Google News - Top Stories

segunda-feira, 7 de novembro de 2016

Motocicleta Zero DS 2010 - Modificada e Emplacada com Certificado de Segurança Veicular (Parte 4/4)

Motor Revolt RV-160 Pro e Controlador Kelly KEB Aplicados à Atualização de uma Motocicleta Zero DS ano 2010


Prosseguindo do ponto em que nós paramos na postagem anterior, agora consideraremos sobre outras entradas de controle existentes no Controlador de Motor Kelly KEB a fim de aplicá-lo na atualização da Motocicleta erro DS 2010:
  • Throttle (Pino 5 do conector J2 do controlador Kelly KEB): É uma entrada analógica, do tipo de que recebe um sinal de tensão que pode variar ao logo do tempo entre 0 V ~ 5 V, cuja função associada é a do controlador responder com a variação da velocidade do motor de acordo de acordo com a magnitude do sinal analógico que entra.
Já, a origem do sinal analógico, é o potenciômetro (um resistor de resistência de valor variável) que se encontra alojado na manopla do acelerador da motocicleta (no diagrama de ligação do controlador Alltrax AXE mostrado anteriormente, isso é provido pelo potenciômetro que está representado ligado diretamente aos pinos 2 e 3 daquele controlador).

A resistência do potenciômetro (que, de fato, é um elemento sensor que detecta o ângulo de torção da manopla de aceleração) varia de acordo com a torção que é manualmente imposta à manopla do acelerador pelo motociclista. O valor nominal do potenciômetro é, tipicamente, de 5 kΩ (porém, o controlador Kelly KEB pode aceitar potenciômetros de valores nominais desde 2 kΩ até 20 kΩ).

Se o potenciômetro possui uma conexão a três fios (o que não é o caso do potenciômetro que se encontra na manopla de acelerador original da motocicleta Zero DS), o fio associado ao seu cursor (elemento central deslizante do potenciômetro) deve ser conectado ao pino 5 do conector J2 do controlador (sinal Throttle 0 ~ 5 V) do controlador Kelly KEB, enquanto a extremidade do potenciômetro em que cursor se aproxima quando o acelerado é solto (posição de repouso do acelerador) deve ser conectada ao GND (pino 2 ou pino 3 do conector J2 do controlador Kelly) enquanto a extremidade oposta é conectada à saída de alimentação +5 V (pino 7 do conector J2).

Contudo, o potenciômetro não precisa ter, necessariamente, ser empregado em uma conexão a três fios: um acelerador com potenciômetro de 5 kΩ, a apenas dois fios, também pode ser empregado (e, esse é o caso específico que encontramos na motocicleta Zero DS origial). Neste caso, conectado, apenas, entre o pino 5 e o pino 2 (ou pino 3) do conector J2 (respectivamente, entradas Throttle e GND desse controlador, não requerendo ligar a alimentação de +5 V).

A diferenciação entre os dois modos de ligação do potenciômetro anteriormente descritos deve ser confirmada com a definição adequada a ser feita na configuração do respectivo parâmetro do controlador que a ela é associado a ela, ou seja, no parâmetro relativo ao Tipo de Sensor de Acelerador (Throttle Sensor Type), conforme pode ser visto o documento que trata sobre Kelly KEB Controllers Configuration Program Online Demo/Help. Assim, se o potenciômetro é a dois fios, deve ser selecionado o tipo 0 ~ 5 k (em vez do tipo 0 ~ 5 V, como mostrado na figura a seguir).


A parametrização do controlador da Kelly prevê, ainda, a possibilidade do emprego de um acelerador com sensor de aceleração do tipo Hall ativo (um tipo de sensor de efeito Hall que tem resposta linear, de moro que ele é adequado para detecção de posição angular da manopla do acelerador). Nesse caso, o sensor opera, tipicamente, alimentado por 12 V, porém fornecendo um sinal de saída analógico de tensão variando na faixa de 1 ~ 4 Volts.

