電動車控制器

1、電動車控制器 電動車電動車控制器控制器 隨著社會的發(fā)展，電動車以其安全、 快捷、方便、易于操作、易于維修、價格低廉、適用人群廣泛等優(yōu)勢，被越來越多的人們所青睞。其電動車的工作穩(wěn)定性及安全是生產(chǎn)廠家一直在關(guān)心的。而控制器則是整個車子的核心。 目錄控制器工作原理控制器工作原理控制器種類控制器種類2 控制器常用功能和保護(hù)功能控制器常用功能和保護(hù)功能3 控制器常見故障分析與建議控制器常見故障分析與建議4控制器的技術(shù)要求控制器的技術(shù)要求5 電動車四大件及相互間的關(guān)系電動車四大件及相互間的關(guān)系6 小結(jié)小結(jié)71 一、控制器的工作原理一、控制器的工作原理 控制器控制器(MCU),驅(qū)動驅(qū)動,電機(jī)繞組及霍兒位置傳

2、感器：電機(jī)繞組及霍兒位置傳感器： 控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 控制器功率管控制器功率管控制器單片機(jī)（控制器單片機(jī)（MCU） 控制器功率管控制器功率管鋁合金散熱片鋁合金散熱片 二、控制器的種類二、控制器的種類現(xiàn)市場常用的現(xiàn)市場常用的5種智能控制器和一種新型的控制器種智能控制器和一種新型的控制器方波控制器：方波控制器：采用霍爾傳感器采集轉(zhuǎn)子位置，以此為基準(zhǔn)信號控制繞組強制換相而達(dá)到讓電機(jī)轉(zhuǎn)動，因為它的技術(shù)成熟，也是市場上普遍使用的控制器。缺點是：方波控制器對于整個電動車來說，電機(jī)換相導(dǎo)致電流突變而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動較大，使車子啟動噪音大且不平穩(wěn)，起步扭矩小，效率不高。1. 零功耗控制器：零功耗控制器：

3、把電源鎖鑰匙關(guān)掉，然后按一下車把上的防盜鍵?？刂破鬟M(jìn)入防盜預(yù)警狀態(tài)，強行推動電機(jī)時，觸發(fā)控制器里單片機(jī)工作，喇叭會發(fā)出 報警聲并鎖死電機(jī)。 3.3.無霍爾控制器：無霍爾控制器：因為沒有霍爾傳感器件，所以采用的是一種反向電壓的模糊計算方式而達(dá)到換相，這種控制器一般用在維修市場，特點是：免去了配對相位的麻煩，裝上就能使用。缺點是：因沒有霍爾傳感器件，所以起步有死角，效率比方波控制器還低。此類型控制器也逐漸被市場所淘汰。4.智能雙?？刂破鳎褐悄茈p?？刂破鳎弘p模，顧名思義就是兩種工作模式，普通方波控制+無霍爾控制，在普通狀態(tài)下，控制器可自動識別電動車電機(jī)的換相角度，霍爾相位和電機(jī)輸出相位，當(dāng)電動車在正

4、常行駛時，出現(xiàn)霍爾故障或者霍爾器件壞掉時，可以自動檢測到并平滑的過渡到無霍爾模式，方便用戶將車騎到維修店，維修好后又能自動切換回有霍爾狀態(tài)。這種控制器擠掉了老的單純的無霍爾控制器，成為二級維修市場的主要產(chǎn)品。有部分整車公司也在使用這種控制器。5.正弦波控制器：正弦波控制器：正弦控制器是理想的控制器模式，基于空間矢量變頻控制算法，控制器轉(zhuǎn)換效率高，能有效減少控制器溫升和延長電池續(xù)航里程，解決了車子在起步時出現(xiàn)的抖動和不平穩(wěn)而且起步扭矩大，效率高，但溫升較快，對控制器本身的器件都是考驗，要配合正弦電機(jī)才能達(dá)到最佳的效果。6.總線控制器：總線控制器：一種新型的控制方式，內(nèi)部同樣是采用方波橋式開關(guān)電路

