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2 # 容濟點火器
電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、執行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件,它就像是電動車的大腦,是電動車上重要的部件。電動車就目前來看主要包括電動腳踏車、電動二輪摩托車、電動三輪車、電動三輪摩托車、電動四輪車、電瓶車等,電動車控制器也因為不同的車型而有不同的效能和特點。
一、控制器分類
電動車控制器從結構上分兩種,我們把它稱為分離式和整體式。
1、分離式:所謂分離,是指控制器主體和顯示部分分離。後者安裝在車把上,控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內,不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短,車體外觀顯得簡潔。
2、一體式:控制部分與顯示部分合為一體,裝在一個精緻的專用塑膠盒子裡。盒子安裝在車把的正中,盒子的面板上開有數量不等的小孔,孔徑4-5mm,外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量。
二、控制器優劣辨別方法
1、仔細觀察做工
一個控制器的做工體現一個公司實力,同等條件下,作坊控制器肯定不如大公司的產品;手工焊接的產品肯定不如波峰焊下來的產品;外觀精緻的控制器好過不注重外觀的產品;導線用得粗的控制器好過導線偷工減料的控制器;散熱器重的控制器好過散熱器輕的控制器等等,在用料和工藝上有所追求的公司相對可信度高,對比就能看得出來。
2、對比溫升
用新送來的控制器和原來使用的控制器進行同等條件下堵轉發熱試驗,兩個控制器都拆掉散熱器,用一輛車,撐起腳,先轉動轉把達到最高速,立即剎車,不要剎死,免得控制器進入堵轉保護,在極低速度下維持5秒鐘,鬆開剎車,迅速達到最高速,再剎車,反覆同樣的操作,比如30次,檢測散熱器最高溫度點。
拿兩個控制器的資料對比,溫度越低越好。試驗條件應該保證相同的限流,相同的電池容量,同一輛車,同樣從冷車開始測試,保持相同的剎車力度和時間。試驗結束時應檢查固定mos的螺絲鬆緊程度,松得越多標明使用的絕緣塑膠粒子耐溫性越差,在長期使用中,這將導致mos提前因發熱而損壞。再裝上散熱器,重複上述試驗,對比散熱器溫度,這可以考察控制器的散熱設計。
3、觀察反壓控制能力
選取一輛車,功率可以大一點,拔掉電池,選用充電器為電動車供電,接上e-abs使能端子,確保剎把開關接觸良好。慢慢轉動轉把,太快了充電器無法輸出很大的電流,會引起欠壓,讓電機達到最高速,快速剎車,反覆多次,不應出現mos損壞現象。
在剎車時,充電器輸出端的電壓會快速上升,考驗控制器的瞬間限壓能力,此試驗如果用電池測試基本沒有效果。此試驗也可以在快速下坡時進行,當車子達到最高速後進行剎車。
4、電流控制能力
接充滿的電池,容量越大越好,先讓電機達到最高速,任選兩根電機輸出線短路,反覆進行,30次以上,不應出現mos損壞;再讓電機達到最高速,用電池正極和任選的一根電機線短路,反覆30次,這比上述試驗更嚴酷,迴路中少了一個mos的內阻,瞬間短路電流更大,考驗控制器的電流快速控制能力。
很多控制器會在這一環節出醜,如果出現損壞,可以比較兩個控制器成功承受短路的次數,越少越差;拔掉一根電機線,轉把拉到最大,此時電機不會運轉,快速接通另一根電機線,電機應能立即轉動,電機轉動中反覆插拔其中一根電機線,控制器應正常工作。這部分實驗可以驗證控制器軟體、硬體的可靠性設計。
5、檢驗控制器效率
關閉超速功能,如果有的話,在同一輛車子空載情況下測試不同控制器達到的最高速度,最高速度越高,則效率越高,續航里程也相對高。
三、電動車控制器原理
