1、电动车控制器用户生产手册(第三版)江苏大学电机控制研究所研制无锡搏乐电子荣誉出品2010 年 03 月 15 日江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品I目 录一、江苏大学电机控制研究所简介 1二、控制器主板功能 2三、指示灯闪烁标志及含义 4四、电路工作原理及相关故障分析 54.1 6 管电源电路 .54.2 9、12 管电源电路 .54.3 欠压检测电路 64.4 电流采样和过流保护电路 74.5 转把采样电路 74.6 霍尔电路 84.7 高低电平刹车电路 84.8 驱动电路,现以 C 相电路为例分析其工作过程 .94.9 指示灯闪 4 下和 5 下维修经验 104.10 自学习
2、控制器学习方法 114.11 自学习版本维修经验 114.12 为什么不能轻易卸掉芯片 114.13 开关电源修理方法 124.14 其他辅助功能电路 12五、电机与控制器匹配问题 13六、限流值设定范围 16七、用户在生产过程中常见问题 17八、管插件图及相应接口功能说明 208.1 6 管 24V 控制器插件图 208.2 6 管 36V 控制器插件图 218.3 6 管 48V 控制器插件图 228.4 6 管 64V 控制器插件图 238.5 6 管 72V 控制器插件图 24江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品II8.6 6 管 80V 控制器插件图 258.7 6 管
3、48V、36V 自适应自学习控制器插件图 .26九、9 管插件图及相应接口功能说明 .279.1 9 管 36V 控制器插件图 279.2 9 管 48V 控制器插件图 289.3 9 管 64V 控制器插件图 299.4 9 管 72V 控制器插件图 309.5 9 管 80V 控制器插件图 31十、12 管插件图及相应接口功能说明 .3210.1 12 管 36V 普通板控制器插件图 3210.2 12 管 48V 普通板控制器插件图 3310.3 12 管 64V 控制器插件图 3410.4 12 管 72V 控制器插件图 3410.5 12 管 80V 控制器插件图 36十一、15 管
4、插件图及相应接口功能说明 .3711.1 15 管 36V 普通板控制器插件图 3711.2 15 管 48V 普通板控制器插件图 3811.3 15 管 64V 控制器插件图 3911.4 15 管 72V 控制器插件图 4011.5 15 管 80V 控制器插件图 41十二、18 管插件图及相应接口功能说明 .4212.1 18 管 36V 普通板控制器插件图 4212.2 18 管 48V 普通板控制器插件图 4312.3 18 管 64V 控制器插件图 4412.4 18 管 72V 控制器插件图 4512.5 18 管 80V 控制器插件图 46十三、贴片材料位置图 47附件:技术中
5、心部门电话号码 48控制器原理图(见 ) 48江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品I第三版提醒事项一、 关于导电铜丝选择a) 6 管控制器用直径 1.5mm 的铜导电丝b) 9、12 管控制器用直径 1.8mm 的铜导电丝c) 15、18 管控制器用直径 2.5mm 的铜导电丝二、 关于绝缘塑料料子和垫片a) 连接功率管的螺丝和塑料粒子之间最好加金属弹簧垫片和金属平垫b) 生产过程中,若发现 CBB 104 电容和功率管太近,请用手稍微掰开一点三、 关于调试时加电流表建议调试时,在弱电(即电门锁)回路中,串接 200mA 的电流表。正常情况下静态电流在 4570mA 之间,如果插件
6、插错,静态电流值会明显偏大。这样很容易查出插件插错及其它电路隐含问题。四、 需要备货的电阻材料对于控制器 36V、60V、72V、80V 几个电压等级,需要用到 220 欧/3 瓦、270 欧/3 瓦、330 欧/3 瓦、510 欧/3 瓦功率电阻,1206 封装的 202(2K ) 、302(3K ) 、2002(20K) 、303(30K) 、3602(36K) ,0805 封装的 3902(39K) 、1501(1.5K ) 、1203(120K) 、3903(390K) 、1003(100K)电阻。 请常备这些元器件本手册是在过去版本的基础上修改而成,主要分析了控制器硬件、控制器软件、
