电动车控制器课件

电动车——控制器及四大件电动车——控制器

随着社会的发展，电动车以其安全、快捷、方便、易于操作、易于维修、价格低廉、适用人群广泛等优势，被越来越多的人们所青睐。其电动车的工作稳定性及安全是生产厂家一直在关心的。而控制器则是整个车子的核心。目录控制器工作原理控制器种类2

控制器常用功能和保护功能3

控制器常见故障分析与建议4控制器的技术要求5

电动车四大件及相互间的关系6

小结71

控制器(MCU),驱动,电机绕组及霍儿位置传感器：

控制器内部结构

控制器功率管控制器单片机（MCU）

控制器功率管铝合金散热片

二、控制器的种类●现市场常用的5种智能控制器和一种新型的控制器方波控制器：采用霍尔传感器采集转子位置，以此为基准信号控制绕组强制换相而达到让电机转动，因为它的技术成熟，也是市场上普遍使用的控制器。缺点是：方波控制器对于整个电动车来说，电机换相导致电流突变而导致转矩脉动较大，使车子启动噪音大且不平稳，起步扭矩小，效率不高。零功耗控制器：把电源锁钥匙关掉，然后按一下车把上的防盗键。控制器进入防盗预警状态，强行推动电机时，触发控制器里单片机工作，喇叭会发出

报警声并锁死电机。5.正弦波控制器：正弦控制器是理想的控制器模式，基于空间矢量变频控制算法，控制器转换效率高，能有效减少控制器温升和延长电池续航里程，解决了车子在起步时出现的抖动和不平稳而且起步扭矩大，效率高，但温升较快，对控制器本身的器件都是考验，要配合正弦电机才能达到最佳的效果。6.总线控制器：一种新型的控制方式，内部同样是采用方波桥式开关电路，整车的仪表和控制器是配合使用，车身前后电路连接，中间只有三根线，一根电源正，一根电源负，一根通讯线，采用的是汽车总线技术。因其线束少了，节点少了，故障点也就少了。

三、控制器常用功能3.1常用功能：

1、自检功能：控制器只要在上电状态，就会自动检测与之相关的接口状态，如转把，刹把或其它外部开关等等，一旦出现故障，控制器自动实施保护，充分保证骑行的安全，当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复。

2、启动方式：软启动和硬启动。软件启动：可以保护电池，保护电机，起步平缓。硬启动：在起步时的电流是不可控的过载电流，起步生猛，对电池同电机伤害极大

3、防盗功能：针对控制器而言分两种，一种是分体式的，和一体式的。车子在防盗状态下，电机在受到外力转动或者车身受到外界的震动时，车子均可发出报警，同时锁死电机。

4、电子刹车：控制器使电机产生和电机运行方向相反的机械能，起到缩小制动距离、保护机械制动装置的效果。5、反充电功能：在刹车、减速或下坡滑行时控制器将电机产生的能量反馈给电池，起到充电的效果，延长电池寿命，增加了续航里程。6、防飞车功能：电动车控制器不会因转把或线路故障引起飞车现象。提高了系统的安全性。7、1+1助力功能：能自动检测中轴转速，实现了在骑行中辅以动力，让骑行者感觉轻松。8、巡航功能：分自动巡航和手动巡航，能根据需要自行选择，进入巡航的时间，稳定行驶速度，无须手柄控制。9、限速功能：按下限速开关，电动车只能以不超过20km/h的速度行使。3、堵转保护：控制器能自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态，如果过流时是处于运行状态，控制器将限流值设定在固定值，以保持整车的驱动能力；如电机处于纯堵转状态，则控制器2秒后将限流值控制在10A以下，起到保护电机和电池，节省电能；确保控制器及电池的安全。

四、控制器常见故障分析影响控制器性能的因素从表现形式来看，一般有以下四种：

1、控制器功率管损坏：一般有以下几种可能：电机损坏引起的；功率管本身的质量差或选用等级不够引起的；安装或振动松动引起的；电机过载引起的；功率管驱动电路损坏或参数设计不合理引起的。应改进驱动电路设计，选用匹配的功率器件。