自電動車用無刷電動機問世以來,其控制器發展分兩個階段:第一階段為使用專用無刷電動機控制晶片為主組成的純硬體電路控制器,這種電路較為簡單,其中控制 晶片的代表是摩托羅拉的MC33035,這個不是這裡的主題,所以也不作深入介紹。第二階段是以MCU為主的控制晶片。這是這篇文章介紹的重點,在MCR 版本的設計中,揉和了模擬、數字、大功率MOSFET驅動等等許多重要應用,結合MCU智慧化控制,是一個非常有啟迪性的設計。以應用最廣泛的以PIC16F72為智慧控制中心,350W的整機電路為例,整機電路如圖1:
整機電路看起來很複雜,我們將其簡化成框圖再看看:
電路大體上可以分成五部分: 一、電源穩壓,供應部分; 二、訊號輸入與預處理部分; 三、智慧訊號處理,控制部分; 四、驅動控制訊號預處理部分; 五、功率驅動開關部分。
下面我們先來看看此電路最核心的部分:PIC16F72組成的微控制器智慧處理、控制部分,因為其他電路都是為其服務或被其控制,弄清楚這部分,其它電路就比較容易明白。
圖3:PIC16F72在控制器中的各引腳應用圖
我們先來簡單介紹一下PIC16F72的外部資源:該微控制器有28個引腳,去掉電源、復位、振盪器等,共有22個可複用的IO口,其中第13腳是CCP1 輸出口,可輸出最大解析度達10BIT的可調PWM訊號,另有AN0-AN4共5路AD模數轉換輸入口,可提供檢測外部電路的電壓,一個外部中斷輸入腳, 可處理突發事件。內部軟體資源我們在軟體部分講解,這裡並不需要很關心。 各引腳應用如下:
1:MCLR復位/燒寫高壓輸入兩用口
2:模擬量輸入口:放大後的電流訊號輸入口,微控制器將此訊號進行A-D轉換後經過運算來控制PWM的輸出,使電流不致過大而燒燬功率管。正常運轉時電壓應在0-1.5V左右
3:模擬量輸入口:電源電壓經分壓後的輸入口,微控制器將此訊號進行A-D轉換後判斷電池電壓是否過低,如果低則切斷輸出以保護電池,避免電池因過放電而損壞。正常時電壓應在3V以上
4:模擬量輸入口:線性霍爾組成的手柄調速電壓輸入口,微控制器根據此電壓高低來控制輸出給電機的總功率,從而達到調整速度的目的。
5:模擬/數字量輸入口:剎車訊號電壓輸入口。可以使用AD轉換器判斷,或根據電平高低判斷,平時該腳為高電平,當有剎車訊號輸入時,該腳變成低電平,微控制器收到該訊號後切斷給電機的供電,以減少不必要的損耗。
6:數字量輸入口:1+1助力脈衝訊號輸入口,當騎行者踏動踏板使車前行時,該口會收到齒輪感測器發出的脈衝訊號,該訊號被微控制器接收到後會給電機輸出一定功率以幫助騎行者更輕鬆地往前走。
7:模擬/數字量輸入口:由於電機的位置感測器排列方法不同,該口的電平高低決定適合於哪種電機,目前市場上常見的有所謂120°和60°排列的電機。有的控制器還可以根據該口的電壓高低來控制起動時電流的大小,以適合不同的力度需求。 8:微控制器電源地。
9:微控制器外接振盪器輸入腳。
10:微控制器外接振盪器反饋輸出腳。 11:數字輸入口:功能開關1 12:數字輸入口:功能開關2
13:數字輸出口:PWM調製訊號輸出腳,速度或電流由其輸出的脈衝佔空比寬度控制。 14:數字輸入口:功能開關3
15、16、17:數字輸入口:電機轉子位置感測器訊號輸入口,微控制器根據其訊號變化決定讓電機的相應繞組通電,從而使電機始終向需要的方向轉動。這個信 號上面講過有120°和60°之分,這個角度實際上是這三個訊號的電相位之差,120°就是和三相電一樣,每個相位和前面的相位角相差120°。60°就 是相差60°。
18:數字輸出口:該口控制一個LED指示燈,大部分廠商都將該指示燈用作故障情況顯示,當控制器有重大故障時該指示燈閃爍不同的次數表示不同的故障型別以方便生產、維修。 19:微控制器電源地。
20:微控制器電源正。上限是5.5V。
21:數字輸入口:外部中斷輸入,當電流由於意外原因突然增大而不在控制範圍時,該口有低電平脈衝輸入。微控制器收到此訊號時產生中斷,關閉電機的輸出,從而保護重要器件不致損壞或故障不再擴大。 22:數字輸出口:同步續流控制端,當電流比較大時,該口輸出低電平,控制其後邏輯電路,