7、电机和控制器如何匹配以及如何生产控制器等相关知识。请您务必花一点时间详细阅读、研究本手册,对您提高产品质量将会有所帮助。若文中叙述有不到之处,请联系13771416554(贾博士) 。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品1一、江苏大学电机控制研究所简介江苏大学是全国重点大学,坐落于风景秀丽、历史悠久的文化古城江苏省镇江市。江苏大学学科门类齐全,具有本科、硕士、博士学位授予权。电气学院为江苏大学四大老院之一,人才济济,科研实力雄厚,拥有 20 多位教授、博士生导师。电气学院 156 位现任教师中,拥有博士学位的超过 100 人,知识层次普遍较高。江苏大学电气学院与电机控制相关的专业如
8、电机与电器、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、信号与信息处理、控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置等,均具有硕士学位授予权;在电力电子与电力传动、控制理论与控制工程等专业方面具有博士学位授予权,在这两个专业方面有博士后流动站。江苏大学电机控制研究所是江苏大学电气学院下属的一个专门研究电机及其控制的科研实体,在国内较早的展开了电动车控制器的研究。电动车控制器研究涉及学科范围比较广泛,主要包括:电力电子技术、自动控制理论、电机学、电机控制理论、单片机、热传导、电磁兼容等方面,这些学科对人才知识层次、人才学科类型要求非常苛刻:一方面要求专业类型齐全、而且这些人才理论功底扎实
9、,另一方面又要求这些人才工程经验丰富、能解决实际问题,一般单位很难同时拥有多种学科的专业人才;另外,因电动车控制器使用环境极其恶劣,研究时首先要模拟这种恶劣环境,则必须要有很好的研究和检测设备,而一般单位往往又不具备这样的研发条件,这就是为什么电动车发展这么多年来,市场上没有特别成熟的技术,尤其在大功率研究方面,因研发费用非常高,技术更是缺乏。江苏大学电机控制研究所依托江苏大学国家工程示范中心和电工电子专业实验室,相对来说,检测设备比较齐全,拥有高温、低温、湿度、电磁兼容、高压、低压、静电、老化、绝缘、ICT 等多种检测设备,这为控制器主板研究奠定了坚实的物质基础和研发条件。江苏大学电机控制研
10、究所依靠电气学院雄厚的师资、科研力量,具有一定的学科、人才优势,技术力量比较雄厚,拥有多名国内、外知名大学电机控制及相关专业毕业的博士、硕士,他们均具有多年工作经验,理论扎实、工程经验丰富。江苏大学电机控制研究所总工程师贾洪平博士早年毕业于浙江大学电机控制专业,获博士学位,长期在企业从事研发工作,在电力电子、控制理论、电机本体、电机控制方面造诣颇深,擅于将复杂的理论用于工程实际,现为江苏大学研究生导师,目前还担任江苏无锡搏乐电子和无锡伊特伏电子科技有限公司总工程师、江苏无锡雅迪科技有限公司电动车控制器和电机组首席顾问。以贾洪平博士为首的科研团队多年来一直从事电动车控制器及相关技术研究,取得了比
11、较丰富的科研成果,研发的产品在中国众多知名电动车厂商如江苏无锡雅迪科技有限公司、富士达公司等都有所应用,市场反应良好。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品2二、控制器主板功能控制器主板 CPU 采用美国 CYPRESS 公司 24533 芯片,它是 24423A 的升级版本,该芯片功能强大,内含 CPLD 技术,配置极为灵活,使用很方便。采用 CYPRESS 24533 可将外围器件减到最少,大部分功能由芯片内部来完成,大大减少了故障点。系列控制器主要参数及功能特点如下: 额定电压:可适用 24V、 36V、 48V、60V、72V 、80V 欠压值蓄电池的额定电压*0.875(1