2、控制器内部供电电路损坏：一般有以下几种可能：控制器内部电路短路；外围控制部件短路；外部引线短路。出现这种情况应改进电源电路的布局，设计单独的供电电路，与大电流工作区域分开。各引出线做短路保护并附接线说明。

3、控制器工作时断时续：一般有以下几种可能：器件本身在高温或低温环境下参数发生漂移；控制器总体设计功耗大，导致某些器件局部温度过高而使器件本身进入保护状态；接触不良。出现这种现象应选用耐温适合的元件，降低控制器整体功耗，控制温升。

4、控制器连接线老化磨损及接插件接触不良或脱落引起控制信号丢失：一般有以下几种可能：线材选择不合理；对线材的保护不完善；接插件的选型不好；线束与接插件的压接不牢。线束与接插件之间，接插件与接插件之间应连接可靠，应做到耐高温、防水、抗震，防氧化，防磨损。3.控制器引出线长度要求：

3.1控制器引出线要求：应露出控制器长150mm(不含插件尺寸)。

3.2控制器出线要求：线位及线色应符合个型号控制器出线图要求。

3.3线径要求：相线与主电源线采用耐高温线，截面积应不小于2.5mm²、电门锁线截面积不应小于0.75mm²、其余功能线截面积不应小于0.3mm²。

3.4各功能接插件护套需全部采用阻燃耐高温材料，接插件需全部采用标准磷铜镀镍材料接插件。

3.5各接插件拉脱力应大于50N。4.绝缘介电强度

控制器电源输入线与机壳之间应能承受50HZ或60HZ实际正弦波形电压500V，5MA,历时1分钟，无击穿现象。5.绝缘电阻

控制器导电部分对外壳之间的常态绝缘电阻应大于等于100MΩ。6.耐高温性能

温度在60℃±2℃，额定负载条件下，控制器持续运行2小时后应能正常工作，其绝缘电阻不小于2MΩ。7.低温性能

当恒温-10℃±1℃时，不通电持续2小时后，绝缘电阻应大于等于20MΩ，控制器应能正常工作。8.调速功能

当控制器接受1.2V~4.1V调速信号或等效数字信号时，应能对所控电机进行连续平稳的无级调速。9.制动断电功能

当制动器进行制动动作时，控制器应能接受制动信号，并立即切断电机的供电电源。13.相线短路功能

电机在运行过程中任意短路电机相线，控制器应无损坏。14.反充电保护

电动车正常运行后关闭电门锁，控制器不会受到反电势的冲击而损坏功率管。15.温升要求

在常温、额定负载条件下，运行30分钟，控制器性能正常，外壳温升不得超过50度

。16.疲劳实验

将电机加载到最大输出功率时，连续工作4小时控制器应无损坏；

将电机加栽到100转/分时，连续工作15分钟，控制器应无损坏。（允许控制器内部保护）17.堵转保护功能

在电机加载停止转动后3-5秒钟起到保护作用。18.限流值

最大输出限流：标称的限流值±1A。19.控制器防水性能

在水深30CM水里，浸泡30分钟应无进水现象。控制器测功曲线图：

达到充电器的充电终止电压值时，转为涓流充电，小电流充电以保养电池和供给电池的自放电电流。但是没能解决温度变化导致电池最高充电电压值随着变化的问题，正是因为如此，电池夏季过充，冬季欠充造成铅酸电池缺水和硫酸盐化，使得电池寿命受到严重损害。为了让这一现象不发生，应该给充电器加温度检测。

充电电压分析图：3、电池：是电动车动力来源，用于供给电机电能。现常用的有铅酸电池和锂离子电池。

铅酸电池：传统的铅酸电池凭借成熟的技术和较低的价格占据了市场上的主流，在5年内这种格局难以改变。铅酸电池的两大“杀手”：①失水：电池因长期处于过充电状态，电解液中的水被电解成H2（氢气）和O2（氧气），导致电池因电解液干涸而失效！

②硫化：长期充电不足使得PbSO4（硫酸铅）结晶附着在极板上，导电性差的结晶阻碍了极板活性物质和电解液的反应，使电池容量下降、内阻增大。四大件相互关系

电池是电动车的核心部件，接受充电器的电能，贮存起来最终通过电机将电能输出，输出受控于控制器。充电器是直接与蓄电池联系的设备，充电器质量参数的好