电动车知识内部资料

广州树华环保设备有限公司广州树华环保设备有限公司研发部编制：冯涛审核：刁毅文2017-03-30电动车——控制器、电机等四大件——电动车常见故障处理与维修——电动车日常保养与维护——电动车配件三包电动车——四大件第一章（27页）●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。目录一、控制器的工作原理控制器是电动车的大脑，是用来控制电机的启动、运行、进退、速度、停止以及其它电子器件控制核心部件。控制器(MCU),驱动,电机绕组及霍尔位置传感器：控制器的内部电路：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1.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。2.零功耗控制器：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。3.无霍尔控制器：因为没有霍尔传感器件，所以采用的是一种反向电压的模糊计算方式而达到换相，这种控制器一般用在维修市场，特点是：免去了配对相位的麻烦，装上就能使用。缺点是：因没有霍尔传感器件，所以起步有死角，效率比方波控制器还低。此类型控制器也逐渐被市场所淘汰。4.智能双模控制器：双模，顾名思义就是两种工作模式，普通方波控制+无霍尔控制，在普通状态下，控制器可自动识别电动车电机的换相角度，霍尔相位和电机输出相位，当电动车在正常行驶时，出现霍尔故障或者霍尔器件坏掉时，可以自动检测到并平滑的过渡到无霍尔模式，方便用户将车骑到维修店，维修好后又能自动切换回有霍尔状态。这种控制器挤掉了老的单纯的无霍尔控制器，成为二级维修市场的主要产品。有部分整车公司也在使用这种控制器。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，起步有劲、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。•3.2保护功能：•1、过流保护：控制器时刻在对电源线，电机相线，内部功率器件和MOS管进行检测，出现电源短路、电机相线短路或有MOS管烧坏时能及时停止输出，防止控制器烧坏或击穿更多MOS管。有效的保护控制器和电池。•2、欠压保护：当电池电压低于控制器设定的电压值时（电池额定电压的87.5%），控制器停止输出，进入欠压保护状态，保护电池，防止电池过放而减少使用寿命或损坏。•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。五、控制器的技术要求•1.外观要求控制器外观应光洁、平整、无裂痕、毛刺飞边、锈蚀等工艺缺陷、连接紧固、引出线应完整无损、标签字迹和内容应清晰无误，且不得脱落。•2.标志应具有制造厂标志或厂家代理、产品型号或规格、额定电压、限流值、欠压值、转把电压、相位角、刹车方式、特殊功能标注及相关内容标注。•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（铁氟龙材质也就就是聚氟四乙烯），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（有的厂家做的0.9V~3.7V）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。电摩控制器测功曲线图：六、电动车四大件1、控制器：控制器是控制电机转速的部件，也是电动车电气系统的核心，具有欠压、限流、过流保护、多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件。2、充电器：给蓄电池充电，将市电转换成直流电并控制其电流和电压充入蓄电池贮存起来。当前电动车所配置的充电器多属于传统的三段式充电器：恒流-恒压-涓流（浮充）。充电开始时，先恒流充电，迅速给电池补充能量；等电池电压上升以后，转为恒压充电，此时电池能量缓慢补充，电池电压继续上升；充电器内部电路：三段式充电器充电电压分析图：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。锂离子电池：锂离子电池易携带、充电时间短、循环寿命长、对环境无污染，但在过充和过放状态下蓄电池会发生爆炸，手机锂电池使用的都是单体电池，并与良好的保护电路配合使用，基本上杜绝了爆炸问题，在电动自行车上必须使用串联电池组，这使得保护电路大大复杂化加锂电池的制造成本偏高，这也阻碍了锂电池在电动车行业的应用。•4、电机：将电能转换成机械能，使车轮转动。常用的两轮、三轮电动车常用电机是永磁无刷直流电机。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坏直接影响蓄电池的电气性能和使用寿命，必须要求“配套”。控制器控制电池电流电压输出，有欠压保护功能，“欠压保护点”的高低影响电池放电深度，因此，影响行驶里程，过低会造成过放电，损伤蓄电池。七、小结：控制器从早期的全硬件方案到现在的全软件方案又从方波控制到现在的正弦波控制，技术越来越成熟化。更偏向了功能多样化、操作简单、性能稳定。电动车常见故障处理与维修第二章（23页）●电动车维修常用工具1、车有电不走(1)故障原因①刹把损坏判断②调速转把损坏判断③电机损坏判断④控制器损坏(2)故障排除①拔下刹把插座(常开型刹把)。如电机运转，则为刹把故障，应更换刹把。②转把源5V或4.3V电压正常，检测转把信号电压，转动转把，信号电压应在0.8～4.2V或0.8～3.6V由低向高变化。如电压无变化且小于1V，则为转把故障或转把线有短路。如电压大于1V且变化正常，检测电机霍尔信号(黄、绿、蓝线)。如三相霍尔信号线电压全部为5V或4.3V且接触良好，则电机霍尔损坏，应更换电机或电机霍尔元件。③分别检测电机霍尔信号线，用手慢慢转动电机，每相电压应在0～5V之间变化，如电压无变化则为电机霍尔损坏，应更换电机或电机霍尔元件。如每相电压变换正常，且供电正常，则控制器损坏，更换控制器。2、电机时停时转(1)故障原因①电池电压在欠压临界状态。②电池接头接触不良。③调速转把线线要断未断。④刹车断电开关出现故障。⑤电源锁损坏接触不良。⑥线路接插件接插不良。⑦控制器内元件焊接不牢。(2)故障排除①检测电池电压，给电池补充电。②调整或更换插头。③重新连接调速转把引线。④调整或更换刹车断电开关。⑤更换电源锁。⑥重新插接线路。⑦更换控制器。⑧更换电机。3、整车没电(1)故障原因①保险丝管烧坏。②电池损坏。③电池线虚焊断路。④电源锁坏。⑤电池触点或插头接触不良。(2)故障排除：用万用表电压挡检测电池输出电压，如无电压，检查保险丝管和保险丝座、电池、电池连接线有无断路，如电池输出端电压正常，应检查控制器电源输入端电压，如无电压，检查电门锁和线缆有无断线、插接不良。4、电机转速慢(1)故障原