12、V) 限流电流:限流值为 10A50A (0.5A) 静态功耗:2W 限速功能:XS 接口。限速时行驶速度控制在 20km/h 以内。依电机而定,可弱磁调速达到超速行驶目的,最高速度能达到电机额定速度的 1.25 倍 巡航模式:XH 接口。具有自动巡航和手动巡航两种方式,自动巡航时手把转到某一位置维持 8 秒进入巡航,稳定行驶速度,无需转把控制 1:1 助力功能:1:1 接口。控制器根据骑车者脚踏力的大小(速度快慢),给出相应比例的电机动力,实现了在骑行中辅以动力,让骑车者感觉更轻松 倒车功能:DC 接口。该功能主要用于三轮车,倒车力道大 防盗功能:FD 接口。人车分离时,可有效防止电动车被盗
13、 三速功能:SS 接口。该功能主要适合山区,电机低速运行,爬坡力更强 仪表匹配:YBB、YBM 接口。可配接各种电动车串显仪表,并显仪表 电机匹配:XW 接口。60/120相位,适合各种结构电机 普通刹车断电:H/L 接口。低电平刹车,高电平刹车(6V 以上) ABS 刹车制动: ABS 接口。柔性 EABS 再生制动,避免了现有的 EABS 带来的噪音和对电机冲击损伤,并且制动迅速,实现了和汽车 ABS 刹车一样的舒适性 自由滑行发电功能:在手把松开,电动车自由滑行时能够将一部分滑行动能转化成电能储存在电池中,系统具有充电指示功能(CZ 接口) 超静音:启动及全程行驶过程中噪声极低,大大超越
14、了传统的无刷控制器,减小电机振动,有效延长电机的寿命江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品3 低发热:采用同步整流技术,大幅度降低控制器的热损耗和温度,提高了整车的能量使用效率,延长了续驶里程 多重限流保护:硬件上有过流保护,软件上有平均值和峰值电流保护。峰值限流是防止超过MOSFET 的最大允许电流;平均值限流使控制器能够在各种不同的电机上保持相同的限流值,这样便于生产调试和整车厂检验 防飞车功能:电机启动时自动检测转把或因线路故障引起的飞车现象,提高了系统的安全性 堵转保护功能:电机长期堵转时,自动进入保护,可有效防止烧毁控制器和电机 相短路保护功能:控制器长期在大电流运行情况下
15、,因高温可能导致相线融化或者相线接头碰在一起,系统一旦检测到相短路情况,将立即进行保护,可保证控制器和电机的安全 缺相运行功能:电机在运行过程中,若出现一根相线脱落,电机可照常运行(这时会有点噪音) ,而不会立即停车,这样可让骑车人骑到相应的修理店或家里此外,本公司控制器主板还有以下系列供您选择: 自学习系列板 普通系列板 三速系列板 语音系列板 超速系列板 零功耗系列板 双档欠压系列版江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品4三、指示灯闪烁标志及含义故障指示灯含义如下。产生故障原因及解决办法请看对应的电路部分。(1) 快闪 2 次: 表明上电前转把信号已经加上,或者转把地线和主板连接
16、不好,或者转把电路有问题(2) 快闪次: 表明电机处于长期堵转状态,即堵转后转把一直未松开 (3) 慢闪次: 表明一直处于刹车状态。刹车电路见后面分析(4) 慢闪次: 表明电流采样电路出问题,LM358 的第脚电压高于 2V(5) 慢闪次: 表明下 MOS 管有一个坏,或者是下 MOS 管驱动电路有问题(导致下 MOS 管一直导通)(6) 慢闪次: 表明上 MOS 管有一个坏,或者是上 MOS 管驱动电路有问题(导致上 MOS 管一直导通)(7) 慢闪次: 表明 60/120 度电机霍尔相位不对,或者霍尔连线有问题(8) 慢闪次: 表明电流过大,进入过流保护(9) 慢闪次: 表明电源欠压,或者
17、欠压电路有问题,还有一种原因是电源电路有问题(10) 慢闪次: 表明相线短路。电机在长期大电流运行时,可能会因高温导致相线或者接头融化导致短路,本电路板具有完善的相短路保护功能,确保控制器安全可靠江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品5四、电路工作原理及相关故障分析4.1 6 管电源电路LM317 是调压管,要想使稳定输出 14.5V,其第 3 脚输入电压必须高于 14.5V。其第 2 脚输出V3=(1+R2/R1)*1.25+Iadj*R2=14.5V(Iadj 是调整电流,一般小于 100uA) ,经 78L05 输出 5V。在实际电路中若没有V 输出。则首先查看有无 15输出(
