Hallo Forengemeinde,
ich würde gern ein elektrisch angetriebenes Kart (auch für Erwachsene)
als Hobbyprojekt realisieren. Die Batterie (Lithium-Ion) sollte eine
Gesamtspannung von 48V oder 60V haben, je nach Strombedarf würde ich
mehr Zellen parallel schalten. Für das Batteriemanagement würde ich
ASICs per SPI-Kommunikation abfragen, also z.B die Messwerte für die
Zellspannungen und den Stromwert, um den SOC zu ermitteln.
Aktuell bin ich noch in der Konzeptphase und frage mich unter anderem:
1. Beim Antrieb hatte ich auf ein paar Anregungen gehofft, also der
Motor der alten Waschmaschine ist vermutlich zu lasch. Was macht hier
Sinn? BLDC? Die Kosten sollte möglichst nicht völlig aus dem Ruder
laufen, aber Spaß sollte es hinterher schon machen.
2. Um die Platine weniger komplex werden zu lassen, dachte ich an einen
NXP S32M. Der Controller hat bereits Spannungsregler, MOSFET Gate driver
und CAN-Transceiver integriert. Eine meiner Fragen ist, ob ein
Mikroprozessor für eine smoothe Ansteuerung ausreichend ist? Ich habe
öfters gehört das für Inverter, DCDC-Wandler usw eher FPGA eingesetzt
werden.
Später kommen sicher noch einige Fragen, insbesondere zur Auswahl der
Transistoren und einer ausreichenden Kühlung.
Schon im Voraus: Danke für eure Zeit.
AlexB schrieb:> Was macht hier> Sinn? BLDC? Die Kosten sollte möglichst nicht völlig aus dem Ruder> laufen, aber Spaß sollte es hinterher schon machen.
Ich würde einen 24 Volt DC-Reihenschlussmotor einsetzen, der hat das
maximale Anfahrdrehmoment und bringt damit am meisten Spaß.
AlexB schrieb:> Um die Platine weniger komplex werden zu lassen
Gar keine Platine verwenden. Einfach den Motor während der Fahrt
wahlweise an einer 12V oder 24V Batterie anschliessen, das kann man mit
einem leistungsfähigen Zweistufenschalter am Fahrpedal machen, oder über
ein Schütz.
https://www.youtube.com/watch?v=C5lp3fP1WKo
Solange der Motor noch nicht feststeht macht es meiner Meinung nach
wenig Sinn, über die Steuerung nachzudenken.
Ich habe eine Ausbildung und danach viele Jahre Hobby-Erfahrung in
Elektronik. Dennoch würde ich da lieber auf fertige Komponenten
zugreifen. Denn Leistungselektronik sind keine Kleinigkeiten, die man
sich mal eben so aus dem Ärmel schüttet. Solche Sachen entstehen nicht
auf dem Steckbrett.
Die dem Fahrpedal zugrundeliegende Mechanik sieht aus wie eine
Fußmaschine eines Schlagzeugs. Cool, auf die Idee muß man erst mal
kommen. Aber zielführend, denn bühnenfeste Mechanik ist in erster
Näherung schon mal einigermaßen straßenverkehrstauglich. Aber mit einem
gegenläufigen Doppelpoti (Stand der Technik im Automotive-Bereich) mit
Plausibilisierung im Steuergerät würde ich mich auf einem solchen
Vehikel doch etwas wohler fühlen.
Ach Du grüne Neune schrieb:> Gar keine Platine verwenden. Einfach den Motor während der Fahrt> wahlweise an einer 12V oder 24V Batterie anschliessen
Danke für den Tipp. Das wäre vom Aufwand und den Kosten vermutlich ein
besserer Weg. Aber ich wollte gerne auch in Themen etwas lernen, die
aktuell häufig auf dem Arbeitsmarkt angefragt werden
(Batteriemanagement, Ansteuerung Elektromotoren, ...) und evtl auch die
oder andere Sachen zu Themen wie Platinenlayout.
Der Controller kann auch gerne ein sehr günstiger MSP430 werden. Ich war
mir nur nicht sicher, ob die Rechenleistung ausreicht, weil ich öfter
hörte FPGA werden heutzutage aus Effizienzgründen bevorzugt. Zudem
brauche ich bei einem MSP430 dann noch einen Schaltregler usw und lande
bei einem ähnlichen Preis verglichen mit einem NXP S32M.
Aber ihr habt sicherlich recht, erst sollte man den Motor wählen, und
dann schauen welche Rechenleistung, wieviel Speicher usw ein guter
Regelalgorithmus benötigt. Die Wahl der Transistoren ist da ja nicht
unwichtig. Nun bin ich gerade bei Elektromotoren und Transistoren nicht
so fit, darum auch dieses Hobbyprojekt. Welche Motoren haben eine hohe
Leistung bei vergleichsweise geringen Gewicht? Formula Student setzten
gewöhnlich auf permanenterregte Synchronmaschinen. Wenn möglich würde
ich gerne in der Spannungsklasse bis 60V bleiben und dickere
Kabelquerschnitte nehmen.
Luca E. schrieb:> Wir haben für unser E-Kart 24V Motoren verwendet. Solche, die man auch> in E-Scootern findet: Ebay-Artikel Nr. 112815826572
Interessant. Habt ihr die Beschleunigung oder Spitzengeschwindigkeit
gemessen? Ich dachte eher an etwas zwischen 2 und 10kW.
