,...)
• 6 Digital-Pins an zweiter RJ45-Buchse (gedacht fürs Display)

Anhang anzeigen 15057

Displays habe ich mittlerweile drei Stück probiert:

• Das 2x8 Zeichen-Display (nur 4x2 cm) EA DIPS082:

Anhang anzeigen 15058

• Das Nokia 3310-Display (sehr vielseitig, nur 4,90€ z. B. bei komputer.de, Grafik und Text möglich, Schrift aber klein, trotzdem aktueller Stand)

Anhang anzeigen 15059

• Das 2x16 Zeichen-Display EA DOGM162 (gibts auch als 3x16) mit dem Gehäuse, was Forumsuser damadi (tausend Dank nochmal) erstellt hat.

Anhang anzeigen 15060
Das schönste und praktischste ist zweifelsohne das letztere, das billigste und vielseitigste ist sicher das Nokia - Geschmackssache.

Fehlt nur noch die Programmierung Für mich persönlich habe ich eine einstellbare Leistungsregelung (im legalen Bereich...) programmiert (Motor nimmt die am Poti eingestellte Leistung auf, sobald getreten wird) sowie eine Geschwindigkeitsbegrenzung, ein freigeschaltetes Daumengas und eine Abschaltung beim Bremsen. Auf dem Display (habe aktuell das Nokia) wird auch allerhand Krimskrams angezeigt . Prinzipiell ist alles möglich (Tempomat z. B., Drehmomentsensor am freien Analogeingang wäre auch ne Sache, die ich gerne mal testen würde, Kadenzsteuerung, ...) und mein Programm ist weit davon entfernt, perfekt zu sein (Nichts hält so lang wie ein Provisorium). Wer also nachbauen will sollte selbst Hand am Programm anlegen und seine eigenen Wünsche verwirklichen. Meine Version des Programms stelle ich dafür gerne zur Verfügung, ich kann aber nicht jedem sein Wunschprogramm schreiben

Solange es mir noch Spaß macht zu löten und ich Zeit habe, können die fertigen Platinen mit Arduino von mir bezogen werden. Frage: Gibt es hier neben denen, die mich schon kontaktiert haben, noch mehr Interesse, sodass sich eine zweite Charge Platinen lohnt, wenn die Platinen, die ich noch habe (4, alle reserviert) weg sind?

PS: Das ganze läuft bei mir seit 1400 km mit Arduino, die letzten 500km mit der Nano-Platine, problemlos an meinem Rad mit elfkw-Motor und Brushlesscontroller.

Hallo, tolle Idee, bin momentan am neuen Handgas Design. Was kostet Dein Bausatz und kannst Du liefern? viele Grüsse !

 

[stroker88]

@jenkie

 

[jenkie]

Bald ist der zitierte Beitrag 10 Jahre alt, aber es gibt den FC immer noch ;-) Ich habe dir eine Nachricht mit den nötigen Infos und Wiki-Link geschickt, wenn du einen willst.

 

[Cb93]

Guten Abend ich würde ni h für den Bausatz des Kontrolles unterstützen was würde er den Kosten ? Und ist er lieferbar ?

LG

 

[stroker88]

@jenkie

 

[StefanSA]

Hi @jenkie ,

I am from South Africa and is very much interested in your FC creation. All the respect and admiration to you and everybody else that contributed to the project. I unfortunately can not speak or write German, and would therefore like to know if I can ask questions here in english, or is it not allowed. I already read twice through the thread to have an better understanding of the project as a whole.

Regards
SS

 

[jenkie]

Sure, english is no problem. Please also take a look at the Wiki and the Hardware Connection info

 

[StefanSA]

Sure, english is no problem. Please also take a look at the Wiki and the Hardware Connection info

Thanks for the replay, Jenkie.
I did worked through both.