5、，整車的儀表和控制器是配合使用，車身前后電路連接，中間只有三根線，一根電源正，一根電源負(fù)，一根通訊線，采用的是汽車總線技術(shù)。因其線束少了，節(jié)點少了，故障點也就少了。 三、控制器常用功能三、控制器常用功能 3.1常用功能：常用功能： 1、自檢功能：、自檢功能：控制器只要在上電狀態(tài)，就會自動檢測與之相關(guān)的接口狀態(tài)，如轉(zhuǎn)把，剎把或其它外部開關(guān)等等，一旦出現(xiàn)故障，控制器自動實施保護(hù)，充分保證騎行的安全，當(dāng)故障排除后控制器的保護(hù)狀態(tài)會自動恢復(fù)。 2、啟動方式、啟動方式：軟啟動和硬啟動。軟件啟動：可以保護(hù)電池，保護(hù)電機(jī)，起步平緩。硬啟動：在起步時的電流是不可控的過載電流，起步生猛，對電池同電機(jī)傷害極大 3

6、、防盜功能、防盜功能：針對控制器而言分兩種，一種是分體式的，和一體式的。車子在防盜狀態(tài)下，電機(jī)在受到外力轉(zhuǎn)動或者車身受到外界的震動時，車子均可發(fā)出報警，同時鎖死電機(jī)。 4、電子剎車：、電子剎車：控制器使電機(jī)產(chǎn)生和電機(jī)運行方向相反的機(jī)械能，起到縮小制動距離、保護(hù)機(jī)械制動裝置的效果。 5、反充電功能：、反充電功能：在剎車、減速或下坡滑行時控制器將電機(jī)產(chǎn)生的能量反饋給電池，起到充電的效果，延長電池壽命，增加了續(xù)航里程。 6、防飛車功能：、防飛車功能：電動車控制器不會因轉(zhuǎn)把或線路故障引起飛車現(xiàn)象。提高了系統(tǒng)的安全性。 7、1+1助力功能：助力功能：能自動檢測中軸轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了在騎行中輔以動力，讓騎行者感

7、覺輕松。 8、巡航功能：、巡航功能：分自動巡航和手動巡航，能根據(jù)需要自行選擇，進(jìn)入巡航的時間，穩(wěn)定行駛速度，無須手柄控制。 9、限速功能：、限速功能：按下限速開關(guān)，電動車只能以不超過20km/h的速度行使。 3.2保護(hù)功能保護(hù)功能： 1、過流保護(hù)、過流保護(hù)：控制器時刻在對電源線，電機(jī)相線，內(nèi)部功率器件和MOS管進(jìn)行檢測，出現(xiàn)電源短路、電機(jī)相線短路或有MOS管燒壞時能及時停止輸出，防止控制器燒壞或擊穿更多MOS管。有效的保護(hù)控制器和電池。 2、欠壓保護(hù)、欠壓保護(hù)：當(dāng)電池電壓低于控制器設(shè)定的電壓值時，控制器停止輸出，進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，保護(hù)電池，防止電池過放而減少使用壽命或損壞。 3、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、堵轉(zhuǎn)

8、保護(hù)：控制器能自動判斷電機(jī)在過流時是處于完全堵轉(zhuǎn)狀態(tài)還是在運行狀態(tài)或電機(jī)短路狀態(tài)，如果過流時是處于運行狀態(tài)，控制器將限流值設(shè)定在固定值，以保持整車的驅(qū)動能力；如電機(jī)處于純堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，則控制器2秒后將限流值控制在10A以下，起到保護(hù)電機(jī)和電池，節(jié)省電能；確保控制器及電池的安全。 四、控制器常見故障分析四、控制器常見故障分析 影響控制器性能的因素從表現(xiàn)形式來看，一般有以下影響控制器性能的因素從表現(xiàn)形式來看，一般有以下四種四種： 1、控制器功率管損壞、控制器功率管損壞：一般有以下幾種可能：電機(jī)損壞引起的；功率管本身的質(zhì)量差或選用等級不夠引起的；安裝或振動松動引起的；電機(jī)過載引起的；功率管驅(qū)動電路損壞或

