欧派电动车电动车用电机控制器浅析

欧派电动车：电动车用电机控制器浅析

一、控制器的保护功能

保护功能是控制器中换相功率管、电源免过放电，以及电机在运行过程中，因某种故障或误操作而导致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拓展功能如下：

1、制动断电

电动自行车车把上两个钳形制动刹把均安装有触点开关；当制动时，开关被闭合或断开，从而改变了原有的开关状态，这个变化所形成的信号传送到控制电路中，控制电路根据预先设定的程序发出指令，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，又保护了电机，也防止了电源的大量浪费。

2、欠压保护

这里指的是电源的电压。当放电进行到最后阶段，在负载状态下，电源电压已经接近“放电终止电压”，这时仪表显示电量不足，引起骑行者注意，计划自己的行程。当电源电压达到“放终”时，电压取样电阻将分流信息反馈给比较器，保护电路根据预先设定的程序发出指令，立即切断电流以保护电子器件和电源。

3、过流保护

骑行电流超限对电机和电路中一系列元器件都可能造成永久性损伤，甚至烧毁；这是绝对应当避免的。当骑行电流超过保护电路所预设的电流限制时，保护电路根据预先设定的程序发出指令，立即切断电流以保护电子器件、电机和电源。控制电路中，必须具备这种过电流的保护功能，在过流时经过一定的延时后即切断电路的工作。

4、过载保护

过载保护和过流保护的工作原理是相同的，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，但有的骑行者或许没有注意到这一点，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永久性的损伤；但首当其冲的是开关功率管，只要无刷控制器的功率管烧毁一只，变成两相供电后电机运转即变得无力且噪音大，骑行者立即可以感到脉动异常；若继续骑行，接着就可能烧毁第二个、第三个功率管。有两相功率管不工作，电机即停止运行，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。但只要有过载保护功能，载重超限后电路立即自动切断电源，因超载引起的一系列危险后果就可以避免。

5、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。对于纯电动型电动自行车其额定转速就已经设定好了，控制电路也已经设定好了。电动自行车只能在不超过这个速度的状态下运行。

二、控制器的种类和性能

1、电动车用电机的基本工作电压分别为24V、36V、48V，控制器的工作电压也应当相应的与之匹配。

2、电动车用电机如果是有刷电机，控制器则简单的多，因为他不换相，电机自己具备换相功能，绕组在不同位置就会产生与磁钢相对应的磁场。所以控制器也就不需要换相功率电路及其器件。另外，由于电机没有传感器，故微处理器不需要处理传感信号，集成电路简单。目前直流有刷电机有两种：有齿轮传动电机和低转速大转矩无齿轮传动电机，简称有刷有齿电机和有刷无齿电机；他们的控制器基本相同；

3、无刷直流电机控制器。无论是高速转动的盘形电枢有齿轮减速的无刷电机（简称无刷有齿电机），还是外磁钢转子的低速无刷电机（简称无刷无齿电机），其控制器都比较复杂，

并且价格较高。它的微处理器芯片本身也比有刷直流电机芯片复杂。同时，它要用功率足够的开关管组合一套换相电路。

4、有助力功能的电机控制器，它的主要特点是要处理助力传感器的传感信号；

5、现有的控制器大都设置了软启动功能，即无极调速的0速启动，微处理器芯片专门设置了这种功能的接脚，使电动自行车由静止状态直接启动。有刷直流电机和无刷直流电机因结构不同，直接起步比较容易，无刷直流电机由于结构复杂，其0速启动电路比较复杂。

6、现有的控制器部分已具备工作状态转化功能，并且技术相当成熟。采用控制开关使电机由纯电动型工作方式转换为助力工作状态，或是自动切换由助力方式转换为电动方式。

7、控制器还具备定速巡航功能，当该功能启用时，在骑行过程中，只要将手把速度停留在同一位置固定8秒，车速就可以固定在一种速度上，不必再用手握紧调速手柄。只有当刹车或将调速手柄回位后再加速就可以解除锁定。

8、控制器还具备了E-ABS柔性电子刹车功能；当你刹车时，控制电路检测到刹车信号即产生一个电机转动方向相反的力，使电动车在最快的、最安全的速度及时停车。

9、部分控制器还具有反充电功能。在电动车下坡或滑行过程中（速度≥20km/h），控制器将电机滑行产生的电流经过升压、稳流等一系列的处理对电池进行反充电，极大程度的提高了能源利用效率，增加了电动车的续行里程。

凡此种种，控制器技术发展之快使电机控制水平不断提高，从最早的电阻式笨重控制，进化到电子元器件组成的模拟控制电路，到现在的专用集成电路，控制技术已经相当得心应手。现在又开发出DSP专用控制技术，使电动车控制达到更高水平。