The following is my intentions:
I want to use the pre-controller with a pure E-bike build (currently still in progress) without all the extras like pedal assist, speed limitation and all the others. I just need power off the block via the throttle. The e-bike will be used to do patrols on a farm in South Africa. I am looking at using a hub motor of either 1500W or 3000W with a battery supply with 16s battery pack (67.2V). I might even go higher.
Regards to the hardware, I know that the anti flash mosfet need to be changed to accommodate the higher battery voltages and possible higher currents. The voltage divider (R5,R6) also need to change and the same with the current sensor, if higher amps will be consumed by the motor. I will tap into the battery pack to get a lower voltage supply for the Nano via the LM2576.

Will it be possible to adapt the pre-controller software for this configuration?

Forgot to say that I will be using SW version 1.5

 

[jenkie]

The software can be used for your configuration, however in my opinion it does not make sense if you do not need all the "extras" necessary for street-legal operation. You can just use a simple and cheap 3kW motor controller with throttle input - why the extra complexity?

 

[StefanSA]

The software can be used for your configuration, however in my opinion it does not make sense if you do not need all the "extras" necessary for street-legal operation. You can just use a simple and cheap 3kW motor controller with throttle input - why the extra complexity?

@jenkie

Yes … that would be the easy way out. However, I like to tinker and learn something in the process. I still would like to use the display option with all the functions that comes with it. Importing a controller with a display, is quite costly with the exchange rate as is. I would rather consider your design as an alternative.

To experiment a bit, have I decided to start off with my son’s old scooter that runs off a 250 watt/24V brushed permanent magnet motor. The controller was beyond repair and I managed to make a controller for the scooter. I modified my pcb to accommodate your design, which include the display. I have set it up with the configurator software and the motor is running OK so far. I have not yet tested it under load. The wheel sensor is also not wired as yet. I first want to understand the software settings on the configurator SW GUI.

The next step is to make a PC board that will include both the controller and the pre-controller components so to speak. Then wire it all up and test it under load.

Regards to the hardware as per version 1.5:

I am currently using a ACS712 -20A sensor. I would like to know what is the amps value of the sensor that is shown on the version 1.5 schematic (20A or 30A). With the motor running and the Arduino plug in via the USB to the laptop seeing the live data coming from the pre-controller, is the amp reading currently jumping all over the show. Not getting a steady reading with the motor just running, and no throttle applied. Not sure what the reason for this is though. I am thinking that it might be due to the amp size current sensor that you are using in your design.

In the software where the current are being read, it shows a setting off -30,30 (3rd line), which make me guess that you are using a 30Amp device.

if HARDWARE_REV >= 3 && HARDWARE_REV <= 21

current = (analogRead_noISR(current_in)-512)*current_amplitude_R13+current_offset;         //check with multi meter, change in config.h if needed!

current = constrain(current,-30,30);         //seems like a ASC712 -30 Amp (66mV/Amp)

Calculation question:
How did you get to this value? Is it perhaps 5V divided by 66mV/Amp.
How will I change it in the software for a 20Amp sensor. It seems like it is set as a default value in the GUI

current_amplitude_R13 = 0.0741; // for Rev 1.3-2.1 as per config.h file.

For the battery voltage reading I used the offset field to get to the correct battery voltage reading. No adjustment was made to the config file.

Let me get busy with the new pcb.

 

[jenkie]

Yes, I think this was using a 30A sensor. If you see the current reading jump around, this might be due to a missing low pass filter (simple RC filter is enough) before the ADC pin. You can filter out anything above 10Hz.

 

[Waldmeister]

Ich hätte Intresse an einer fertigen Version zum kaufen wenn Ich damit mindestens 2 Modien einstellen kann in meinem Bafang Nabenmotor am Display mit Parametern wie Stromstärke, Vmax der Trittunterstützung, Vmax am Daumengas oder Drehgass, Unterstützungsstufen Abstufungen % ect pp


Exotischer währe es vieleicht noch ob der Mercane Widewheel eScooter unterstützt wird da Ich den Unlimited Modus Fingerbrechend find von der Combie her die man umständlich ausführen muß um die große Freiheit zu erfahren oder auch ein Onewheeler XR.