Sensores do tipo de efeito Hall, tanto os digitais (que fazem a função liga / desliga tal qual interruptores ou chaves) bem como os sensores do tipo de efeito Hall analógicos (também chamados de sensores de efeito Hall lineares, os quais podem fazer, por exemplo, a função que se assemelha a de potenciômetros) têm, ambos, apresentado uma empregabilidade cada vez maior nas aplicações de e-bikes, de modo geral, porque eles permitirem uma atuação do sensor que é livre de contatos físicos diretos (apenas pela aproximação ou afastamento de pequenas peças de ímãs, que são os elementos que fazem atuar os sensores de efeito Hall) e sem que haja partes mecânicas móveis, de modo que, consequentemente, eles são componentes com invólucros bem melhores selados (com um mais alto grau e proteção IP) e, portanto, menos suscetíveis a falhas e mais duráveis, mesmo debaixo de condições ambientais severas, as quais são tipicas da operação de uma motocicleta.

O Sinal Throtlle e o Main Motorcycle Control Module (ou Módulo MMB, a cilada do Controlador Dedicado da Motocicleta):

Há um pequeno entrevero com o qual nos deparamos para ligar o Potenciômetro de Aceleração ao Controlador do Motor, na motocicleta Zero DS 2010 ao modificá-la para o novo conjunto motor / controlador de motor:

Tal como está declarado no Manual do Usuário da Motocicleta Zero S / DS 2010 na página 6-6 sob o tópico “Safety Interlocks” o Controlador Dedicado da Motocicleta (que não deve ser confundido nem com o Controlador do Motor (Alltrax ou Kelly), e nem com o BMS (Batery Managment System)), é que ele se “intromete” no meio do Sinal do Acelerador (Sinal de Throtlle), de modo que o Controlador Dedicado tem prioridade para habilitar (ou não) a passagem do sinal Throttle (que se origina no potenciômetro do acelerador), antes que ele possa chegar chegar até o controlador de motor original (o Alltrax AXE 7245).

Isso significa dizer que o sinal Throttle não é ligado diretamente desde o potenciômetro do acelerador até controlador do motor, mas. sim, que ele é obrigado a passar pelo módulo MMB (ou Controlador Dedicado da Motocicleta) que, inclusive, pode modificar tal sinal, enquanto nós ficamos sem saber exatamente como ele é modificado, pois nós não temos nenhuma documentação detalhada acerca do MMB que nos informe como, exatamente, o sinal Throttle é tratado internamente a esse controlador.

Essa dependência do sinal Throttle com relação ao módulo MMB (Controlador Dedicado da Motocicleta), além de ser declarada no manual do usuário, foi descrita, também, em um site de Internet de discussão sobre atualização da motocicleta Zero S / DS 2010 usando a seguinte figura ilustrativa:


Duas coisas são importantes para se extrair da figura acima:
  • O Potenciômetro do Acelerador original da Motocicleta Zero S / DS 2010 é de resistência nominal 5 kΩ (o que o torna apto a permanecer operando, sem problemas, no sistema com o novo controlador Kelly KEB);
  • Ele é do tipo “conectado a dois fios”, tanto pelo lado do cabo elétrico que o liga do potenciômetro do acelerador para o módulo MMB, quanto pelo lado do cabo elétrico que o liga do MMB para o controlador Alltrax AXE.
Outra coisa certa é que, olhando para mais de um documento de cabeamento do controlador Alltrax AXE (todos obtidos no site da Alltrax) fica claro que esse controlador possui apenas 2 terminais para receber o sinal Throttle (pinos 2 e 3 no painel do Alltrax AXE). O controlador de motor original (Alltrax) recebe tal sinal (Throttlle), a dois fios, somente após ele passar pelo MMB.

A causa pela qual o MMB precisa fazer a função de habitar / inibir o sinal Throttle, que passa por ele antes de seguir para o controlador do motor, é baseada em motivos de segurança da operação da motocicleta que são bastante justos. Tratam-se de monitoramentos de certas condições críticas relativas a operação, as quais somente a operação conjunta dos módulos MMB e BMS pode prover (e os controladores de motores, seja o Alltrax AXE ou o Kelly KEB, por si sós, não poderiam fazer).

