電動車控制器課件

電動車——控制器及四大件電動車——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種類2

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4控制器的技術(shù)要求5

電動車四大件及相互間的關(guān)系6

小結(jié)71

控制器(MCU),驅(qū)動,電機(jī)繞組及霍兒位置傳感器：

控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

控制器功率管控制器單片機(jī)（MCU）

控制器功率管鋁合金散熱片

二、控制器的種類●現(xiàn)市場常用的5種智能控制器和一種新型的控制器方波控制器：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(qiáng)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。零功耗控制器：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(qiáng)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)。5.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：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，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3.1常用功能：

1、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：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、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：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：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：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：能自動檢測中軸轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了在騎行中輔以動力，讓騎行者感覺輕松。8、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：按下限速開關(guān)，電動車只能以不超過20km/h的速度行使。3、堵轉(zhuǎn)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?？刂破骷半姵氐陌踩?。

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，一般有以下四種：

1、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：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)：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。3.控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2.5mm2、電門鎖線截面積不應(yīng)小于0.75mm2、其余功能線截面積不應(yīng)小于0.3mm2。

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(qiáng)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)絕緣電阻應(yīng)大于等于100MΩ。6.耐高溫性能

溫度在60℃±2℃，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2MΩ。7.低溫性能

當(dāng)恒溫-10℃±1℃時，不通電持續(xù)2小時后，絕緣電阻應(yīng)大于等于20MΩ，控制器應(yīng)能正常工作。8.調(diào)速功能

當(dāng)控制器接受1.2V~4.1V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。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)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?？刂破鳒y功曲線圖：

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：3、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：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“殺手”：①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！

②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

電池是電動車的核心部件，接受充電器的電能，貯存起來最終通過電機(jī)將電能輸出，輸出受控于控制器。充電器是直接與蓄電池聯(lián)系的設(shè)備，充電器質(zhì)量參數(shù)的好