9、參數(shù)設(shè)計不合理引起的。應(yīng)改進(jìn)驅(qū)動電路設(shè)計，選用匹配的功率器件。 2、控制器內(nèi)部供電電路損壞：、控制器內(nèi)部供電電路損壞：一般有以下幾種可能：控制器內(nèi)部電路短路；外圍控制部件短路；外部引線短路。出現(xiàn)這種情況應(yīng)改進(jìn)電源電路的布局，設(shè)計單獨的供電電路，與大電流工作區(qū)域分開。各引出線做短路保護(hù)并附接線說明。 3、控制器工作時斷時續(xù)：、控制器工作時斷時續(xù)：一般有以下幾種可能：器件本身在高溫或低溫環(huán)境下參數(shù)發(fā)生漂移；控制器總體設(shè)計功耗大，導(dǎo)致某些器件局部溫度過高而使器件本身進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；接觸不良。出現(xiàn)這種現(xiàn)象應(yīng)選用耐溫適合的元件，降低控制器整體功耗，控制溫升。 4、控制器連接線老化磨損及接插件接觸不良或脫、

10、控制器連接線老化磨損及接插件接觸不良或脫落引起控制信號丟失：落引起控制信號丟失：一般有以下幾種可能：線材選擇不合理；對線材的保護(hù)不完善；接插件的選型不好；線束與接插件的壓接不牢。線束與接插件之間，接插件與接插件之間應(yīng)連接可靠，應(yīng)做到耐高溫、防水、抗震，防氧化，防磨損。五、控制器的技術(shù)要求五、控制器的技術(shù)要求 1.外觀要求 控制器外觀應(yīng)光潔、平整、無裂痕、毛刺飛邊、銹蝕等工藝缺陷、連接緊固、引出線應(yīng)完整無損、標(biāo)簽字跡和內(nèi)容應(yīng)清晰無誤，且不得脫落。 2.標(biāo)志 應(yīng)具有制造廠標(biāo)志或廠家代理、標(biāo)志、產(chǎn)品型號或規(guī)格、額定電壓、限流值、欠壓值、轉(zhuǎn)把電壓、相位角、剎車方式、特殊功能標(biāo)注及相關(guān)內(nèi)容標(biāo)注。 3.控

11、制器引出線長度要求： 3.1控制器引出線要求：應(yīng)露出控制器長150mm(不含插件尺寸)。 3.2 控制器出線要求：線位及線色應(yīng)符合個型號控制器出線圖要求。 3.3線徑要求：相線與主電源線采用耐高溫線，截面積應(yīng)不小于2.5mm、電門鎖線截面積不應(yīng)小于0.75mm、其余功能線截面積不應(yīng)小于0.3mm。 3.4各功能接插件護(hù)套需全部采用阻燃耐高溫材料，接插件需全部采用標(biāo)準(zhǔn)磷銅鍍鎳材料接插件。 3.5各接插件拉脫力應(yīng)大于50N。 4.絕緣介電強度 控制器電源輸入線與機(jī)殼之間應(yīng)能承受50HZ或60HZ實際正弦波形電壓500V，5MA,歷時1分鐘，無擊穿現(xiàn)象。 5.絕緣電阻 控制器導(dǎo)電部分對外殼之間的常態(tài)

12、絕緣電阻應(yīng)大于等于100M。 6.耐高溫性能 溫度在602，額定負(fù)載條件下，控制器持續(xù)運行2小時后應(yīng)能正常工作，其絕緣電阻不小于2 M。 7.低溫性能 當(dāng)恒溫-101時，不通電持續(xù)2小時后，絕緣電阻應(yīng)大于等于20 M，控制器應(yīng)能正常工作。 8.調(diào)速功能 當(dāng)控制器接受1.2V4.1V調(diào)速信號或等效數(shù)字信號時，應(yīng)能對所控電機(jī)進(jìn)行連續(xù)平穩(wěn)的無級調(diào)速。 9.制動斷電功能 當(dāng)制動器進(jìn)行制動動作時，控制器應(yīng)能接受制動信號，并立即切斷電機(jī)的供電電源。 10.電機(jī)轉(zhuǎn)速信號 在額定電壓情況下電機(jī)轉(zhuǎn)速由低到高時控制器同時輸出相線信號轉(zhuǎn)速電壓：36V控制器013V。 11.欠壓保護(hù)功能 控制器應(yīng)具有欠壓保護(hù)功能，3

