電動(dòng)車(chē)維修技術(shù)與原理

電動(dòng)車(chē)維修技術(shù)與原理電動(dòng)車(chē)維修技術(shù)與原理/電動(dòng)車(chē)維修技術(shù)與原理電動(dòng)車(chē)維修技術(shù)及原理首先要了解一下電動(dòng)車(chē)的整體電路組成電動(dòng)車(chē)電氣原理圖(無(wú)刷電機(jī)）新增電動(dòng)自行車(chē)電原理圖電動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)把，閘把的結(jié)構(gòu)，信號(hào)特征及改制1．轉(zhuǎn)把的形式、信號(hào)特征及其信號(hào)改制

電動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)把有3根引線：分別是電源（+5V），地線,轉(zhuǎn)把信號(hào)線（線形連續(xù)變化信號(hào)）。

電動(dòng)車(chē)上使用的轉(zhuǎn)把有光電轉(zhuǎn)把和霍耳轉(zhuǎn)把兩種，目前采用霍耳轉(zhuǎn)把的電動(dòng)車(chē)占絕大多數(shù)?；舳D(zhuǎn)把的內(nèi)部電路如圖:常見(jiàn)線性霍爾元件型號(hào)有3501350335083515351635173518

霍耳轉(zhuǎn)把輸出電壓的大小,取決于霍耳元件周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，改變了霍耳元件周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度，也就改變了霍耳轉(zhuǎn)把的輸出電壓。在電動(dòng)車(chē)上使用的霍耳轉(zhuǎn)把的信號(hào)有以下幾種：轉(zhuǎn)把的種類輸出電壓正把/5V供電反把／5V供電單霍耳轉(zhuǎn)把1.1-4.2(最多）4。2-1.1(少量)單霍耳轉(zhuǎn)把2.6-3.7（極少）3。7-2。6單霍耳轉(zhuǎn)把1—2.52。5—1單霍耳轉(zhuǎn)把2.5-44—2。5雙霍耳轉(zhuǎn)把0-55-0光電轉(zhuǎn)把0-5(少量)5—0

其中最常用的是以下兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)把:1—4。2V（俗稱正把),4。2-1V（俗稱反把）。兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)把中，是1。0V～4。2V的轉(zhuǎn)把占絕大多數(shù)。其它輸出電壓的轉(zhuǎn)把，目前市場(chǎng)中存在很少，已成為事實(shí)中的非標(biāo)產(chǎn)品，這種非標(biāo)的轉(zhuǎn)把在早期的電動(dòng)車(chē)上使用比較多。因此目前市場(chǎng)上通用的控制器絕大多數(shù)是識(shí)別1-4。2V轉(zhuǎn)把信號(hào)的產(chǎn)品。當(dāng)電動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)把或控制器需要維修更換時(shí)，一旦遇到轉(zhuǎn)把信號(hào)及控制器不匹配的情況時(shí)，這就需要對(duì)轉(zhuǎn)把進(jìn)行改制，使其輸出信號(hào)能匹配控制器。

轉(zhuǎn)把輸出信號(hào)改制：將轉(zhuǎn)把拆開(kāi)，改變轉(zhuǎn)把里面磁鋼工作面的極性，就可以改變轉(zhuǎn)把輸出的電位.如果轉(zhuǎn)把內(nèi)有兩個(gè)磁鋼,分別將兩個(gè)磁鋼都轉(zhuǎn)180°，再裝好;如果轉(zhuǎn)把內(nèi)只有1個(gè)磁鋼，將磁鋼取出，反轉(zhuǎn)180°后，裝好轉(zhuǎn)把，這樣就改變了轉(zhuǎn)把里面霍耳元件工作磁場(chǎng)的起始位置，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)把輸出信號(hào)的改制。如圖：2．閘把的形式及剎車(chē)信號(hào)及其信號(hào)改制

轉(zhuǎn)把信號(hào)是電動(dòng)車(chē)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，閘把信號(hào)是電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)信號(hào)。電動(dòng)車(chē)標(biāo)準(zhǔn)要求電動(dòng)車(chē)在剎車(chē)制動(dòng)時(shí)，控制器應(yīng)能自動(dòng)切斷對(duì)電機(jī)的供電。因此電動(dòng)車(chē)閘把上應(yīng)該有閘把位置傳感元件，在有捏剎車(chē)把動(dòng)作時(shí),將剎車(chē)信號(hào)傳給控制器，控制器接受到剎車(chē)信號(hào)后,立即停止對(duì)電機(jī)的供電。

電動(dòng)車(chē)閘把的位置傳感元件有機(jī)械式微動(dòng)開(kāi)關(guān)（分機(jī)械常開(kāi)和機(jī)械常閉兩種）和開(kāi)關(guān)型霍耳感應(yīng)元件(分剎車(chē)低電位和剎車(chē)高電位兩種）兩種。常見(jiàn)單極性開(kāi)關(guān)霍爾元件型號(hào)的型號(hào)有：312231233141314331443161324033613362

其典型內(nèi)部電路如下:（開(kāi)關(guān)霍耳元件電路原理圖)一般機(jī)械常開(kāi)的剎車(chē)信號(hào)是常高電位,當(dāng)剎車(chē)時(shí),閘把內(nèi)部的微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，其信號(hào)變成低電位。一般機(jī)械常閉的剎車(chē)信號(hào)是常低電位，當(dāng)剎車(chē)時(shí)，閘把內(nèi)部的微動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi),其信號(hào)變成高電位.一般電子低電位閘把的剎車(chē)信號(hào)是常高電位，當(dāng)剎車(chē)時(shí)，閘把內(nèi)部的霍耳元件信號(hào)翻轉(zhuǎn),其信號(hào)變成低電位。一般電子高電位閘把的剎車(chē)信號(hào)是常低電位，當(dāng)剎車(chē)時(shí)，閘把內(nèi)部的霍耳元件信號(hào)翻轉(zhuǎn)，其信號(hào)變成高電位。

剎車(chē)信號(hào)高低電位的變化，是控制器識(shí)別電動(dòng)車(chē)是否處于剎車(chē)狀態(tài),從而判斷控制器是否給電機(jī)供電。當(dāng)電動(dòng)車(chē)的閘把或控制器需要維修更換時(shí)，會(huì)遇到閘把信號(hào)及控制器不匹配的情況時(shí),這就需要對(duì)閘把進(jìn)行改制，使其輸出信號(hào)能匹配控制器。因此在維修實(shí)踐中,不論閘把的形式如何,也不論控制器識(shí)別何種剎車(chē)信號(hào)，應(yīng)做到能對(duì)各種形式的剎車(chē)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，以匹配成控制器能識(shí)別的信號(hào)。電動(dòng)車(chē)主要由電機(jī),控制器，電池，充電器四部分組成,人稱“四大件”所以接下來(lái)，從電機(jī)入手（電動(dòng)車(chē)）直流無(wú)刷電機(jī)的原理及控制

直流無(wú)刷電機(jī)在各個(gè)方面得到廣泛的應(yīng)用，處處都可以見(jiàn)到它們的蹤影,種類也很繁多，因?yàn)楸救藦氖碌氖请妱?dòng)車(chē)方面的行業(yè)，故在這里我們主要講講電動(dòng)車(chē)上直流無(wú)刷電機(jī)的原理和控制

它的結(jié)構(gòu)圖如下：（這是一個(gè)小型直流無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖)當(dāng)然電動(dòng)車(chē)上的無(wú)刷電機(jī)線圈更多，不過(guò)和下面介紹的原理是一樣的.這樣做的目的是為了簡(jiǎn)化，同時(shí)也是為了使大家更易于理解。

其實(shí)無(wú)刷電機(jī)的原理很簡(jiǎn)單，概括的說(shuō)就是：當(dāng)給內(nèi)置霍耳傳感器接通電源時(shí)，這些霍耳傳感器將信號(hào)輸入到控制器,其實(shí)這些信號(hào)間接反映了轉(zhuǎn)子所處的位置?？刂破鲗?duì)這些信號(hào)經(jīng)過(guò)判斷之后，作出相應(yīng)的輸出，并給相應(yīng)的線圈通電,通電產(chǎn)生了磁場(chǎng)。因?yàn)橥韵喑?，異性想吸的原理，定子和轉(zhuǎn)子就相對(duì)移動(dòng).普通無(wú)刷電機(jī)的定子是線圈(上面連有霍耳傳感器)，于是轉(zhuǎn)子(磁鋼及輪子）受迫轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)置霍耳傳感器的輸出信號(hào)便發(fā)生改變，控制器又輸出不同方向的電流而該輸出產(chǎn)生的磁場(chǎng)又剛好再次和固定磁場(chǎng)（磁鋼）同性相斥，異性相吸，結(jié)果再次迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，接著霍耳傳感器的輸出信號(hào)又再次發(fā)生改變。。.。。..這樣周而復(fù)使，輪子就不斷轉(zhuǎn)動(dòng)(每次霍耳信號(hào)改變,控制器產(chǎn)生的電流方向要及電機(jī)所要求的一致才行，也就是相序要匹配，輪子才會(huì)朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng))。電機(jī)內(nèi)部霍耳傳感器的正電源線即紅線一般接5－12v直流電。而以5V居多。霍耳的信號(hào)線傳遞電機(jī)里面磁鋼相對(duì)于線圈的位置，根據(jù)三個(gè)霍耳的信號(hào)控制器能知道此時(shí)應(yīng)該如何給電機(jī)的線圈供電（不同的霍耳信號(hào)，應(yīng)該給電機(jī)線圈提供相對(duì)應(yīng)方向的電流)，就是說(shuō)霍耳狀態(tài)不一樣，線圈的電流方向不一樣。二,無(wú)刷電機(jī)的運(yùn)行原理霍耳信號(hào)傳遞給控制器，控制器通過(guò)電機(jī)相線(粗線,不是霍耳線）給電機(jī)線圈供電,電機(jī)旋轉(zhuǎn)，磁鋼及線圈（準(zhǔn)確的說(shuō)是纏在定子上的線圈,其實(shí)霍耳一般安裝在定子上)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),霍耳感應(yīng)出新的位置信號(hào)，控制器粗線又給電機(jī)線圈重新改變電流方向供電,電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)（線圈和磁鋼的位置發(fā)生變化時(shí)，線圈必須對(duì)應(yīng)的改變電流方向，這樣電機(jī)才能繼續(xù)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，不然電機(jī)就會(huì)在某一個(gè)位置左右擺動(dòng)，而不是連續(xù)旋轉(zhuǎn)），這就是電子換相.

如圖所示

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5電動(dòng)自行車(chē)電機(jī)故障的檢修

電機(jī)的故障有機(jī)械故障及電氣故障兩大類，機(jī)械故障比較容易發(fā)現(xiàn)，而電氣故障就要通過(guò)測(cè)量其電壓或電流進(jìn)行分析判斷了。我們現(xiàn)在介紹電機(jī)常見(jiàn)故障的檢測(cè)及排除方法。

電機(jī)的空載電流大

將萬(wàn)用表置于直流20A擋位,將紅、黑表筆串聯(lián)接在控制器的電源輸入端。打開(kāi)電源,在電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,記錄下此時(shí)萬(wàn)用表的最大電流數(shù)值A(chǔ)1.

轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，使電機(jī)高速空載轉(zhuǎn)動(dòng)10s以上。等電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后，開(kāi)始觀察并記錄此時(shí)萬(wàn)用表的最大數(shù)值A(chǔ)2.

電機(jī)的空載電流=A2—A1

各種電機(jī)的無(wú)故障最大極限空載電流參考表如下：

當(dāng)電機(jī)的空載電流大于參考表極限數(shù)據(jù)時(shí)，表明電機(jī)出現(xiàn)了故障。電機(jī)空載電流大的原因有:

①電機(jī)內(nèi)部機(jī)械摩擦大。

②線圈局部短路。

③磁鋼退磁.