使同步續流功能開啟。該功能在後面詳細講解。
23--28:數字輸出口:是功率管的邏輯開關,微控制器根據電機轉子位置感測器的訊號,由這裡輸出三相交流訊號控制功率MOSFET開關的導通和關閉,使電機正常運轉。
有了智慧化的控制中心,就需要有其它電路來為其服務,我們在這裡從頭開始介紹。
(一)電源部分
控制器有三組電源,第一組當然是提供總能源的電池,板子上的電解電容C1:1000μF,63V)C11:47μF,63V及 C13,C33:0.1μF63V是退耦用的,用於消除由於電源線、電路板走線所帶來的電阻、寄生電感等引起的雜波干擾,由於工作在大電流、高頻率、高溫 狀態下,特別對電解電容有損耗角小、耐高溫的要求,普通的電解電容容易發熱爆裂。 第二組電源提供12-15V的電壓,這組電壓主要提供給MOSFET的開通電壓,由於場效電晶體的驅動要求比較特殊,必須有10V以上20V以下的電壓才能 很好導通,所以必須有合適的電壓供給,同時該組電壓也為後面5V穩壓塊提供預穩壓。這組電壓由LM317提供,輸出大約13.5V。由於LM317的輸入 輸出壓差不能超過40V,而輸入電壓可能高達60V,因此在前面加了一個330Ω,2W的電阻,既預先降壓,又替317分擔了一部分功耗。
第三組電源是5V,由LM78L05提供,由於78L05提供的最大電流只有100mA,所以另並聯了兩個1.5K的電阻以擴流,同時也分擔一部分功耗。 在整個系統中,對5V電源的要求比較高,不單單是因為邏輯電路,MCU等的電源電壓都不能過高,而且由於MCU的所有AD轉換都是以5V電壓為基準,所以 當5V不準時會出現電流,欠壓值,手柄控制等均不能達到設計要求的情況,甚至不能動作,因此該電壓的範圍應被嚴格限制在4.90-5.10V之間。
(二)訊號輸入與預處理部分
這部分電路包括電源電壓輸入、工作電流比較,放大輸入、手柄電壓輸入、電機轉子位置感測器的霍爾訊號輸入、剎車訊號輸入及各種其它功能開關訊號輸入等。
1.電源電壓輸入:由於MCU只接受0-5V的訊號,所以電源電壓必須經過分壓才能輸入MCU。
2.工作電流放大、輸入。U3A是一個放大電路,它將康銅絲R55取樣過來的電流訊號經過6.5倍放大送入微控制器。最早的設計在R23上並聯了一個0.1μF的電容組成低通放大 器,後來為了更好地實時檢測電流,將該電容去掉,這樣放大後的電壓和電流的實際變化基本一致以便MCU取樣值更接近於實際值。
U3B是一個比較器接法,實際也是一個比較器,正常時的電流絕對不會讓該比較器翻轉,當電流由於某種原因突然增大到一定程度,該比較器翻轉從而觸發微控制器的外部中斷,微控制器就會完全關閉電機的輸出進入保護狀態,避免故障進一步擴大。
這裡有人會問,為什麼放大器的放大倍數取得這麼小,如果放大倍數再大一點的話,微控制器經過AD轉換後的數字相對比較大,解析度可以做得比較高,何樂而不為 呢?這種想法是有道理的,但是限於LM358的頻率響應不夠高,15KHZ(PWM的工作頻率大約為15.6K)的方波經358放大之後變成梯形波了,我 們目前對電流峰值的取樣應當採取梯形波的上邊,如果放大倍數過大,梯形波的上邊就會變得很窄而使微控制器取樣困難,甚至取樣錯誤,比如取樣到梯形波的斜邊, 因而不能正確反映電流的實際大小,這就會導致電流控制的紊亂。所以寧願放大倍數取小點以保證取樣位置的準確無誤。
3.手柄輸入部分:手柄輸出的電壓範圍在1.2-4.2V的範圍內,經過阻容濾波後輸入到微控制器處理。手柄需要一個5V的電源才能工作。
4.電機轉子位置感測器輸入部分:由於該感測器安裝在電機內部,採用開路輸出的辦法,所以除提供5V電源外,每個感測器都必須接上拉電阻,並對其輸出的信 號進行阻容濾波以抗干擾,同時在電源處接二極體、接地採用細銅膜做保險絲,防止電機相線與霍爾訊號線短路後高電壓反串近來損壞板子上別的零件。