18、a) 如果没有 15V 输出,则首先查看 LM317 是否对,再看 R3 功率电阻阻值是否是 330 欧,以及R1、R2 是否虚焊。如果上面都对,看图中 V1 点电压是否只有几伏,是的话,说明电路短路和虚焊,导致功率电阻 R3 压降过大。(b) 如果有 15V 输出,则可能 7805 器件坏掉或插错。最简单检查办法是将 7805 输出端跷起来,然后测那一端对地电压判断好坏。(c) 用万用表二极管档测试芯片是否坏4.2 9、12 管电源电路江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品6这是一个典型的开关电源电路。它采用反馈方式得到稳定的电压输出。优点是该电路功耗低,输入电压在 30V80V
19、范围内,都有稳定的 5V 和 15V 输出。特别注意:图中的 2907 开关管应选用ST2N2907A(注意后缀有 A) ,如果做 60V 或者更高电压的控制器,在我们的电路设计中,无需选用A1013 开关管,仍然使用 ST2N2907A。实际电路中,如果测得 78L05 的输出是 8V 左右而不是 5V,一般来说,是电源部分 2907A 坏掉,或者是 ST2N5551 和 ST78L05 位置插错,或者是元器件方向不对。这种情况可能会导致指示灯闪下,给人感觉是欠压,实际不是欠压,更不是欠压电路有问题。另外,插件中的三个功率电阻都用 1K。如果错用 330 欧的,也不能得到稳定 5V 和 15
20、V。其他情况和 6 管分析相似。几种典型情况:(1)2907A 坏,则电源电路工作不正常,大多数情况下,5V 电压变成 8V,导致指示灯显示 8 下。(2)ST2N5551 和 ST78L05 位置插反,则电源电路工作不正常,大多数情况下,5V 电压变成 8V,导致指示灯显示 8 下。备注 1、三个功率电阻典型压降为 9V2、只有在转把和霍尔都接上,该电路才能正常工作,才能有稳定的 5V 电压输出维修经验:开机时候 15V 只有零点几伏,则启动电阻 R61-R63 开路、虚焊。开机时候功率电阻电压升到 25V 左右,电源部分零件坏,或者 2907A,2N5551 位置插反。开机时候功率电阻电压
21、升到 30V 左右,查 LM358 是否虚焊:如果 2907A,2N5551 没有坏,测量LM358 第一脚 1.45 伏是否升到 5V 左右,升高的话,则说明 LM358 坏。以上情况均表现为闪 8 下。因15V 升到太高,导致 78L05 工作失常也升高,芯片工作失常。4.3 欠压检测电路若电源电压 48V,则 P3 点电压48*1.2/(1.2+15)=3.55V(这里 P3 又指该点连接到 CPU 的第脚)。(a) 如果 5V 正常,指示灯闪下,则 R10、R18 可能虚焊,或者 C25电容损坏,或者主芯片第 3 脚虚焊。(b) 如果 5V 不正常,指示灯闪下,而弱电 48V 又正常,
22、这种现象主要出现在 9 和 12 管电路中,这时候本该是 5V 电压的地方而测量为8V 左右,则应该是开关电源电路中 2N5551 和 7805 方向插反或者元器件插错,看 4.2 节“维修经验”部分。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品74.4 电流采样和过流保护电路静止情况下,LM358 第 5 脚电压5*R5/(R5+R7)=5*100/(100+5100)=0.096V。LM358 第 7 脚电压0.096*(R44+R43)/R43=1.06V,它和主芯片第脚相连。如果指示灯慢闪三次。表明该电路出问题,可能原因有以下几种:(1) R5、 R7、R43、R44 阻值不对或虚
23、焊,或者康铜未接,导致 358 第 7 脚输出电压大于 2V(2) 主芯片第脚虚焊或者图中 358 的第 5、6、7 脚虚焊。静止情况下,358 第脚电压为 0.28V,高于第 2 脚电压,这样 358 第脚输出高电平,它与 CPU的第 21 脚( 过流保护)相连。如果指示灯慢闪 7 次,则查看 358 第 1 脚是否为高电平,另外看 CPU 第 21脚是否虚焊。4.5 转把采样电路图中,SD 接转把信号,二极管 D5 输出接转把电源,XS 为限速接口。(1) 正常静止情况下,转把已经接到控制器上,CPU 第脚电压为 0.8V 左右,如果该脚没有信号,可能原因如下:(a) 二极管 D5 焊反,