我們繼續(xù)往下做有關(guān)的測(cè)試及檢查項(xiàng)目，可以進(jìn)一步判斷出故障原因或故障部位。

二、電機(jī)的空載/負(fù)載轉(zhuǎn)速比大于1.5

打開(kāi)電源，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，使電機(jī)高速空載轉(zhuǎn)動(dòng)10s以上。等電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后,用手持式速度/轉(zhuǎn)速測(cè)量計(jì)測(cè)量此時(shí)電機(jī)的空載最高轉(zhuǎn)速N1。

在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，行駛200m距離以上，開(kāi)始測(cè)量電機(jī)的負(fù)載最高轉(zhuǎn)速N2?？蛰d/負(fù)載轉(zhuǎn)速比=N2÷N1

當(dāng)電機(jī)的空載/負(fù)載轉(zhuǎn)速比大于1.5時(shí)，說(shuō)明電機(jī)的磁鋼退磁已經(jīng)相當(dāng)厲害了，應(yīng)該更換電機(jī)里面整套的磁鋼,在電動(dòng)車(chē)的實(shí)際維修過(guò)程中一般是更換整個(gè)電機(jī)。

三、電機(jī)發(fā)熱

用非接觸式的紅外線溫度計(jì)，或萬(wàn)用表的溫度測(cè)量擋位（帶溫度測(cè)量的萬(wàn)用表），測(cè)量電機(jī)端蓋的溫度超過(guò)環(huán)境溫度25℃以上時(shí),表明電機(jī)的溫升已經(jīng)超出了正常范圍，一般電機(jī)的溫升應(yīng)在20℃以下。

電機(jī)發(fā)熱的直接原因是由于電流大引起的。電機(jī)電流I,電機(jī)的輸入電動(dòng)勢(shì)E1，電機(jī)旋轉(zhuǎn)的感生電動(dòng)勢(shì)（又叫反電動(dòng)勢(shì)）E2，及電機(jī)線圈電阻R之間的關(guān)系是：

I=（E1—E2）÷R

I增大，說(shuō)明R變小或E2減小了。R變小一般是線圈短路或開(kāi)路引起的。E2減小一般是磁鋼退磁引起的或者是線圈短路、開(kāi)路引起的.

在電動(dòng)車(chē)的整車(chē)的維修實(shí)踐中，處理電機(jī)發(fā)熱故障的方法，一般是更換電機(jī)。

四、電機(jī)在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部有機(jī)械碰撞或機(jī)械噪音

無(wú)論高速電機(jī)還是低速電機(jī)，在負(fù)載運(yùn)行時(shí)都不應(yīng)該出現(xiàn)機(jī)械碰撞或不連續(xù)不規(guī)則的機(jī)械噪音。不同形式的電機(jī)可以參考上表運(yùn)用不同的方法進(jìn)行維修。

五、整車(chē)行駛里程縮短,電機(jī)乏力

25℃環(huán)境溫度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，用不同形式的電機(jī)裝配的整車(chē),其續(xù)行里程不一樣,我們可以參照下表的數(shù)據(jù)下判斷整車(chē)的續(xù)行里程是否正常。表格里的數(shù)據(jù)是新電池充滿電時(shí)及新電機(jī)配合所跑出來(lái)的實(shí)際續(xù)行里程數(shù)的60%，如果實(shí)際行駛的里程數(shù)小于參考數(shù)，我們可以判定為整車(chē)的續(xù)行里程短.

整車(chē)乏力表現(xiàn)為電機(jī)上坡力量小，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，帶人試車(chē)速度明顯減慢。

整車(chē)?yán)m(xù)行里程短及電機(jī)乏力（俗稱電機(jī)沒(méi)勁）的原因比較復(fù)雜。但是當(dāng)我們排除了以上4種電機(jī)故障之后，一般說(shuō)來(lái)，整車(chē)?yán)m(xù)行里程短的故障就不是電機(jī)引起的了.這和電池容量的衰減，充電器充不滿電池，控制器參數(shù)漂移(PWM信號(hào)沒(méi)有達(dá)到100%）等有關(guān)，這些問(wèn)題我們?cè)谙旅娴南嚓P(guān)章節(jié)中介紹。

六、無(wú)刷電機(jī)缺相

無(wú)刷電機(jī)缺相一般是由于無(wú)刷電機(jī)的霍耳元件損壞引起的。我們可以通過(guò)測(cè)量霍耳元件輸出引線相對(duì)霍耳地線和相對(duì)霍耳電源的引線的電阻，用比較法判斷是哪只霍耳元件出現(xiàn)故障。

為保證電機(jī)換相位置的精確，一般建議同時(shí)更換所有的三個(gè)霍耳元件。更換霍耳元件之前，必須弄清楚電機(jī)的相位代數(shù)角是120°還是60°,一般60°相角電機(jī)的三個(gè)霍耳元件的擺放位置是平行的。而120°相角電機(jī)，三個(gè)霍耳元件中間的一個(gè)霍耳元件是呈翻轉(zhuǎn)180°位置擺放的。再來(lái)就是控制電路電動(dòng)車(chē)控制器的分類命名及通用模塊電路結(jié)構(gòu)參數(shù)和典型電路一、電動(dòng)車(chē)控制器的分類命名控制器的功能主要是控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，并對(duì)整車(chē)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù).根據(jù)所要驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的形式,參數(shù)的不同，要選擇的控制器的參數(shù)也不同。國(guó)標(biāo)對(duì)電動(dòng)車(chē)用控制器的命名標(biāo)準(zhǔn)如下:

1、

控制器的命名

生產(chǎn)廠家派生代號(hào)（1-2號(hào)）位大寫(xiě)字母

額定電流(一般2位數(shù)字）

額定電壓（一般2位數(shù)字）

產(chǎn)品名稱代號(hào)

ZK：有刷電機(jī)用普通型驅(qū)動(dòng)控制器

ZKC：有刷電機(jī)用智能型驅(qū)動(dòng)控制器

WZK:無(wú)刷電機(jī)用普通型驅(qū)動(dòng)控制器

WZKC：無(wú)刷電機(jī)用智能型驅(qū)動(dòng)控制器

命名舉例

ZK3610A：普通有刷控制器，額定電壓36V，額定電流10A,廠家A類產(chǎn)品.

ZK3610C：普通有刷控制器，額定電壓36V，額定電流10A，廠家C類產(chǎn)品。

ZKC2410KA：智能有刷控制器，額定電壓24V，額定電流10A，廠家KA類產(chǎn)品。

WZK3610C：普通無(wú)刷控制器，額定電壓36V，額定電流10A,廠家C類產(chǎn)品。

WZKC3610E：智能無(wú)刷控制器,額定電壓36V，額定電流10A，廠家E類產(chǎn)品。2、控制器的結(jié)構(gòu)

一、電動(dòng)自行車(chē)用各種型號(hào)的控制器特點(diǎn)如下表：控制器名稱代表型號(hào)結(jié)構(gòu)功率管數(shù)價(jià)格騎行模式功能描述普通有刷ZK3610A簡(jiǎn)單1—2低單一“電動(dòng)”騎行功能欠壓、限流/過(guò)流智能有刷ZKC3610E簡(jiǎn)單1-2中“助力”、“電動(dòng)”、“定速”欠壓、限流/過(guò)流、故障自檢/顯示普通無(wú)刷WZK3610A復(fù)雜6高單一“電動(dòng)”騎行功能欠壓、限流/過(guò)流智能無(wú)刷WZKC3610E復(fù)雜6高“助力”、“電動(dòng)"、“定速”欠壓、限流、電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、缺相保護(hù)、故障自檢/顯示各種控制器的特點(diǎn)不一樣，其內(nèi)部的工作原理也不一樣,下面我們分別介紹各種控制器的電路結(jié)構(gòu)及典型的電路圖.二、通用模塊電路結(jié)構(gòu)及通用參數(shù)1。典型有刷控制器的模塊電路及電路圖

一般普通有刷控制器的原理框圖如下：內(nèi)部穩(wěn)壓電源提供控制器內(nèi)部電子元件的工作電壓。

PWM發(fā)生芯片可以根據(jù)轉(zhuǎn)把的輸入電壓輸出相應(yīng)脈沖寬度的方波給MOS管驅(qū)動(dòng)電路。

MOS管驅(qū)動(dòng)電路將PWM信號(hào)整形提供給MOS。

MOS管是大電流開(kāi)關(guān)元件，其導(dǎo)通時(shí)間及關(guān)閉時(shí)間，受PWM信號(hào)的控制。

欠壓保護(hù)電路是當(dāng)電池電壓降低到控制器設(shè)定值以下時(shí)，PWM芯片停止了PWM信號(hào)的輸出，以保護(hù)電池不至于在低電壓情況下放電。

限流保護(hù)(或過(guò)流保護(hù)）電路是對(duì)控制器輸出的最大電流進(jìn)行限制，以保護(hù)電池、控制器、電機(jī)等不會(huì)出現(xiàn)允許范圍以上的大電流。

普通有刷控制器的代表型號(hào)是ZK3610A，其典型電路圖如下：對(duì)普通有刷控制器來(lái)講,一般有以下通用參數(shù)：

標(biāo)稱項(xiàng)目使用參考

額定電壓匹配使用的電池額定電壓

額定電流允許長(zhǎng)時(shí)間放電的最大電流

欠壓保護(hù)電池電壓在保護(hù)數(shù)值以上允許給電機(jī)供電

限流／過(guò)流保護(hù)允許短時(shí)間放電的最大電流

使用溫度控制器內(nèi)部元器件能正常工作的溫度范圍

轉(zhuǎn)把信號(hào)可以正常調(diào)速的轉(zhuǎn)把信號(hào)電壓數(shù)值

剎車(chē)信號(hào)剎車(chē)時(shí),閘把信號(hào)的高低電位

根據(jù)電動(dòng)車(chē)實(shí)際使用的環(huán)境（如溫度等）和匹配的部件（如電池電壓、轉(zhuǎn)把、閘把、電機(jī)功率等）,選擇參數(shù)合適的控制器

2。典型無(wú)刷控制器的模塊電路及電路圖

一般普通無(wú)刷控制器的原理框圖如下:內(nèi)部穩(wěn)壓電源提供控制器內(nèi)部電子元件的工作電壓。

主處理芯片根據(jù)無(wú)刷電機(jī)的霍耳信號(hào)對(duì)上三路和下三路的MOS管驅(qū)動(dòng)電路給出有選擇性的打開(kāi)及關(guān)閉信號(hào)，以完成對(duì)電機(jī)的換向。同時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)把的輸入電壓大小將相應(yīng)脈沖寬度的載波信號(hào)及下三路MOS管導(dǎo)通信號(hào)混合,以達(dá)到控制電機(jī)速度的目的。

MOS管驅(qū)動(dòng)電路將PWM信號(hào)整形放大,提供給MOS。另外，對(duì)于上三路的三個(gè)MOS管來(lái)說(shuō),它們的驅(qū)動(dòng)電平要求高于電池供電電壓,因此MOS驅(qū)動(dòng)電路還要具有升壓功能,將上三路的MOS管導(dǎo)通信號(hào)變成高于電池電壓的超高方波信號(hào)。

MOS管是大電流開(kāi)關(guān)元件，其導(dǎo)通時(shí)間及關(guān)閉時(shí)間,受導(dǎo)通信號(hào)及PWM信號(hào)合成的混合信號(hào)控制。

欠壓保護(hù)電路是當(dāng)電池電壓降低到控制器設(shè)定值以下時(shí)，PWM芯片停止了PWM信號(hào)的輸出，以保護(hù)電池不至于在低電壓情況下放電。

