Forum: Fahrzeugelektronik Rekuperation


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von Jochen-paul S. (picfan)


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Moin,
hat jemand Erfahrung mit der Rekuperationstechnik bei einem sensored 
BLDC? Mein selbstgebautes e-bike mit Gasgriff rekuperiert - aber nur 
wenn ich schneller Talwärts fahre als die höchste üblicherweise 
erreichbare Geschwindigkeit und dabei den Gasgriff voll aufdrehe.
Um auch bei langsamem Bergabwärtsfahren zu rekuperieren, müsste man 
glaube ich, bei der richtigen Hallsensorposition die betreffende 
Wicklung des BLDC mit einem FET kurzschliessen, je nach gewünschtem 
Ladestrom im richtigen Moment wieder den FET öffnen. So quasi nach dem 
step-up Prinzip.
Habe schon mit dem selbstgebastelten Controller einige Gate-Treiber und 
FET's verknallt bis der Controller zuverlässig funktionierte. Möchte 
nach Möglichkeit nicht wieder so viele Bauteile verheizen beim 
Experimentieren, wäre deshalb froh um einige Tipps.
Freundliche Grüsse Jochen Paul

von Insider (Gast)


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Jochen-paul S. schrieb:
> Um auch bei langsamem Bergabwärtsfahren zu rekuperieren, müsste man
> glaube ich, bei der richtigen Hallsensorposition die betreffende
> Wicklung des BLDC

Einfach negativen q-Strom einregeln, den Rest macht der 
Modulator-Algorithmus (flat bottom, flat top, SVM, ...) selbst. Die 
elektrische Position des Motors, nötig für die Park-und Park-Inverse 
Drehtransformation kann über einen einfachen Observer von den 
Hallsensoren abgeleitet werden.

von Dieter (Gast)


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Jochen-paul S. schrieb:
> Mein selbstgebautes e-bike mit Gasgriff rekuperiert - aber nur
> wenn ich schneller Talwärts fahre als die höchste üblicherweise
> erreichbare Geschwindigkeit und dabei den Gasgriff voll aufdrehe.

Ich bin einmal auf eine E-Messe mit einem solchen Gefährt probegefahren. 
Da konnte im Menue die Geschwindigkeitsgrenze eingestellt werden. Wenn 
man dort 15kmh einstellt, dann funktioniert es mit dem Hebel erst ab 
dieser Geschwindigkeit und kann auf die Schnelle nicht geändert werden 
und ging auch nicht niedriger einzustellen. Es war ein Pedelec. Dass es 
bremsen soll, erkennt das Bike daran, dass nicht getreten wird. 
Ansonsten konnte mit dem Gashebel die Unterstützungsstufe bequem hoch 
oder runtergeschaltet werden. Glaube es war von Greenmover oder so 
ähnlich.

von Insider (Gast)


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Guter Punkt, Dieter, zur zweckmäßigen Bedienung. Die Bremswirkung sollte 
ähnlich wie die Unterstützung bei der Fahrt anpassbar sein.

Jochen-paul, betreibst du deinen BLDC wirklich nur mit Block- oder mit 
Sinuskommutierung? Bei meinem letzten Post bin ich von Sinuskommutierung 
ausgegangen, dachte mir dann aber, dass du evtl. kein fein aufgelöstes 
Winkelsignal hast, weil du ja BLDC sagtest...

von Jochen-paul S. (picfan)


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Dieter schrieb:
> Ich bin einmal auf eine E-Messe mit einem solchen Gefährt probegefahren.
> Da konnte im Menue die Geschwindigkeitsgrenze eingestellt werden. Wenn
> man dort 15kmh einstellt, dann funktioniert es mit dem Hebel erst ab
> dieser Geschwindigkeit und kann auf die Schnelle nicht geändert werden
> und ging auch nicht niedriger einzustellen. Es war ein Pedelec. Dass es
> bremsen soll, erkennt das Bike daran, dass nicht getreten wird.
> Ansonsten konnte mit dem Gashebel die Unterstützungsstufe bequem hoch
> oder runtergeschaltet werden. Glaube es war von Greenmover oder so
> ähnlich.
Danke für die Antwort. Ich weiss auch, dass z.B. der "Stromer" 
rekuperieren kann, beim Stromer ST1 kann man zwei Stromstärken zum 
rekuperieren einstellen.
Nur möchte ich dies mit meinem selber hergestellten Controller 
realisieren.
Im Moment betreibe ich mein e-bike mit einem selbstgebauten Controller, 
das Herz im Controller ist ein dsPIC30f4012, die Firmware von Microchip 
habe ich für meine Zwecke umgeschrieben.
Meine ersten Versuche vor ein paar Jahren war die Steuerung eines 
umgebauten PKW-Alternators, mit nachträglich eingebauten IR-Sensoren.
Für die Rekuperation mit diesem Controller fehlt mir das know how, 
deshalb suche ich hier nach technischem Rat.

von Jochen-paul S. (picfan)


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Insider schrieb:
> Jochen-paul, betreibst du deinen BLDC wirklich nur mit Block- oder mit
> Sinuskommutierung? Bei meinem letzten Post bin ich von Sinuskommutierung
> ausgegangen, dachte mir dann aber, dass du evtl. kein fein aufgelöstes
> Winkelsignal hast, weil du ja BLDC sagtest...
BLDC = brushless direct current. Oder auf deutsch: bürstenloser 
Gleichstrommotor, also nicht sinusodial gesteuert.

von Dieter (Gast)


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Es gab von einem Modellbauer eine Homepage, da waren die ganzen 
Verfahren gut beschrieben. Diese Beiträge wurden wegen laufender 
Angriffe entfernt.  Angeblich wäre so viel falsch gewesen und nur 
abgeschrieben. Das stimmte aber nicht. Seit dem diese Seite weg ist, bin 
ich dazu übergegangen solche Seiten als pdf-Druck-Datei abzuspeichern 
(powercroco.de).

von Guest (Gast)


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Jochen-paul S. schrieb:
> BLDC = brushless direct current. Oder auf deutsch: bürstenloser
> Gleichstrommotor, also nicht sinusodial gesteuert.