5.剎車訊號輸入:由於剎車訊號開關往往和剎車燈共用一個開關,每個廠商的剎車電壓也不統一,所以必須接入二極體防止高壓串入。高電平輸入部分,要做到8-50V輸入時都能正常工作。
6.其它功能開關訊號比較簡單,功能實現均依靠內部程式實現,在硬體中就不一一介紹。
(三)智慧訊號處理,控制部分,上面已經介紹過,不再重複。
四、驅動控制訊號預處理部分;
驅動控制訊號大致由兩種訊號合成:PWM訊號和相位邏輯開關訊號,這裡不得不先介紹一下功率開關部分:功率開關部分是由三組半橋開關組成的三相開關,用以 改變電機線圈的通電順序和通電方向,我們一般把與電源正相接的功率管稱為上橋,與電源地相接的功率管稱為下橋,參考圖一,上橋的相位邏輯開關訊號由A+、 B+、C+提供,這三個控制訊號必須與PWM訊號合成後控制對應的上橋,下橋的相位邏輯開關訊號由A-、B-、C-提供,基本上直接被用來控制下橋的開 關。微控制器這六個腳上都接了一個2.2K-10K的電阻到地,是為了防止微控制器處在復位時,由於這些腳均處於高阻狀態,有可能會引入干擾訊號而導致後面邏 輯電路誤動作,這個比較簡單,但是我們現在看到控制部分的電路圖並非上面所說的那麼簡單,實際電路中間彎彎繞繞經過了4個邏輯電路處理後才到達上下橋的驅 動電路,許多朋友會問:為什麼要如此複雜呢?
其實這些電路都是為了實現一個功能:同步續流。為什麼要同步續流 ,需要說明一下,這裡的“同步續流”,被一些人稱為“同步整流”,同步整流是用在電源上的名詞,用在這裡明顯不太合適。
假設此時A相上橋和C相下橋通電,當A相上橋PWM佔空比沒有達到100%時,透過電機線圈的電流是斷續的,但上橋關閉的時候,由於電機線圈是一個電感, 線圈上必定會出現一個自感反電動勢,這個反電動勢必須維持線圈電流的方向不變,由於A相上橋已經關閉,這個電流就會透過原來已經開通的C相下橋,地,A相 下橋的續流二極體繼續流動,見圖6。當總電流小時這個自感電流並不大,但總電流大時,線圈中儲存的能量多起來,這個自感電流也會相當大,我們知道 MOSFET的續流二極體本身的壓降大約在0.7-1V,在透過的自感電流大時,功耗便會相當大,假設自感電流為10A,二極體壓降為0.7V時,功耗為 7W,顯然這個發熱量是相當大的,這時下橋便會變得很燙,假如我們此時把下橋開啟,讓自感電流直接從MOSFET的溝道里走掉(MOSFET導通時電流可 以雙向流通),再假設MOSFET導通電阻RDSON=10mΩ,10A的時候功耗就變為1W,理論上就可以大大降低下橋的功耗,從而降低溫升。但在實際 上,由於上下橋在交叉導通時需要一個死區以避免雙管直通造成電源短路,這個作用會打一些折扣,不過效果還是很明顯。這也是為什麼很多產品的下橋會用好一點 的管子的原因。
同步續流的實現
1.倒向,截波與死區控制
微控制器產生的PWM佔空比訊號一路透過與門,經R53,R52,C71截波(縮小佔空比)後輸出,相位不變,截波量大約為1.5μS,形成PWM訊號,此 路輸出至上橋驅動,與上橋邏輯開關訊號相與後驅動上橋MOSFET。另一路經R57和C24,反相器U5A移相,相移量大約750nS,再經U5B反相, 形成PWM-訊號,最後合成至下橋驅動。此時兩個訊號輸出時相位相同,但PWM-訊號佔空比比PWM訊號佔空比大1.5μS,但由於PWM-訊號已經偏移 750nS,所以PWM訊號剛好套在PWM-訊號中間,兩邊空出750nS作為MOSFET開關的死區。 處理後波形示意圖如圖
同步續流的邏輯關係
A相驅動電路的實際電路
因為三相驅動相同,所以我們這裡僅以A相為例說明同步續流功能的實現過程