24、导致转把没有工作电源; (b) 转把坏掉;(c) C6 电容漏电,将其江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品8换掉即可。如果以上都正常,则转把坏(2) 如果开机指示灯快闪 2 次,很有可能是转把地线没有接好,导致 CPU 第脚电压高于 2V。因为程序中初始化进行了防飞车检测。(3) 转把没有拉起来,电机自动转起来,可能原因是转把地线脱落;或者 CPU 第 1 脚虚焊;或者其他信号误连接到 SD 端口。这时将转把从控制器上取下来,测量 SD 端口看其电压是否为 0,若不为0,势必其他信号误连到 SD 或转把电路上。4.6 霍尔电路如果开机指示灯闪下,说明霍尔电路有问题。可能原因如下:(
25、1) 图中二极管 D4 接反,导致霍尔没有工作电源; (2) 霍尔线插头没有接好;(3) 相位不对;(4)自学习版本没有学习好;4.7 高低电平刹车电路进行低电平刹车时,BRAKE_L 接口接低电平信号,二极管 D6 阳级为低电平,这样 P12(CPU 第 12脚)为低电平,进而执行刹车;进行高电平刹车时 这样, 2N5551 集电极为低电平,因而 P12 也为低电平。如果指示灯慢闪 2 次,表明电路一直处于刹车状态,而刹车信号又没有加上,则可能原因是:(1) 三极管 ST2N5551 坏了(这种情况较多,在我们改进的电路中,4148 替换为 M7,则不再会出现这种情况)江苏大学电机控制研究所
26、研制 无锡搏乐电子荣誉出品9;(2) C12 电容漏电,重换即可;(3) R27 或者 CPU 第 12 脚虚焊。4.8 驱动电路,现以 C 相电路为例分析其工作过程驱动电路相对复杂,也是容易出故障的地方。从图中,我们可以看出上管和下管驱动电路是分开的。先分析上管:静止情况下,PWMC 为高电平,V18 截止,则 t7 也不工作,处于截止状态。t8(放电用三极管)也处于截止状态。因而上管 V9 处于不工作状态。各点电压情况是:二极管 D3 阴极对地电压是 14 点几伏,P3 对地电压为 14 点几伏。P5、P4、P6 对地电压都是 0V。在实际中会发现:指示灯慢闪次,表明上 MOS 管 V9
27、坏掉,而将其拆下来,发现它又不坏。这很可能是 t7 或 t8 已经坏掉。具体分析如下:如果将上 MOS 管焊下来,并且将电容 C9 放电。在不上电状态下用万用表二极管档测量 t8,若通则说明 t8 已坏,将其换下即可;若不通则说明 t8 正常,然后上电继续检测,若测得 a5 两端电压为,P5 端对地电压是 14V 左右,说明 t7 基本坏掉。此时电路工作情况为:15V 电压通过二极管 D3,再通过 t7,稍微降掉一点电压,测出 P5 对地电压 14V 左右,g3 和 R42 对 P5端电压分压,另外 P5 端电压通过二极管 D9、e5 ,这样 V9 的 1、3 脚之间会有一个电压差,触发上 M
28、OS管 V9 导通。因此在静止情况下,无论在上 MOS 管拆掉和不拆掉情况下,如果测出三相线对地存在较大压差,那么一定是上 MOS 管子坏掉;或者 t7 坏掉;或者 C9 电容短路。这时会测到二极管 D3 阴极对地电压远远高于 15V。A 、B 相上管驱动分析同上。备注:对于 C 相电路,一般上桥臂三极管坏,正常是 t7、 t8再分析下管静止情况下,PWMC_为高电平,b6 截止,t9 截止,n6 的基极和集电极之间存在固定压差 0.6V 左右。P1、2 端对地电压应该是 15V 左右,P7 对地电压为 0。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品10在实际中会发现指示灯闪 4 次,但
29、下管没有坏,这很可能是 t9 坏掉,15V 电压通过 t9,然后再通过e6 电阻加到下 MOS 管的 1、脚上,驱动下管导通。这时候应该测到 P7 对地存在一定压差。具体检测方法同上管。在实际中,有多种原因会造成缺相运行,这里最主要原因是元件虚焊。测试方法很多。以 C 相上管为例分析,例如,在缺相运行时,可以从后面朝前测:测量发现 P4 点对地电压一直不变,而 P3、P5 对地电压在变化,那说明 P5 点电压没有加到 P4 点,这里可能是 e5 或者 d9 坏掉或者虚焊;或者从前朝后测:先测试 R72 左端电压是否变化,如果没有变化,则 CPU 第 15 脚虚焊,再测 P3 对地是否有变化,没
