Эксплуатация подогрева на мотоцикле или контроллер подогрева

После нескольких месяцев эксплуатации, готов поделиться своими впечатлениями. Для полноты картины: езжу каждодневно, в любую погоду, до температуры +3-5°С.

Мотоцикл с установленным подогревом сиденья и ручек – YAMAHA XJ600S – тестовый пробег около 3т.к. Мотоцикл с установленным подогревом ручек – HONDA VFR800 – тестовый пробег около 6т.к. 

Выводы:

1. Подогрев ручек.
Эффективно использовать при температуре ниже 15-18°С. Однако так же крайне помогают в дождливую погоду и в ночное время. При активной езде, с частым воздействием на ручки сцепления и тормоза, пальцы рук достаточно быстро замерзают. Однако даже при использовании тонких перчаток, постоянно согревается внутренняя часть ладони возле лучезапястного сустава.  К примеру, в поездке на 200 км, в моросящий дождь, при температуре +10°С, пальцы рук сохраняли чувствительность и подвижность.

Подогрев с сопротивлением 16.5 Ом на ручку, что соответствует 11 Вт мощности, оказался недостаточен. Греет хорошо, но запаса практически нет. Вариант с сопротивлением 13.6 Ом, что соответствует 13.5 Вт мощности, оказался более теплым.

Опыт эксплуатации показал, что градаций нагрева должно быть максимум 4.

2. Подогрев сиденья.

Подогрев сиденья, очень вредная вещь, особенно когда ее нет. Попробую объяснить – перегрев паховой области выше 25-27 градусов (данные интернет)  вреден для мужчин. В тоже время переохлаждение тоже не на пользу. Т.е. садиться на горячее и холодное вредно.

Установленный нагреватель, выпотрошенный из “Емеля УК”, так нагружал генератор, что проседала бортсеть мотоцикла. В то же время грел он беспощадно. Как решение — максимальный уровень подогрева был установлен в 20%. В итоге, при +12 и ниже, при максимальном подогреве ехать стало значительно комфортнее. Все-таки права забытая русская пословица «Держи голову в холоде, а руки и ж..пу в тепле».

Потребляемая мощность в 80 Ватт это очень много, особенно если учесть, что пассажирское сиденье греет воздух позади водителя. Я бы предложил ставить 25Вт для водителя и 15Вт для пассажира, непременно с раздельным регулированием и контролем температуры – но это непростое решение.

Необходимость подогрева так же зависит от конструкции мотоцикла. Сравнить хотя бы классик, продуваемый всеми ветрами и турист, где водитель находится в турбулентной яме.

На VFR, к примеру, пока не возникало мысли: «Эх-х-х, вот бы подогрев еще…», обтекатель эффективно справляется со своей задачей.

Градаций нагрева должно быть максимум 3.

Напряжение бортсети при включенных фарах и включенных подогревах сиденья и ручек  было в допустимой норме – 13.4..13.8В.

Контроллер подогрева

 После установки подогрева ручек и сиденья для мотоцикла нужно было делать контроллер для управления всем этим добром. Чем я руководствовался при проектировании уже не важно, но в итоге получилось вот такая структурная схема:

PIC_1

Что где:

  1.  – блок управления – меряет окружающую температуру, влажность, напряжение и выводит эти данные на LCD экран. По нажатию кнопок, выводит на экран текущие значения уровня подогрева руля и сиденья. Так же индицирует факт повреждения выходных транзисторов;
  2.  – силовой блок – в нем находятся два силовых транзистора, драйвер для их управления, светодиоды индикации и элементы контроля аварии;
  3.  – АКБ.

Схема соединений:PIC_2

Все соединения выполнены таким образом, что бы можно было снять любой блок с минимальными усилиями.

Далее были все круги проектирования и написания программы работы микроконтроллера. На выходе получилось следующее.

 Фотографии блоков

Блок управления:

PIC_3

Слева индикатор TIC33M, посредине датчик температуры и влажности SHT21, справа разъем для питания управления и контроля.