限流保護(hù)（或過(guò)流保護(hù)）電路是對(duì)控制器輸出的最大電流進(jìn)行限制，以保護(hù)電池、控制器、電機(jī)等不會(huì)出現(xiàn)允許范圍以上的大電流。普通無(wú)刷控制器的代表型號(hào)是WZK3610A，其典型電路圖如下：對(duì)普通無(wú)刷控制器來(lái)講,一般有以下通用參數(shù)：

標(biāo)稱項(xiàng)目使用參考

額定電壓匹配使用的電池額定電壓

額定電流允許長(zhǎng)時(shí)間放電的最大電流

欠壓保護(hù)電池電壓在保護(hù)數(shù)值以上允許給電機(jī)供電

限流／過(guò)流保護(hù)允許短時(shí)間放電的最大電流

使用溫度控制器內(nèi)部元器件能正常工作的溫度范圍

轉(zhuǎn)把信號(hào)可以正常調(diào)速的轉(zhuǎn)把信號(hào)電壓數(shù)值

剎車(chē)信號(hào)剎車(chē)時(shí),閘把信號(hào)的高低電位

電機(jī)相位允許匹配60度/120度相角的無(wú)刷電機(jī)

其參數(shù)的使用可以參考有刷控制器參數(shù)的使用說(shuō)明，需要強(qiáng)調(diào)的是無(wú)刷控制器相位必須和無(wú)刷電機(jī)相位一致，電機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)。最具典型的有刷控制器電路圖這里介紹一款最具代表性用LM339制作的有刷控制器電路圖.原理見(jiàn)圖:這款有刷控制器采用了故障率非常低的通用元件，是非專用PWM芯片有刷控制器的典型代表。一般脈寬調(diào)功率開(kāi)關(guān)管的占空比（也叫導(dǎo)通比）大，電機(jī)轉(zhuǎn)速就高,反之,導(dǎo)通比小，電機(jī)轉(zhuǎn)速就低。決定功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通比的就是脈寬調(diào)制器（PWM）,是電壓比較器的一種,它的一個(gè)輸入是速度轉(zhuǎn)把的速度電壓信號(hào)，另一個(gè)是基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓是一個(gè)幅度不變的鋸齒波（三角波）,這些就是最基本的調(diào)速電路組成.生產(chǎn)廠家一般還擴(kuò)充一些電路,這些電路有的是增加了部分功能，有的則是完善了某些性能.

該控制器以PWM為中心，前面有三角波發(fā)生器、電瓶欠壓檢測(cè)、電機(jī)過(guò)電流檢測(cè)，后面有驅(qū)動(dòng)、功率開(kāi)關(guān)等。每部分都是獨(dú)立的，檢查調(diào)試都比較方便。三角波發(fā)生器由IC1A、R8，R9,R14，R15,R16，C8、D6、組成施密特振蕩器，C8上產(chǎn)生三角波。脈寬調(diào)制器是IC1B，它的輸入之一6腳來(lái)自C8上的三角波；輸入之二7腳是來(lái)自速度轉(zhuǎn)把的速度信號(hào)。1腳輸出調(diào)寬脈沖，送互被推挽放大器.互補(bǔ)推挽驅(qū)動(dòng)由Q1,Q2組成，脈沖高電平到來(lái)，上管NPN管Q1導(dǎo)通，12V加到功率管T1的柵極，T1導(dǎo)通；脈沖低電平到來(lái)，Q1截止，下管PNP管Q2導(dǎo)通，將T1柵極的電荷迅速放掉，T1截止。電池欠壓保護(hù)由IC2C組成電壓比較器，當(dāng)電瓶電壓低于31.5V時(shí)，它的14腳變?yōu)榈碗娢?相當(dāng)于將轉(zhuǎn)把速度信號(hào)降到接近0V，通過(guò)PWM和驅(qū)動(dòng)，最終使VDMOS截止。過(guò)電流保護(hù)由IC2D組成電壓比較器，當(dāng)過(guò)電流時(shí),R17右端電位變低，通過(guò)R18加到IC2D11腳，比較器翻轉(zhuǎn)13腳變?yōu)榈碗娢?，同樣相?dāng)于將轉(zhuǎn)把速度信號(hào)降到接近零狀，通過(guò)PWM和驅(qū)動(dòng)，最終使VDMOS截止,電機(jī)慢慢停轉(zhuǎn).幾款有刷電動(dòng)自行車(chē)控制器偉星有刷電機(jī)控制器一款帶繼電器的有刷電機(jī)控制器ZKC3615MZ有刷電機(jī)控制器新旭WMB型24V280W有刷電機(jī)控制器電動(dòng)自行車(chē)無(wú)刷控制器電原理圖電動(dòng)車(chē)無(wú)刷電機(jī)控制器專用芯片33035各管腳的作用直流無(wú)刷電機(jī)控制器MC33035的原理及應(yīng)用1概述MC33035無(wú)刷直流電機(jī)控制器采用雙極性模擬工藝制造,可在任何惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下保證高品質(zhì)和高穩(wěn)定性。該控制器內(nèi)含可用于正確整流時(shí)序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器，以及可對(duì)傳感器的溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膮⒖茧娖?同時(shí)它還具有一個(gè)頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個(gè)誤差信號(hào)放大器、一個(gè)脈沖調(diào)制器比較器、三個(gè)集電極開(kāi)路頂端驅(qū)動(dòng)輸出和三個(gè)非常適用于驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）的大電流圖騰柱式底部輸出器。此外，MC33035還有欠鎖定功能，同時(shí)帶有可選時(shí)間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性。其典型的電機(jī)控制功能包括開(kāi)環(huán)速度、正向或反向、以及運(yùn)行使能等。2管腳排列及功能定義MC33035的管腳排列如圖1所示，各引腳功能定義見(jiàn)表1。圖1表1MC33035的管腳功能定義輸

入輸

出60度

SA

SB

SC120度

SA

SB

SC正向/反向使能電流檢測(cè)頂部驅(qū)協(xié)

AT

BT

CT底部驅(qū)動(dòng)

AB

BB

CB1

0

01

0

01

1

00

1

10

0

11

1

01

1

01

1

01

0

10

0

11

1

10

1

01

1

01

0

11

0

00

1

10

1

11

1

01

1

01

0

00

0

10

0

11

1

01

1

00

1

00

0

01

0

11

1

00

1

10

1

01

0

01

0

00

1

01

1

01

0

01

1

01

1

00

1

01

1

00

1

01

1

10

1

00

1

00

1

10

1

00

1

10

1

10

1

00

1

10

0

10

0

10

0

10

1

01

0

10

0

10

0

01

0

10

1

01

0

11

0

01

0

11

1

1X

X

X1

1

10

0

00

1

00

0

0X

X

X1

1

10

0

0V

V

VV

V

VX

0

X1

1

10

0

0V

V

VV

V

VX

1

X1

1

10

0

0表中，V表示六個(gè)有效傳感器或驅(qū)動(dòng)組合中的一個(gè)，X表示無(wú)關(guān)；輸入邏輯0定義為小于85mV，邏輯1為于115mV表2三相六步換向器真值表3工作原理MC33035的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。MC33035內(nèi)部的轉(zhuǎn)子位置譯碼器主要用于監(jiān)控三個(gè)傳感器輸入，以便系統(tǒng)能夠正確提供高端和低端驅(qū)動(dòng)輸入的正確時(shí)序。傳感器輸入可直接及集電極開(kāi)路型霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)或者光電耦合器相連接。此外，該電路還內(nèi)含上拉電阻，其輸入及門(mén)限典型值為2。2V的TTL電平兼容。用MC33035系列產(chǎn)品控制的三相電機(jī)可在最常見(jiàn)的四種傳感器相位下工作。MC33035所提供的60度/120度選擇可使MC33035很方便地控制具有60度、120度、240度或300度的傳感器相位電機(jī)。其三個(gè)傳感器輸入有八種可能的輸入編碼組合，其中六種是有效的轉(zhuǎn)子位置，另外兩種編碼組合無(wú)效.通過(guò)六個(gè)有效輸入編碼可使譯碼器在使用60度電氣相位的窗口內(nèi)分辨出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。表2所列是其真值表。MC33035直流無(wú)刷電機(jī)控制器的正向/反向輸出可通過(guò)翻轉(zhuǎn)定子繞組上的電壓來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。當(dāng)輸入狀態(tài)改變時(shí)，指定的傳感器輸入編碼將從高電平變?yōu)榈碗娖?從而改變整流時(shí)序，以使電機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向。電機(jī)通/斷控制可由輸出使能來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)該管腳開(kāi)路時(shí)，連接到正電源的內(nèi)置上拉電阻將會(huì)啟動(dòng)頂部和底部驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)序。而當(dāng)該腳接地時(shí)，頂端驅(qū)動(dòng)輸出將關(guān)閉，并將底部驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制為低，從而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。MC33035中的誤差放大器、振蕩器、脈沖寬度調(diào)制、電流限制電路、片內(nèi)電壓參考、欠壓鎖定電路、驅(qū)動(dòng)輸出電路以及熱關(guān)斷等電路的工作原理及操作方法及其它同類芯片的方法基本類似，這里不多述。4實(shí)際控制電路4.1三相六步電機(jī)控制電路圖3所示的三相應(yīng)用電路是具有全波六步驅(qū)動(dòng)的一個(gè)開(kāi)環(huán)電機(jī)控制器的電路連接圖.其中的功率開(kāi)關(guān)三極管為達(dá)林頓PNP型,下部的功率開(kāi)關(guān)三極管為N溝道功率MOSFET.由于每個(gè)器件均含有一個(gè)寄生箝位二極管，因而可以將定子電感能量返回的電源。其輸出能驅(qū)動(dòng)三角型連接或星型連接的定子，如果使用分離電源,也能驅(qū)動(dòng)中線接地的Y型連接。在任意給定的轉(zhuǎn)子位置，圖3所示的電路中都僅有一個(gè)頂部和底部功率開(kāi)關(guān)（屬于不同的圖騰柱）有效。因此，通過(guò)合理配置可使定子繞組的兩端從電源切換到地,并可使電流為雙向或全波.由于前沿尖峰通常在電流波形中出現(xiàn)，并會(huì)導(dǎo)致限流錯(cuò)誤。因此，可通過(guò)在電流檢測(cè)輸入處串聯(lián)一個(gè)RC濾波器來(lái)抑制類峰.同時(shí),Rs采用低感型電阻也有助于減小尖峰。4.2有刷電機(jī)控制電路雖然MC33035是專為控制無(wú)刷直流電機(jī)而設(shè)計(jì)的，但它也可以用來(lái)控制直流有刷型電機(jī)。圖4所示就是一個(gè)使用MC33035來(lái)控制直流有刷型電機(jī)的典型應(yīng)用電路實(shí)例。圖4中，MC33035通過(guò)驅(qū)動(dòng)一個(gè)H型電四橋可用最少的器件來(lái)控制一個(gè)有刷電機(jī)。該控制的關(guān)鍵在于：要將輸入傳感器編碼為100,同時(shí)，在控制器正向/反向管腳為邏輯電平1時(shí)，還應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)頂部到左Q1和底部到右Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而當(dāng)正向/反向管腳的邏輯電平為時(shí)，則應(yīng)產(chǎn)生頂部到右Q4和底部到左Q2的驅(qū)動(dòng)。該編碼可以保證H型驅(qū)動(dòng)同時(shí)滿足方向和速度控制的要求。該控制器可在大約25kHz的脈寬調(diào)制頻率下正常工作。電機(jī)速度的控制可通過(guò)調(diào)節(jié)誤差放大器同相輸入端的電壓來(lái)輸入。而電機(jī)電流的逐周限流則可由檢測(cè)H型電橋電機(jī)電流并通過(guò)電阻Rs到地之間所產(chǎn)生的電壓(100mV門(mén)限)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于利用過(guò)流檢測(cè)電路可改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，因此，在工作時(shí)，使用正常的正向/反向切換不需要在變向前完全停止。CY8C24423構(gòu)成的電動(dòng)車(chē)無(wú)刷控制器系統(tǒng)