30、有变化,则 V18 坏掉或虚焊;再测 P5 端是否有变化,如果没有,则可能 t7 坏掉或者虚焊,如此逐步检测,再结合经验,最终一定能够找出问题所在。最简单的缺相检测方法,一个是根据经验,这很重要;另外就是根据信号能否一级一级的传过去,从哪个地方开始无法朝后传,则表明那个地方要么是元件坏掉,或者是虚焊。备注:对于 C 相电路,一般下桥臂三极管坏,正常是 t9、 n6缺相快速检查。在板子维修过程中,常会出现“转把加上去后,需要通过外力电机才能转起来,然后慢慢加负载,电机噪音很大” ,这就是典型的缺相运行。检修方法步骤如下:(1) ,空载下,转把加到最大,通过外力将电机转起来,测 D7、D8、D9
31、阴极对地电压,如果是 29V 左右,则上管驱动正常,同样方法测e2、e4、e6 电阻对地电压,若为 5V 左右,则下管驱动正常;(2)如果哪一路电压不正常,说明哪一路有虚焊,或者有元器件坏;(3) ,若 D9 阴极对地电压不是 29V 左右,说明 C 相上管驱动有问题,进一步测试 PWMC 信号,看是否为 3.4V 左右,若是为正常,否则 24533 芯片第 15 脚虚焊,然后测试图中R72 右端 (V18 发射极)电压,看是否为 4.8V 左右,若是,则正常否常 V18 虚焊或坏;(4) ,如果 R72 电压测试正常,则看图中 t7 的集电极电压和发射极电压是否近似相等,如果差别在 1V 之
32、上,说明 t7 有问题,根据我们经验,假如 C 相上管缺相,一般 t7 出问题的比较多。进一步分析假如 C 相下管缺相,即 e6 电压不是 5V 左右,先测 PWMC_电压是否为 3.4V 左右,如不是,说明 24533 芯片 13 脚虚焊,然后测 n5 发射极电压,看是否 4.8V 左右,若正常,则基本判断 n5 是好的,然后测试图中 P7 点对地电压,如果很小(小于 3V) ,则 n6 坏。从实际维修看,n6 坏可能性较大。4.9 指示灯闪 4 下和 5 下维修经验电路板通电闪四下,说明驱动电路下管有问题。关断电源用万用表测量各相下 MOS 管第一脚(即MOS 管 G 脚对地阻抗,三相对地
33、阻抗应该相等)的对地阻抗。用机械表的 1K 档测量,应该在 22K 左右。偏高偏低的话,就说明在这一相,然后就测量这一相的三极管和电阻之类是否损坏。如果三相阻抗相等,就用脱开法。首先找任意一相的下管。如把 C 相的下管的 n5 三极管的 e 脚和 b6电阻断开,看故障指示灯是否闪的正常。假如不正常,就另找其它两相,直到故障指示灯闪正常,断开某一相的话,指示灯闪正常,就说明在这一相,然后检查这一相的三极管和电阻之类是否损坏。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品11电路板闪五下,说明驱动电路上管有问题。这个故障和闪四下一样,用万用表测量各相上 MOS 管第一脚对地阻抗。一般用机械表的
34、1K 档测量,应该在 13K 左右。偏高偏低的话,就说明在这一相,然后就测量这一相的三极管和电阻之类是否损坏。另外一种方法,把三个相拔掉线,然后通电,测量上 MOS 管第一脚 G 脚是否有电压输出,如果有电压输出,就说明就在这一相,确定以后就测量这一相的 MOS 管和电阻之类的是否损坏。如果以上两种都找不到,就用脱开法,首先找到上管 G1 即 2n5551 把这个三极管 e 脚断开。如 c 相R72 焊开,此时指示灯正常了,就说明故障就在这一相。以上三种情况不能排除,不妨量一下电流采样的 LM358 的第 7 脚的电压是否为 1.06 伏左右,如果没有电压,线路板也要闪五下。一般 LM358
35、坏,这个故障非常少见。4.10 自学习控制器学习方法上电前,先将自学习端口与地接好,然后上电,发现电机正常运行,此时将自学习端口拔下,则控制器学习完毕;如果发现电机倒转,则将自学习端口拔下,然后再接上,或者拉动转把,或者刹车,此时发现电机正转,再将自学习端口拔下,则控制器学习完毕。4.11 自学习版本维修经验对于自学习控制器,最痛痛的是学习线接好后,电机不转或学习一半而停止,无法判断控制器驱动部分还试芯片坏。现总结如下:1 上电前,将该修的控制器的自举电容(C7 C8 C9 即 50V47uf 电容)放电,假如自举电容的容量不够,容易烧坏上管,同时拔掉 A ,B,C 三相的相线。2 上电后,一