São quatro condições em que não se pode permitir que a motocicleta seja acelerada, a saber:
  1. Se o Cabo do Carregador Embarcado se encontra conectado à rede (o carregador embarcado QUIQ avisa o BMS que por sua vez avisa o MMB para inibir a aceleração do motor);
  2. Se o Pacote de Bateria está plenamente descarregado (com energia armazenada no pacote abaixo de um limiar mínimo de energia aceitável);
  3. Se a Temperatura Interna do Pacote de Bateria está muito alta (o BMS avisa o MMB quanto a isso);
  4. Se algum dos módulos do pacote de bateria está com acarga de suas células relativamente desbalanceada, em demasia, com relação aos demais módulos do pacote (isto é, se algumas células de Li-íon estão muito mais descarregadas do que as outras, também o BMS avisa o MMB quanto a isso).
Como se vê, estes são motivos importantes que justificam se pretender inibir a aceleração da motocicleta e, portanto, é bom que isso seja mantido assim, ou seja, é bom que haja a intervenção do MMB sobre o sinal Throttle, uma vez que não existe nos controladores de motor (seja no Alltrax AXE ou no Kelly KEB), uma outra entrada de controle qualquer que esteja disponível, por meio da qual o BMS pudesse intervir, diretamente, nesses controladores, bloqueando que eles entreguem energia ao motor, por algum motivo de segurança da bateria.

Apesar de não haver disponibilidade de documento algum fornecido por parte do fabricante da motocicleta que permita entender, exatamente, qual o tipo da modificação que o MMB faz sobre o sinal Throttle que ele recebe (e depois repassa para o controlador do motor), me parece bastante óbvio deduzir que ele fornece em sua saída um sinal padrão 0 ~ 5 kΩ, por ser empregada uma ligação a apenas 2 fios.

Para comprovar a acercar disso bastou eu tomar o controlador de motor Alltrax AXE que antes estava instalado na motocicleta, e olhar para o LED sinalizador multicolorido que há no seu painel (próximo aos terminais de controle desse controlador) no momento em que esse controlador é energizado (logo quando surge tensão de alimentação Key Switch (KSI) Voltage no pino 1 desse controlador). O número de piscadas consecutivas do LED na cor verde indica, especificamente, o tipo de sensor analógico de aceleração que está configurado na parametrização do controlador.

Segundo o Manual de Operação Alltrax Model AXE Series, existem 7 eventuais modelos de sensores de Throttle que podem ser configuráveis para operar com tal controlador, sendo, os três primeiros deles: 1 piscada na cor verde = 0 ~ 5 kΩ (potenciômetro em que a resistência aumenta a medida que se acelera); 2 piscadas verdes = 5 ~ 0 kΩ (potenciômetro em que a resistência diminui a medida que se acelera); 3 piscadas verdes = 0 ~ 5 V. Assim, confirmando a ocorrência de apenas uma piscada na cor verde, ao se energizar a alimentação do controlador Alltrax, esta confirmado o modo que o MMB deve fornecer sinal Throttle, que realmente é do tipo de padrão 0 ~ 5 kΩ (tal como um potenciômetro em que a resistência aumenta a medida que se acelera).

Todavia, note que não é absolutamente necessário que o sinal Throttle (sinal originário do potenciômetro do acelerador) passe primeiro pelo MMB para, só depois, seguir para o controlador do motor (no caso, o novo controlador Kelly KEB72121E que está sendo introduzido para controlar o novo motor Revolt RV-160 PRO), pois, se o objetivo disso é para que o do MMB possa inibir o controlador do motor de causar a aceleração do motor quanto há a eventualidade de uma condição de falha, o MMB pode continuar cumprindo essa mesma função, simplesmente porque ele a opera de modo redundante, ou seja, ele o faz, também, por uma outra via.

Essa outra via (redundante) existe, pois, é por meio do MMB que o tensão de alimentação (Key Switch (KSI) Voltage) é fornecida para o controlador do motor, que também é controlada, ou seja, sob as mesmas condições de falha alistadas anteriormente, simplesmente o MMB não permitira passar a alimentação para o controlador Kelly.

