[варп 46]

 Совсем недавно, месяц назад, разработал и реализовал очень полезную (как выяснилось) штуку... Суть коротко - литий-ионная батарея, как известно,  имеет выходное напряжение в диапазоне 33-42 Вольта (зависит от степени  разряженности). Поэтому, максимальная скорость на самокате, к примеру, напрямую зависит от напряжения  батареи, и, естественно, по мере разрядки батареи максимальная скорость сильно снижается. Поэтому был разработан и
изготовлен повышающий DC-DC, который входное напряжение 33-42 Вольта преобразовывает в напряжение 45 Вольт. Что это даёт? Максимальная скорость
самоката выросла на 3-4 Км/ч, и, главное - максимальная скорость перестала зависеть от напряжения батареи... И это, поверьте - не пустяк...- довольная улыбка во время езды теперь не сходит с лица...
Подробности про DC-DC...- его простота и древность самих микросхем пусть Вас не смущает... - задача была на первом этапе промоделировать и оценить КПД
устройства. Результаты моделирования удивили - не смотря на отсутствие синхронного выпрямителя, КПД в модели показался довольно высоким - 96-97%...Сначала смутился..., но сделав две другие модели на других микросхемах получил такие же результаты. Позже подумал - коэффициент преобразования не высок, может это и норма...Через пару дней спаял этот DC-DC и сделал тест-драйв... Результат - просто восторг. Не покидает мысль,что подобным DC-DC должны быть штатно укомплектованы все батареи (шучу). В схему просится синхронный выпрямитель вместо  диодов - на них уходит в тепло 5Вт мощности... Синхронный выпрямитель сбережёт ещё 1% мощности. Надо ли оно? - зависит от сложности реализации. Мощность  моего DC-DC - 350 Вт, и усложнять его ради 1% пока нет желания.
Зачем пишу? Я не профессиональный разработчик, и если вопрос о целесообразности использования подобного DC-DC очевидны, то все свои возможности в схемотехнике и моделировании я исчерпал полностью. Поэтому очень хотелось бы услышать мнения профессионалов по этому вопросу. Советы, пожелания, мнения, технические решения и прочее будут очень полезны. Как грамотно решать данную задачу? И дело не в новизне - эту задачу решают уже давно, но иначе - делают понижающий, гальванически развязанный DC-DC, и включают последовательно с напряжением батареи. Но это совсем другая история.
Ниже - схема реализованная в железе (я на ней уже месяц езжу). Позже подробности покажу,если будет интерес.

Edited May 4, 2025 by варп

[makc 385]

14 часов назад, варп сказал:

Поэтому, максимальная скорость на самокате, к примеру, напрямую зависит от напряжения  батареи, и, естественно, по мере разрядки батареи максимальная скорость сильно снижается.

Я думаю, что разработчики самоката приняли такое решение неслучайно, а с целью продлить жизнь аккумулятору. Логика проста: ток разряда нужно ограничивать, чтобы аккумулятор жил дольше. Поэтому при учёте ограничения тока снижение напряжения на аккумуляторе приводит к снижению мощности и в результате к снижению скорости. Вы же даёте возможность при разряде аккумулятора продолжать брать ту же мощность ценой увеличения тока. Хорошо ли это? Для меня - сомнительно. Поэтому прежде чем радоваться достижению я бы на вашем месте оценил сначала режим работы аккумулятора при использовании подобной схемы, сравнил бы его данные с даташитом на ячейки и только после этого бы делал хоть какие-то выводы.

Пока же видится, что теперь жизнь аккумулятора будет яркой, но недолгой. 😉

[Student_2 1]

Присоединяюсь к сказанному, Вы  сокращаете  жизнь  аккумулятору.

[варп 46]

.

Edited May 5, 2025 by варп

[A.V.Avtomat 54]

А рекуперация энергии в вашем электросамокате была предусмотрена?

[варп 46]

2 часа назад, makc сказал:

ток разряда нужно ограничивать, чтобы аккумулятор жил дольше

Возражу... - не в обиду - чувствуется, что к эксплуатации аккумуляторов Вы не имеете отношения вообще. На электротранспорте никому в голову не придёт ограничивать ток аккумулятора, для продления его срока службы. Аккумулятор для дого и нужен, чтобы в нужное время выдать нужный в данный момент ток. Ведь аккумулятор и есть носитель энергии, это его работа. Ток при старте в разы превышает средний ток нагрузки..., и что ? Беречь аккумулятор будем? Хотите правильно эксплуатировать аккумулятор - правильно выбирайте элементы из которых он создан, и их количество. Конечно нагрузка на аккумулятор при наличие повышающего DC-DC незначительно возрастёт, но, во-первых - не критично, а во-вторых - за всё надо платить, в том числе за всегда высокую максимальную скорость со всём диапазоне напряжений аккумулятора. Всегда одинаково высокая скорость - это архи-важно, просто Вы это ещё не поняли....- это КАЧЕСТВЕННАЯ разница..., и никаким количеством аккумуляторов этого качества добиться невозможно...

2 минуты назад, A.V.Avtomat сказал:

А рекуперация энергии в вашем самокате была предусмотрена?

Про рекуперацию пока речи нет - это повод для дальнейшей дискуссии. Да и рекуперация возможна далеко не везде... - к примеру - редукторные моторы это не позволяют. 

[quаrk 73]

5 минут назад, A.V.Avtomat сказал:

А рекуперация энергии в вашем электросамокате была предусмотрена?

