電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件,它就像是電動車的大腦,是電動車上重要的部件。電動車就目前來看主要包括電動自行車、電動二輪摩托車、電動三輪車、電動三輪摩托車、電動四輪車、電瓶車等,電動車控制器也因為不同的車型而有不同的性能和特點。
電動車控制器系統(tǒng)組成
電動車電機的控制系統(tǒng)一般由電動機、功率變換器、傳感器和電動車控制器組成。
電動車電動機控制系統(tǒng)應根據(jù)其控制算法的復雜程度,選擇比較合適的微處理器系統(tǒng)。較為簡單的有選用單片機控制器,復雜的可使用DSP控制器,最新出現(xiàn)的電動機驅(qū)動專用芯片可以滿足一些輔助系統(tǒng)電機控制需求。對電動汽車電動機控制器而言,一般較為復雜宜使用DSP處理器。
控制電路主要包括以下幾部分:控制芯片及其驅(qū)動系統(tǒng)、AD采樣系統(tǒng)、功率模塊及其驅(qū)動系統(tǒng)、硬件保護系統(tǒng)、位置檢測系統(tǒng)、母線支撐電容等。
功率主回路采用三相逆變?nèi)珮?,其中主功率開關(guān)器件為IG-BT。在大電流、高頻開關(guān)狀態(tài)下,從電解電容到功率開關(guān)模塊的雜散電感對功率回路的能耗、模塊上的尖峰電壓影響較大,因而采用層疊式母線基板使電路的雜散電感盡可能小,以適應控制系統(tǒng)低電壓、大電流工作的特點。
電動車控制器的型式
目前,電動自行車所采用的控制器電路原理基本相同或接近。
有刷和無刷直流電機大都采用脈寬調(diào)制的PWM控制方法調(diào)速,只是選用驅(qū)動電路、集成電路、開關(guān)電路功率晶體管和某些相關(guān)功能上的差別。元器件和電路上的差異,構(gòu)成了控制器性能上的不大相同??刂破鲝慕Y(jié)構(gòu)上分兩種,我們把它稱為分離式和整體式。
1、分離式
所謂分離,是指控制器主體和顯示部分分離(圖4-22、圖4-23)。后者安裝在車把上,控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內(nèi),不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短,車體外觀顯得簡潔。
2、一體式
控制部分與顯示部分合為一體,裝在一個精致的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中,盒子的面板上開有數(shù)量不等的小孔,孔徑4~5mm,外敷透明防水膜??變?nèi)相應位置設有發(fā)光二極管以指示車速、電源和電池剩余電量。
電動車控制器工作原理
簡略地講控制器是由周邊器件和主芯片(或單片機)組成。周邊器件是一些功能器件,如執(zhí)行、采樣等,它們是電阻、傳感器、橋式開關(guān)電路,以及輔助單片機或?qū)S眉呻娐吠瓿煽刂七^程的器件;單片機也稱微控制器,是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發(fā)生器和脈寬調(diào)制功能電路以及能使開關(guān)電路功率管導通或截止、通過方波控制功率管的的導通時間以控制電機轉(zhuǎn)速的驅(qū)動電路、輸入輸出端口等集成在一起,而構(gòu)成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出現(xiàn)的高技術(shù)產(chǎn)品。
控制器的設計品質(zhì)、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關(guān)器件電路及周邊器件布局等,直接關(guān)系到整車的性能和運行狀態(tài),也影響控制器本身性能和效率。不同品質(zhì)的控制器,用在同一輛車上,配用同一組相同充放電狀態(tài)的電池,有時也會在續(xù)駛能力上顯示出較大差別。
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