Und warum sollte man den nicht Sinuskommutieren können? Dafür brauchst 
du nichtmal unbedingt einen Resolver o.ä. Es gibt massenhaft 
Sensorlosverfahren.

von Siegfried K. (Gast)


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Jochen-paul S. schrieb:
> hat jemand Erfahrung mit der Rekuperationstechnik bei einem sensored
> BLDC?

Nicht wirklich. Scheint mir aber auch nicht ganz so trivial zu sein.

Wollte mir mal ein fertiges Bike kaufen und hatte den Biactron-Antrieb 
der Klever-Bikes favorisiert. Die haben den Antrieb recht gut 
hinbekommen. Bin dann aber davon abgekommen, weil kein Händler Ahnung 
von dem Antrieb hatte. Wenn da mal 'ne Störung ist, hat man die 
Arschkarte.

Da ist es natürlich von Vorteil, wenn man Controller und Software selber 
entwickelt hat. Dann ist der Antrieb unkaputtbar. Ich drücke dir die 
Daumen, dass du es hinbekommst.

von Dieter (Gast)


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Die Primitivlösung wäre über einen Leistungsmosfet die H-Brücken von der 
Versorgung zu trennen (dort wo Unterbrecher steht), so dass die 
Bodydioden der Mosfets als Drehstromgleichrichter wirken. An der 
Versorgungsschiene kann der gleichgerichtete Strom mittels DCDC-Wandler 
auf die Akkuladespannung gehoben werden.

von Jochen-paul S. (picfan)


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Vielen Dank für die Antworten.
@Dieter: genau so ist mein BLDC aufgebaut, es geht eigentlich nur um den 
Zeitpunkt  wann welche FET's und wie lange sie geschaltet werden, einen 
separaten DC-DC Konverter möchte ich nicht betreiben.
Gruss Jochen-Paul

von Dieter (Gast)


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Genau bei dem Zustand/Zyklus von dem Bild würde für Antreiben/Fahren 
Mosfet S1 mit einer PWM beaufschlagt S4 und S6 sind dabei durchgehend 
eingeschaltet/leitend. Es gibt auch die Variante die Schaltverlust zu 
verteilen. In dem Falle wäre s1 durchgehend leitend und s4 & s6 würden 
identisch PWM beaufschlagt.
Zum Bremsen würden s4 & s6 durchgehend leitend und s2 würde mit einer 
PWM beaufschlagt. In dem Falle arbeitet die Schaltung als 
Aufwärtswandler. Der Flyback fließt dann über die Bodydiode von s1 in 
die Versorgung zurück als Nutzbremsstrom. Es umgekehrt zu machen, wie 
beim Antrieb mit s2 durchgehend ein u. s4 & s6 mit PWM beaufschlagt, 
wäre auch denkbar.

Für die anderen Zyklen, bis eine Umdrehung voll ist, musst Du das selbst 
fortsetzen.

von Dieter (Gast)


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Vergessen habe ich noch, dass Du Dir den Ausgangsspannungsverlauf der 
Hallsensoren darunter malst. Denke daran, dass der Hallsensor beeinflußt 
wird von dem Magnetfeld der Magnete und auch noch Rückwirkungen der 
Wicklungen diesen beeinflussen. Der Scheitelwert und Nullpunkt des 
Ausgangssignal verschiebt sich dadurch um ein paar Grad.

Jochen-paul S. schrieb:
> nicht wieder so viele Bauteile verheizen
Dann spendiere den mosfets s2,s4,s6 einen Meßshunt oder auch eine 
Hallsensor zur Strommessung. Wenn der Strom zu groß wird, wird der 
Ein-Zustand des PWM-Signals vorzeitig beendet.

von WTF (Gast)


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Dieter schrieb:
> Dann spendiere den mosfets s2,s4,s6 einen Meßshunt oder auch eine
> Hallsensor zur Strommessung. Wenn der Strom zu groß wird, wird der
> Ein-Zustand des PWM-Signals vorzeitig beendet.

Wer steuert denn einen Motor an ohne die Phasenströme zu messen...?

von Dieter (Gast)


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Gibt genügend, die messen nur den Gesamtstrom, der zu den drei 
Halbbrücken geht.

Bei sensorless BLDC Motoren geht das natürlich nicht.
http://de.ecrimpower.com/resources/better-know-a-bldc-sensorless-brushless-dc-motor-c.html

von Jochen-paul S. (picfan)


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Dieter schrieb:
> Gibt genügend, die messen nur den Gesamtstrom, der zu den drei
> Halbbrücken geht.
>
> Bei sensorless BLDC Motoren geht das natürlich nicht.
> 
http://de.ecrimpower.com/resources/better-know-a-bldc-sensorless-brushless-dc-motor-c.html

Vielen Dank, werde mir das in Ruhe durch den Kopf gehen lassen.
Gruss Jochen-Paul

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