Вот! Очень правильный вопрос. )))

[makc 385]

7 минут назад, варп сказал:

Возражу... - не в обиду - чувствуется, что к эксплуатации аккумуляторов Вы не имеете отношения вообще.

Совершенно верно, промышленные силовые аккумуляторы я не эксплуатирую. Однако с бытовыми ячейками и аккумуляторами в технике мне опыта вполне хватает. И, главное, я читаю даташиты и исходя из их данных оцениваю то или иное решение. Вы же не ответили на главные вопросы: какой у вас получается ток и какой ток допустим по ДШ. А так некоторые на литиевых аккумуляторах в режиме КЗ делают аппаратны точечной сварки... Не думаю, что это правильно. 😉

10 минут назад, варп сказал:

Ток при старте в разы превышает средний ток нагрузки..., и что ? Беречь аккумулятор будем?

Так это решать вам, вам же с этим жить.

10 минут назад, варп сказал:

Конечно нагрузка на аккумулятор при наличие повышающего DC-DC незначительно возрастёт, но, во-первых - не критично, а во-вторых - за всё надо платить, в том числе за всегда высокую максимальную скорость со всём диапазоне напряжений аккумулятора.

Обратите внимание не выделенное. Сколько придётся платить? Вы готовы заплатить пожаром за небольшое ускорение?

[аксим-м 31]

Всем привет!...тоже хотел спросить про рекуперацию, то есть как бы это выглядело при наличии дополнительного преобразователя?

Без рекуперации тормозных колодок хватит на пару недель, с учетом низкого расположения этих колодок.

Еще момент : я бы сначала водрузил на батарею смарт-бмс, с контролем температуры ячеек, а потом бы уже ставил эксперименты с преобразованьями

[варп 46]

Не буду пока выделять все возражения по отдельности..., скажу лишь - Вы все думаете о важных, но в данный момент второстепенных вещах (экономия ресурса, пожары не понятно от чего, рекуперация, рекуперативное торможение, смарт-бмс, какой ток допустим и прочее) ... Всё это частные вполне решаемые вопросы, если решать их позже с нуля... 

А сейчас ответьте на главный вопрос - если у Вас будет выбор, Вы какой электротранспорт выберете (при идентичных аккумуляторах), тот у которого максимальная скорость значительно падает по мере разрядки аккумулятора, или тот у которого максимальная скорость выше и не зависит от текущего напряжения на аккумуляторе?

Edited May 5, 2025 by варп

[A.V.Avtomat 54]

16 минут назад, варп сказал:

А сейчас ответьте на главный вопрос - если у Вас будет выбор, Вы какой электротранспорт выберете (при идентичных аккумуляторах), тот у которого максимальная скорость значительно падает по мере разрядки аккумулятора, или тот у которого максимальная скорость выше и не зависит от текущего напряжения на аккумуляторе?

Если ресурс аккумулятора рассчитан с большим запасом, то с повышающим однозначно.

Если же ресурс совсем небольшой, например, как у моего электровелосипеда 36 В 10,4 Ач, то преобразователь там не нужен.

[варп 46]

Вот,кстати, токи потребляемые от батареи в системе с повышающим DC-DC при напряжениях на батарее 41 Вольт и 33 Вольта - 

Судите сами, насколько сильно меняется нагрузка на батарею, точнее ток потребляемый от батареи (мощности там и там +/- одинаковые) при понижении напряжения на батарее.

1 час назад, A.V.Avtomat сказал:

как у моего электровелосипеда 36 В 10,4 Ач,

Так что для Вашего аккумулятора, ток потребляемый от аккумулятора вполне приемлемый - в районе 1С...

Edited May 5, 2025 by варп

[vervs 97]

4 часа назад, варп сказал:

Всегда одинаково высокая скорость

Вы на самом деле всегда до отсечки крутите? Когда только появились прокатные самокаты, каюсь, погонял вечером по совсем пустой улице - динамики и максимальной скорости было достаточно, для тротуаров с пешеходами - запретить хватит и половины (или еще менее), соответственно смысла в повышайке нет.

[варп 46]

4 часа назад, варп сказал:

Всегда одинаково высокая скорость - это архи-важно

 

23 минуты назад, vervs сказал:

Вы на самом деле всегда до отсечки крутите?

vervs, Вы либо суть не поняли, либо намеренно эту суть искажаете... Ну и я в одном месте важное слово упустил, хотя из контекста выше очевидно, что речь идёт о " одинаково высокой МАКСИМАЛЬНОЙ скорости"... Разницу понимаете?

А так конечно - езжайте на любой скорости -  ничто не мешает.... А повышающий DC-DC обеспечит на входе контроллера мотор-колеса 45 Вольт (вместо 42-33 Вольта), что обеспечит более высокую МАКСИМАЛЬНУЮ скорость.

Для тех, кто не в курсе, поясню - двигатель BLDC (мотор-колесо) сам генерирует противо-ЭДС при своём вращении (из-за наличия постоянных магнитов в своей конструкции)... Поэтому, в момент, когда генерируемое двигателем напряжение сравняется по амплитуде с напряжением подаваемым на мотор, набор оборотов двигателя прекратится... Если коротко - чем выше напряжение поступающее на мотор, тем выше число оборотов двигателя (и, следовательно, выше скорость электротранспорта). 

[vervs 97]

51 минуту назад, варп сказал:

vervs, Вы либо суть не поняли 

что требуется стабилизировать максимальную скорость я понял, но не понял зачем, т.к. на этой скорости большинство пользователей не передвигается и остальным - на большей части пути тоже без надобности