當A向的邏輯開關訊號“A+”為高電平時,A相上橋被“PWM”訊號驅動,在整機電流較小的情況下,PV訊號為高電平,不管或非門U3C其它兩個輸入腳電 平如何,其輸出總是低,所以此時或非門U2B僅受“A-”訊號控制,“A-”訊號是下橋的邏輯開關,它僅在下橋需要導通時置高,平時為低。當整機電流比較 大,而PWM佔空比小於100%時,由於A相上橋在PWM間隙關斷導致電機線圈中出現較大感應電流,感應電流透過另一相的下橋和A相下橋的二極體洩放,為 降低該二極體的功耗,此時應將A相下橋MOSFET開啟以減小壓降,這時微控制器將“PV”訊號端拉低,在PV訊號和反向後的“A+”訊號共同作用 下,“PWM-”訊號透過U3C傳遞到U2B,而此時由於“A-”為低,所以U2B受“PWM-”訊號控制,在PWM訊號關斷的間隙使下橋MOSFET導 通。當“A+”訊號為低電平時,“PWM-”訊號並不影響下橋,保證了下橋的正確邏輯而不會誤導通。
(五)功率驅動開關部分。
以單獨一組A相上下橋驅動為例
見了這種電路,很多人首先會問:為何上橋的驅動電路如此複雜?
很顯然,這麼複雜的電路一定有其用途,如果要簡單一點話,上橋的功率開關直接用P溝道的MOSFET來做就可以,這樣驅動電路會簡單很多,但P溝道的功率 MOSFET又貴又難買,為了節省成本,只能用N溝道的代替,但N溝道的MOSFET導通時其柵極G的電壓必須比源極S高出10V以上才能保證完全導通, 這樣在上橋導通時,假設電源電壓為48V,那麼上橋G極的電壓就必須比電源電壓高12V,也就是大於60V才行。但怎樣獲得比電源電壓還高的驅動電壓呢? 一般情況可以透過變壓器耦合驅動訊號,電荷泵升壓提供高壓等方法,而在這裡,則採用了一種叫做“高壓浮柵型驅動電路”來驅動上橋。
顧名思義,浮柵驅動的柵極是浮動的,這是一個很形象的描述,我們根據線路圖來分析一下柵極是怎樣“浮動”起來的
我們先看一下C5的接法,這是整個驅動的關鍵所在,C5正極透過二極體接到13.5V電源(實際在13.5V左右),負極很奇怪地接到電機的相位線,與它 所驅動的MOSFET V1的源極接在一起,在電機不動的情況下,所有的MOSFET關閉,此時C5透過二極體D1,電阻R40充電至接近13.5V,當A+和PWM的合成訊號 使U4A的3腳輸出高電平時,q1導通帶動t1導通,這樣12V多的電壓就會加到V1的柵極使V1導通,而V1導通使電源電壓加至負載,也就是V1的源極 電壓會升高至48V,而此時由於C5充滿電,C5上的電壓仍然是12V,所以可以維持t1的導通並使V1柵極的電壓始終保持高於VCC,這樣V1的柵極就 好像隨著源極電壓浮動而浮動,所以叫做“浮柵驅動”。這時如果U4A的3腳一直維持高電平的話,在電容k1和MOSFET本身GS間電容充飽電之後,C5 上的儲存的電荷主要透過t1的BE結,電阻a1到三極體q1放電(由於此時二極體D7處於正偏狀態,所以t2的BE結反偏而截止,因此t2並不參與放 電),如果C5足夠大,那麼可以在相當長的一段時間內保證V1的驅動電壓在合理的範圍內。這裡b1放在q1的射極上組成一個近似恆流的驅動電路,用以保證 在C5正極電壓升得很高時,透過三極體q1的放電電流不致過大而導致電容很快放完。當U4A的3腳輸出低電平時,q1,t1迅速關閉,t2開始導通,將 k1和柵極本身積累的電荷迅速洩放,V1被關閉,而此時由於另兩組中的一組之下橋維持在導通狀態,電容C5就會透過電機繞組和該下橋迅速充電補充電能,為 下一個週期做準備。
從上面的過程可以看出,電容C5的充電量應該是越大越好,但電容大了,可能二極體來不及給電容充電,電容小了,又不能保證導通時間,所以這種驅動不能使V1長時間維持在導通狀態,這也是為什麼PWM訊號要耦合到上橋的一個原因。
其次對於這個驅動電路有人還會產生一個疑問:按理說用作功率開關的MOSFET,為了減少開關損耗,應儘量避免MOSFET工作在放大狀態,按照這個原 則,驅動MOSFET的電平應該是快速上升、快速下降,而且這個速度是越快越好,但此電路中增加了電阻e1、e2,電容k1、k2,這四個元件在這裡的作 用顯然有悖於快升快降的原則,實際上這四個零件在電路中的作用也確實是有意減慢MOSFET的開啟速度,使驅動MOSFET的電壓波形上升沿沒那麼陡峭, 為什麼要這樣做呢?
