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电动车专用控制器原理及其保护功能你知道多少？

    一、电动车控制器原理

       简略地讲，控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成。周边器件是一些功能器件，如执行、采样等，它们是电阻、传感器、桥式开关电路，以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件；单片机也称微控制器，是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起，而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器，它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。

       控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等，直接关系到整车的性能和运行状态，也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器，用在同一辆车上，配用同一组相同充放电状态的电池，有时也会在续驶能力上显示出较大差别。

       二、控制器的型式

       目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。

       有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速，只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异，构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种，分别为分离式和一体式。

       1.分离式

       所谓分离，是指控制器主体和显示部分分离。后者安装在车把上，控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内，不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短，车体外观显得简洁。

       2.一体式

       控制部分与显示部分合为一体，装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中，盒子的面板上开有数量不等的小孔，孔径4-5mm，外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。

      三、控制器的保护功能

       保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电，以及电动机在运行中因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时，电路根据反馈信号采取的保护措施。电动自行车控制器基本的保护功能和扩展功能如下：

       1.制动断电

       电动自行车车把上两个钳形制动手把均安装有接点开关。当制动时，开关被推押闭合或被断开，而改变了原来的开关状态。这个变化形成信号传送到控制电路中，电路根据预设程序发出指令，立即切断基极驱动电流，使功率截止，停止供电。因而，既保护了功率管本身，又保护了电动机，也防止了电源的浪费。

       2.欠压保护

       这里指的是电源的电压。当放电**阶段，在负载状态下，电源电压已经接近“放电终止电压”，控制器面板（或仪表显示盘）即显示电量不足，引起骑行者的注意，计划自己的行程。当电源电压已经达到放终时，电压取样电阻将分流信息馈入比较器，保护电路即按预先设定的程序发出指令，切断电流以保护电子器件和电源。

       3.过流保护

       电流超限对电机和电路一系列元器件都可能造成损伤，甚至烧毁，这是应当避免的。控制电路中，必须具备这种过电流的保护功能，控制器线路板厂家，在过流时经过一定即切断电流。

       4.过载保护

       过载保护和过电流保护是相同的，载重超限必然引起电流超限。电动自行车说明书上都特别注明载重能力，但有的骑行者或未注意这一点，或抱着试一下的心理故意超载。如果没有这种保护功能，不一定在哪个环节上引起损伤，但首当其冲的就是开关功率管，只要无刷控制器功率管烧毁1只，变成两相供电后电动机运转即变得无力，骑行者立即可以感觉到脉动异常；若继续骑行，接着就烧毁第2个、第3个功率管。有两相功率管不工作，电动机即停止运行，有刷电机则失去控制功能。因此，由过载引起的过电流是很危险的。但只要有过电流保护，载重超限后电路自动切断电源，因超载而引起的一系列后果都可以避免。

       5.欠速保护

      仍然属于过流保护范畴，是为不具备零速起步功能的无刷控制系统而设置。

      6.限速保护

      是助力型电动自行车独有的设计控制程序。车速超过某一预定值时，电路停止供电不予助力。对电动型电动自行车而言，统一规定车速为20km/h，甘肃控制器线路板，车用电动机在设计时，额定转速就已经设定好了，控制电路也已经设好，电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行。

      控制器的位置不会影响到性能，主要视设计者的意图，但有几项原则：①在运行操作允许时；②在整体布置允许时；③在线路布设要求时；④在配套设施要求时。

控制器识别

1、仔细观察做工一个控制器的做工体现一个公司实力，同等条件下，作坊控制器肯定不如大公司的产品；手工焊接的产品肯定不如波峰焊下来的产品；外观精致的控制器好过不注重外观的产品；导线用得粗的控制器好过导线偷工减料的控制器；散热器重的控制器好过散热器轻的控制器等等，在用料和工艺上有所追求的公司相对可信度高，对比就能看得出来。2、对比温升用新送来的控制器和原来使用的控制器进行同等条件下堵转发热试验，两个控制器都拆掉散热器，用一辆车，撑起脚，先转动转把达到高速，立即刹车，不要刹死，免得控制器进入堵转保护，在极低速度下维持5秒钟，控制器线路板图，松开刹车，迅速达到高速，再刹车，反复同样的操作，比如30次，检测散热器高温度点。拿两个控制器的数据对比，温度越低越好。试验条件应该保证相同的限流，相同的电池容量，同一辆车，同样从冷车开始测试，保持相同的刹车力度和时间。试验结束时应检查固定mos的螺丝松紧程度，松得越多标明使用的绝缘塑料粒子耐温性越差，在长期使用中，这将导致mos提前因发热而损坏。再装上散热器，重复上述试验，控制器线路板报价，对比散热器温度，这可以考察控制器的散热设计。3、观察反压控制能力选取一辆车，功率可以大一点，拔掉电池，选用充电器为电动车供电，接上e-abs使能端子，确保刹把开关接触良好。慢慢转动转把，太快了充电器无法输出很大的电流，会引起欠压，让电机达到高速，快速刹车，反复多次，不应出现mos损坏现象。在刹车时，充电器输出端的电压会快速上升，考验控制器的瞬间限压能力，此试验如果用电池测试基本没有效果。此试验也可以在快速下坡时进行，当车子达到高速后进行刹车。4、电流控制能力接充满的电池，容量越大越好，先让电机达到高速，任选两根电机输出线短路，反复进行，30次以上，不应出现mos损坏;再让电机达到高速，用电池正极和任选的一根电机线短路，反复30次，这比上述试验更严酷，回路中少了一个mos的内阻，瞬间短路电流更大，考验控制器的电流快速控制能力。很多控制器会在这一环节出丑，如果出现损坏，可以比较两个控制器成功承受短路的次数，越少越差;拔掉一根电机线，转把拉到大，此时电机不会运转，快速接通另一根电机线，电机应能立即转动，电机转动中反复插拔其中一根电机线，控制器应正常工作。这部分实验可以验证控制器软件、硬件的可靠性设计。5、检验控制器效率关闭超级加速功能，如果有的话，在同一辆车子空载情况下测试不同控制器达到的高速度，高速度越高，则效率越高，续航里程也相对高。