Assim, o ideal, mesmo, é que o sinal Throttle vindo do potenciômetro seja enviado diretamente para o controlador do motor Kelly KEB, enquanto que, por sua vez, o MMB seja “enganado” recebendo em sua entrada um sinal de acelerador falso, via um resistor fixo de valor R qualquer de resistência menor do que 5 kΩ (mas que seja > 0 Ω). No caso, optou-se por empregar um resistor fixo de 330 Ω para realizar isso.

Assim, essa é mais uma modificação a ser feita: incluir um resistor fixo de 330 Ω entre os pinos 2 e 3 do Conector J11 do Painel Elétrico Principal (conector de 12 pinos fêmeas alojado na tampa desse painel elétrico), desviando a fiação original pre-existente, que vem do potenciômetro do acelerador, para seguir diretamente para os pinos 5 e 2 do Conector J2 do controlador Kelly KEB.
  • Brake_SW (Pino 10 do conector J2 do controlador Kelly KEB): É uma entrada digital que detecta o início do acionamento da(s) alavanca(s) de freio que, tal como as demais entradas digitais existentes nesse controlador (Reverse_SW e Micro_SW) é ativada quando levada para nível lógico 0, ou seja, quando ela é conetada para o GND (ou RTN, pino 2 ou pino 3 do conector J2 do controlador Kelly KEB).
O emprego dessa chave é fundamental para que se possa avisar ao controlador que ele deve cortar a energia que ele envia ao motor, imediatamente, porque o freio foi acionado. Contudo a ativação dela é empregada, também, para dar início à função regeneração, quando este é o caso, no modo Brake Switch Regen, que significa que a função regeneração é iniciada tão logo que o interruptor do freio é ativado (desde que o acelerador já esteja libertado e tenha retornado, pela força de sua mola, a posição zero de aceleração).

Algumas Partes do Sistema da Motocicleta Zero DS 2010 (que são externas à caixa do Pacote de Baterias / Painel Elétrico)

Para prover isto basta que cada uma das alavancas de freios tenham como sensor um simples interruptor elétrico que informa início do acionamento delas (mesmo que se puxe bem pouco a alavanca de freio este sensor deve atuar). Esse tipo ativação para a Função Regen (Brake Switch Regenpode até não ser o melhor dos modos de controle da Frenagem Regenerativa, mas, já é um bastante satisfatório (bem melhor do que o modo Throttle Release Regen que, se empregado, não permite transitar em roda livre por declives).

Porém, vale lembrar que ainda existe uma outra (e última) maneira possível de ativar a Função Regen, que me parece ser ainda mais apropriada em todos os aspectos para a aplicação de motocicleta, denominada 0 ~ 5V Analog Signal Variable Regen, como veremos mais adiante (no próximo sub-tópico).

Algumas questões importantes a serem levantadas aqui, são: Será que ambos, tanto a alavanca de freio dianteiro, quanto o pedal de freio traseiro da motocicleta Zero DS ano 2010 possuem um interruptor como sensor de freio? Este sensor de freio (se houver) é adequado para ser empregado para avisar o controlador Kelly KEB para desativar o fluxo de energia do controlador para o motor (e, se for o caso configurada como habilitada) ativar a Função Regen?

É certo que toda motocicleta precisa possuir uma sinalização luminosa adequada para avisar aos demais veículos em trânsito quando ela está freando (a luz de freio) e que tal sinalização só é ativada quando, efetivamente, se aciona um das alavancas do freio (dianteiro e / ou traseiro). Assim, é óbvio que a motocicleta Zero DS 2010 precisa possuir (e, de fato, possui) uma micro-chave associada ao seu manete de freio e, também, uma outra chave elétrica que é hidraulicamente pilotada, empregadas, respectivamente, como sensores dos freio dianteiro e traseiro.

Entretanto, eu penso que, a princípio, se deva levantar alguma suspeição sobre se estas chaves realmente se adequam para emprego como sensor de freio a fim de comandar o inicio da função REGEN durante a operação do motor.

