Elcykel – Regenerering med BLDC-motor och DC/DC-omriktare

5.3 Beräkning av komponentvärden
Komponentvärdena från utvecklingskortet räknas om för att återladdningskretsen ska ladda
batteriet med en lagom stor ström, I ut , och slutligen avbryta laddningen då batteriet är
fulladdat. Laddningen avbryts genom att spänningen, U ut , från återladdningskretsen är lika
stor som spänningen över det fulladdade batteriet. Då båda spänningarna är lika stora flyter
inte längre någon ström in i batteriet. Med utgångspunkt från informationen om NiMH-celler i
kapitel 2.3 betraktas batteriet som fulladdat när spänningen över varje cell är 1,4 V.
Spänningen som återladdningskretsen ska nå blir då 1,4*20= 28 V.
När batteriets spänning är låg bestäms I ut genom strömbegränsningsfunktionen i
återladdningskretsen till I utmax . Då batteriets spänning närmar sig 28V och villkoret
i ekvation 8 är uppfyllt begränsas istället strömmen av batteriets inre resistans.
I
> I
28 −U
=
batteri
ut max ut
R
(8)
batteri
U inmin väljs till 10 V så att underspänningsskyddet startar återladdningskretsen först när
U in > 10 V. Genom att begränsa U inmin till 10 V reduceras de maximala strömmarna i
återladdningskretsen kraftigt, då den arbetar i buckboostmode. För att kunna ladda batteriet
i hastigheter upp till ca 50 km/h väljs U inmax = 50 V enligt sambandet som togs fram i
kapitel 4.2.
Beräkningarna av komponentvärdena är delvis en iterativ process som följer exemplet i
databladet för LM5118, där även ekvationerna är hämtade (National Semiconductor 2008a).
Samma switchfrekvens och storlek på induktansen som för utvecklingskortet används
(f = 300kHz, L= 12µH). De nya komponentvärdena beräknas så att återladdningskretsen
uppfyller nedanstående mer specificerade krav. De beräknade värdena finns samlade i den
kompletterande komponentlistan i Tabell 2 i Bilaga 2.
• U ut = 28 V
• U in = 10-50 V
• I utmax < 4,25 A (0,5 C)
16