文档介绍：电动车控制器原理及电路图
电动车控制器原理及电路图
车用电机控制器近年来的发展速度之快,使人难以想象,操作上越来越"傻瓜"化,而显示则越来越复杂化。比如,车速的控制已经发展到"巡航锁定";驱动方面,有的同时具有电动性能和助力功能,如果转换到助力状态,借助链条张力测力器,或中轴扭力传感器,只要用脚踏动脚蹬,便可执行助力或确定助力的大小。这期本刊开始给您讲述控制器的知识,让您对控制器有一个更全面的了解。
一、控制器与保护功能
(一)控制器简介
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,我们把它称为分离式和整体式。
1、分离式所谓分离,是指控制器主体和显示部分分离(图4-22、图4-23)。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。当放电最后阶段,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