Uma notificação publicada pela NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration's Vehicle Safety) na data de 02 de Julho de 2012, que eu encontrei na Internet da conta da ocorrência de um RECALL do fabricante Zero para as motocicletas Zero S e DS (além de outros modelos de 2010 a 2012) para correção do seguinte alegado problema original de fábrica: “o interruptor da luz de freio, na alavanca do freio dianteiro, pode não ativar até que um movimento bastante significativo da alavanca de freio seja realizado”.

Então, a boa notícia é que existe, sim, nas alavancas de freios, chaves elétricas associadas as a elas, as quais nós podemos tomar sinais de modo a poder ativar a entrada entrada Brake_SW do controlador do motor Kelly KEB,mas, a má notícia é que tais chaves além de poderem não ser adequadas para o emprego nessa aplicação, pois, é necessário que o tal interruptor atue seguramente, bem cedo, assim que se começa a mover a alavanca de freio, para que o controlador corte de imediato a energia que é enviada ao motor, tão logo quando se aciona o freio, também é preciso notar que elas estão comprometidas com a função original delas que é a de acionar as luzes de sinalização de freio, que operam sob o sistema de alimentação de 12V motocicleta.

Fato é que o controlador original da motocicleta, o Alltrax Model AXE tem uma quantidade bem menor recursos por meio de entradas de controle, comparativamente ao Kelly KEB. Deveras, o Alltrax não possui sequer um conector específico para sinais de controle diversos, tal como o Kelly KEB tem o seu conector J2 e, por isso, para efeito de controle do motor ele não usa (não requer) ser informado por um sinal de sensor de freio algum (nem ao menos um sinal digital, tal como o sinal Brake_SW, e menos ainda um sensor analógico de freio, que é algo discutiremos mais adiante). A verdade é que o controlador Alltrax AXE não realiza função regeneração durante frenagens, mas, ele apenas bloqueia o motor em função da informação do potenciômetro do acelerador indicar uma resistência próxima a 0 Ω.

Já, o controlador Kelly KEB, por sua vez, tem uma entrada específica para esse tipo de sensor (entrada Brake_SW), não obstante o fato que o efetivo emprego dela seja opcional, ele é mandatário quando ao sistema se aplica o emprego da Função Regen. Em outras palavras, o controlador Kelly pode atender, de certo modo, a uma aplicação de máquina que requeira Operação em 4 Quadrantes para excitação do motor elétrico, onde temos 4 situações distintas, as quais, de modo resumido, são as seguintes:
  • No 1º Quadrante: Aceleração, ou manutenção da velocidade estável do veículo, com locomoção em Sentido Avante (Modo Tração em locomoção para avante). Assim, as variáveis: Velocidade e Torque do Motor, assumem por convenção, ambas valores positivos. O motor está absorvendo energia da bateria (a energia vai da bateria para o motor) e este converte em energia mecânica (cinética) tracionando as rodas, movendo a Carga do veículo;
  • No 2º Quadrante: Frenagem do veículo, com locomoção em Sentido Avante. Caracteriza-se pela situação de Frenagem do Motor e, pela natureza operacional do sistema, ocorre sempre que a Referência de Velocidade (sinal Throttle) imposta pelo motorista ao Controlador do Motor (informada pelo Potenciômetro do Acelerador) passa a solicitar uma velocidade de valor inferior do que o valor da velocidade atual (nREF < nATUAL).
Em outras palavras, bastaria que se alivie a torção do acelerador para que entremos no Modo Frenagem (Modo Freagem Regenerativa). Em oposição ao que ocorre no 1º Quadrante, não estamos tomando energia da bateria (ou de qualquer outra fonte), mas, sim, procuramos um caminho para consumir a energia que já estava acumulada antes na máquina (e que agora causa o movimento de inércia dela).

A regeneração tem forte efeito de frenagem, mas, como nem sempre existem efetivas condições que garantam a realização da regeneração (nem sempre a bateria pode assimilar uma carga extra), o consumo feito por via mecânica (freios) é sempre requerido.

