电动车控制器的工作原理是什么

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-29
电动车控制器的工作原理

电动汽车电机控制器工作原理(一)


[color=#9932CC][/color]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,甚至烧毁,这是绝对应当避免的.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即切断电流.
4、过载保护 过载保护和过电流保护是相同的,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,但有的骑行者或未注意这一点,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损伤,但首当其冲的就是开关功率管,只要无刷控制器功率管烧毁一只,变成两相供电后电动机运转即变得无力,骑行者立即可以感觉到脉动异常;若继续骑行,接着就烧毁第2个、第3个功率管.有两相功率管不工作,电动机即停止运行,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.但只要有过电流保护,载重超限后电路自动切断电源,因超载而引起的一系列后果都可以避免.
5、欠速保护 仍然属于过流保护范畴,是为不具备0速起步功能的无刷控制系统而设置,
6、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.对电动型电动自行车而言,统一规定车速为20km/h,车用电动机在设计时,额定转速就已经设定好了,控制电路也已经设好.电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行.
控制器的位置不会影响到性能,主要视设计者的意图.但有几项原则:(1)在运行操作允许时;(2)在整体布置允许时;(3)在线路布设要求时;(4)在配套设施要求时

电动车控制器是通过改变占空比来实现加速功能。
控制器根据车型分不同的功率(也就是控制器外观大小),不同的电压;控制器主要是接受用户的操控指令的。
电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件,它就像是电动车的大脑,是电动车上重要的部件。电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等,电动车控制器也因为不同的车型而有不同。
电动车控制器内部有管理芯片,写有软件程序,根据不同的客户体验,很方便随时调整,启动力度,启动速度,电子刹车,智能延时,定时休眠,故障修复,效率匹配,降噪调节可以延展的功能会越来越多,使得电动车设计用户体验更趋人性化。
电动车控制器原理其实主要为电流控制电路,负责驱动电机转动,并能随时进行调控。
主电源48V进去分成两部分电路分别为16V和5V
16V至MOS管开关电路
5V至MCU
由MCU产生PWM信号给6路开关电路即驱动电机工作
MCU的其它I/O端口分别设计有电池欠压检测
MOS管保护
高/低电平刹车
ABS刹车
手把输入
霍尔信号等等

电动汽车的普及化,现今市面上的电动汽车的发动机使用的都是交流电机。交流电机的动力是由车载储电池提供,通过车载储电池对车辆提供直流电,但是正常的电动机却需要交流电才能正常工作。因此把直流电变成交流电才是电动汽车工作的关键。
电动机控制器3大模块
1、电子控制模块(ElectronicController):是包括硬件电路和相应的控制软件的统称。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流,电压,转速,温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2、驱动器(Driver):可以将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并隔离功率信号和控制信号。
3、功率变换模块(PowerConverter ):起到对电机电流进行控制的作用。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等

  • 电动车控制器的工作原理
    答:电动车的工作原理主要是依靠其控制器来协调电机、电池等其他配件进行工作。在电动车的控制器行业,高标控制器在市场上占有率始终稳居行业第一。电动车控制器的基本原理是在电池电压基本恒定的条件下,采用断续供电的方法,改变电机供电电压的平均值,来控制电机速度、电流的大小。使得电机的 运转符合控制要求...
  • 电动车控制器的原理
    答:电动车控制器是通过改变占空比来实现加速功能。 控制器根据车型分不同的功率(也就是控制器外观大小),不同的电压;控制器主要是接受用户的操控指令的。电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件,它就像是电动车的大脑,是电动车上重要的部件。
  • 电动车控制器的原理
    答:电动车控制器是电动车的核心部件之一,其主要功能是接收来自驾驶员的指令,并控制电机的运转,从而实现电动车的启动、加速、减速和停止等操作。控制器的性能直接影响电动车的驾驶性能、安全性和电池寿命。从结构上看,电动车控制器主要由输入电路、微处理器、驱动电路和输出电路四部分组成。输入电路负责接收...
  • 电动车的控制器工作原理是什么?
    答:电动车控制器原理其实主要为电流控制电路,负责驱动电机转动,并能随时进行调控动车。
  • 电动车控制器内部原理是什么
    答:电动车控制器是电动车的核心部件,它起着调节电流、电压的作用,并负责将电能转化为机械能,使电动车顺利行驶。电动车控制器内部一般由三部分组成:1.可控硅(SCR)或者晶闸管(IGBT):这是控制器的核心部分,负责调节电流的流动。2.电路板:这是控制器的控制部分,负责根据需要控制可控硅或晶闸管的工作...
  • 电动车控制器的工作原理是什么
    答:简单地说就是将直流电转变成输出电压可控的交流电,实现调速功能,同时控制器还承担保护电池过放电,防盗,保护电机等功能
  • 电动车无刷控制器工作的原理是什么
    答:无刷控制器的工作原理是通过对电机的电流进行调节来控制电动车的速度和加速度。在无刷电机中,没有固定的极性,因此需要通过控制电流的流向来改变电机的旋转方向。无刷控制器通过对电机的电流进行检测和控制,使电机不断地转动。此外,无刷控制器还可以对电机的电流进行调节,从而控制电动车的速度。当驱动电路...
  • 无刷电动车控制器工作原理
    答:1、电动车的电机按结构可分为两种,即有碳刷及换向器的电机(简称“有刷电机”)和没有碳刷靠霍尔元件进行换向的电机(简称“无刷电机”)。2、其控制器也分为有刷控制器和无刷控制器两种,二者不可互换。有刷控制器的电路组成及原理请参见前文,下面通过实际电路讲述无刷控制器的工作原理。3、举例48V/...
  • 电动摩托车控制器原理是什么
    答:电动摩托车控制器的主要作用是控制电动机的运行。它通常包括一个微处理器,用于控制电动机的电流和速度。控制器接收来自电动车驾驶控制单元(如油门,刹车)和电池管理系统的信号,并根据这些信号调整电动机的电流和速度。控制器还可以通过各种传感器监测电动机和电池的状态,并在必要时采取保护措施。
  • 电动车控制器的工作原理是什么
    答: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 ...