PIC_4

Слева внизу, узел защиты линий управления – выдерживает КЗ на + и – АКБ без повреждений блока. Слева посредине-вверху – узел питания – выдерживает переполюсовку питания и перенапряжение поле 22В. Посредине микроконтроллер.

Силовой блок:

PIC_5

Можно выделить только светодиоды индикации включения подогрева.

PIC_6

Слева два силовых транзистора с TVS-диодами защиты от перенапряжения, драйвер для транзисторов. Выдерживает без повреждения переполюсовку питания.

Конструктивно все выполнено в двух пластиковых корпусах, необходимые разъемные соединения пыле-влагозащищенные. Платы после проверки работоспособности покрыты лаком.

PIC_7

PIC_8

PIC_9

PIC_10

Блоки, установленные на мотоцикле. Обратите внимание на чистоту подседельного пространства после 300 км дождливого дальнячка.

PIC_11

PIC_12

Принцип работы

 При незаведенном двигателе, контроллер отображает напряжение питания (напряжение на АКБ). После запуска двигателя, контроллер переходит в рабочий режим, при этом отображает на экране текущую температуру, влажность и напряжение АКБ.

При нажатии кнопок, производится перебор уровней подогрева, при этом на индикаторе отображается его уровень, одновременно с включением подсветки самого индикатора.

При выключении двигателя, через 10 секунд выключается подогрев. При более коротком выключении (заглохший двигатель), сброс подогрева не производится.

 Опыт эксплуатации

Кнопки – пришлось несколько раз переписывать алгоритм работы блока, пока не добился «слепого» включения, т.е. не глядя на индикатор можно было выбрать уровень подогрева или выключить его вовсе. Но процесс требовал убирать левую руку с руля на 3-10 секунд.

Режим работы такой: два типа нажатия – более 0.8 секунды и более 2 секунд. Короткое нажатие увеличивает уровень подогрева на 1 (1-2-3-4), длинное нажатие выключает подогрев. Так же при этом включается подсветка.

При нажатии менее 0.8 секунды включается подсветка, а на индикатор выводится информация о текущем значении подогрева.

Индикатор – при разработке искал самый маленький из быстродоступных индикаторов. В итоге выбор пал на LCD TIC33M. Маленький, с широким температурным диапазоном, единственный минус – нет подсветки. Установленная за индикатором подсветка хорошо читалась «на столе», но была абсолютно бесполезна вечером и в движении.

Ток потребления, почти совпал с расчетным и составил 1.8мА. Т.е. мотоцикл можно оставить на месяц-полтора и при этом АКБ будет в норме.

 Эпилог

 По опыту эксплуатации, выделю требования и пожелания к работе системы:

  • — раздельный подогрев сидений для водителя и пассажира;
  • — показания уровня подогрева должны легко читаться;
  • — подогрев должен легко включаться и выключаться, идеально, без отрыва глаз от дороги;
  • — выключение подогрева и переход в режим пониженного потребления по выключению зажигания, идеально полное выключение;
  • — выключение подогрева и переход в режим пониженного потребления при уменьшении напряжения ниже заданного порога;
  • — контроль и индикация аварийных ситуаций (обрыв и КЗ нагрузок, внутренние повреждения);
  • — индикация состояния контроллера.
  • — минимум соединений, при возможности отключить каждый элемент;
  • — минимум кабелей;
  • — короткие соединения силовых цепей;
  • — минимальное потребление энергии;
  • — минимальные габариты.

Это дополненный список, скорректированный после испытаний и результатам эксплуатации.

Несмотря на рабочий экземпляр и устойчивую его работу, утверждать, что в проект жизнеспособен, не могу. Есть ряд серьезных недостатков:

  • — дороговизна;
  • — сложность;
  • — эксплуатационные недостатки.

Ну и напоследок принципиальная схема. Обращаю внимание, схема представлена в целях ознакомления, номиналы некоторых элементов изменены в процессе настройки блоков, так же есть незначительные изменения в самой схеме — STX-MOTOHEAT — схема в формате PDF.

16.11.2014

Ответить