電動(dòng)車(chē)作為一種新型的代步工具，已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地被人民群眾所接受。尤其是在當(dāng)前油價(jià)飛漲、摩托車(chē)牌照發(fā)放受限，汽車(chē)的夢(mèng)想可望而不可即的情況下，電動(dòng)車(chē)越來(lái)越受到老百姓的青睞。在中國(guó)這樣一個(gè)“自行車(chē)王國(guó)"，電動(dòng)車(chē)的市場(chǎng)空間是值得期待的。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年內(nèi),電動(dòng)車(chē)的容量幾乎相當(dāng)于自行車(chē)的市場(chǎng)容量，全國(guó)4。5億輛自行車(chē)用戶中至少有3億的用戶將成為電動(dòng)車(chē)的用戶。隨著電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)趨向成熟,無(wú)刷電機(jī)電動(dòng)車(chē)逐漸占據(jù)了80％以上的市場(chǎng)份額，無(wú)刷電機(jī)控制器也在不斷的技術(shù)進(jìn)步中被廣大用戶所喜愛(ài)，并且將會(huì)不斷地推陳出新，以豐富的功能來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)的變化。

PSoC微處理器是美國(guó)賽普拉斯半導(dǎo)體公司推出的一種現(xiàn)場(chǎng)可編程片上系統(tǒng).片內(nèi)備有通用模擬和數(shù)字模塊，用戶可根據(jù)開(kāi)發(fā)需要，隨意調(diào)用模塊，實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)陣列的動(dòng)態(tài)配置。文中以CY8C24423為例，介紹PSoC在電動(dòng)車(chē)無(wú)刷電機(jī)控制器上的應(yīng)用，它將對(duì)電壓電流信號(hào)的放大、處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，以及PWM信號(hào)輸出功能全部集成到微處理器的內(nèi)部完成，減少了芯片的外圍器件，提高了系統(tǒng)整體的集成性能和可靠性.

可編程片上系統(tǒng)

由美國(guó)賽普拉斯半導(dǎo)體公司倡導(dǎo)并推出的完全基于通用IP模塊，由可編程選擇來(lái)構(gòu)成產(chǎn)品SoC的設(shè)想，并把單片機(jī)的發(fā)展從MCU推動(dòng)到SoC的新階段。這種可編程的SoC取名為可編程片上系統(tǒng)（PSoC),由基本的CPU內(nèi)核和預(yù)設(shè)外圍器件組成，就是在一個(gè)專有MCU內(nèi)和周?chē)闪薖SoC模塊（可配置的模擬和數(shù)字外圍器件陣列)，利用芯片內(nèi)部可編程互聯(lián)陣列，可以有效地配置芯片的模擬和數(shù)字電路資源，達(dá)到可編程片上系統(tǒng)的目的。

及傳統(tǒng)的MCU相較,從根本意義上講PSoC系列是一種微控制器，而且是一種可編程片上系統(tǒng)微控制器，它的出現(xiàn)使設(shè)計(jì)者逐步擺脫了板級(jí)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法層次而進(jìn)入芯片級(jí)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),減少了單片機(jī)的品種和規(guī)格，同時(shí)更有利于新品開(kāi)發(fā)和升級(jí)換代。及同種價(jià)位的普通單片機(jī)比較，其豐富的內(nèi)部資源、新穎的設(shè)計(jì)界面、靈活的設(shè)計(jì)方式、簡(jiǎn)單的編程技巧都使其極具特點(diǎn)。PSoC完全不同于以往的傳統(tǒng)的微處理器.PSoC開(kāi)發(fā)者不需要自己構(gòu)建ADC、DAC和其它外圍設(shè)備，可以通過(guò)PSoC的配置性進(jìn)行資源調(diào)配,而且PSoC為控制器成功的引入動(dòng)態(tài)可重新配置功能,真正實(shí)現(xiàn)在線可編程，由此可見(jiàn),一個(gè)PSoC微控制器就能代替多種類型的單片機(jī)。

PSoC的內(nèi)部框圖結(jié)構(gòu)及資源

賽普拉斯CY8C21×××～29×××系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。其資源包括:

圖1:CY8C24423內(nèi)部系統(tǒng)資源框圖1。處理器內(nèi)核

PSoC微處理器CY8C21×××～29×××系列器件使用強(qiáng)大的8位哈佛結(jié)構(gòu)處理器內(nèi)核（M8CCPU)，它具有獨(dú)立的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線,處理器速度可達(dá)24MHz。擁有豐富的M8C架構(gòu)指令,并可進(jìn)行I/O和內(nèi)存上的操作。此外系統(tǒng)提供便捷的尋址方式.

CPU內(nèi)核具有完善的快速乘加能力，PSoC系列所有處理器中都有一個(gè)乘法器/加法器(MAC）。MAC系統(tǒng)中作為一個(gè)獨(dú)立的組件，并映射到特定的寄存器地址空間，由輸入寄存器和輸出寄存器，能執(zhí)行帶符號(hào)的8×8乘法運(yùn)算和32位的加法運(yùn)算。只要把數(shù)據(jù)傳送到輸入寄存器在下一個(gè)指令周期，在輸出寄存器就能得到運(yùn)算結(jié)果。寄存器加速內(nèi)存數(shù)據(jù)交換，大大提高了處理數(shù)據(jù)的速度.

2。內(nèi)存儲(chǔ)器

PSoC系列器件擁有靈活的片內(nèi)存儲(chǔ)器，包括4～16KB的快速程序存儲(chǔ)器(FlashProgramMemory)以及256字節(jié)的片內(nèi)SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，速內(nèi)存可擦寫(xiě)100，000次,并可分塊實(shí)時(shí)修改,不同的型號(hào)芯片閃存的容量不同.此外，系統(tǒng)具有串行編程功能（ISSP)，即在程序頭(ProgrammePod)或者用戶板上的閃存可通過(guò)串行的方式，把程序固化到內(nèi)部程序閃存存儲(chǔ)器中.PSoC對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)器提供多種保護(hù)加密方式。以保證用戶敏感信息的安全。這個(gè)功能允許用戶有選擇性的對(duì)內(nèi)存模塊的讀寫(xiě)操作加鎖和寫(xiě)操作保護(hù).這允許對(duì)部分代碼進(jìn)行升級(jí)，而不會(huì)泄漏重要數(shù)據(jù)。

3。PSoC模塊

在每一個(gè)PSoC芯片中共有若干個(gè)PSoC數(shù)字模塊。PSoC片內(nèi)的數(shù)字模塊減少了多種微控制器類型和外設(shè)元件的需求。數(shù)字PSoC模塊可以配置成各種各樣的用戶模塊，比如時(shí)間定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、脈寬調(diào)制（PWM)和死區(qū)脈寬調(diào)制(DBPWM）、循環(huán)冗余核對(duì)模塊、全雙工（UARTS)、串行主從通信(SPI)功能。PSoC軟件開(kāi)發(fā)包提供了PSoC模塊自動(dòng)配置，用戶只需簡(jiǎn)單地選擇需要功能塊，PSoC軟件開(kāi)發(fā)包就能產(chǎn)生正確的配制信息和器件數(shù)據(jù)手冊(cè)。

在每一個(gè)PSoC芯片中還有若干個(gè)模擬PSoC模塊，芯片內(nèi)的模擬PSoC模塊可以減少CPU復(fù)雜的系列編號(hào)以及對(duì)外設(shè)的需求。模擬PSoC模塊可以配置許多外設(shè)功能，譬如12個(gè)PSoC模塊可以提供11位△—∑模數(shù)轉(zhuǎn)換、8位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換、8位直接模數(shù)轉(zhuǎn)換、12增量式模數(shù)轉(zhuǎn)換、可編程增益放大器、采樣和保持功能、可編程濾波器、差分比較器和片內(nèi)溫度傳感器等。PSoC系統(tǒng)包含三種類型的模擬模塊:連續(xù)時(shí)鐘模塊(CT）,A類和B類開(kāi)關(guān)電容(SC）模塊。

4.通用I/O

PSoC微控制器的通用I/O數(shù)量從6到44位不等，具體根據(jù)不同型號(hào)來(lái)確定。每個(gè)I/O功能可編程選擇.在輸出模式中可選擇輸出驅(qū)動(dòng)方式，模擬輸出驅(qū)動(dòng)可達(dá)40mA。通過(guò)內(nèi)部上拉或者下拉電阻輸出，強(qiáng)輸出，可設(shè)置輸出最大的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)25mA。所有引腳都能作為中斷電源，通過(guò)引腳信號(hào)變化產(chǎn)生中斷。并可選擇位上升沿觸發(fā)終端、下降沿觸發(fā)。引腳能及模擬模塊相連。此外，還有用作斯密特觸發(fā)器的TTL、I/O.

5.振蕩器

PSoC系列器件有多種振蕩器可供選擇，總能為CPU時(shí)鐘、模擬PSoC模塊和數(shù)字PSoC模塊的時(shí)鐘，找到合適的振蕩器。主要有內(nèi)部達(dá)到24/48MHz的主振蕩器、一個(gè)32.768MHz外部晶體振蕩器和內(nèi)部低速振蕩器。主振蕩器誤差為±2。5%，且沒(méi)有外部補(bǔ)償，外部晶體振蕩器可對(duì)PLL選定精度，內(nèi)部低速振蕩器一般作為PSoC模塊和看門(mén)狗/睡眠定時(shí)器的時(shí)鐘.可使用時(shí)鐘分頻器，從而優(yōu)化代碼執(zhí)行速度和減少功耗。

6.專用外設(shè)

PSoC系列器件還提供一些專用外設(shè)，包括看門(mén)狗/睡眠模式時(shí)鐘(Watchdog/SleepTimer)、可設(shè)定電壓閥值的電源低電壓檢測(cè)(LVD/POR)、中斷控制器、采樣抽取器(Decimator）、片內(nèi)溫度傳感器和片內(nèi)電壓參考等.

7。靜態(tài)COMS器件

PSoC微處理器系列運(yùn)用了先進(jìn)Flash工藝的全靜態(tài)CMOS器件，實(shí)現(xiàn)高度低電壓功能.通常電壓保持在3.0到5.5VDC，使用片內(nèi)開(kāi)關(guān)式電壓汞可使工作電壓降低到1.0VDC，工作于-40℃~＋85℃.

電動(dòng)車(chē)無(wú)刷控制器系統(tǒng)

由CY8C24423構(gòu)成的電動(dòng)車(chē)無(wú)刷控制器系統(tǒng)原理框圖如圖2所示.

圖2:電動(dòng)車(chē)無(wú)刷控制器系統(tǒng)原理框圖

要讓圖中所示的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，首先控制部就必須根據(jù)電機(jī)霍爾感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子目前所在位置，然后決定開(kāi)啟(或關(guān)閉）MOSFET的順序，如上圖中之A上、B上、C上（這些稱為上橋功率晶體管)及A下、B下、C下(這些稱為下橋功率晶體管），使電流依序流經(jīng)電機(jī)繞組線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并及轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到霍爾傳感器感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí),控制器又再開(kāi)啟下一組MOSFET，如此循環(huán)電機(jī)就可以按同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),直到控制器決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止，此時(shí)則關(guān)閉MOSFET，要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則MOSFET開(kāi)啟順序相反.