Como o veículo (e toda a massa contida nele) continua se movendo para avante, a variável Velocidade, tal qual no 1º Quadrante, ainda tem sinal positivo mas, a variável Torque, que precisará, agora, agir contra o movimento de inércia, por conta disso passa a ter sinal negativo;
  • No 3º Quadrante: Aceleração ou manutenção da velocidade estável, com consumo da energia da bateria e com tração da carga (portanto, também é Modo Tração), tal como no 1º quadrante, só que agora a locomoção é no sentido reverso, ou seja, isso ocorre quando estivermos acelerando ou mantendo velocidade, com o veículo em Marcha a Ré. Agora, neste caso, ambas as variáveis, Velocidade e Conjugado têm o mesmo sinal, ambos sinais são negativos. Todavia, em geral, operação em marcha a ré não se aplica ao caso da operação de motocicletas;
  • No 4º Quadrante: Modo Frenagem do veículo, só que agora no sentido reverso, ou seja, de desaceleração em Marcha a Ré. Obvio, então, que a Velocidade é de sinal negativo e, o torque da máquina elétrica, que se opõe ao movimento de inércia, é de sinal positivo.
A motocicleta Zero DS 2010 requer operar apenas nos 1º e 2 º quadrantes (para tracionar, deslocando-se avante, e para frenar avante, com frenagem regenerativa). Note que, apesar da frenagem regenerativa ajudar a motocicleta a parar mais rapidamente, um outro objetivo do emprego dela, tão ou mais importante, é o de recuperar energia, recarregando o pacote de bateria. 

Ao contrário da sua linha de motocicleta de trilha Zero modelos X e MX (atualmente FX), que usam atuadores manuais de estilo bicicleta, com transmissão do freio por cabo de aço, tanto para o freio dianteiro, quanto para o traseiro, os modelos S e DS do ano 2010 empregam um atuador de freio dianteiro acionado pela mão direita e uma alavanca com retorno por mola interna para o freio traseiro, acionado pelo pé direito, em ambos os casos com a atuação do freio por transmissão do tipo hidráulica.

A freio dianteiro é realizado por um único disco rotor de aço inoxidável (com botões de montagem que permitem flutuação), premido por uma pinça de pistão duplo, enquanto o disco rotor (também flutuante) traseiro é premido por uma pinça de pistão simples. A luz de freio também acende quando o pedal do freio traseiro é aplicado, o que indica a existência de um sensor de freio específico que informa a atuação do freio traseiro. O manete de freio dianteiro atua diretamente no Cilindro Mestre (anexo ao reservatório de fluido de freio dianteiro), o que torna uma eventual troca do manete de freio dianteiro, além de uma operação custosa, também complicada.

Contudo, qualquer esforço em se tentar adaptar sensores de freio mais adequados para a motocicleta Zero S / DS 2010 pode ser algo muito importante para ser considerado, pois, uma característica ruim do projeto original dessa motocicleta é, justamente, quanto a um grande cuidado que se deve tomar para operá-la, a fim de coibir um hábito inadequado que é comum aos motociclistas que aprenderam a dirigir a partir de motocicletas com motores a combustão.

Segundo consta em vários pontos do manual do proprietário da motocicleta Xero S / DS 2010, ao frear, o acelerador já deverá estar retornado na posição neutra, enquanto também se deve usar apenas o freio (em geral, o traseiro) quando se está parado em um aclive, sendo altamente recomendável não se segurar a motocicleta usando aceleração parcial, pois esse hábito de condução é conhecido por causar as avarias mais comuns do motor elétrico (o motor Agni 95-R controlado pelo Alltrax AXE, causando (bastante frequentemente) a queima do coletor desse motor escovado original da motocicleta.

Com a adaptação de sensores de freio adequados em ambos, dianteiro e traseiro, com seus contatos atuando em uma associação em paralelo (perfazendo uma função lógica “ou”), então informa-se ao controlador Kelly KEB, tanto da ocorrência do acionamento do freio dianteiro, quanto do freio traseiro, a fim de que o controlador tome de imediato a ação correta: o interruptor do sensor de freio é usado para iniciar a Função Regen.

Mesmo que a Função Regen esteja desabilitada na configuração de parâmetros do controlador, ele ainda assim precisa ser informado sobre a ocorrência de frenagem a fim parar de enviar energia ao motor. Entretanto, por não poder aumentar custos, no caso, optou-se por aproveitar os sensores de freio originais da motocicleta Zero DS 2010 (mesmo eles não sendo os mais adequados).

