Offroad-Board V2

[Outsider]

Auch auf die Gefahr hin etwas falsch zu verstehen. Die Controller-Seite habe ich verstanden, wie sieht es auf der anderen Seite aus?

 

Ich frage so penetrant, da mein Standard-Akkukasten so langsam den Geist auf gibt, da die Headway-Zellen einfach zu sehr drücken und ich aber ehrlich gesagt noch keine einfache Methode gefunden habe an einem Standard-China-Ketten-Board einen (selbstgebauten) Akkukasten zu befestigen.

 

Ideen?

[Beatbuzzer]

Hier nochmal die andere Seite im Detail. Am Akkukasten sind zwei 12mm Rundmateriale angeschraubt:

 

Am Board gibts zwei Alu-Winkel mit 13mm Bohrung, sodass ein schräges ansetzen des Kastens möglich und etwas Spiel drin ist:

 

Der Zellkautschuk hält das ganze dann unter Spannung, es klappert also nichts.

[Beatbuzzer]

Mittlerweile ist das Board ja fertig und ein paar haben es dieses Wochenende in Bremen schon gesehen bzw gefahren. Hier der Vollständigkeit halber aber trotzdem nochmal Bilder...

 

Der Leistungsteil des Controllers in der Entstehung:

 

Steuerteil oben drauf:

 

Controller am Board angebaut:

 

Und hier das Bild, wo ein Offroader meiner Ansicht nach überhaupt erst zum Offroader wird -> Bodenfreiheit:

[barney]

Mittlerweile ist das Board ja fertig und ein paar haben es dieses Wochenende in Bremen schon gesehen bzw gefahren. Hier der Vollständigkeit halber aber trotzdem nochmal Bilder...

 

Der Leistungsteil des Controllers in der Entstehung:

 

Steuerteil oben drauf:

 

Controller am Board angebaut:

 

Und hier das Bild, wo ein Offroader meiner Ansicht nach überhaupt erst zum Offroader wird -> Bodenfreiheit:

 

So ein liebevoller Aufbau. Sowas habe ich schon lange nicht mehr gesehen. Super Arbeit. :thumbsup:

[Beatbuzzer]

Hier noch zwei Bilder zur Fernsteuerung. Ist eine alte BeonX, sodass ich schonmal Hebel und Gehäuse hatte. Der Rest flog natürlich raus

 

Rein kam noch ein 2x16 Zeichen LCD und zwei Taster für die Menüführung:

 

Innen hauptsächlich ein Atmega32 mit dem nötigen Drumherum und noch ein Vibrationssensor zum wachrütteln des Fahrers, wenn es etwas zu melden gibt:

 

Versorgung leisten zwei in Serie geschaltete 14500er LiFePo4 Zellen. Reichen mit 600 mAh locker für 18-20 Std Dauerbetrieb.

Im Display gibts zur Zeit erstmal Informationen wie Prozentanzeige der Akkus in Board und Fernsteuerung, Spannung, Leistung, verbrauchte Ah, Temperatur des Akkus.

Schalten lässt sich die Motorleistung in 33%, 66%, 100% und das Licht An/Aus.

[Beatbuzzer]

Nach diversen Meinungsverschiedenheiten zwischen dem IR2186 und mir, was reibungslose Funktion angeht und darauf folgenden autonomen Fahrversuchen mit abschließender thermischer Zersetzung und Kaltumformung bzw spanabhebender Bearbeitung verschiedenster Materialien () gibt es hier jetzt noch kurz ein paar Bilder zur neuen Motorsteuerung:

 

Jetzt mit IRFP4368 und drei pro Quadrant. Die stecken schon fast einen Akkukurzschluss weg. Dazu noch ein Trennrelais mit bis zu 180A Belastbarkeit:

 

Jeder Quadrant mit eigenem DC/DC-Wandler und FET-Treiber mit Optokoppler. Schützt vor erneuten Großbränden durch sich verteilende Akkuspannung:

 

Und da ja mittlerweile nicht mehr soviel MoBo drin ist, noch eine leichte kosmetische Anpassung:

[barney]

Dein Aufbau ist beeindruckend. Sehr viel Liebe zum Schaltungsaufbau. Und das nenne ich mal ein Relais.