一個(gè)最基本的電動(dòng)車(chē)用無(wú)刷電機(jī)控制器所需要實(shí)現(xiàn)的功能包括除了轉(zhuǎn)把調(diào)速外,還應(yīng)該包括欠壓保護(hù)，過(guò)流保護(hù),剎車(chē)斷電等。另外近年來(lái)還有一些實(shí)用且流行的功能如定速巡航、ABS剎車(chē)再生制動(dòng)、1:1助力等等。從上面的原理框圖可以很清楚地看出，整個(gè)系統(tǒng)只用了一個(gè)PSoC芯片便實(shí)現(xiàn)了上述的所有控制功能.圖3為本文設(shè)計(jì)的無(wú)刷控制器半成品實(shí)物圖.

圖3：電動(dòng)車(chē)無(wú)刷電機(jī)控制器半成品實(shí)物外形圖除了上述功能外，本系統(tǒng)借助PSoC芯片強(qiáng)大而靈活的配置資源，還具有普通控制器所不具備的以下優(yōu)點(diǎn)：

1.超靜音：?jiǎn)?dòng)及全程行駛過(guò)程中噪聲極低,大大超越了傳統(tǒng)的無(wú)刷控制器,減小電機(jī)振動(dòng)，大大延長(zhǎng)電機(jī)的壽命；

2。低發(fā)熱：采用國(guó)際先進(jìn)的同步整流技術(shù),大幅度降低控制器的熱損耗，提高了整車(chē)的能量使用效率，延長(zhǎng)了續(xù)駛里程；

3.多重限流保護(hù)：既做到平均值限流，又做到峰值限流。峰值限流在每個(gè)PWM周期中都對(duì)電流波形進(jìn)行檢測(cè),防止超過(guò)MOSFET的最大允許電流，在任何情況下不會(huì)燒毀；

4。平均值：限流使控制器能夠在各種不同的電機(jī)上保持相同的限流值，而且輕、重負(fù)載，甚至堵轉(zhuǎn)情況下限流值都不變。這樣大大便于生產(chǎn)調(diào)試和整車(chē)廠檢驗(yàn)；

5。防飛車(chē)功能：解決了無(wú)刷控制器由于轉(zhuǎn)把或線路故障引起的飛車(chē)現(xiàn)象,提高了系統(tǒng)的安全性；

6。堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能：電機(jī)堵轉(zhuǎn)3秒以上控制器自動(dòng)保護(hù)，防止燒毀電機(jī)；

7.短路保護(hù)功能:電機(jī)三根相線輸出端任意兩端短路或三端全短路,控制器不會(huì)燒毀。

以上功能均不增加硬件成本，采用PSoC可編程片上系將外圍器件減到最少,大部分功能由芯片內(nèi)部來(lái)完成，大大降低了硬件成本，并且減少了故障點(diǎn)。本系統(tǒng)中所用SoC芯片引腳及功能如圖4所示。

圖4CY8C24423在本系統(tǒng)中的引腳定義說(shuō)明圖而芯片內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示.

圖5：本系統(tǒng)所用PSoC內(nèi)部模塊說(shuō)明圖

由圖5可以看出,本系統(tǒng)共采用了7種類型的PSoC內(nèi)部模塊，其中模擬模塊包括AD轉(zhuǎn)換器ADCINC_1、可編程放大器PGA_1、比較器CMPPRG_1、四路模擬開(kāi)關(guān)AMUX4_1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC6_1.數(shù)字模塊包括AD轉(zhuǎn)換器ADCINC_1、8位帶死區(qū)的PWM模塊PWMDB8_1、8位定時(shí)器模塊Timer8_1。這樣很好地利用了CY8C24423的內(nèi)部資源，也節(jié)省了很多原本要在芯片外部使用的外設(shè)芯片。

本系統(tǒng)的控制軟件流程如圖6所示。

圖6：控制軟件基本流程

由于PSoC的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)PSoCDesigner支持C語(yǔ)言編程，配有功能強(qiáng)大的C語(yǔ)言編譯器，所以主程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，這樣簡(jiǎn)單、直觀、可移植性好.本文小結(jié)

通過(guò)本文介紹的電動(dòng)車(chē)無(wú)刷電機(jī)控制器系統(tǒng),可以略略窺見(jiàn)PSoC芯片的強(qiáng)大的可配置功能，在芯片內(nèi)部配置連接就好像在設(shè)計(jì)一款新的芯片一樣。整個(gè)系統(tǒng)用的元器件極少，比其他的無(wú)刷控制器方案具有巨大的成本優(yōu)勢(shì)。

PSoC方便、快捷的設(shè)計(jì)界面，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng),混合信號(hào)陣列的模塊化及動(dòng)態(tài)可配置功能使其在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中擁有更為靈活的設(shè)計(jì)方式,使設(shè)計(jì)人員能夠隨意創(chuàng)建新的系統(tǒng)功能。利用PSoC可以快速、便捷地完成相應(yīng)程序的開(kāi)發(fā)工作,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本和生產(chǎn)成本。通過(guò)片上系統(tǒng)的可編程混合信號(hào)陣列的集成應(yīng)用及動(dòng)態(tài)配置，極大提高了工作效率,使開(kāi)發(fā)成本降低了1/2、PCB的板級(jí)空間縮減了l/3、生產(chǎn)成本降低了1/5。一款電動(dòng)自行車(chē)無(wú)刷控制器電原理圖（pic16f72+74hcXX）松正48V350W無(wú)刷電機(jī)控制器電路圖關(guān)于電池如何使電動(dòng)車(chē)電池壽命更長(zhǎng)（原理篇）對(duì)于騎行電動(dòng)車(chē)的朋友，特別像配置大功率電機(jī)的朋友，一般半年到一年左右就要更換電池，如何讓電池的使用壽命延長(zhǎng)以延長(zhǎng)更換電池的周期是每個(gè)購(gòu)車(chē)的朋友都十分關(guān)心的問(wèn)題。在這一期里我們先介紹一下鉛酸電池的工作原理。首先看下它們的反應(yīng)方程式：鉛酸電池它是以海綿狀的鉛作為負(fù)極，二氧化鉛作為正極，我們把這二種物質(zhì)稱為活性物質(zhì)，用硫酸水溶液作為電解液，它們共同參及了化學(xué)反應(yīng)。從上述反應(yīng)原理可以看到，在放電時(shí),正負(fù)極材料都及電解液中的硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛。在正常情況下,所生成的硫酸鉛結(jié)構(gòu)疏松，并且其晶體非常細(xì)小，電化學(xué)活性很高。在充電時(shí)這種活性很高的硫酸鉛可以在電流作用下重新生成正極的二氧化鉛和負(fù)極的海綿狀鉛.通過(guò)這種穩(wěn)定的可逆過(guò)程，電池實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)存電能和釋放電能的作用。如何使電動(dòng)車(chē)電池壽命更長(zhǎng)(注意事項(xiàng)篇）對(duì)于電池和充電的注意事項(xiàng)，我們分成兩類：絕對(duì)不允許（禁止）和最好不要（建議）：禁止：1，嚴(yán)禁將電池的正負(fù)極短路2,禁止經(jīng)常使用到欠壓保護(hù)電路起作用的時(shí)候才充電3，禁止經(jīng)常在未充滿電的情況下拔下充電器的電源來(lái)使用電動(dòng)車(chē)4，禁止閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（不得超過(guò)三天,且所剩電量應(yīng)大于40％）,禁止虧電存放5，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)充電10小時(shí)后還沒(méi)有轉(zhuǎn)燈，應(yīng)馬上停止充電,檢查電池的溫度是否發(fā)燙。會(huì)的話應(yīng)該盡早送修，無(wú)法立即送修者,應(yīng)控制充電總時(shí)間不超過(guò)8小時(shí),否則電池將會(huì)因膨脹變形而損壞.不轉(zhuǎn)燈原因有三：一,充電器參數(shù)不匹配，產(chǎn)生漂移；二，線路問(wèn)題;三，是電池因素：失水，電池內(nèi)部有單格短路，硫化較為嚴(yán)重。排查方法:1,檢查充電器是否損壞，充電參數(shù)是否符合要求（有的人用48V的充電器來(lái)充36V的電池組），看是否電壓偏高（14。8V/個(gè)以上的）或涓流轉(zhuǎn)換電流偏低2,檢查充電回路保險(xiǎn)絲是否接觸良好,保險(xiǎn)絲座有無(wú)燒焦痕跡，檢查連線插接頭接觸是否良好，包含充電器的插頭的車(chē)上的插座。3,查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象，即電池是否缺液嚴(yán)重。干涸的電池應(yīng)補(bǔ)加純水或1.05g/cm3的稀硫酸，進(jìn)行維護(hù)充放電進(jìn)行修復(fù),同時(shí)測(cè)量單格電壓，看是否有單格短路的存在。4，還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化。硫化嚴(yán)重的話，內(nèi)阻增大，充電就會(huì)引起嚴(yán)重發(fā)熱。極板的不可逆硫酸鹽化，可通過(guò)充放電測(cè)量其端電壓的變化來(lái)判定。在充電時(shí),電池的電壓上升特別快,某些單格電壓特別高，放電時(shí)電壓下降特別快。出現(xiàn)上述情況，可判斷電池出現(xiàn)不可逆硫酸鹽化。如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化,應(yīng)進(jìn)行均衡充電法進(jìn)行修復(fù)。6，禁止電池的最大放電電流超過(guò)額定容量150%，也就是如果是6-DZM—10（常說(shuō)的那種12AH的電池）的電池，它的最大放電電流為10×150％＝15A，如果是6-DZM—17的電池它的放電電流大為17×150%約為25A，如果是20AH的的電池最大放電電流為30A.這樣也同樣的限制了控制器限流值的大小建議:1，最好不要在未充滿電的情況下拔下充電器的電源來(lái)使用電動(dòng)車(chē)。還有應(yīng)注意的是:轉(zhuǎn)燈并不表示此時(shí)的電池已經(jīng)充滿電,差不多只有95％－99%，需要繼續(xù)浮充2－3個(gè)小時(shí)來(lái)把它充滿。2，做到及時(shí)充電，閑置時(shí)間最好不超過(guò)12個(gè)小時(shí),同時(shí)應(yīng)增加相應(yīng)浮充的時(shí)間。3，使用量較少者，最好使用到50%－80％后再充電，有利于延長(zhǎng)電池使用壽命。4,在電池使用一年后，每間隔2個(gè)月，最好恒流充電一次，電流大小為C／15,時(shí)間20小時(shí)。5，少拉重物,速度不要開(kāi)得太快，減小電池的放電電流.6，緩慢加速，減小大電流對(duì)電池，控制器及電機(jī)的沖擊。如何使電動(dòng)車(chē)電池壽命更長(zhǎng)(方法之總結(jié)篇）首先由電池本身引起的和電池生產(chǎn)的原因，這是我們所不能控制的，我們所能做的，那就只有挑選了.現(xiàn)在的電池廠家琳瑯滿目，質(zhì)量又各不一樣，如何挑選電池成為一個(gè)難題。

第一,我們考慮的是品牌（我是指電池品牌，而不是電動(dòng)車(chē)品牌.為什么有的電動(dòng)車(chē)品牌信不過(guò)呢？因?yàn)?，即便有的是名牌！現(xiàn)在很多經(jīng)銷商為了利益和退貨方便，往往不是使用原廠配套的品牌電池，而是本地生廠質(zhì)次的電池.所以，大家在買(mǎi)車(chē)的時(shí)候留一下心，可以問(wèn)問(wèn)是什么牌子的電池.）如果金錢(qián)方面允許的話，盡量選擇品牌電池,如超威，天能，松下，貴是貴了，可質(zhì)量比較信得過(guò)，如果價(jià)格上無(wú)法承受，那就選擇一些（各個(gè)地方都有）口碑好，價(jià)格適中的電池。千萬(wàn)不要貪圖便宜。

