SÄHKÖSKOOTTERIN JA KONTROLLERIN PIKAKURSSI
Sähköskootterin kontrollerin tarkoitus on säätää ja ohjata virran virtausta sähköskootterin moottorin läpi, ja tämä komponentti on yleensä sähköskootterin suorituskyvyn määräävä tekijä - teho, kiihtyvyys ja huippunopeus. Sähköskootteri ja kontrolleri ovat erottamattomat. Akku on sähköpotkulautan sydän, mutta kontrolleri on sähköpotkulautan aivot. Tämän pikakurssin tavoitteena on laajentaa näköalojasi ja auttaa sinua, jos harkitset sähköskootterin ostamista.
Mikä on sähköskootterin kontrolleri?
Elektroninen nopeudensäädin (ESC) on elektroninen laite, joka ohjaa moottoreiden nopeutta ja myös virran kulkua esimerkiksi valoihin. Nopeuden säätelemiseksi kaasupolkimelta tuleva signaali välitetään ohjaimelle, joka puolestaan ohjaa, kuinka paljon virtaa kulkee akusta moottoriin. Kun virta kasvaa, sähköpotkulauta nopeutuu ja kun virta vähenee, sähköpotkulauta hidastuu.
Joissakin sähkömopoissa on kontrolleri, joka pystyy myös syöttämään virtaa takaisin akkuun, mikä mahdollistaa regeneratiivisen jarrutuksen.
Kontrollereita erotetaan toisistaan pääasiassa ampeereina (A) mitatun ampeerimäärän ja voltteina (V) mitatun käyttöjännitteen perusteella. Suuremmalla ampeerilla ja jännitteellä varustetut kontrollerit pystyvät tuottamaan enemmän voimaa (tehoa). Jos haluat tehokkaan sähköskootterin, sinun on tarkkailtava mainostetun moottoritehon lisäksi myös kontrollerin teknisiä tietoja. Jos sähköskootteri on varustettu kontrollerin kanssa, joka on liian suuri ja voimakas sen akulle, jännitteenalenema voi nousta pilviin.
Kontrollerit ovat erityyppisiä. Joidenkin maksimiteho on muutama volttia ja muutama ampeeri, mutta on myös kontrollereita, joiden teho on jopa 100 V ja 400 A. Esimerkiksi maailman tehokkain sähköpotkulauta, RION NOIR RE109, on varustettu 500A:n kontrollereilla.
Regeneratiivisen jarrutuksen mahdollistavat kontrollit pystyvät siirtämään energiaa moottoreista takaisin akkuun. Lähes kaikissa kontrollereissa on regeneratiivinen jarrutusominaisuus. Tässä yhteydessä on myös tärkeää huomata, että jos akun jännite on korkea (sähköskootteri on täyteen ladattu), regeneratiivinen jarrutus ei toimi, koska akussa ei ole vapaata kapasiteettia tuotetun energian varastoimiseksi.
Yleensä sähköskootterissa on yksi kontrolleri ja yksi moottori. Korkean suorituskyvyn maastoskootterissa on kaksi moottoria ja kontrolleri.
Miten se toimii?
Kontrolleri koostuu useista ohjelmoitavista mikrokontrollereista, paristovirtaliittimestä ja ulostuloista. Mikrokontrolleri saa signaalin eri tulojen kautta, kuten kaasupolkimen, jarruvaloanturin, ohjauspyörään kiinnitettyjen painikkeiden ja moottorin harmaasensoreiden kautta.
Mikrokontrolleri tai prosessori on kuin aivot. Mikrokontrolleri on pienikokoinen, ja siihen on ladattu ohjelma tai laiteohjelmisto. Mikrokontrolleri odottaa tulosignaalia, ja kun tulosignaali saapuu, se suorittaa vastaavat ennalta määrätyt toimenpiteet. Jos esimerkiksi kaasupolkimelta tuleva signaali välitetään mikrokontrollerille, mikrokontrolleri pyytää lisätietoja moottorin nopeudesta. Moottorin kierroslukua seurataan harmaan anturin avulla. Jos moottorin nopeus on alle halutun nopeuden, kontrolleri ohjaa enemmän virtaa akusta moottoriin, minkä seurauksena sähköskootteri alkaa liikkua nopeammin.
Esimerkiksi Xiaomin ja Ninebot Max -sähköpotkulaitteissa on laiteohjelmisto, jota käyttäjä voi muuttaa Bluetoothin kautta. Alunperin ilman kautta tehtäviin päivityksiin suunnitellut harrastajat ovat luoneet erilaisia ohjelmistoja, joilla skootterista voi tehdä nopeamman ja tehokkaamman.
Kenttäefektitransistorit (FET)
Koska prosessori on luonnostaan herkkä ja sen virran ja jännitteen sietokyky on alhainen, se ei riitä moottorien ohjaamiseen. Siksi prosessori lähettää signaalin kenttäefektitransistoreiden (FET) verkostolle, joka puolestaan ohjaa moottorin pyörimisnopeutta, mikä määrittää, kuinka nopeasti sähkömoottori liikkuu.
Lähtötransistorit ovat ikään kuin välilenkki, jonka kautta akusta moottoreihin kulkevaa virtaa voidaan kontrolloida erittäin tarkasti.
Edulliset ja laajalti käytetyt sähköskootterin ohjaimissa, kenttäefektitransistorit eivät ole kaikkein tehokkaimpia ja tuottavat paljon lämpöä. Kontrollerin ylikuumeneminen on melko yleinen ilmiö ja yksi tärkeimmistä ongelmista, kun sähköskootteri tuodaan korjattavaksi. Transistorit ovat helposti tunnistettavissa, koska ne on asennettu riviin kontrollerin piirilevylle, niiden päälle on asennettu yksi suuri jäähdytyselementti ja niitä ympäröivät kondensaattorit syöttövirran tasaamiseksi.
Kenttätransistorien kestävyys määrittää, kuinka suurta jännitettä ja virtaa kontrolleri voi ohjata.
Moottorin nopeuden ohjaamiseksi kontrolleri ohjaa suurtaajuussignaalia kenttätransistoreihin ja linkittää sen nopeasti päälle ja pois päältä. Juuri tämä korkeataajuussignaali antaa sähköskootterille sen erikoisen ja erottuvan ulvovan, vinkuvan tai vinkuvan äänen. Muuttamalla päälle/pois-kytkimien taajuutta voidaan säätää moottorin läpi kulkevaa keskivirtaa (A) ja siten moottorin pyörimisnopeutta.
Työjaksojen moduloinnin lisäksi prosessori on myös ajoitusten kontrolleri. Harjattomat tasavirtamoottorit eivät toimisi ilman sitä. Sähkömoottori on yleensä moottori, jonka roottori koostuu magneeteista, jotka pyörivät kiinteiden sähkömagneettien suhteen. Yleensä sähköskootterien moottoreissa on 20-40 sähkömagneettia.
Viitteet: Electric Scooter Guide