這個要從MOSFET的結構來看,MOSFET本身各極之間存在極間電容,這個電容被稱為密勒電容。而我們現在這種上下橋類似推輓結構的電路,上橋導通 時,由於下橋漏極的電壓急劇升高,這種電壓變化會透過下橋的密勒電容傳遞給下橋的柵極,我們把上橋導通時下橋漏極電壓升高的速度以Δv/Δt表示,當Δv /Δt足夠大時,傳遞給下橋柵極的電荷便會積蓄到足以使下橋導通的地步,這樣就會導致上下橋直接將電源短路,而解決這個問題最簡單的辦法,就是讓上下橋開 通的速度不要那麼快,所以加上阻容延時,並且這裡的k1,k2還有吸收部分衝擊電壓的功效,這裡就不多做描述了。
四、控制器簡單的故障判斷和維修方法
電動腳踏車有很多不起眼,但是很重要的小部件而電動腳踏車控制器就是其中之一。別看控制器不起眼,但是你的電動腳踏車的啟動、進退、停止可全靠它了。那麼是那些原因能導致電動車控制器的失效呢?
1、功率器件損壞;
功率器件的損壞,一般有以下幾種可能:電機損壞引起的;功率器本身的質量差或選用等級不夠引起的;器件安裝或振動鬆動引起的;電機過載引起的;功率器件驅動電路損壞或引數設計不合理引起的。
2、控制器內部供電電源損壞;
控制器內部電源的損壞,一般有以下幾種可能:控制器內部電路短路;外圍控制部件短路;外部引線短路。
3、控制器工作時斷時續;
控制器工作起來時斷時續,一般有以下幾種可能:器件本身在高溫或低溫環境下引數漂移;控制器總體設計功耗大導致某些器件區域性溫度過高而使器件本身進入保護狀態;接觸不良。
4、連線線磨損及接外掛不良或脫落引起控制訊號丟失。
連線線磨損及接觸外掛接觸不良或脫落,一般有以下幾種可能:線材選擇不合理;對線材的保護不完備;接外掛壓接不牢。
(一):當電動車有刷控制器沒有輸出時
1、將萬用表設定在+20發(DC)檔位,先測量閘把輸出訊號的高、低電位。
2、如捏閘把時,閘把訊號有超過4V的電位變化,則可排除閘把故障。
3、然後按照有刷控制器常用世道上腳功能表,與測量出的主控世道民邏輯晶片的電壓值進行電路分析,並檢查各晶片外圍器件(電阻、電容、二極體)的數值是否和元件表面的標識相一致。
4、最後檢查外圍器件或是積體電路出現故障,我們可以透過更換同型號的器件來排除故障。
(二):當電動車無刷控制器完全沒有輸出時
1、參照無刷電機控制器主相位檢查測量圖,用萬用表直流電壓+50V檔,檢測6路MOS管柵極電壓是否與轉把的轉動角度呈對應關係。[1]
2、如沒有對,表示控制器裡的PWM電路或MOS管驅動電路有故障。
3、參照無刷控制器主相位檢查圖,測量晶片的輸入輸出引腳的電壓是否與轉把轉動角度有對應關係,可以判斷哪些晶片有故障,更換同型號晶片即可排除故障。
(三):當電動車有刷控制器控制部件的電源不正常時
1、電動車控制器內部電源一般採用三端穩壓積體電路,一般用7805、7806、7812、7815三端 穩壓積體電路,它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。
2、將萬用表設定在直流電壓+20V(DC)檔位,將萬用表黑表筆與紅表筆分別靠在轉把的黑線和紅線上,觀察萬用表讀數是否與標稱電壓相符,它們的上下電壓差不應超過0.2V。
3、否則說明控制器內部電源出現故障了,一般有刷控制器可以透過更換三端穩壓積體電路排除故障。
(四):當電動車無刷控制器缺相時
電動車無刷控制器電源與閘把的故障可以參考有刷控制器的故障排除方法先予排除,對無刷控制器而言,還有其特有故障現象,比如缺相。電動車無刷控制器缺相現象可以分為主相位缺相和霍耳缺相兩種情況。
