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Stromüberwachung Verständnisprbleme

Der selbst balancierende einachsige Elektro-Roller

Postby andi91 » Sun Sep 01, 2013 12:00 am

Hallo,

Kurze Infos zu mir.. Ich bin neu hier.
Habe mir auch einen S****y ähnliches Ding gebaut. Ich habe keinen Bausatz verwendet sondern alles irgendwo einzeln bestellt und dann gebaut. Natürlich noch eher auf Prototypenbasis.
Arduino Mega Mikrocontroller
24V 500W Motoren
12 Zoll
LiPo Akkus
12 Zoll Räder
Meine H-Brücken sind auch selbst zusammengelötet und an dem OSMC-Project orientiert, nur das ich statt 4 Mosfets (solln angeblich 160 A nur mit Lüfter-Kühlung möglich sein) nur 2 Mosfets pro Quadrant verwendet hab und statt den HIP4081 hab ich IR2184 verwendet.

Jetzt meine eigentliche Frage:
Möchte eine Stromüberwachung einbauen.
Ich habe nicht viel im Internet gefunden, ein bisschen was aber doch, nur es gibt da was das mir unlogisch klingt.
Im Beispiel mit nen extra attiny und Stromsensor versteh ich das so: Attiny misst ständig über Stromsensor, bei Überstrom meldet an einen Interruptpin des Mega Controllers und der korrigiert die PWM werte nach unten oder schaltet im schlimmsten Fall ab. Dadurch werden die Spannungsflanken kürzer und es tritt nicht so ne hohe Stromflanke auf. Das bedeutet momentan weniger Leistung. Richtig???
Bei einen 2 achsigen Gefährt leidet einfach die Beschleunigung darunter was nicht weiter schlimm wäre. Nur wenn das so funktioniert wie sieht es da mit der Balance von so einem Vehikels aus.

Suche nach einer Lösung bei der man den Strom auf zb 30A dauerhaft begrenzt, die man dann zeitlich über PWM loslässt. Als hätte man einen Vorwiderstand. Ist das vielleicht irgendwie möglich?

Mfg Andi
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Postby kritias » Sun Sep 01, 2013 12:00 am

Deine Verwirrung ist berechtigt. Beim Wheelie ist die derzeitige Lösung absoluter Quatsch. Wenn der programmierte Maximalstrom erreicht ist schaltet der ab. Das wird dann bei höchstgeschwindigkeit passieren. Autsch. Besser ist es, wenn der Controller den Strom selber misst. Bei Überstrom muss dann die Solllage etwas nach hinten korrigiert werden. Dadurch wird dann gebremst. Dass dabei erstmal noch mehr Strom gezogen wird müssen die H-Brücken aushalten
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Postby guenter » Sun Sep 01, 2013 12:00 am

Hallo Andi,

das mit dem Abschalten stimmt nicht ganz, aber Quatsch ist es trotzdem. Der Tiny setzt beim Überschreiten des Stromes ein Bit. Der Mega 32 wertet dieses Bit wie folgt aus:

'overcurren situation? If Pind.2 = 0 Then   Limitcurr = 300 End If If Pind.2 = 1 Then  Limitcurr = Limitcurr + 1  Buzzer = 1 End If Drivespeed = Drivespeed * 300 Drivespeed = Drivespeed / Limitcurr


Solange der Strom zu hoch ist, wird Limitcurr also immer erhöht und somit wird Drivespeed immer kleiner. Drivespeed entspricht aber der PWM! Also werden die Sensoren in der nächsten Schleife feststellen, dass kräftiger nachgeregelt werden muss. Drivespeed wird größer, Limitcurr wird auch höher usw. Sollte dieses Gegeneinander Limitcurr gewinnen gerät das Wheelie aus der Balance und man steigt nach Vorne ab. Jetzt nimmt der Strom ab und das Flag geht aus. Wie oben im Code zu sehen wird dann Limitcurr, das seither ständig größer wurde, schlagartig auf 300 runtergesetzt. Drivespeed wird deutlich größer und das Ding wird also auf jeden Fall deutlich beschleunigen. Somit wird sichergestellt, dass das Wheelie den Fahrer auch zuverlässig überfährt nachdem er vor das Wheelie gefallen ist.

