電動車控制器

1、電動車控制器編輯詞條 該詞條缺少基本信息欄、詞條分類，補充相關(guān)內(nèi)容幫助詞條更加完善！立刻編輯>>電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、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，它就象是電動車的大腦，是電動車上重要的部件。電動車就目前來看主要包括電動自行車、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性能和特點。電動車控制器應(yīng)該是兼顧蓄電池及電機的實際使用情況進行綜合設(shè)計，應(yīng)充分考慮蓄電池、控制器、電機三者之間的關(guān)系，將它們作為一個綜合的系統(tǒng)來設(shè)計，從而得到更為理想的電動車控制器。快速導(dǎo)航目錄·

2、; 1主要功能 · 2主要分類 · 3技術(shù)開發(fā) · 4改進方法 · 5電路圖 · 6系統(tǒng)組成 · 7失效原因 · 8維修方法 · 9識別方法 大事記光影集錦圖冊集錦花絮視頻1主要功能 超靜音設(shè)計技術(shù)：獨特的電流控制算法，能適用于任何一款無刷電動車電機，并且具有相當(dāng)?shù)目刂菩Ч?，提高了電動車控制器的普遍適應(yīng)性，使電動車電機和控制器不再需要匹配。恒流控制技術(shù)：電動車控制器堵轉(zhuǎn)電流和動態(tài)運行電流完全一致，保證了電池的壽命，并且提高了電動車電機的啟動轉(zhuǎn)矩。自動識別電機模式系統(tǒng)：自動識別電動車電機的換相角度、霍爾相位和電機輸出

3、相位，只要控制器的電源線、轉(zhuǎn)把線和剎車線不接錯，就能自動識別電機的輸入及輸出模式，可以省去無刷電動車電機接線的麻煩，大大降低了電動車控制器的使用要求。隨動abs系統(tǒng)：具有反充電/汽車EABS剎車功能，引入了汽車級的EABS防抱死技術(shù)，達到了EABS剎車靜音、柔和的效果，不管在任何車速下保證剎車的舒適性和穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)原來的abs在低速情況下剎車剎不住的現(xiàn)象，完全不損傷電機，減少機械制動力和機械剎車的壓力，降低剎車噪音，大大增加了整車制動的安全性；并且剎車、減速或下坡滑行時將EABS產(chǎn)生的能量反饋給電池，起到反充電的效果，從而對電池進行維護，延長電池壽命，增加續(xù)行里程，用戶可根據(jù)自己的騎行習(xí)慣

4、自行調(diào)整EABS剎車深度。電機鎖系統(tǒng)：在警戒狀態(tài)下，報警時控制器將電機自動鎖死，控制器幾乎沒有電力消耗，對電機沒有特殊要求，在電池欠壓或其他異常情況下對電動車正常推行無任何影響。自檢功能：分動態(tài)自檢和靜態(tài)自檢，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，充分保證騎行的安全，當(dāng)故障排除后控制器的保護狀態(tài)會自動恢復(fù)。反充電功能：剎車、減速或下坡滑行時將EABS產(chǎn)生的能量反饋給電池，起到反充電的效果，從而對電池進行維護，延長電池壽命，增加續(xù)行里程。堵轉(zhuǎn)保護功能：自動判斷電機在過流時是處于完全堵轉(zhuǎn)狀態(tài)還是在運行狀態(tài)或電機短路狀

5、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，起到保護電機和電池，節(jié)省電能；如電機處于短路狀態(tài)，控制器則使輸出電流控制在2A以下，以確?？刂破骷半姵氐陌踩?。動靜態(tài)缺相保護：指在電機運行狀態(tài)時，電動車電機任意一相發(fā)生斷相故障時，控制器實行保護，避免造成電機燒毀，同時保護電動車電池、延長電池壽命。功率管動態(tài)保護功能：控制器在動態(tài)運行時，實時監(jiān)測功率管的工作情況，一旦出現(xiàn)功率管損壞的情況，控制器馬上實施保護，以防止由于連鎖反應(yīng)損壞其他的功率管后，出現(xiàn)推車比較費力的現(xiàn)象。防飛車功能：解決了無刷電動車控制器由

6、于轉(zhuǎn)把或線路故障引起的飛車現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的安全性。1+1助力功能：用戶可自行調(diào)整采用自向助力或反向助力，實現(xiàn)了在騎行中輔以動力，讓騎行者感覺更輕松。巡航功能：自動/手動巡航功能一體化，用戶可根據(jù)需要自行選擇，8秒進入巡航，穩(wěn)定行駛速度，無須手柄控制。模式切換功能：用戶可切換電動模式或助力模式。防盜報警功能：超靜音設(shè)計，引入汽車級的遙控防盜理念，防盜的穩(wěn)定性更高，在報警狀態(tài)下可鎖死電機，報警喇叭音效高達125dB以上，具有極強的威懾力。并具有自學(xué)習(xí)功能，遙控距離長達150米不會有誤碼產(chǎn)生。倒車功能：控制器增加了倒車功能，當(dāng)用戶在正常騎行時，倒車功能失效；當(dāng)用戶停車時，按下倒車功能鍵，可進行輔助

7、倒車，并且倒車速度最高不超過10km/h。遙控功能：采用先進的遙控技術(shù)，長達256的加密算法，靈敏度多級可調(diào)，加密性能更好，并且絕無重碼現(xiàn)象發(fā)生，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并具有自學(xué)習(xí)功能，遙控距離長達150米不會有誤碼產(chǎn)生。高速控制：采用最新的為馬達控制設(shè)計專用的單片機，加入全新的BLDC控制算法，適用于低于6000rpm高速、中速或低速電機控制。電機相位：60度120度電機自動兼容，不管是60度電機還是120度電機，都可以兼容，不需要修改任何設(shè)置。2主要分類 電動車控制器從結(jié)構(gòu)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。后者安裝在車把上，控制器

8、主體則隱藏在車體包廂或電動箱內(nèi)，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，裝在一個精致的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數(shù)量不等的小孔，孔徑4-5mm，外敷透明防水膜?？變?nèi)相應(yīng)位置設(shè)有發(fā)光二極管以指示車速、電源和電池剩余電量。3技術(shù)開發(fā) 在傳統(tǒng)的控制單元開發(fā)流程中，通常采用串行開發(fā)模式，即首先根據(jù)應(yīng)用需要，提出系統(tǒng)需求并進行相應(yīng)的功能定義，然后進行硬件設(shè)計，使用匯編語言或C語言進行面向硬件的代碼編寫，隨后完成軟硬件和外部接口集成，最后對系統(tǒng)進行測試標(biāo)定。整車控制器，尤其是純電動車控制器，其整車控制器研

9、發(fā)多采用V模式開發(fā)流程。軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，為并行開發(fā)提供了強有力的工具。第一步，功能定義和離線仿真。首先根據(jù)應(yīng)用需要明確控制器應(yīng)該具有的功能，為硬件設(shè)計提供基礎(chǔ)；然后基礎(chǔ)Matlab建立整個控制系統(tǒng)的仿真模型，并進行離線仿真，運用軟件仿真的方法設(shè)計和驗證控制策略。第二步，快速控制器原型和硬件開發(fā)。從控制系統(tǒng)的Matlab仿真模型中取出控制器模型，并且結(jié)合dSPACE的物理接口模塊來實現(xiàn)與被控對象的物理連接，然后運用dSPACE提供編譯工具生成可執(zhí)行程序，并下載到dSPACE中。dSPACE此時作為目標(biāo)控制器的替代物，可以方便地實現(xiàn)控制參數(shù)在線調(diào)試和控制邏輯調(diào)節(jié)。在進行離線仿真和快速控制其原

10、型的同時，根據(jù)控制器的功能設(shè)計，同步完成硬件的功能分析并進行相應(yīng)的硬件設(shè)計、制作，并且根據(jù)軟件仿真的結(jié)果對硬件進行完善和修改。第三步，目標(biāo)代碼生成。前述的快速控制原型基本生成了滿意的控制策略，硬件設(shè)計也形成了最終物理載體ECU的底層驅(qū)動軟件，兩者集成后生成目標(biāo)代碼下載到ECU中。第四步，純電動汽車的硬件在環(huán)仿真，目的是驗證其電動車控制器電控單元ECU的功能。在這個環(huán)節(jié)中，除了電控單元是真實的部件，部分被控對象也可以是真實的零部件。第五步，調(diào)試和標(biāo)定。把經(jīng)過硬件再換仿真驗證的ECU鏈接到完全真實的被控對象中，進行實際運行試驗和調(diào)試。4改進方法 電動車控制器應(yīng)該是兼顧蓄電池及電機的實際使用情況進行

11、綜合設(shè)計，應(yīng)充分考慮蓄電池、控制器、電機三者之間的關(guān)系，將它們作為一個綜合的系統(tǒng)來設(shè)計，從而得到更為理想的電動車控制器。而不應(yīng)該是市售的只要具有無級調(diào)速，剎車斷電、軟啟動等功能的電動車調(diào)速器。針對電動自行車實際使用情況，我們對無刷電動自行車控制器的設(shè)計進行了改進，增設(shè)了如下的功能：一、使電動車控制器具有輸出端短路保護功能本控制器可以實現(xiàn)輸出端直接短路保護，即使在電機處于最高轉(zhuǎn)速行動時(此時往往輸出最高電壓)直接短路控制器輸出端，控制器也能很可靠的保護。在保護時電路自動降低了輸出電流，以保護蓄電池的安全，此時電流約為0.3A，并隨時檢測輸出端狀態(tài)，當(dāng)輸出端故障排除后，控制器能自動恢復(fù)正常控制，具

12、有自恢復(fù)功能，從而控制器具有自保護能力，提高了控制器和蓄電池的安全程度，也提高了對電機本身故障的耐受程度。針對電動自行車使用實際情況，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)是可能出現(xiàn)的工況之一，如控制器能對輸出端短路進行可靠保護，那么在電機堵轉(zhuǎn)條件下，控制器同樣可以進行保護，并可保護電機及蓄電池的安全。如果只具有限流功能的控制器，此時將輸出大電流(如限流14A)，這些使蓄電池(容量為12AH)處于大電流放電狀態(tài)下(14A)，將影響蓄電池的使用壽命。另外，大電流流經(jīng)電機繞組，時間一長，將使電機溫升上升，導(dǎo)致繞組絕緣老化，輕則影響電機壽命，重則燒毀電機。二、采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)(無刷：轉(zhuǎn)速/電流雙閉環(huán)，有

13、刷：電壓/電流雙閉環(huán))，由于電流環(huán)存在，可以實現(xiàn)對電流的限幅，即可以保護電動車在處于各種正常運行情況下最大電流輸出值不會超出設(shè)定的電流限幅值，實現(xiàn)自動限流，這樣在任何運行情況下，蓄電池均不會出現(xiàn)超過設(shè)定值電流的放電過程，保證了蓄電池的安全。另外由于雙閉環(huán)的配合作用，可以使電機實現(xiàn)最理想的啟動過程和加速過程，使蓄電池的電流得到有效的利用，從而可以增加電動自行車的行駛里程。而市售控制器由于是單閉環(huán)控制系統(tǒng)，并依靠MC33035(MC33033)芯片的限流作用，所以在啟動和加速時經(jīng)常會出現(xiàn)控制器大電流輸出至限流保護的運行狀態(tài)。三、欠壓比較設(shè)計成電壓滯環(huán)自鎖比較市面上有的控制器只具有欠壓保護功能，即當(dāng)

14、蓄電池電壓低于某一電壓值后(如32V)封鎖控制器不工作，這容易使用戶利用蓄電池的回升電壓工作(即蓄電池停止放電后，蓄電池電壓會回升23v)，從而造成蓄電池過放電。本控制器欠壓比較設(shè)計成電壓滯環(huán)自鎖比較，這樣可以有效地避免了蓄電池回升電壓的使用。按上述改進設(shè)計的有刷、無刷電動車控制器，經(jīng)各種負載情況，各種路況實際行駛考驗，證明其具有很高的可靠性。在堵轉(zhuǎn)運行和輸出端直接短路情況下均可實現(xiàn)可靠的保護，提高了無刷電動自行車控制器在實際運行時的可靠程度，改進后的控制器完全可以實現(xiàn)減少控制器的故障率，降低車輛返修率的目的。另外，由于電流環(huán)的作用，并可相對于一般市面上用的控制器可延長續(xù)駛距離近10%，行駛過

15、程中有頻繁加減速、反復(fù)上下坡時，電流環(huán)作用的效果更加明顯。5電路圖 簡略地講控制器是由周邊器件和主芯片（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執(zhí)行、采樣等，它們是電阻、傳感器、橋式開關(guān)電路，以及輔助單片機或?qū)Ｓ眉呻娐吠瓿煽刂七^程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發(fā)生器和脈寬調(diào)制功能電路以及能使開關(guān)電路功率管導(dǎo)通或截止、通過方波控制功率管的的導(dǎo)通時間以控制電機轉(zhuǎn)速的驅(qū)動電路、輸入輸出端口等集成在一起，而構(gòu)成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出現(xiàn)的高技術(shù)產(chǎn)品?？刂破鞯脑O(shè)計品質(zhì)、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關(guān)器