Desse modo, criamos uma derivação a partir do mesmo sinal (de 12 V) que comanda o acendimento da luz de freio para acionar, também, um relé extra. O ponto da derivação a ser feita pode ser encontrado seguindo-se a fiação a partir do ponto imediatamente após o Fusível D, até localizar o ponto que fica imediatamente após a associação paralela dos Brake Switchs dianteiro e traseiro. Assim, a derivação a ser feita conduzira o sinal da Luz de Freio para acionar a bobina do relê que está sendo adicionado ao sistema. Obviamente que o relé extra precisa ter a bobina para ser acionado com tensão nominal de 12 V e, por sua vez, um contato normalmente aberto desse relê é que servirá para produzir o sinal Brake_SW para o controlador de motor Kelly KEB.

Assim, quando algum (ou ambos) dos freios é acionado, a associação paralela dos brake switchs produz o sinal de Luz de Freio, o qual aciona a bobina do relé extra de 12 V que, por meio der seu contato N.A., liga a entrada Brake_SW do controlador para GND (RTN).

Apenas para comentar, antes de concluir esse sub-tópico, adaptar sensores de freio adequados, e de preferência fazê-lo de modo que não que requeira a troca das alavancas do sistema atual (por conta do sistema ser hidráulico), deve se tornar uma operação extra, mandatária para uma mais perfeita atualização da motocicleta Zero S / DS 2010, a fim de empregar de uma maneira ótima o novo conjunto motor / controlador.

Sensor de freio (Brake Switch) do tipo Hall com conector e cablagem padrão Bafang – Para adaptação em alavancas de sistemas de freios hidráulicos

Isso poderá ser feito, em um novo retrabalho, a ser realizado futuramente, porém, por enquanto, simplesmente aproveitaremos os sensores de freio que já hão no sistema (e incluiremos o relé extra). Não obstante o fato de já termos decidido por isso, ainda precisamos falar de uma outra maneira (ainda mais adequada e refinada) para comandar a função regen.
  • Brake_AN (Pino 6 do conector J2 do controlador Kelly KEB): Como o próprio nome já diz, é uma entrada do tipo Analógica (AN) para receber o sinal de um outro sensor de freio, diferente e além do sensor de freio do tipo interruptor (digital) que se conecta para a entrada Brake_SW. O sensor que se conecta a entrada Brake_AN deve ser um sensor que apresente uma resposta linear, variando em tensão, de 0 ~ 5 V, em função da quantidade de frenagem mecânica que é empregada pelo motociclista. O emprego desse sensor é mandatário para que se possa desfrutar do modo de ativação da função regen denominado 0 ~ 5V Analog Signal Variable Regen (o modo mais inteligente de se comandar a função regen em uma motocicleta).
Este sensor pode ser um elemento do tipo potenciômetro, no que ele se assemelha ao sensor Potenciômetro Throtlle, só que a função dele é informar ao controlador em a quantos graus está sendo puxada da alavanca de freio. Há a possibilidade do emprego, também, de alavancas de freio com sensor do tipo Hall ativo, um tipo de sensor de efeito Hall que tem resposta linear, adequado para detecção de variação de posição angular ou da posição linear, conforme o tipo de instalação, se na alavanca ou no cabo, quando a transmissão do freio é por cabo de aço.

A função dessa entrada é a de, exclusivamente, dosar a função regeneração, ou seja, controlar a intensidade da frenagem regenerativa, controlando, consequentemente, a corrente com a qual o pacote de bateria da motocicleta é recarregado durante a atividade da função regen.

Desse modo, quanto mais premida é uma alavanca de freio, maior deve ser a intensidade associada a função regen (exceto se, por já estar, de antemão, muito carregada, a bateria não puder receber de volta sobre si a corrente de regeneração). Salvo a exceção mencionada, o sinal analógico de tensão 0 ~ 5 V que chega a entrada Brake_AN do controlador do motor Kelly KEB é empregado para controlar uma corrente de regeneração que é variável de acordo com a intensidade de frenagem aplicada pelo piloto da motocicleta.