其次,考慮的是售后服務(wù)。售后服務(wù)要有保障。弄清楚電池的真實(shí)保修期。有的維修組織，會(huì)人為縮短電池的保修期，尤其是更換全新電池的時(shí)間，一般的對(duì)于新購(gòu)電動(dòng)自行車(chē)，一般為一年保修,半年內(nèi)容量不足60％,可以更換全新，半年至一年內(nèi)更換經(jīng)廠家重新配組后的電池；而電摩,一般為半年至八個(gè)月保修，三個(gè)月內(nèi)容量不足60％可以更換全新，三個(gè)月至保修期結(jié)束更換經(jīng)廠家重新配組后的電池。

曾經(jīng)有一個(gè)人問(wèn)我為什么14AH的電池比10AH的電池輕！我們同樣額定電壓的電池，容量越大的電池質(zhì)量（重量)越大,那么那個(gè)14AH的電池就是假14AH的電池，其實(shí)它就是10AH的，這是商家的一種促銷手段（說(shuō)它騙人也不完全是,因?yàn)榭赡苁怯?0小時(shí)率(20HR)放電得出來(lái)的結(jié)果，而按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是按2小時(shí)率(2HR)，得出來(lái)的結(jié)果，就應(yīng)該是10AH的了）,因?yàn)槿萘吭酱蟮碾姵?，價(jià)格越貴，而且路程跑得更遠(yuǎn)。

對(duì)于電池,我就只講以上那些，因?yàn)楹臀覀冴P(guān)系最大的是使用的問(wèn)題,接下來(lái)我們著重講怎么使用才能使電動(dòng)車(chē)電池壽命更長(zhǎng)。

對(duì)于鉛酸電池，它的壽命終結(jié)最主要的原因是什么?硫化.對(duì)就是硫化，在前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)只要是鉛酸蓄電池，在使用的過(guò)程中都會(huì)硫化，我們根本無(wú)法解決，但是我們有辦法減小硫化的產(chǎn)生，這是我們所能控制的，而且我們?cè)谇懊嬉舱f(shuō)過(guò)了產(chǎn)生硫化的原因：大電流放電，無(wú)法及時(shí)充電，深度放電，頻繁充電，充電時(shí)間過(guò)短，充電器本身引起的因素等。要減小電池的硫化，延長(zhǎng)電池的使用壽命,首先就要改善電動(dòng)自行車(chē)的使用環(huán)境：1.

少搭載重物,控制好車(chē)速和剎車(chē),避免大電流放電。加速的時(shí)候，特別是起步的時(shí)候，應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，有時(shí)可以停頓一下,待速度上來(lái)的時(shí)候才繼續(xù)加速.車(chē)子行駛過(guò)程中，不宜頻繁地啟動(dòng)、剎車(chē)，如遇需要?jiǎng)x車(chē)的時(shí)候，可提前放開(kāi)轉(zhuǎn)把，盡量讓車(chē)子靠慣性行駛。這樣子的話，不但可以避免大電流放電對(duì)電池的損害，而且還可以增加續(xù)行里程。2。

及時(shí)充電。使用后應(yīng)及時(shí)充電，最好不超過(guò)半個(gè)小時(shí)，如果還需要再使用就不用了如果一天之內(nèi)，要騎好幾趟,而且間隔時(shí)間又比較長(zhǎng)，那可以選擇晚上一次性充電，而且應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)充電時(shí)間1－2小時(shí),也就是轉(zhuǎn)燈后(因?yàn)楦鞒潆娖鞒錆M指示方法不盡相同,所以我在此統(tǒng)稱轉(zhuǎn)燈，就不說(shuō)跳綠燈不跳綠燈了，還是其它，下同）3－5個(gè)鐘頭。如果一天的騎行的里程大于或等于50％,那就得天天充電（確定不再使用后)如果你騎行的路程小于續(xù)行里程的30%,你可以選擇兩天充一次電，如果更少，可以適當(dāng)延長(zhǎng)，但不能超過(guò)3天。同樣應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)充電時(shí)間.總的來(lái)說(shuō)要注意：

最好不要在未充滿電的情況下就拔下電源來(lái)使用

使用的時(shí)候坐到額定里程的50%－80％再充電。不宜頻繁地給電池充電，因?yàn)殡姵氐某浞烹娧h(huán)數(shù)次是一定的,一般在300次左右，頻繁給電池充電會(huì)加重電池正極板上地活性物質(zhì)軟化脫落，還會(huì)導(dǎo)致板柵腐蝕加快。

定期深放電。定期深放電也是對(duì)維持電池容量的一種好辦法，這是為什么呢？不是說(shuō)鉛酸電池沒(méi)有記憶效應(yīng),為什么要深放電呢？具體原因大家可以在結(jié)尾處發(fā)表一下評(píng)論探討一下，各抒已見(jiàn)嘛。這一點(diǎn)，我想等大家發(fā)表完意見(jiàn)之后再說(shuō)出我的看法，請(qǐng)不要見(jiàn)怪!至于周期嘛，一般新購(gòu)三四個(gè)月的電池不用,從四個(gè)月至八個(gè)月開(kāi)始，每?jī)傻饺齻€(gè)月一次，一年以上的每月一次。其實(shí)這種方法比較適合那些日使用量較小的人，因?yàn)椋芏嗳耸褂脮r(shí)都是很不規(guī)律的，誰(shuí)能保證不會(huì)有一次半次的坐到欠壓保護(hù)的時(shí)候。所以你們也不必完全效仿，知道一下有這么回事就好了。

或許有人會(huì)問(wèn)，使用后不是要及時(shí)充電嗎,否則容易造成硫化。沒(méi)錯(cuò)，但是：淺放電時(shí)，里面的硫酸鉛濃度不會(huì)很大，結(jié)晶比較慢，比較少，還沒(méi)成為大結(jié)晶，比較可以用方法來(lái)去除硫化。比如充電時(shí)彩用正負(fù)脈沖,過(guò)充電法等.而且我們?cè)鲩L(zhǎng)的浮充的時(shí)間，可以對(duì)硫化的電池有一定的防止作用。3。

做好欠壓保護(hù)，避免深度放電｛12V鉛酸電池的最低保護(hù)電壓為10.5V，如果是36V電池組，最低保護(hù)電壓就是31。5V，目前大多數(shù)車(chē)廠采用的控制器欠壓保護(hù)電壓也都是31.5V。表面上看這是可行的，但是,實(shí)際當(dāng)36V電池組只剩下31.5V電壓時(shí)，由于電池存在差異，肯定就會(huì)有一個(gè)電池電壓已經(jīng)低于10.5V,該電池就處于過(guò)放電狀態(tài)。這時(shí)候，過(guò)放電的電池容量急劇下降,硫酸鉛濃度增加，鹽化加快,這時(shí)對(duì)電池的損傷很大，其實(shí)影響不僅僅是該單只電池，而是影響整組電池的壽命.實(shí)際中當(dāng)電池電壓低于32V以后一直到27V，所增加的續(xù)行里程也就兩三公里，而對(duì)電池的損傷卻非常大.因此,雖然控制器有欠壓保護(hù)，但是最好不要使用到那個(gè)時(shí)候的時(shí)候才來(lái)充電。建議：為防止電池過(guò)放電，欠壓保護(hù)最好設(shè)置比標(biāo)準(zhǔn)高0.5V－2V之間，這個(gè)值不同電池組不同,對(duì)于標(biāo)稱24V的欠壓保護(hù)設(shè)21.5V~22V，對(duì)于標(biāo)稱36V的設(shè)32V～33V，對(duì)于標(biāo)稱48V的應(yīng)該設(shè)在43V～44V.這樣的電壓對(duì)續(xù)行能力減少僅僅不到2公里，但是可以有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。｝長(zhǎng)時(shí)間不使用車(chē)子，應(yīng)充飽后放置，并斷開(kāi)電路總開(kāi)關(guān)，并且每1至2個(gè)月還要給電池補(bǔ)充電一次。4,不要頻繁充電。充電時(shí)間過(guò)短。有些人使用電動(dòng)車(chē)的時(shí)候是這樣的，不使用的時(shí)候就充電，一要用的時(shí)候就拔下電源，也不管有沒(méi)有充滿（真正充滿應(yīng)是在轉(zhuǎn)燈之后繼續(xù)浮充２－３個(gè)小時(shí)）像這樣子的電池壽命就很短了。５，充電器因素。檢查充電器的各個(gè)參數(shù)，如最高充電電壓（恒壓階段的電壓，也叫恒壓值）是否合適，恒壓值高了，保證了充電時(shí)間，但是犧牲的是失水和硫化。恒壓值低了,充電時(shí)間和充入電量又難以保證.；轉(zhuǎn)燈電流，太大或太小都不合適。一些充電器制造商的產(chǎn)品為了降低充電時(shí)間的指示，提高了恒壓轉(zhuǎn)浮充的電流，而使得充電指示充滿電以后，還沒(méi)有充滿電，就靠提高浮充電壓來(lái)彌補(bǔ)。這樣在浮充階段還在大量析氧。而電池的氧循環(huán)又不好，這樣在浮充階段也在不斷的排氣?？刂瞥潆娮罡叱潆婋妷簯?yīng)在2.42V每格（１２V的電池也就是15。2V每個(gè))以下，也就是在析氫電位以下。如果此時(shí)在限流大電流充電的狀態(tài)下,加入去極化的負(fù)脈沖,就可以改善電池的充電接受能力。否則，一旦高于析氫電壓，電池就會(huì)快速的失水。電池維修如何解決電動(dòng)車(chē)電池的硫化問(wèn)題我在網(wǎng)上收集了一些解決電池硫化的方法，供大家參考,有刪節(jié)，紅字為個(gè)人添加的看法

定期保養(yǎng):每三個(gè)月定期到專業(yè)維修點(diǎn)檢修電池,及時(shí)補(bǔ)水。這些方法簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)成本很低，但要嚴(yán)格遵守卻有一定難度。所以,大多使用專門(mén)的設(shè)備進(jìn)行除硫維護(hù)，方法有：1.使用臺(tái)式快速除硫設(shè)備

臺(tái)式快速除硫設(shè)備的工作原理是高電壓大電流脈沖充電，通過(guò)負(fù)阻擊穿消除硫化。這種方法速度快，見(jiàn)效快，可以獲得暫時(shí)的消除硫化的效果，但是,高電壓大電流能擊除硫也能除活性物質(zhì)，在消除硫化中帶來(lái)嚴(yán)重失水和正極板軟化的問(wèn)題，對(duì)電池產(chǎn)生致命的損傷,經(jīng)過(guò)這類設(shè)備除硫兩次后的電池基本都會(huì)報(bào)廢。目前，市場(chǎng)上的專業(yè)電池維護(hù)店主都已經(jīng)明白了這種方法的危害.于是,又出現(xiàn)了脈沖放電除硫的設(shè)備，其實(shí),根本原理并沒(méi)有變,只是從恒高壓恒大電流變成了瞬時(shí)峰值高壓,還是會(huì)損傷極板活性物質(zhì).

