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Hacking Icaro – il motor controller o centralina

Posted in minicar elettriche by jumpjack on 12 giugno 2019

Premessa

La mia Greengo/Zhidou/Xindayang Icaro modello A1 monta un motor controller della Kelly di tipo KHB72701C, alimentata dai 12V della batteria di servizio e dai 72V della batteria di trazione, che regge 350A continui e 700A di picco (max un minuto).

Considerando un’alimentazione di 72V nominali (che arriva anche a 80V reali a batteria piena), queste correnti corrispondono a 25-28kW continui e 50-56 kW di picco, a fronte dei 6 kW continui assorbiti dal motore della A1 (8 kW di picco nominalmente, che io ho portato a 12 kW riprogrammando il controller).

 

La comunicazione seriale

Oggi finalmente sono riuscito ad avere dalla Kelly un’informazione davvero preziosa: il protocollo di comunicazione tramite porta seriale RS232!

Normalmente usavo la porta seriale per riprogrammare i vari parametri (corrente massima, velocità massima, frenata rigenerativa), tramite l’apposito SW gratuito della Kelly, ma con queste nuove informazioni diventa ora anche possibile leggere una bella quantità di dati:

  1. current physical switch input status
  2. the current Hall sensor “A” signal status
  3. the current Hall sensor “B” signal status
  4. the current Hall sensor “C” signal status
  5. Copying flash data to ram before flash data reading operation
  6. controller’s model no
  7. controller’s SW version (BCD format)
  8. controller’s Throttle low-end dead zone
  9. controller’s Throttle high-end dead zone
  10. controller’s Brake low-end dead zone
  11. controller’s Brake high-end dead zone

E poi i livelli di questi valori analogici:

Gruppo 1 (comando ETS_A2D_BATCH_READ)

0. Brake (posizione pedale freno)

  1. TPS (posizione pedale acceleratore)
  2. Motor temperature
  3. Control power
  4. Vs (tensione di riferimento di 5V dei sensori di hall)
  5. B+ (tensione batteria di trazione)
  6. Controller’s temperature
  7. Ia
  8. Ib
  9. Ic
  10. Va
  11. Vb
  12. Vc
  13. H_Temperature
  14. V+ (tensione alimentazione motor controller – 12V nominali)
  15. L_Temperature

 

Gruppo 2 (Comando ETS_MONITOR):

0. n/a

  1. n/a
  2. Controller’s temperature in gradi Celsius
  3. B+ (tensione batteria di trazione)
  4. TPSx (?)
  5. BRAKEx (?)
  6. n/a
  7. I (phase current)
  8. zero current (?)

E infine:

  • 9. MSB of controller’s error state
  • 10. LSB of controller’s error state
  • 11. MSB of mechanical speed in RPM
  • 12. LSB of mechanical speed in RPM

La numerazione è quella della stringa di risposta del controller.

I codici di errore

La codifica dei codici di errore è piuttosto complicata, e si basa su questa tabella:

data[9]M 7 6 5 4 3 2 1 0 data[9]L
0x44 0x43 0x42 0x41 0x34 0x33 0x32 0x31
data[10]M 7 6 5 4 3 2 1 0 data[10]L
0x24 0x23 0x22 0x21 0x14 0x13 0x12 0x11

La sua interpretazione è parecchio complicata, ho provato a semplificarla, innanzitutto affiancando le due sotto-tabelle relative a data[9] e data[10], che sono MSB e LSB della word, risultando così questa tabella:

Le istruzioni dicono “if(data[9] << 8) | data[10]=0x4008,The corresponding error code is 0x43and 0x14.”.

Cioè, “se il numero che si ottiene affiancando data[9] e data[10] come nella tabella qui sopra è uguale a 0x4008, vuol dire che il codice di errore è ‘0x43 e 0x14′

Questo perchè 0x4008 si può scomporre in 4 – 0 – 0 – 8, che in binario diventa 0100 – 0000 – 0000 – 1000, e mettendo questa fila di 1 e 0 sotto la tabella, si ottiene che bisogna considerare le sole caselle in coincidenza degli 1, ottenendo quindi appunto 0x43 e 0x14.

Al momento però non dispongo ancora di una tabella che dica cosa significhino questi numeri, vedrò se riesco a farmela dare.

Intanto però ecco un’altra tabella, che riassume tutti i comandi elencati nella nota tecnica che mi hanno mandato:

 

La tabella sopra descrive il formato della stringa di comando da inviare sulla seriale, quella sotto la risposta ricevuta.

A me pare che le caselle rosse siano sbagliate, perchè dicono che il comando dovrebbe essere lungo un byte ma io ne vedo 2, quindi dovrò chiedere chiarimenti… anche se al momento lo stato dei sensori di hall è decisamente la cosa che mi interessa di meno.

Le ultime due righe della tabella sotto, anche se si leggono poco, contengono i dati descritti estesamente a inizio articolo.

Adesso devo “solo” o trovare un programma per leggere/scrivere dati grezzi sulla seriale,… o scrivermelo.

La documentazione

Cercando su google il titolo del documento che la Kelly mi ha mandato ho trovato due link utili:

C’è poi anche la risposta a un mio vecchio post su Endlesssphere, che suggerisce che le Kelly aderiscano allo standard SAE J1939-21 , che permetterebbe di leggere questi dati:

[*]The running direction
[*]The high and low speed
[*]Mode selection
[*]Speed low byte (motor rpm)
[*]Speed high byte (motor rpm)
[*]Low power consumption mode
[*]Subtotal mileage. low byte
[*]Subtotal mileage. high byte
[*]Fault code
[*]DC voltage- low byte
[*]DC voltage – high byte
[*]Motor current- low byte
[*]Motor current – high byte

Questo potrebbe essere un dispositivo utile per collegarsi al CANBUS, tramite PC o tramite Arduino:

https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/can-bus-module-shield-tutorial-for-arduino-raspberry-pi-intel-galileo