Wie Kritias schon angedeutet hat sollte man durch Beschleunigen bremsen. Beschleunigt man das Wheelie künstlich, fährt es unter dem Schwerpunkt nach vorne davon. Dadurch kommt der Fahrer in Rückenlage und zieht den Lenker mitsamt der Plattform nach hinten und bremst somit.
Es ist auch möglich, einfach die Nulllage der Plattform zu verändern. Dann kippt die Plattform nach hinten und der Lenker drückt den Fahrer in die Rückenlage. So wird auch eine Geschwindigkeitsbegrenzung realisiert.

Ja, eine Geschwindigkeitsbegrenzung findest du im originalen Code auch, nur wird die Geschwindigkeit nie gemessen. Also auch Quatsch!

Viele Grüße
Günter
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Postby kritias » Mon Sep 02, 2013 12:00 am

Naja. Schneller als geschätzte 10 km/h habe ich mich mit dem Original- Wheelie nie getraut. Mit meinem Rutscherle schon. Aber jetzt zum Stromsensor. Der sollte auf alle Fälle vom Hauptcontroller direkt ausgewertet werden. Dann kann man auch noch jede einzelne Wattsekunde zählen. Das gibt eine sehr genaue Akkuanzeige.
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Postby kritias » Mon Sep 02, 2013 12:00 am

Naja. Schneller als geschätzte 10 km/h habe ich mich mit dem Original- Wheelie nie getraut. Mit meinem Rutscherle schon. Aber jetzt zum Stromsensor. Der sollte auf alle Fälle vom Hauptcontroller direkt ausgewertet werden. Dann kann man auch noch jede einzelne Wattsekunde zählen. Das gibt eine sehr genaue Akkuanzeige.

Edit:
Schei...
Schon wieder einmal zuviel den Zurück-Knopf am Handy gedrückt...
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Postby andi91 » Mon Sep 02, 2013 12:00 am

Danke... So hab ich mir das eh ca vorgestellt. Aber wie soll er den Schwerpunkt nach hinten verlagern, wenn nicht der nötige Strom aufgebracht wird. Selbst wenn ich den Schwerpunkt nicht nach hinten verlagern würd, wenn er wegen überstrom die PWM-Werte runtersetzt so das es nicht mehr mit der "Balance-Rechnung" zusammenpasst würd ich ja irgendwann vorkippen.
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Postby kritias » Tue Sep 03, 2013 12:00 am

Das gibt es zwei Möglichkeiten. Ich verwende folgende: Die Waagerechte Lage ist ja gespeichert. Diese versucht das Teil im Normalfall einzuhalten. Wenn ich nun an V-max oder I-Max herankomme ändere ich eingach diese gespeicherte lage so, daß der Lenke sich etwas nach hinten neigen muss. Um das zu erreichen muss das Teil dann erstmal noch mehr Gas geben. Das Müssen die H-Brücken dann aushalten.
Die zweite Möglichkeit besteht darin in dem Fall einfach noch etwas mehr Gas zu geben, was den gleichen Effekt haben dürfte. Habe ich so aber nie ausprobiert. Bei beiden Möglichkeiten wird aber erstmal noch mehr Strom gezogen. Alles andere würde gegen die Balance arbeiten und hätte einen Sturz zur folge. Also: Deine H-Brücken müssen deutlich mehr Strom aushalten. Und Nochwas: Der Strom der üblicherweise gemessen wird ist der Strom der aus dem Akku kommt. Wenn du da bei einer PWM von z.B. 25% 30A misst, bedeutet das, in einem viertel der Zeit fliessen 120A aus dem Akku. In der übrigen zeit fliesst nix aus dem Akku. Also im Mittel 30A. Da die Wicklung in dem Fall aber über die H-Brücke Kurzgeschlossen ist, fliesst der Strom in der Wicklung in der Übrigen Zeit weiter. Ist ja eine Induktivität. Das bedeutet, die Wicklung und die Mosfets können mit bis zu 120A dauerhaft belastet sein. (Worst Case, ohne irgendwelche Verluste im Motor) Das ist einer der Gründe, warum solche H-Brücken gerne mal in Rauch aufgehen...
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