VESC - Open source ESC

[Lizard]

Habe gerade zufällig das hier gefunden:

http://vedder.se/2015/01/vesc-open-source-esc/

Ein Open Source Regler mit Features und Einstellungsmöglichkeiten, die weit über alles hinausgehen, was es sonst so gibt, incl. MGM.

Hier die Features von der Seite:

The hardware and software is open source. Since there are plenty of CPU-resources left, the customization possibilities are almost endless.
STM32F4 microcontroller.
DRV8302 MOSFET driver / buck converter / current shunt amplifier.
IRFS3006 MOEFETs (other FETs in the same package also fit).
5V 1A output for external electronics from the buck converter integrated on the DRV8302.
Voltage: 8V – 60V (Safe for 3S to 12S LiPo).
Current: Up to 240A for a couple of seconds or about 50A continuous depending on the temperature and air circulation around the PCB.
Firmware based on ChibiOS/RT.
PCB size: slightly less than 40mm x 60mm.
Current and voltage measurement on all phases.
Regenerative braking.
DC motors are also supported.
Sensored or sensorless operation.
A GUI with lots of configuration parameters
Adaptive PWM frequency to get as good ADC measurements as possible.
RPM-based phase advance (or timing/field weakening).
Good start-up torque in the sensorless mode (and obviously in the sensored mode as well).
The motor is used as a tachometer, which is good for odometry on modified RC cars.
Duty-cycle control, speed control or current control.
Seamless 4-quadrant operation.
Interface to control the motor: PPM signal (RC servo), analog, UART, I2C, USB or CAN-bus.
Wireless wii nunchuk (Nyko Kama) control through the I2C port. This is convenient for electric skateboards.
Consumed and regenerated amp-hour and watt-hour counting.
Optional PPM signal output. Useful when e.g. controlling an RC car from a raspberry pi or an android device.
The USB port uses the modem profile, so an Android device can be connected to the motor controller without rooting. Because of the servo output, the odometry and the extra ADC inputs (that can be used for sensors), this is perfect for modifying an RC car to be controlled from Android (or raspberry pi).
Adjustable protection against
Low input voltage
High input voltage
High motor current
High input current
High regenerative braking current (separate limits for the motor and the input)
Rapid duty cycle changes (ramping)
High RPM (separate limits for each direction).
When the current limits are hit, a soft back-off strategy is used while the motor keeps running. If the current becomes way too high, the motor is switched off completely.
The RPM limit also has a soft back-off strategy.
Commutation works perfectly even when the speed of the motor changes rapidly. This is due to the fact that the magnetic flux is integrated after the zero crossing instead of adding a delay based on the previous speed.
When the motor is rotating while the controller is off, the commutations and the direction are tracked. The duty-cycle to get the same speed is also calculated. This is to get a smooth start when the motor is already spinning.
All of the hardware is ready for sensorless field-oriented control (FOC). Writing the software is the remaining part. However, I’m not sure if FOC will have many benefits for low inductance high-speed motors besides running a bit quieter.


Wenn das tatsächlich alles auch so funktionieren wird, dann ist das definitiv der Oberknaller. Das Ding hat Features, die es sonst nur bei MGM gibt (und sogar noch mehr).

[amigaman]

Geil, das stimmt.
Gibt nur zwei Dinge, die mich stören würden:
Erstmal: Nur 5V1A für externe Schaltungen, man muss also bei jedem Fahrzeug die Lenkung per extra-BEC versorgen, egal wie klein, schwach und langsam sie sein mag. Ärgerlich, aber leicht umgehbar.
Viel schlimmer: Betrieb erst ab 3S. Das mag in der Leistungsklasse durchaus angebracht sein, aber die Bastler, die damit angesprochen werden sollen, möchten vieleicht auch kleinere Fahrzeuge ausstatten, und ich geh davon aus, das es sich um ein Systemproblem handelt, man es also nicht soo leicht umbauen kann.

Trotzdem, ein interessanter Ansatz, auf jeden Fall.
_________________
Gruß, Jens

Meins: Traxxas Summit @ 2x 2S 7,6Ah LiPo | Vaterra Twin Hammers @ 2S 4,2Ah LiPo
Sohn: Traxxas Stampede @ 2S 5,8Ah LiPo

[Lizard]

Habe nochmal ein wenig weitergelesen, das Ding ist einfach der Hammer!

Die verwendeten Algorithmen sind soweit ich das erfassen kann so weit fortgeschritten, dass sämtliche RC-Regler dagegen einfach nur völlig abstinken

Das Teil scheint eine echte Drehmoment-Regelung zu besitzen, ist also wirklich ein Regler und kein Drehzahlsteller wie die ganzen RC-"Regler".
Dann hat das Ding noch eine Messfunktion, die diverse Motorparameter ausmisst um damit den Motorlauf zu optimieren. Das beste ist, der Mann will später auch
noch eine Sinus-Regelung (kein PWM und dessen ganzen Nachteile mehr!) implementieren. Für Infos was das ist: http://www.sinusleistungssteller.de/High.html.

Die Hardware scheint auch ziemlich gut zu sein, das Ding hat Strom- und Spannungsmessung auf jeder Phase getrennt.