[Chrizz]

Da hat jemand Spass beim bauen, sieht echt super sauber aus, ich hoffe es geht dir nie kaputt ! Eine Probefahrt möchte ich dann auch machen :peace:

[Beatbuzzer]

Da es nachts ja bekanntlich öfters mal dunkel werden kann, habe ich im Zuge der Fahrerei noch etwas Verbesserungspotential festgestellt (als ob es davon nicht noch genug gäbe).

Das wären ein beleuchtetes Display und noch ein kleiner Scheinwerfer an der Funke.

Das Display passt 1:1 zum alten. Musste nur den Pin für die Beleuchtung zum µC ziehen:

 

Da ich mit den 100 mA der LED vorn an der Funke einen plötzlichen Effizienzanfall bekam, musste noch auf die schnelle ein StepDown-Wandler her. Bei knapp 3V Flusspannung der LED und typisch 6,4V Akkuspannung macht das minus Wandlerwirkungsgrad immerhin noch gut 50 mA Unterschied im Stromverbrauch!

Weil ich was Induktivitäten angeht wie ein Friseur ausgestattet bin, musste ich auf einem befreiten Ferritkern einer Filterdrossel aus einem Schaltnetzteil auch noch selbst 680 µH aufbringen. Das sollte bei 100 mA LED-Strom und den maximalen 62,5 kHz PWM-Frequenz, die aus Timer2 im Fast-PWM-Mode aus dem Atmega32 bei 16 MHz Quarz zu kitzeln sind, etwa hinkommen.

Sieht jetzt so aus:

 

Und eingebaut so. Passt gerade eben und macht über 90% eta:

[barney]

Da es nachts ja bekanntlich öfters mal dunkel werden kann, habe ich im Zuge der Fahrerei noch etwas Verbesserungspotential festgestellt (als ob es davon nicht noch genug gäbe).

Das wären ein beleuchtetes Display und noch ein kleiner Scheinwerfer an der Funke.

Das Display passt 1:1 zum alten. Musste nur den Pin für die Beleuchtung zum µC ziehen:

 

Da ich mit den 100 mA der LED vorn an der Funke einen plötzlichen Effizienzanfall bekam, musste noch auf die schnelle ein StepDown-Wandler her. Bei knapp 3V Flusspannung der LED und typisch 6,4V Akkuspannung macht das minus Wandlerwirkungsgrad immerhin noch gut 50 mA Unterschied im Stromverbrauch!

Weil ich was Induktivitäten angeht wie ein Friseur ausgestattet bin, musste ich auf einem befreiten Ferritkern einer Filterdrossel aus einem Schaltnetzteil auch noch selbst 680 µH aufbringen. Das sollte bei 100 mA LED-Strom und den maximalen 62,5 kHz PWM-Frequenz, die aus Timer2 im Fast-PWM-Mode aus dem Atmega32 bei 16 MHz Quarz zu kitzeln sind, etwa hinkommen.

Sieht jetzt so aus:

 

Und eingebaut so. Passt gerade eben und macht über 90% eta:

 

Damit hat sich Captain Kirk einen Phaser gebaut. Respekt! :thumbsup:

[barney]

Hi Beatbuzzer,

 

würdest du uns den den Schaltplan verraten, oder sogar dazu einen Wiki Eintrag spendieren?

 

VG

 

Barney

[Beatbuzzer]

Den kompletten Schaltplan von allem, oder nur speziell den Wandler für die LED?

Weil es existiert bis jetzt weder noch, aber das wäre mal ein guter Ansporn, damit ich auch mal etwas Doku zu meinen Aufbauten mache. Durch 98% meines Hauses steigt nämlich ohne reengineering niemand mehr durch. Ich selbst teilweise auch nicht mehr

[barney]

Den kompletten Schaltplan von allem, oder nur speziell den Wandler für die LED?