2。選擇可除硫充電器

目前可除硫充電器有三種工作原理，一種是類同于臺(tái)式快速除硫設(shè)備的工作原理，采用高電壓大電流脈沖充電，通過(guò)負(fù)阻擊穿除硫,上面已經(jīng)說(shuō)明了這種方法對(duì)電池壽命會(huì)構(gòu)成致命傷害,已被市場(chǎng)否定。第二種是采用快速的脈沖前沿的充放電脈沖，利用瞬間峰值,在充電過(guò)程中干擾電池的硫化。另一種是周期性的采用10%～20％的過(guò)充電的方法，還原電池的硫酸鉛結(jié)晶。3.使用在線式鉛酸蓄電池延生器

在線式鉛酸蓄電池延生器及電池并聯(lián)，可二十四小時(shí)阻止及消除硫化.這種方法修復(fù)比較慢，修復(fù)時(shí)間比較長(zhǎng)，往往在120小時(shí)以上，但無(wú)論是充電還放電過(guò)程都能阻止和消除硫化,修復(fù)效果很好。因?yàn)椴捎玫碗妷旱碗娏?延生器不會(huì)對(duì)電池極板產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊而導(dǎo)致失水和軟化，這是一種用戶一次投入就可以持之以恒的維護(hù)方式,特別是對(duì)于質(zhì)量較好的新電池，可延長(zhǎng)電池壽命2～5倍，而且一次投入,可一直伴隨著電動(dòng)自動(dòng)車(chē)，下一次更換電池，延生器還可以繼續(xù)使用，能為用戶節(jié)約大量的經(jīng)濟(jì)成本。采取這個(gè)方法的意義很大。首先是給用戶帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益，減少了用戶的麻煩。其次是提高了車(chē)廠的聲譽(yù),為拓展生產(chǎn)提供了條件。第三,為電動(dòng)車(chē)經(jīng)銷商解決了電池質(zhì)保的難題，減少投訴,提高信譽(yù)度，增加了利潤(rùn),同時(shí),在店面銷售上也增加了促成交易的銷售方案。第四,可以大大減少電池制造商的理索賠費(fèi)用。第五，改善電動(dòng)自行車(chē)的形象，拓展電動(dòng)自行車(chē)整體市場(chǎng)的發(fā)展。第六，提高電池的利用率,有利于環(huán)保.上面說(shuō)的那么多優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)只是一句話,那就是電池延長(zhǎng)壽命之后的好處。其實(shí)實(shí)際使用中并沒(méi)有以上那段話吹捧的那么好，我認(rèn)識(shí)的一些人使用過(guò)都表示沒(méi)什么效果，而現(xiàn)在他們都不使用了，還說(shuō)什么能延長(zhǎng)2～5倍的壽命！一般電池，稍微注意一下使用方法和注意事項(xiàng),一般可以用到一年半,好一點(diǎn)的可以到兩年或以上,如果照它那么說(shuō)，接上去之后不是可以使用3～10年了。這是在電動(dòng)車(chē)上使用，不是拿來(lái)做后備電源點(diǎn)燈，電動(dòng)車(chē)用三年的電池是有聽(tīng)說(shuō)過(guò)，10年的從來(lái)沒(méi)有。除非,你天天充電，每天只需要跑一兩公里。（備注：以上那段話之后還有一個(gè)購(gòu)買(mǎi)延升器的鏈接的（被我刪了），所以不排除它具有廣告性質(zhì)）說(shuō)白了，很多的延升器里面只是一個(gè)短時(shí)大電流放電電路。它是對(duì)解決電池的硫化是有一定的作用，但是在它看來(lái)只要裝上延升器,電池的硫化就能得到完全解決，那是不可能的.因?yàn)橛捌痣姵亓蚧母驹蚴鞘褂煤统潆姷膯?wèn)題,所以解決電池的硫化最根本的辦法是防止硫化，另外加上定期的養(yǎng)護(hù)。如單單對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，我們只要注意使用的方法和注意事項(xiàng)就可以了,等發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了再用相應(yīng)的方法來(lái)解決。蓄電池的故障及檢修充不綠燈不轉(zhuǎn)燈原因有三:一，充電器參數(shù)不匹配,產(chǎn)生漂移；二，線路問(wèn)題;三，是電池因素：失水，電池內(nèi)部有單格短路，硫化較為嚴(yán)重。排查方法：1，檢查充電器是否損壞,充電參數(shù)是否符合要求（有的人用48V的充電器來(lái)充36V的電池組），看是否電壓偏高(14。8V/個(gè)以上的）或涓流轉(zhuǎn)換電流偏低2,檢查充電回路保險(xiǎn)絲是否接觸良好，保險(xiǎn)絲座有無(wú)燒焦痕跡，檢查連線插接頭接觸是否良好,包含充電器的插頭的車(chē)上的插座。3,查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象,即電池是否缺液嚴(yán)重。干涸的電池應(yīng)補(bǔ)加純水或1。05g/cm3的稀硫酸,進(jìn)行維護(hù)充放電進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)測(cè)量單格電壓，看是否有單格短路的存在。4，還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化.硫化嚴(yán)重的話，內(nèi)阻增大，充電就會(huì)引起嚴(yán)重發(fā)熱。極板的不可逆硫酸鹽化，可通過(guò)充放電測(cè)量其端電壓的變化來(lái)判定。在充電時(shí)，電池的電壓上升特別快，某些單格電壓特別高,放電時(shí)電壓下降特別快。出現(xiàn)上述情況，可判斷電池出現(xiàn)不可逆硫酸鹽化。如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化，應(yīng)進(jìn)行均衡充電法進(jìn)行修復(fù).蓄電池變形

1、故障原因：

蓄電池變形不是突發(fā)的，往往是有一個(gè)過(guò)程的。蓄電池在充電到容量的80%左右進(jìn)入高電壓充電區(qū)。這時(shí)，在正極先析出氧氣，氧氣通過(guò)隔板中的孔，到達(dá)負(fù)極。在負(fù)極板上進(jìn)行氧復(fù)活反應(yīng)：

2Pb+O2=2PbO+熱量

PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量

反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生熱量，當(dāng)充電容量達(dá)到90%時(shí)，氧氣發(fā)生速度增大，負(fù)極開(kāi)始產(chǎn)生氫氣。大量氣體的增加使蓄電池安全閥打開(kāi)，氣體逸出，最終表現(xiàn)為失水。

2H2O=H2é+O2é

隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)的增加，水分逐漸減少，結(jié)果蓄電池出現(xiàn)如下情況：

（1）氧氣“通道”變得暢通，正極產(chǎn)生的氧氣很容易通過(guò)“通道"到達(dá)負(fù)極.

（2）熱容減小，在蓄電池中熱容最大的是水.水損失后，蓄電池?zé)崛荽蟠鬁p小,產(chǎn)生的熱量使蓄電池溫度升高很快。

（3）由于失水后蓄電池中超細(xì)玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象，使之及正負(fù)板的附著力變差，內(nèi)阻變大,充放電過(guò)程發(fā)熱量增大.經(jīng)過(guò)上述過(guò)程，蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過(guò)電池槽散熱。如散熱量小于發(fā)熱量即出現(xiàn)溫度上升,使蓄電池析氣電位降低，析氣量增大，正極大量的氧氣通過(guò)“通道”，在負(fù)表面反應(yīng)，發(fā)出大量的熱量使溫度快速上升。形成惡性循環(huán)導(dǎo)致“熱失控”,發(fā)生變形.

2、故障的檢查和處理

一組電池（3只)同時(shí)變形，先作電壓檢查。如果電壓基本正常。還應(yīng)測(cè)量單格電壓判斷是否短路,無(wú)短路則說(shuō)明變形是過(guò)充電產(chǎn)生“熱失控"所致。應(yīng)著重檢查充電器的充電參數(shù)。電壓偏高（44。7V以上的）無(wú)過(guò)充保護(hù)或涓流轉(zhuǎn)換電流偏低的，要求更換充電器.

一組電池（3只）中只有1只或2只變形,有以下故障的可能性:

(1）是電池容量不一致，充電時(shí)造成某些電池過(guò)充電引起變形.容量不一致的原因，可能有短路單格存在，也可能用戶將電池試驗(yàn)放電或自放電等。

(2）是某些電池出現(xiàn)極板不可逆硫酸鹽化，內(nèi)阻增大,充電發(fā)熱變形.

（3）是某些電池連線時(shí)反接造成充電發(fā)熱變形。對(duì)未變形的電池檢查放電容量以及自放電性能,若無(wú)異常則不屬電池問(wèn)題。

解決蓄電池變形的措施有：

?保證不漏液的前提下盡可能多加液，以延長(zhǎng)或避免“熱失控”的產(chǎn)生。

?避免產(chǎn)生內(nèi)部短路或微短路，及帶有微短路傾向。

?使用過(guò)程中應(yīng)防止過(guò)放電的發(fā)生，做到足電存放.

?嚴(yán)格檢查充電器，不得有嚴(yán)重過(guò)充現(xiàn)象.

?在高溫下充電,必須保證蓄電池散熱良好。應(yīng)采取降溫措施或減短充電時(shí)間的方法，否則應(yīng)停止充電。

自放電速度快

蓄電池在不工作的情況下，電量逐漸消耗的現(xiàn)象稱自行放電。自行放電不能完全避免,一般認(rèn)為每天消耗本身容量的1%~2％是正常的，如超過(guò)此數(shù)值,為不正常自行放電。

1、自行放電原因

（1）極板材料或電解液中有雜質(zhì)，這樣雜質(zhì)及羈絆或不同雜志間就會(huì)產(chǎn)生電位差，形成閉合的“局部電池"而產(chǎn)生電流，使蓄電池放電。

(2）隔板破裂，造成局部短路。

（3）蓄電池蓋上有電解液或水，使正、負(fù)極間形成通路而放電.

(4)活性物質(zhì)脫落,使極板短路造成放電。

（5）蓄電池長(zhǎng)期存放，電解液中硫酸下沉，使上部密度小，下部密度大，引起自行放電。

2、處理方法

要減少自行放電，電解液必須力求純凈，使用中應(yīng)經(jīng)常保持蓄電池蓋清潔，以免短路。如電解液不純，需將蓄電池用標(biāo)稱容量的1/10的電流放電至單格電壓1。7V為止,然后將電解液倒出，并用蒸餾水清洗干凈,再換用純潔電解液進(jìn)行充電。

活性物質(zhì)脫離

1、活性物質(zhì)脫離的原因

(1）起始充電電流過(guò)大.因?yàn)闃O板活性物質(zhì)的還原是從導(dǎo)電最好的柵架處開(kāi)始的，大電流充電時(shí)，該處硫酸鉛迅速還原，所以距柵架較遠(yuǎn)的硫酸鉛來(lái)不及起化學(xué)反應(yīng)，由于硫酸鉛體積較大,故及內(nèi)部已還原的活性物質(zhì)間的附著力就差，所以易從極板上脫落下來(lái)。

（2）充電終期電流過(guò)大.這樣回產(chǎn)生大量的氣泡,劇烈地沖擊極板表面，使已還原的比較松軟的二氧化鉛大量脫落。

（3）經(jīng)常性的過(guò)量充電。過(guò)充電的電流雖然不大,但因此時(shí)極板上硫酸鉛已全部還原為二氧化鉛和鉛，充電電流全部用到電解液上，這時(shí)產(chǎn)生的氣泡雖不太多，但同樣對(duì)極板表面產(chǎn)生沖擊作用使活性物質(zhì)脫落.

（4）放電電流過(guò)大，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)激烈，會(huì)引起極板翹曲，從而造成活性物質(zhì)脫落。

2、處理方法

由于活性物質(zhì)脫落,會(huì)使極板短路,造成電池自行放電，必須將蓄電池拆開(kāi)修理，建議更換。

容量降低－－電池極板不可逆硫酸鹽化

1、故障現(xiàn)象

極板硫酸鹽化是蓄電池常見(jiàn)的故障,許多蓄電池失效也是因這一故障而發(fā)生的.極板硫酸鹽化主要表現(xiàn)為:充電時(shí)電壓很快上升,過(guò)早析出氣體,溫度上升快；放電時(shí)電壓下降快，容量小.

2、故障的檢查和處理

產(chǎn)生極板不可逆硫酸鹽化原因歸結(jié)如下：

（1）存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，自放電率高,未對(duì)其進(jìn)行維護(hù)充電.