Active Freewheeling kann der Regler auch, das erwähnt der Entwickler garnicht in den Specs, nur so in einem Nebensatz im Forum. Scheint für ihn wohl so
ein Basic-Feature zu sein, dass er das garnicht explizit erwähnenswert findet

Anfahren und Bremsen sollen auch sanfter und effizienter sein als bei jedem RC-Regler den es so gibt. Er schreibt, er erreicht 95% des max. Drehmoment direkt
beim anfahren von Null an. Wohlgemerkt ohne Sensoren. Gibt ein Video, wo er auf seinem auf 70km/h übersetzen Skateboard steht und das Ding läuft absolut sauber
an. Er schreibt, in den meisten Fällen braucht es nur ein bis zwei Kommutierungen, bis die Rotorposition "gefunden" ist und der Regler aus dem Startprogramm heraus ist.

Beim Bremsen macht er wohl auch irgendwas anders, es soll mehr Energie zurück in den Akku fliessen als bei "herkömmlichen" Reglern und es gibt auch nicht dieses komische Geräusch beim Bremsen.

Elektrisches RPM Limit soll wohl um die 100.000 RPM liegen.



Hier noch links zu einem Thread im Endless-Sphere Forum:
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=35&t=63540
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=31&t=66958


Hier gibt's das Ding im Rahmen eines BETA-Programms für ca. 150EUR zu kaufen:
http://www.enertionboards.com/electric-skateboard-parts/vesc-beta-membership/


Video von dem Regler in einem 1/8 buggy:
http://www.youtube.com/watch?v=3puKPFVUfdc

Configuration tutorial:
http://www.youtube.com/watch?v=17CSl1iXYE8

Video was das Anfahren auf einem Skateboard auf 70km/h übersetzt zeigt:
http://www.youtube.com/watch?v=MfNcHmt_avE

[Lizard]

Die Dinger gibt's nun auch zu kaufen.

Hier aus Schweden vom Entwickler direkt, nur fertig aufgebaute Platine, ohne Kabel, Stecker/Buchsen und Kondensatoren:
http://vedder.se/2015/01/vesc-open-source-esc/
115EUR plus 20EUR Versand.


Oder hier aus Australien in fertig aufgebaut mit Kabeln/Steckern/Buchsen, Kondensator und Schrumpfschlauch:
http://www.enertionboards.com/electric-skateboard-parts/vesc-beta-membership
112EUR plus 18EUR Versand



Ansonsten habe ich noch gelesen, dass man die FETs gegen diese 40V Modelle (mit geringerem Widerstand) tauschen kann wenn man nur bis 8S braucht:
http://www.mouser.de/ProductDetail/International-Rectifier/AUIRFS8409-7P/?qs=jrjnRtnZuRtWtVueC7iZnQ%3D%3D

[gleich hebt er ab]

Äh, ich hab da mal kurz drübergelesen, da muß man sich mal intensiver mit befassen.
Ist ja ne spannende Sache!
_________________
Der Unsterbliche: Robitronic Hurricane mit castle XLX und TP 4070 4D 2050kV (Fluxkompensator) @ 2x3s SLS 5000 40/45C

[esk8.de]

Hallo an alle,
ich habe eine gute Nachricht an alle die sich für den VESC
interessieren.
Es gibt jetzt auch einen Deutschen Lieferanten.

Unter esk8.de findet ihr die aktuelle Weiterentwicklung
des VESC 4.10

[DerAttila]

Voltage: 8V – 60V (Safe for 3S to 12S LiPo).


Da scheint aber ein Fehler zu sein, denn 3s sind 11,1 Volt und 60 Volt entspricht 16s. 12s wären 44,4 Volt.

[amigaman]

Aber 2S sind nur 7V, das reicht knapp nicht.
Das ist m.E. der größte Nachteil: Das Teil ist nicht für kleine Fahrzeuge geeignet, obwohl gerade da die Vorteile gut nutzbar wären.

Und 12S sind immerhin auch schon 50,4V max. und ein bissel Reserve brauchts für Generatorbetrieb und die Elkos auch.
Mit 16S kannst du nur leere Zellen anschließen!
_________________
Gruß, Jens

Meins: Traxxas Summit @ 2x 2S 7,6Ah LiPo | Vaterra Twin Hammers @ 2S 4,2Ah LiPo
Sohn: Traxxas Stampede @ 2S 5,8Ah LiPo

[Lizard]

Sind die Regler komplett made in Germany? Also Platinen kommen aus Deutschland und die werden auch in Deutschland bestückt?

Welche Komponenten wurden verwendet, _genau_ die gleichen wie in der BOM bzw. die Teile von Mouser?

Könntest Du ein paar klare hochauflösende Bilder posten, wo man die Platinen und deren Bestückung genau sieht? Die Bilder auf der Seite sind zwar hochauflösend, aber etwas grieselig.

Edit: Gerade gesehen, da gibt's auch 'ne deutsche Anleitung:
http://www.hellray.de/anleitungen/anleitung-vesc/

[esk8.de]

Hier eine andere Aufnahme, unter der Lupe etwas schwierig:
http://www.hellray.de/s/cc_images/cache_2454828913.jpg?t=1448115570
http://www.hellray.de/s/cc_images/cache_2454828913.jpg?t=1448115570

Zur Voltzahl: die Voltzahl entspricht den technischen Möglichkeiten, die "Übersetzung" in LiPo Zellen ist nur ein Anhaltspunkt und nicht wörtlich zu nehmen.

Die Leiterplatten werden komplett in Deutschland gefertigt und auch hier maschinell mit den original Mouser Teilen bestückt. Die Mouser Teile erhöhen zwar die Kosten, sind aber verlässlicher als "gleichwertige" Komponenten.

Und jeder VESC wird von Hand getestet und erst dann versandt.

Weitere zukünftige Optionen (z.B. nrf24l01+ Implementierung und Smartphone Anbindung/BLDC-Tool) sind in Entwicklung und werden sukzessive angeboten.