Weil es existiert bis jetzt weder noch, aber das wäre mal ein guter Ansporn, damit ich auch mal etwas Doku zu meinen Aufbauten mache. Durch 98% meines Hauses steigt nämlich ohne reengineering niemand mehr durch. Ich selbst teilweise auch nicht mehr

 

Sitzen deine Gäste auch ehrfurchtsvoll bei dir im Haushalt und trauen sich nicht einen Schalter an der Wand zu betätigen, in der Furcht, das Objekt könnte sich selbst zerstören?

[barney]

Den kompletten Schaltplan von allem, oder nur speziell den Wandler für die LED?

 

Jup, nur LED, erstmal.

[Beatbuzzer]

Habe mal einen Schaltplan zum Wandler erstellt. Der kann nur deshalb so minimalistisch ausfallen, weil den Rest der eh schon vorhandene µController übernimmt. Da die LED direkt im Strompfad der Induktivität sitzt, muss das Tastverhältnis sehr genau zur Betriebsspannung passen. Sonst schwankt die Helligkeit sehr stark, bzw wird der Strom durch die LED u.U. auch unzulässig hoch. Das kann der µC hier nebenbei regeln, die Akkuspannung weiß er ja eh schon.

 

Ich weiß nicht so recht, wie ich daraus einen Wiki-Eintrag machen soll. Wenn es allgemein genug werden soll, dass jedermann es für sich anwenden kann, haben wir ein themenfremdes Schaltregler-Turtorial im Wiki...Das fängt schon mit der Berechnung der Induktivität in Abhängigkeit von der PWM-Frequenz, des gewünschten LED-Stromes, der LED-Spannung und der Betriebsspannung an. Da würden dann nur noch Variablen und graue Theorie stehen.

 

Halte ich es hingegen so speziell wie ich es hab, können nur die allerwenigsten etwas damit anfangen.

 

Vorschläge?

[Beatbuzzer]

Stelle fest, dass das hier auch nicht wirklich der aktuelle Stand meines Boards ist. Deshalb nochmal ein paar Daten und Impressionen dazu.

 

Mittlerweile sind da schon seit Anfang Sommer Beba-Kartreifen drauf. Passende Adapter für die Kettenblätter wollten natürlich erstmal gedreht werden:

 

In die Felge kamen drei M3 Bohrungen zur Befestigung des Adapters. Das Kettenblatt ist dann mit drei M6 Schrauben im Adapter festgeschraubt:

 

Mit Kartreifen sah das Board dann so aus:

[Beatbuzzer]

Kurz vor dem Frankreichurlaub Anfang September kam mir dann noch die Idee, mal etwas bessere Motoren anzubauen.

 

* 4-polig statt 2-polig

* 3000 U/min statt 2600 U/min Nenndrehzahl

* 20% mehr Drehmoment

* 5% höherer Wirkungsgrad

* 450W statt 350W

* 600g pro Stück leichter

* schlankere Bauform

 

...finde die Nachteile

 

Das sind sie nun also. Ist die Bauform wie auch die 600W Motoren an den eSkates:

 

Die schlankere Bauform haut natürlich direkt rein und gibt ne Menge Bodenfreiheit und Freiheit nach hinten. Bei Bordsteinkanten o.ä. muss man jetzt keine Sorge mehr vor Aufsetzern haben:

 

Die Kraftentfaltung ist direkt mal eine ganz andere. Das Drehmoment der 4-poligen Motoren ist gewaltig und ich dachte vorher schon, das Board hätte Kraft... also das Zusatzgewicht beim abschleppen von jemandem macht selbst bergauf keinen spürbaren Unterschied.

Die Endgeschwindigkeit ist logischerweise mit der höheren Motordrehzahl auch gestiegen und liegt nun schätzungsweise bei knapp über 40 km/h.

Der Verbrauch ist spürbar gesunken, mehr als die theoretischen +5% Wirkungsgrad der Motoren. Aber die alten waren im Vergleich auch echt Billigdinger. Selbst diese sind ja noch kein Qualitätsprodukt.

An der Steuerung habe ich nichts geändert. Der neue Aufbau nach dem Lauffeuer ist völlig ausreichend dimensioniert und würde auch locker noch mehr wegstecken.