Apesar de que este é o tipo de controle de regeneração não foi o empregado nesse retrabalho da motocicleta Zero DS 2010 (pois ele iria requerer uma complicada e custosa troca / adaptação de sensores às alavancas de freio), é importante lembrar que ele é tanto o mais adequado para o sistema, quanto o mais suave para o motociclista, dentre todos os três possíveis métodos de controle da regeneração previstos para o controlador de motor Kelly KEB, principalmente para uma motocicleta tal como é a Zero DS.

Assim, somando tudo o que vimos até aqui, então sabemos que são três os possíveis métodos de controle da regeneração previstos pela configuração de parâmetros do controlador de motor Kelly KEB são:
  • Regeneração a partir do comando do interruptor de freio (que é o método sugerido para ser empregado nesse retrabalho da motocicleta, por ele não requerer nem a troca, nem uma adaptação mais complicada de nenhuma das alavancas de freio originais da motocicleta);
  • Regeneração a partir da liberação do acelerador;
  • Regeneração por corrente variável a partir de sinal analógico 0 ~ 5 V.


Algo Mais Sobre Frenagens em Motocicletas e a Função Regen:


Não apenas o manual do usuário da motocicleta S/ DS 2010, mas, vários outros artigos que falam sobre frenagem em motocicletas recomendam os freios dianteiro e traseiro devam ser aplicados em conjunto, com uma pequena quantidade a mais de frenagem na parte da frente.

A Honda, por exemplo, sugere diferentes posturas de frenagem em função dos cenários:
  • Em uma frenagem branda, a potência de frenagem do freio dianteiro será de aproximadamente 60% e do freio traseiro será de 40%;
  • Já, em uma frenagem de emergência, esta porcentagem será de 80% para o freio dianteiro e 20% para o traseiro.
Fato é que, se você acionar os freios bruscamente, as rodas tentem a travar (deixando de girar de repente) e, com isso, os pneus escorregarão sobre a superfície. Fato é que quando o pneu escorrega, o atrito entre ele e a pista se torna menor do que quando o pneu ainda está rodando, enquanto a velocidade é reduzida.

Assim, o atrito é algo que possibilita tanto a movimentação, como a frenagem da motocicleta, de modo que, na frenagem, se a moto derrapar, caracterizando perda de aderência do pneu na pista, não apenas a frenagem é prejudicada, mas, também, o equilíbrio do motociclista sobre a moto.

Contudo, o fato é que, seja o sistema de transmissão do freio por cabo ou hidráulico, a eficácia da ação anti bloqueio da roda fica por conta do controle exercido totalmente pela habilidade das mãos e pés do motociclista, algo bastante difícil de ser realizado.

Já, quando o sistema opera a frenagem regenerativa, não significa apenas que estamos salvando parte da energia cinética do conjunto moto mais motociclista para convertê-la em energia elétrica de volta a bateria, mas, também, melhorando muito a performance de frenagem, reduzindo a distância total de parada, por conta da adição da assistência do freio motor, como ela ajuda, também, na função ABS (anti bloqueio da roda) aumentando a segurança, quando o sinal Brake_AN é empregado para controlar a corrente variável de regeneração de acordo com a intensidade de frenagem aplicada pelo motociclista.

Contudo, a realização da frenagem regenerativa pode, eventualmente, falhar caso ocorra da bateria já estar com plenamente carregada (não aceitando mais receber corrente de carga). Nos veículos que são dotados da função regeneração, o BMS (e, de modo redundante, também o Carregador Embarcado) provê o bloqueio do carregamento da bateria a fim de poupar as células de Li-íon de uma eventual sobrecarga.

Veja Também:




Motocicleta Zero DS 2010 - Modificada e Emplacada com Certificado de Segurança Veicular (Parte 3/4)



O Chevy Volt, O Chevy Bolt e ... Oopsss ... O Chevy Jolt ??



Unidade de Acionamento de E-Bikes Pedelec e Potência sob Demanda - Parte 3/3


Nenhum comentário:

Postar um comentário

Licença Creative Commons
Este trabalho de André Luis Lenz, foi licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição - NãoComercial - CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada.