電動車控制器百科知識2

系統組成

電動車電機的控制系統一般由電動機、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應根據其控制算法的復雜程度,選擇比較合適的微處理器系統。較為簡單的有選用單片機控制器,復雜的可使用DSP控制器,最新出現的電動機驅動專用芯片可以滿足一些輔助系統電機控制需求。對電動汽車電動機控制器而言,一般較為復雜宜使用DSP處理器。

控制電路主要包括以下幾部分:控制芯片及其驅動系統、AD采樣系統、功率模塊及其驅動系統、硬件保護系統、位置檢測系統、母線支撐電容等。

功率主回路采用如圖4-32所示的三相逆變全橋,其中主功率開關器件為IG-BT。在大電流、高頻開關狀態下,從電解電容到功率開關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,以適應控制系統低電壓、大電流工作的特點。

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;器件安裝或振動松動引起的;電機過載引起的;功率器件驅動電路損壞或參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參數漂移;控制器總體設計功耗大導致某些器件局部溫度過高而使器件本身進入保護狀態;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。

控制器識別

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;外觀精致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,松開剎車,迅速達到最高速,再剎車,反復同樣的操作,比如30次,檢測散熱器最高溫度點。

拿兩個控制器的數據對比,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的螺絲松緊程度,松得越多標明使用的絕緣塑料粒子耐溫性越差,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,重復上述試驗,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,反復多次,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,當車子達到最高速后進行剎車。

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,反復進行,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,反復30次,這比上述試驗更嚴酷,回路中少了一個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丑,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,電機轉動中反復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件、硬件的可靠性設計。

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。

維修方法

一:當電動車有刷控制器沒有輸出時

1、將萬用表設置在+20發(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)的數值是否和元件表面的標識相一致。

4、最后檢查外圍器件或是集成電路出現故障,我們可以通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系。

2、如沒有對,表示控制器里的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,測量芯片的輸入輸出引腳的電壓是否與轉把轉動角度有對應關系,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采用三端穩壓集成電路,一般用7805、7806、7812、7815三端 穩壓集成電路,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通過更換三端穩壓集成電路排除故障。

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信號。

發展新格局

在經歷了十年高速發展之后,電動車這一民生產品,就像柴米油鹽一樣對于老百姓不可或缺。據相關資料統計,截止2013年底,全國市場電動車保有量已高達1.5億,電動車這一行業也隨著產品壽命周期的發展規律從成長、成熟期逐步邁入拐點,衰退期的到來似乎無法避免。電動車行業營銷三板斧:廣告、促銷、價格戰也難逃邊際效用遞減這一經典經濟學原理,愈發失去效果,所有的電動車廠商一片茫然,不知所措。由于行業的特殊性質,草根這一標簽一直伴隨著電動車行業的成長。也正是由于草根這一特殊性質,才使電動車更加貼近民生需求,創造了電動車行業十年爆炸增長的神話。但是隨著行業逐步進入成熟和衰退期,顯然僅僅作為草根而要在異常殘酷的市場競爭中存活下來,是如此的不現實。

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