Definition, Typen und Funktionsweise von intelligenten Controllern
1. Was ist ein intelligenter Controller?
Der intelligente Controller ist das elektronische Gehirn eines Elektrofahrrads und für die Steuerung der Energieübertragung zwischen Akku und Motor verantwortlich. Er interpretiert die Signale des Fahrers, wie z. B. Gaspedaleingabe oder Pedalunterstützung, und regelt Strom, Spannung und Betriebsverhalten, um Geschwindigkeit, Drehmoment und Gesamtleistung zu steuern. Fortschrittliche Steuergeräte integrieren auch intelligente Funktionen wie Temperaturüberwachung, Fehlerschutz, regeneratives Bremsen und anpassbare Fahrmodi, um ein effizientes, zuverlässiges und reibungsloses Fahrerlebnis zu gewährleisten.
2.1 Tri-Mode-Controller
Automatisches oder manuelles Umschalten zwischen drei Betriebsarten:
①Sinuswellen-Modus: Liefert gleichmäßige, leise und hocheffiziente Leistung, ideal für den täglichen Arbeitsweg und geräuschempfindliche Umgebungen.
②Quadratischer Wellenmodus: Bietet ein starkes, sofortiges Drehmoment, das sich für das Erklimmen von Hügeln und Anwendungen mit schwerer Last eignet.
③Sensorloser Modus: Dient als Reservemodus für den Fall, dass der Hall-Sensor ausfällt, und sorgt dafür, dass der Fahrer nicht auf dem Trockenen sitzt.
2.2 Dual-Mode-Controller
Unterstützt das Umschalten zwischen zwei Wellenformen (z. B. Sinus + Rechteck oder Sinus + sensorlos) und bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Kosten. Diese werden häufig in E-Bikes der Mittelklasse verwendet, die Flexibilität ohne volle Tri-Mode-Fähigkeit benötigen.
2.3Programmierbare und Bluetooth-fähige Steuerungen
Benutzer können Parameter wie Geschwindigkeitsbegrenzungen, Stromhöchstwerte und das Verhalten der Tretunterstützung über eine mobile App oder Computersoftware anpassen. Ideal für E-Bike-Enthusiasten, Vermietungsflotten und individuelle Fahrzeugbauer.
2.4 Spannungsspezifische und universelle Steuergeräte
Einige Steuergeräte sind für einen engen Spannungsbereich ausgelegt (z. B. nur 48 V), während universelle Modelle (z. B. mit automatischer Erkennung von 36 V bis 84 V) eine breite Kompatibilität mit verschiedenen E-Bike-Systemen bieten.
2.5 Eigenbau- und DIY-E-Bike-Projekte:
Häufig werden universelle Steuerungen mit breiter Spannungsunterstützung und flexiblen Verdrahtungsoptionen für die Kompatibilität mit verschiedenen Motoren und Batterien verwendet.
2. Haupttypen von intelligenten Steuerungen
3. Wie intelligente Steuerungen funktionieren
3.1 Grundlegendes Arbeitsprinzip
Signalverarbeitung: Empfängt Eingaben von Drosselklappe, Pedaltrittfrequenz, Drehmomentsensoren und Bremssensoren.
Leistungsmodulation: Verwendet PWM (Pulsweitenmodulation), um die Leistungsabgabe an den Motor zu regeln.
Geschlossene Regelkreise: Überwacht kontinuierlich die Systemparameter (Strom, Spannung, Temperatur) und passt die Leistung entsprechend an.
Kommunikationsschnittstelle: Verwaltet den Datenaustausch mit Anzeigegeräten, Bluetooth-Modulen und anderen Peripheriegeräten.
3.2 Schlüsselkomponenten
Mikrocontroller-Einheit (MCU): Der zentrale Prozessor, der die Steueralgorithmen ausführt.
MOSFET-Anordnung: Leistungstransistoren, die den Strom zu den Motorwicklungen schalten.
Gate-Treiber: Schaltungen, die das ordnungsgemäße Schalten von MOSFETs gewährleisten.
Spannungsregler: Liefern eine stabile Spannung für die Steuerschaltungen.
Sensor-Schnittstellen: Verarbeiten Sie Signale von Hall-Sensoren, Temperatursensoren usw.
Kommunikationsmodule: Aktivieren Sie die Konnektivität (UART, CAN, One-line,485, Bluetooth).
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