Über deinen Link habe ich z.B. diesen Motor für 93€ pro Stück gefunden:
Elektro Motor mit Halter:
Modell: MY1020
Voltage: 48V DC
Rate Speed: 2800RPM
Rated current: 28A
Output: 750W
passende Kette 35H
Davon 2 Stück, oder evtl sogar 4, könnten schon ordentlich Spaß machen,
oder?
AlexB schrieb:> Interessant. Habt ihr die Beschleunigung oder Spitzengeschwindigkeit> gemessen?
Die Spitzengeschwindigkeit liegt bei etwa 25km/h.
Die Beschleunigung ist durch einen Sanftanlauf per PWM begrenzt.
Der Pressemeldungen zu folge hat das ding 12kW. Is n Startergenerator,
der auch motorbetrieb kann und mit 48v arbeitet.
Aber ich hab noch keine weiteren technischen daten, als das, was in der
Presse war.
Walta S. schrieb:> Ebike Motoren. Schau mal unter conversion kit nach - da gibt es gute und> funktionierende Komplettsets.
Da braucht man dann aber ein kräftig übersetztes Getriebe, denn sonst
geht's nur im Schneckentempo voran. Schließlich hat so ein Fahrrad ein
wenig größere Räder als ein Kart. Außerdem dürfte die Leistung etwas
schwach sein.
Diese Motoren gibt es für viele verschiedene Durchmesser. 250, 500 und
1000 Watt sind Standard. 1500 hab ich auch schon im finanzierbarem
Bereich gesehen. Die 250 Watt Version ist übrigens meistens die
teuerste.
Walta
Rene K. schrieb:> lol...10Kw sind mehr als genug...> Youtube-Video "Neurotikart II - First Ride"
Wenn es nur um das Prinzip gehen würde, könnte ich auch ein
Spielzeug-Auto aufbauen.
Es geht aber auch um den Spaß. Das entsprechende Privatgelände ist
vorhanden.
Hab bei Taobao noch einen 10kg leichten 3kW 48V BLDC Radnabenmotor von
QSMotor für ca. 200 Euro gefunden. Man könnte mit 2 anfangen und
optional 2 nachrüsten.
Bei den Batteriezellen habe ich viel gutes von der folgenden Zelle
gelesen (häufig sogar mehr Kapazität und lange Lebensdauer):
Panasonic NCR18650B Li-Ionen Akku 3,7V 3400mAh 50g 5€ inkl. Cardiocell
4er Akkubox
14 in Serie (48V) und 4 parallel pro Motor, damit peak 80A kein Problem
sind. Macht 13.6 Ah, also grob 0.65 kWh pro Motor.
AlexB schrieb:> Aber ihr habt sicherlich recht, erst sollte man den Motor wählen,
Mabn sollte erst mal ein kart haben das mechanisch stabil genug ist. Und
dann leistungsfähige Bremsen.
Wenn man das hat kann man sich über die max. Motorleistung Gedanken
machen.
Hast du das denn? Bilder?
AlexB schrieb:> Hab bei Taobao noch einen 10kg leichten 3kW 48V BLDC Radnabenmotor von> QSMotor für ca. 200 Euro gefunden. Man könnte mit 2 anfangen und> optional 2 nachrüsten.
Dann brauchst du ein elektronisches Differential mit Lenkwinkelsensor.
Das ist nicht ganz simpel - von der 3kW BLDC Elektronik mal abgesehen.
Besser sind 2 24V DC Motoren, die du in Reihe schaltest - damit ist das
Differentialproblem gelöst.
Übrigens fährt der Kewet (Leergewicht etwa 900kg) mit einem 8kW Motor
über 80km/h, 6kW für ein Kart sind also schon verdammt viel. Ich denke,
der Spass fängt so ab 1kW an.
Matthias S. schrieb:> 6kW für ein Kart sind also schon verdammt viel.
Die Karts auf Kartbahnen habbn so 6-9 PS. Und die gehen gut ab.
Renncarts haben zwischen 15 und 30 PS.
Ich bin mal ein Kart mit einem 16 PS V2 von Briggs und Stratton
gefahren.
Damit konntest du auf Teer oder Beton auf der Stelle Kreisel drehen.
Wenn man jetzt bedenkt daß E Motore deutlich bessere Drehzahl-Drehmoment
Verläufe haben dürften 4kW schon dicke für viel Fahrspass ausreichen.
Matthias S. schrieb:> Dann brauchst du ein elektronisches Differential mit Lenkwinkelsensor.
Wozu? Es muss ja nicht immer Torque vectoring für optimale Agilität
sein. Die Motoren sind dich nicht auf Drehwinkel geregelt sondern auf
Drehmoment. Drehzahl und Winkel stellen sich selbst ein.
Was übersehen wir?
Der Andere schrieb:> Wenn man jetzt bedenkt daß E Motore deutlich bessere Drehzahl-Drehmoment> Verläufe haben dürften 4kW schon dicke für viel Fahrspass ausreichen
Nicht nur das - E-Motoren kann man auch kurzzeitig enorm überlasten, bis
zum vierfachen sind da locker drin.
Matthias S. schrieb:> Nicht nur das - E-Motoren kann man auch kurzzeitig enorm überlasten, bis> zum vierfachen sind da locker drin.
Naja, was man hald unter überlasten versteht, und ob dieser Fakt nicht
auch schon von den Marketingabteilung ausgeschlachtet worden ist...