 

[rhh]

@jenkie :
Hallo Jens,

du hast vor einigen Jahren einem Forumsmitglied geholfen einen Allrad-Antrieb für sein Rad zu bauen:

Hier möchte ich mich ganz besonders bei Jenkie bedanken. Er hat mir eine spezielle Software für den Forumscontroller geschrieben und mir ein zweites Strommessmodul konfiguriert, sodass der Forumscontroller nun beide Motoren auf Strom regeln kann.

Erstaunlicherweise liest man sonst nicht viel zu diesem Thema hier im Forum und der User "abachtern" scheint nicht mehr aktiv zu sein .
Ich habe nun das selbe vor mit einem alten Postrad (->). Hast du von damals noch irgendwelche alten Code-Fragmente, oder auch allgemeine Hinweise/Tips für mich - bevor ich das Rad nochmal erfinde *) ?

Hat sonst noch jemand (den ich mit der SuFu nicht gefunden habe) so ein Rad gebaut?

*) Wortspiel-Alarm!

 

[jenkie]

Schau mal den Code und Verschaltung im Anhang. Das habe ich damals für Abachtern geschrieben, das ist alles in der .ino-Datei modifiziert:

double pid_out_2,pid_set_2;        //pid output, pid set value for motor 2
float current_2 = 0.0;               //measured battery current for motor 2
double power_2=0.0;              //calculated power for motor 2
double motor2_fraction_current=0.0; //current desired power fraction of motor 2
int throttle_write_2=0;          //Throttle 2 write value
PID myPID_2(&power_2, &pid_out_2,&pid_set_2,pid_p,pid_i,0, DIRECT); //PID regulator for motor 2

#define motor2_fade_start 15
#define motor2_fade_stop 20
#define motor2_fraction 0.5
#define current_2_offset 102 //corresponds to 0.5 V
#define current_2_amplitude 0.0367487634 //corresponds to 133mV/A = 5/1023/0.133
const int throttle_out_2 = 5;     //throttle out 2, DO NOT USE SWITCH_THROTTLE
const int current_in_2 = A4;         //Current 2 read-Pin = SDA Pin A4

Ich glaube der zweite Motor ist so programmiert, dass er zwischen 15 und 20 km/h auf 0W abregelt, und vorher genau 50% der Leistung übernimmt.

 

[rhh]

Schau mal den Code und Verschaltung im Anhang. Das habe ich damals für Abachtern geschrieben, das ist alles in der .ino-Datei modifiziert:

Schon mal vielen Dank! Ich schaue mir das jetzt erst einmal an...

Ciao - Robbi

 

[webrix]

Woran kann es liegen wenn ich nach dem Einschalten des FC nur einmal kurz Gas geben kann, da läuft der Motor kurz an stoppt aber dann und es gibt keine Reaktionen mehr auf den Gasgriff.
Schalte ich den FC aus und wieder ein geht wieder ein Gasstoß bis zum nächsten aus und anschalten.
Hab einen alten FC 1.5 reaktiviert es ist nur ein Poti, PAS und ein Gasgriff dran, hab schon alles auf Mindeskonfiguration zurückgebaut, keine Veränderung.

Es hängt jetzt eigentlich nur noch der Gasgriff am FC und der Gas Ausgang am Motorcontroller. Absolut gleiches Verhalten. Es geht ein Gasstoß das wars bis zum nächsten einschalten.
In der Konfigurationssoftware habe ich auch das Standardprofil geladen und nur Gasgriff aktiviert.
Komisch ist dass ich keine Werte im debug modus angezeigt bekomme....

Vielleicht fällt euch ja was dazu ein da wäre ich sehr dankbar.

 

[jenkie]

Das klingt so als würde dein Motorcontroller in die Sicherheitsabschaltung gehen, weil die Gasgriffspannung unzulässige Werte annimmt. Versuch mal, die Spannungslimits im FC zu begrenzen, in deinem Fall die Maximalspannung heruntersetzen.

Debug Modus sollte gehen - kannst du mal deine Konfiguration zeigen?