13、6V控制器欠壓點：32.5V。 12.防盜功能 控制器應(yīng)具有智能選擇鎖電機(jī)模式的防盜功能，及由控制器內(nèi)部智能識別鎖電機(jī)模式，要求不同型號廠家電機(jī)都能智能識別并鎖住電機(jī)。 13.相線短路功能 電機(jī)在運行過程中任意短路電機(jī)相線，控制器應(yīng)無損壞。 14.反充電保護(hù) 電動車正常運行后關(guān)閉電門鎖，控制器不會受到反電勢的沖擊而損壞功率管。 15.溫升要求 在常溫、額定負(fù)載條件下，運行30分鐘，控制器性能正常，外殼溫升不得超過50度 。 16.疲勞實驗 將電機(jī)加載到最大輸出功率時，連續(xù)工作4小時控制器應(yīng)無損壞； 將電機(jī)加栽到100轉(zhuǎn)/分時，連續(xù)工作15分鐘，控制器應(yīng)無損壞。（允許控制器內(nèi)部保護(hù)） 17.堵轉(zhuǎn)

14、保護(hù)功能 在電機(jī)加載停止轉(zhuǎn)動后3-5秒鐘起到保護(hù)作用。 18.限流值 最大輸出限流：標(biāo)稱的限流值1A。 19.控制器防水性能 在水深30CM水里，浸泡30分鐘應(yīng)無進(jìn)水現(xiàn)象。 控制器測功曲線圖：控制器測功曲線圖：六、電動車四大件六、電動車四大件1、控制器、控制器：控制器是控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的部件，也是電動車電氣系統(tǒng)的核心，具有欠壓、限流、過流保護(hù)、多種騎行模式和整車電氣部件自檢功能。控制器是電動車能量管理與各種控制信號處理的核心部件。2、充電器：、充電器：給蓄電池充電，將市電轉(zhuǎn)換成直流電并控制其電流和電壓充入蓄電池貯存起來。當(dāng)前電動車所配置的充電器多屬于傳統(tǒng)的三段式充電器：恒流-恒壓-涓流（浮充）。充

15、電開始時，先恒流充電，迅速給電池補充能量；等電池電壓上升以后，轉(zhuǎn)為恒壓充電，此時電池能量緩慢補充，電池電壓繼續(xù)上升； 達(dá)到充電器的充電終止電壓值時，轉(zhuǎn)為涓流充電，小電流充電以保養(yǎng)電池和供給電池的自放電電流。但是沒能解決溫度變化導(dǎo)致電池最高充電電壓值隨著變化的問題，正是因為如此，電池夏季過充，冬季欠充造成鉛酸電池缺水和硫酸鹽化，使得電池壽命受到嚴(yán)重?fù)p害。為了讓這一現(xiàn)象不發(fā)生，應(yīng)該給充電器加溫度檢測。充電電壓分析圖：充電電壓分析圖：3、電池：電池：是電動車動力來源，用于供給電機(jī)電能。現(xiàn)常用的有鉛酸電池和鋰離子電池。 鉛酸電池鉛酸電池：傳統(tǒng)的鉛酸電池憑借成熟的技術(shù)和較低的價格占據(jù)了市場上的主流，在5年內(nèi)這種格局難以改變。鉛酸電池的兩大鉛酸電池的兩大“殺手殺手”： 失水：電池因長期處于過充電狀態(tài)，電解液中的水被電解成H2（氫氣）和O2（氧氣），導(dǎo)致電池因電解液干涸而失效！ 硫化：長期充電不足使得PbSO4（硫酸鉛）結(jié)晶附著在極板上，導(dǎo)電性差的結(jié)晶阻礙了極板活性物質(zhì)和電解液的反應(yīng)，使電池容量下降、內(nèi)阻增大。四大件相互關(guān)系四大件相互關(guān)