1、主相位缺相的檢測方法可以參照電動車有刷控制器飛車故障排除法,檢測MOS管是否擊穿,無刷控制器MOS管擊穿一般是某一個相位的上下兩個一對MOS管同時擊穿,更換時確保同時更換。檢查測量點。
2、電動車無刷控制器的霍耳缺相表現為控制器不能識別電機霍耳訊號。
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3 # 皮小特
電動車控制器是控制電動機轉速的部件,也是電動車系統的核心部件。控制器一般具有欠電壓檢測、限流和過電流保護功能。智慧控制器還具有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體系與各種訊號處理的核心部件。其主要作用是控制電動機的轉速,在電動車行業還要求控制器有制動斷電、欠電壓保護欠電壓回升值設定、過電流保護等相應的保護功能。
智慧電動車的控制器的作用1、制動斷電
智慧電動車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關。當制動時,開關被推押閉合或被斷開,而改變了原來的開關狀態。這個變化形成訊號傳送到控制電路中,電路根據預設程式發出指令,立即切斷基極驅動電流,使功率截止,停止供電。因而,既保護了功率管本身,又保護了電動機,也防止了電源的浪費。
2、欠壓保護
當放電最後階段,在負載狀態下,電源電壓已經接近“放電終止電壓”,控制器面板即顯示電量不足,引起騎行者的注意,計劃自己的行程。當電源電壓已經達到放終時,電壓取樣電阻將分流資訊饋入比較器,保護電路即按預先設定的程式發出指令,切斷電流以保護電子器件和電源。
3、過流保護
電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷,甚至燒燬,這是絕對應當避免的。控制電路中,必須具備這種過電流的保護功能,在過流時經過一定的延時即切斷電流。
4、過載保護
載重超限必然引起電流超限,新日智慧電動車說明書上都特別註明載重能力,但有的騎行者或未注意這一點,或抱著試一下的心理故意超載。由過載引起的過電流是很危險的。但只要有過電流保護,載重超限後電路自動切斷電源,因超載而引起的一系列後果都可以避免。
5、欠速保護
仍然屬於過流保護範疇,是為不具備0速起步功能的無刷控制系統而設定。
6、限速保護
是助力型電動腳踏車獨有的設計控制程式。車速超過某一預定值時,電路停止供電不予助力。對電動型電動腳踏車而言,統一規定車速為20km/h,車用電動機在設計時,額定轉速就已經設定好了,控制電路也已經設好。電動腳踏車只能在不超過這個速度狀態下執行。
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先說說電動車的組成,電機,控制器,電池組,轉把,車架,輪胎,儀表,線束,多功能開關,大燈,塑件等等。其中電機,控制器,電池組是電動車的三大核心,加上轉把就可以組成簡單的電動車,控制器可以看做人體的大腦,控制電動車前進,後退和車速。當我們開啟電門鎖轉動轉把,控制器根據轉把給出的訊號控制電瓶向電機放電的多少,從而實現車速的快慢,當我們開啟倒檔開關轉動轉把,控制器檢測到訊號後,調節電機相線的輸出從而實現電動車的後退,其他的如剎車斷電,巡航,助力,三速等都是由控制器實現的。燈光,轉向,喇叭等又是單獨的線路控制。總之電動車比做人體的話控制器可以看做人體的大腦,電瓶組是人體的心臟提供動力,電機看做人體的四肢,控制器居中調節各個環節來實現電動車的正常運轉。