（2）放電后未對(duì)其進(jìn)行及時(shí)充電。

(3）長(zhǎng)時(shí)間處于欠充電狀態(tài)。

（4）過(guò)放電.

（5）干涸或加入的電解液濃度過(guò)高。

蓄電池產(chǎn)生不可逆硫酸鹽化時(shí),應(yīng)根據(jù)其程度的輕重進(jìn)行修復(fù)。

鹽化較輕者,對(duì)其進(jìn)行一般的活化充電（即均衡充電)，就可以恢復(fù)正常.具體方法如下:

恒壓限流充電：第一階段0.18C2A充電到2.7V/單格充電12—24小時(shí).

恒流電第一階段：0。18C2A充電到2。4V/單格,第二階段:0。05C2A充電5—12小時(shí)。

鹽化較重者，需要對(duì)其進(jìn)行“水療法"充放電,才能恢復(fù)正常。具體方法為:先對(duì)蓄電池補(bǔ)加入純水或密度為1.05g/cm3稀硫酸到富液狀態(tài),再以0.05-0。018C2A的電流充電20小時(shí)左右，抽盡流動(dòng)液，再作容量試驗(yàn)。反復(fù)上述操作,直到電池容量恢復(fù)。

路程跑不遠(yuǎn)－－電池組出現(xiàn)“不均衡"

1、故障現(xiàn)象

串聯(lián)蓄電池組的均衡性是一個(gè)共性的難題，使用過(guò)程中總會(huì)有“落后"蓄電池存在.其原因是多種多樣的,有生產(chǎn)原因,也有原材料的原因和使用的原因等。

2、故障的檢查和處理

首先將電池進(jìn)行一般性的維護(hù)充電，然后用2h率電流放電。放電過(guò)程中不斷地測(cè)量電池的電壓，將放電容量不足的“落后”電池選出來(lái)給予處理。先補(bǔ)加1.05g/cm3的稀硫酸至剛好看到有流動(dòng)電解液出現(xiàn),再繼續(xù)充電12~15h。。充電時(shí)注意電池的溫度不要超過(guò)50度。充電結(jié)束后,靜置0.5～4h，重做2h率放電。放電過(guò)程中,測(cè)量單格電壓的數(shù)值,若放電時(shí)間達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或單格電壓到了1.6V，放電時(shí)間及正常單格電池相差較大者(出廠三個(gè)月相差5分鐘以上，六個(gè)月相差8分鐘以上，九個(gè)月相差10分鐘以上,十三個(gè)月相差15分鐘以上）,則還需重復(fù)上述充放電程序操作，直到符合要求為止。

若是重復(fù)充放循環(huán)后,電池容量無(wú)明顯上升或仍為0V左右低壓,這種電池一般有短路存在，或活性物質(zhì)嚴(yán)重脫落軟化，嚴(yán)重不可逆硫酸鹽化等，無(wú)法修復(fù),應(yīng)作報(bào)廢處理.對(duì)符合要求者可以繼續(xù)使用電池，應(yīng)在恒壓15V/只的充電條件下，抽盡流出的電解液，擦干凈電池表面，安上帽閥,用PVC(或氯仿）黏合劑將面板粘和好。

單格短路

1、故障現(xiàn)象

現(xiàn)象是突然失去啟動(dòng)能力；啟動(dòng)時(shí),短路單格有電解液噴出。其原因是：?jiǎn)胃穸搪泛?使蓄電池阻力增加,電壓降低,不能供出強(qiáng)大的電流，同時(shí)在短路處產(chǎn)生高溫使電解液急劇受熱而噴出。

2、故障原因

（1）活性物質(zhì)脫落。

(2）使用的電解液有雜質(zhì)。

3、檢查和處理

檢查方法可用一根細(xì)導(dǎo)線各格的正、負(fù)極打火，無(wú)火花或火花較弱的單格,即為短格,需送修。

蓄電池的補(bǔ)水

(1）準(zhǔn)備工作。用純水和分析純硫酸配置硫酸溶液電解液,比例是：500ml純水，加入0.5ml純硫酸。準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的橡膠排氣閥備用。工具：起子、吸管(可以用一次性針管代替），透明聚乙烯管，直徑要適合吸管（針管）吸口，ABS膠.

（2)順著排氣孔撬開(kāi)電池上方的蓋板.一些電池的蓋板是ABS膠粘接的,一些電池是搭扣連接的.注意撬開(kāi)蓋板的時(shí)候,不要損壞蓋板.這是可以看到6個(gè)排氣閥的橡膠帽.

（3）打開(kāi)橡膠帽,露出排氣孔，通過(guò)排氣孔可以看到電池內(nèi)部。一些電池的排氣閥是可以旋開(kāi)的，一些電池的橡膠帽周?chē)€有一些填充物，注意保管填充物。

（4）用滴管吸入配置好的電解液由排氣孔注入電解液.電解液要恰好覆蓋極板1mm.

（5）把注好電解液的電池用偷情的遮擋物覆蓋排氣孔,以防止灰塵落入排氣孔，靜置12-24小時(shí)，以便電解液充分滲透.再次觀察排氣孔內(nèi)部的電解液，應(yīng)該有流動(dòng)的電解液（游離酸)，否則要補(bǔ)充電解液。

(6）在排氣孔沒(méi)有覆蓋的條件下,進(jìn)行16.2伏恒壓限流充電。充電時(shí)最好把電池放在耐酸的容器內(nèi)，防止溢出的電解液污染環(huán)境。在電池充電電流降到400~300毫安，或者電壓達(dá)到16。2V三小時(shí)以上,認(rèn)為電池初次充電充滿。

(7）初次充電結(jié)束以后，檢查電池極板表面是否還有電解液，如果沒(méi)有電解液，應(yīng)該補(bǔ)充電解液后,再次進(jìn)行恒壓限流充電；如果6個(gè)格里邊還有電解液，用吸管吸出多余的電解液。

(8）采用14.8V恒壓限流充電，一直到充電電流下降至300mA。

（9)蓋上排氣閥以后，注意恢復(fù)填充物。蓋上電池蓋板,如果是膠接的，應(yīng)該涂膠粘接。在電池蓋板上壓上重物，待膠完全凝固，再次進(jìn)行4。8V恒壓限流充電，一直到充電電流下降至300mA.

（10）再次測(cè)試電池容量，判斷電池容量是否恢復(fù)。電池維修后效果不理想的原因(容量上升不大，或者沒(méi)有達(dá)到標(biāo)稱容量的70％以上)如下:

1、電池正極板軟化,其顯著表現(xiàn)是：在上述第（7)步驟時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)吸出的多余電解液中有黑色雜質(zhì)，如果黑色雜質(zhì)比較多的時(shí)候，就是正極板軟化排出的,這樣的電池基本上無(wú)法修好，只能夠報(bào)廢。

2、電池硫化，可充電后對(duì)電池進(jìn)行電子脈沖修復(fù)24小時(shí)，再次測(cè)試。

3、充電以后30min,測(cè)試電池電壓，還低于12V，可能是電池內(nèi)部斷路，電池應(yīng)該報(bào)廢。免維護(hù)鉛酸蓄電池的維修免維修蓄電池具有價(jià)格低廉、攜帶方便、容量大等特點(diǎn)，在應(yīng)急燈、手電、UPS電源、摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)三輪車(chē)等多方面得到了應(yīng)用。但若使用不當(dāng)，會(huì)對(duì)蓄電池造成損害，以至報(bào)廢。其實(shí)只要作適當(dāng)修理,多數(shù)蓄電池的容量都可等到一定程度的恢復(fù)。

一、常見(jiàn)問(wèn)題及處理

1、免維護(hù)蓄電池（以下簡(jiǎn)稱電瓶）在充電時(shí)基本不產(chǎn)生氣泡，可以在密封狀態(tài)下,省去了加酸等維護(hù)工作。但電瓶在充放電過(guò)程中要完全不產(chǎn)生氣體是不可能的，為了釋放氣體，電瓶不能完全密閉。撬開(kāi)電瓶上部的，為了釋放氣體，電瓶不能完全密閉。撬開(kāi)電瓶上部的塑料蓋板，就可以看到每個(gè)小電池上面都有一個(gè)用橡皮帽蓋上的加液孔，蓄電池的水分可以通過(guò)橡皮帽蒸發(fā)出去。即使電瓶不使用，水分也會(huì)蒸發(fā)，造成電瓶容量下降,嚴(yán)重時(shí)電瓶就會(huì)干枯而不能充放電。對(duì)于這種電瓶，只要向電瓶添加蒸餾水或純凈水,再進(jìn)行幾次充放電循環(huán)，電瓶的大部分容量都可以恢復(fù).例：一個(gè)12V7。2Ah電瓶,使用時(shí)間不長(zhǎng)，充電到14V后進(jìn)行放電，短路電流只有300多毫安。揭開(kāi)上蓋檢查,液已近干枯，注入蒸餾水并進(jìn)行充放電循環(huán)兩次，容量恢復(fù)到84%，已能正常工作。

2、電瓶在放電時(shí)，電解液的硫酸濃度和和比重下降，完全放電后，在15℃時(shí)的比重降到1.11。一般充電時(shí)比重上升，夏天充滿電后的比重為1.25～1.26，冬天為1.27~1.28.因電瓶處在密封狀態(tài)，在使用時(shí)，只能根據(jù)電瓶的電壓來(lái)判斷是否已充好電或已放完電。6V和12V電瓶充足電時(shí),電壓分別為6.8V~7V和13。6V~14V，完全放電時(shí)，6V和12V電瓶的電壓分別為5。3V和10。6V。電瓶如果過(guò)度放電或長(zhǎng)期處于半放電狀態(tài)，電瓶會(huì)硫化,硫化的電瓶不能用添加蒸餾水和常規(guī)充電的方法來(lái)消除，只有電解液硫酸的濃度比較低時(shí)充電,硫化才能消除。修復(fù)方法：（1）如果電瓶硫化不嚴(yán)重,容量下降不多，可用小電流（0.05A或更小）對(duì)電瓶長(zhǎng)時(shí)間充電。（2）如果電瓶的硫化比較嚴(yán)重，可充電到最高電壓(6V電瓶充到7V，12V電瓶充到14V），用注射器把電瓶中的電解液抽出，然后注入蒸餾水，以稀釋電解液。充電1~2小時(shí)后再抽出電解液，注入蒸餾水,重復(fù)以上操作，直到抽出的電解液比重不再顯著上升時(shí)為止（一般2~3次即可）。此時(shí)盡量反電解液抽出，再根據(jù)環(huán)境溫度注入比重為1。25～1.28的硫酸，放完電再充滿電,檢查電液的比重.若比重較小，可再次抽出電解液并注入硫酸,使電解液的比重達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。注意注入電瓶?jī)?nèi)的電解液不宜多，待電瓶?jī)?nèi)海綿狀的物質(zhì)吸滿電解液即可，將多余的電解液抽出，修復(fù)工作即告完成。例：一個(gè)SonyBP603Ah電瓶，是八十年代用于3/4英寸攝像機(jī)的電源，電瓶硫化嚴(yán)重.采用上述方法修復(fù)后，容量恢復(fù)到2.2Ah。

3、電瓶一般由幾個(gè)人電池串聯(lián)組成（6V電瓶用3個(gè)，12V電瓶用6個(gè)），要求串聯(lián)的幾個(gè)電池具有相同的容量和充放電特性。但雜牌和質(zhì)量較差的電瓶，各電池的一致性就比較差，電瓶充滿電后,從整個(gè)電瓶來(lái)看，電壓已經(jīng)充夠，質(zhì)量較差的電池已過(guò)充電。放電時(shí)，電瓶的電壓降到了5.3V和10。6V,但質(zhì)量差的電池已過(guò)度放電了.質(zhì)量較差的電池性能比