16、件電路及周邊器件布局等，直接關(guān)系到整車的性能和運行狀態(tài)，也影響控制器本身性能和效率。不同品質(zhì)的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態(tài)的電池，有時也會在續(xù)駛能力上顯示出較大差別。6系統(tǒng)組成 電動車電機的控制系統(tǒng)一般由電動機、功率變換器、傳感器和電動車控制器組成。電動車電動機控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)其控制算法的復(fù)雜程度，選擇比較合適的微處理器系統(tǒng)。較為簡單的有選用單片機控制器，復(fù)雜的可使用DSP控制器，最新出現(xiàn)的電動機驅(qū)動專用芯片可以滿足一些輔助系統(tǒng)電機控制需求。對電動汽車電動機控制器而言，一般較為復(fù)雜宜使用DSP處理器?？刂齐娐分饕ㄒ韵聨撞糠郑嚎刂菩酒捌潋?qū)動系統(tǒng)、AD采樣系統(tǒng)、功率模塊及其

17、驅(qū)動系統(tǒng)、硬件保護系統(tǒng)、位置檢測系統(tǒng)、母線支撐電容等。功率主回路采用如圖4-32所示的三相逆變?nèi)珮?，其中主功率開關(guān)器件為IG-BT。在大電流、高頻開關(guān)狀態(tài)下，從電解電容到功率開關(guān)模塊的雜散電感對功率回路的能耗、模塊上的尖峰電壓影響較大，因而采用層疊式母線基板使電路的雜散電感盡可能小，以適應(yīng)控制系統(tǒng)低電壓、大電流工作的特點。7失效原因 電動自行車有很多不起眼，但是很重要的小部件而電動自行車控制器就是其中之一。別看控制器不起眼，但是你的電動自行車的啟動、進退、停止可全靠它了。那么是那些原因能導(dǎo)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

18、質(zhì)量差或選用等級不夠引起的；器件安裝或振動松動引起的；電機過載引起的；功率器件驅(qū)動電路損壞或參數(shù)設(shè)計不合理引起的。2、控制器內(nèi)部供電電源損壞；控制器內(nèi)部電源的損壞，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。3、控制器工作時斷時續(xù)；控制器工作起來時斷時續(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)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入保護狀態(tài)；接觸不良。4、連接線磨損及接插件不良或脫落引起控制信號丟失。連接線磨損及接觸插件接觸不良或脫落，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；接插件壓接不牢。8維修方法 一：當(dāng)電動

19、車有刷控制器沒有輸出時1、將萬用表設(shè)置在+20發(fā)(DC)檔位，先測量閘把輸出信號的高、低電位。2、如捏閘把時，閘把信號有超過4V的電位變化，則可排除閘把故障。3、然后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芯片的電壓值進行電路分析，并檢查各芯片外圍器件(電阻、電容、二極管)的數(shù)值是否和元件表面的標(biāo)識相一致。4、最后檢查外圍器件或是集成電路出現(xiàn)故障，我們可以通過更換同型號的器件來排除故障。二：當(dāng)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(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動角度呈對應(yīng)關(guān)系。2、如沒有對，表示控制器里的PW

20、M電路或MOS管驅(qū)動電路有故障。3、參照無刷控制器主相位檢查圖，測量芯片的輸入輸出引腳的電壓是否與轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動角度有對應(yīng)關(guān)系，可以判斷哪些芯片有故障，更換同型號芯片即可排除故障。三：當(dāng)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(nèi)部電源一般采用三端穩(wěn)壓集成電路，一般用7805、7806、7812、7815三端穩(wěn)壓集成電路，它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。2、將萬用表設(shè)置在直流電壓+20V(DC)檔位，將萬用表黑表筆與紅表筆分別靠在轉(zhuǎn)把的黑線和紅線上，觀察萬用表讀數(shù)是否與標(biāo)稱電壓相符，它們的上下電壓差不應(yīng)超過0.2V。3、否則說明控制器內(nèi)部電源出現(xiàn)故障了，一般有刷控制器可以

21、通過更換三端穩(wěn)壓集成電路排除故障。四：當(dāng)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(xiàn)象，比如缺相。電動車無刷控制器缺相現(xiàn)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(xiàn)為控制器不能識別電機霍耳信號。9識別方法 1、仔細觀察做工一個控制器的做工體現(xiàn)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(chǎn)品;手工焊接的產(chǎn)品肯定不如波峰焊下來的產(chǎn)品;外觀精致的控制器好過不注重外觀的產(chǎn)品;導(dǎo)線用得粗的控制器好過導(dǎo)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(zhuǎn)發(fā)熱試驗，兩個控制器都拆掉散熱器，用一輛車，撐起腳，先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把達到最高速，立即剎車，不要剎死，免得控制器進入堵轉(zhuǎn)保護，在極低速度下維持5秒鐘，松開剎車，迅速達到最高速，再剎車，反復(fù)同樣的操作，比如30次，檢測散熱器最高溫度點。