無刷電動車控制器功能的改進設計

www.diaoyou.cc 來源：電動車商情網　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2005-7-16

對于電動自行車而言，其電控系統的關鍵主件為：蓄電池、控制器、電機。這些關鍵件在電動車的使用過程中相互關聯，相互影響，直接關系到電動車在使用過程中的可靠性，壽命及使用費用。電動車控制器應該是兼顧蓄電池及電機的實際使用情況進行綜合設計，應充分考慮蓄電池、控制器、電機三者之間的關系，將它們作為一個綜合的系統來設計，從而得到更為理想的電動車控制器。而不應該是目前市售的只要具有無級調速、剎車斷電、軟啟動……等功能的電動車調速器。針對電動自行車實際使用情況，我們對無刷電動自行車控制器的設計進行了改進，增設了如下的功能：一、使電動車控制器具有輸出端短路保護功能本控制器可以實現輸出端直接短路保護，即使在電機處于最高轉速行動時（此時往往輸出最高電壓）直接短路控制器輸出端，控制器也能很可靠的保護。在保護時電路自動降低了輸出電流，以保護蓄電池的安全，此時電流約為0.3A，并隨時檢測輸出端狀態，當輸出端故障排除后，控制器能自動恢復正常控制，具有自恢復功能，從而控制器具有自保護能力，提高了控制器和蓄電池的安全程度，也提高了對電機本身故障的耐受程度。針對電動自行車使用實際情況，出現堵轉是可能出現的工況之一，如控制器能對輸出端短路進行可靠保護，那么在電機堵轉條件下，控制器同樣可以進行保護，并可保護電機及蓄電池的安全。如果只具有限流功能的控制器，此時將輸出大電流（如限流14A），這些使蓄電池（容量為12AH）處于大電流放電狀態下（14A），將影響蓄電池的使用壽命。另外，大電流流經電機繞組，時間一長，將使電機溫升上升，導致繞組絕緣老化，輕則影響電機壽命，重則燒毀電機。二、采用雙閉環控制系統控制器采用雙閉環控制系統（無刷：轉速/電流雙閉環，有刷：電壓/電流雙閉環），由于電流環存在，可以實現對電流的限幅，即可以保護電動車在處于各種正常運行情況下最大電流輸出值不會超出設定的電流限幅值，實現自動限流，這樣在任何運行情況下，蓄電池均不會出現超過設定值電流的放電過程，保證了蓄電池的安全。另外由于雙閉環的配合作用，可以使電機實現最理想的啟動過程和加速過程，使蓄電池的電流得到有效的利用，從而可以增加電動自行車的行駛里程。而目前市售控制器由于是單閉環控制系統，并依靠MC33035（MC33033）芯片的限流作用，所以在啟動和加速時經常會出現控制器大電流輸出至限流保護的運行狀態。三、欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較市面上有的控制器只具有欠壓保護功能，即當蓄電池電壓低于某一電壓值后（如32V）封鎖控制器不工作，這容易使用戶利用蓄電池的回升電壓工作（即蓄電池停止放電后，蓄電池電壓會回升2～3v），從而造成蓄電池過放電。本控制器欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較，這樣可以有效地避免了蓄電池回升電壓的使用。按上述改進設計的有刷、無刷電動車控制器，經各種負載情況，各種路況實際行駛考驗，證明其具有很高的可靠性。在堵轉運(Tansfer)行和輸出端直接短路情況下均可實現可靠的保護，提高了無刷電動自行車控制器在實際運行時的可靠程度，改進后的控制器完全可以實現減少控制器的故障率，降低車輛返修率的目的。另外，由于電流環的作用，并可相對于一般市面上用的控制器可延長續駛距離近10％，行駛過程中有頻繁加減速、反復上下坡時，電流環作用的效果更加明顯。