36、手盘动电机,一手测量三相 PWM 信号是否正常,即上管和下管的信号在 3V 到 5V 跳变。假如信号不是在 3V 到 5V 跳变,就是芯片坏掉。3 三相 PWM 信号正常,一手盘动电机,一手测量每一项的上管和下管的 MOS 管的第一脚的电压是否跳变。假如哪一项不跳变的话,就是那一项驱动有问题。建议客户在测试控制器的时候,在电门锁线里串一个 200 毫安电流表,看它的静态电流。正常的静态电流在 50 毫安左右。静态电流升到 100 毫安,很可能 2907A,2N5551 位置互换了,但也可以工作,只是 15V 升到 22V 左右,欠压点也变高。4.12 为什么不能轻易卸掉芯片看到好多板子芯片卸掉
37、了,很可惜。一般芯片坏的可能性很小。如果芯片坏,测量芯片第 28 脚对地是否短路。如短路(在排除其它因素没有短路的情况下) ,则是芯片坏。为什么不能卸掉芯片!因为芯片卸掉以后,如 C 相 PWM 没有信号。高电平就迫使下管 t9,n6 都开通。15V 经过这两个三极管直接到地, 15V 下降,使控制器静态电流加大,则有人认为开关电源与芯片江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品12有关,其实与芯片一点关系没有。6 管用 317 电路同样如此。判断芯片好坏,通电以后,测量三相上下桥 PWM 输出各工作电源是否是高电平 5V。如果有任意一路 PWM 信号电压下降到 2-3 伏左右,则是芯片
38、坏。 (量各路对地阻抗也可判断那一路信号有问题)但是这种情况量芯片第 28 脚必须不短路。4.13 开关电源修理方法开机时候,15V 只有几伏,那么 5V 也不正常。多数情况在驱动部分。如 C 相下管 t9,n6 击穿,导致 C 相 15V 下降,而不在开关电源部分。所以要查三相下桥的贴片三极管的好坏。如果三极管是好的,查三相 PWM 信号口是否是高电平。假如 5V 下降到 2-3 伏,则说明芯片坏或者程序丢失,也会使 15V 不正常。开机时候 15V 只有零点几伏,则启动电阻 R61-R63 开路、虚焊。开机时候功率电阻电压升到 25V 左右,电源部分零件坏,或者 2907A,2N5551
39、位置插反。开机时候功率电阻电压升到 30V 左右,查 LM358 是否虚焊:如果 2907A,2N5551 没有坏,测量LM358 第一脚 1.45 伏是否升到 5V 左右,升高的话,则说明 LM358 坏。以上情况均表现为闪 8 下。因15V 升到太高,导致 78L05 工作失常也升高,芯片工作失常。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品134.14 其他辅助功能电路(ABS、倒车、:,巡航,防盗,相位选择、三速,故障指示、反充电指示、备用(BY)、电机抱死选择等)从图中可以看出,该款主板有多种功能接口。若在生产过程中发现某一功能没有,要么是软件没有这种功能( 这种情况请看发货单功
40、能 ),或者是元件虚焊,或者是接口接错了。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品14五、电机与控制器匹配问题控制器生产厂家经常会遇到这样一个问题:同一批生产的控制器怎么会在这家车子上“有力” ,而在另外一家却“无力”呢?主要原因及相应解决方案如下。控制器“有力” 、 “无力”和控制器程序设计时相(峰值) 电流、堵转电流以及电机本身 有直接关系,因此一定要根据电机本身来设定堵转电流,保证启动有力。一般控制器生产厂家对于各种电机都是按照主板上的插件图直接去生产控制器,而不会根据不同电机去改变主板上插件电容的值,也就是说,没有将控制器和电机匹配,这样生产出来的控制器在某些电机上一定是“启动
41、力道”不够。那么怎么根据电机去调整主板上电容值保证启动有力呢?目前,国内生产电动车用的电机厂家大概有 4200 多家,质量参差不齐,有手工作坊,有正规厂家。电机的差异主要表现在磁钢的厚度及磁场的强度、磁钢的数量、气隙的长短、绕组的粗细及根数、绕组的绕法、槽满率等方面,这些方面集中反映了电机的磁阻、电气时间常数和机械时间常数有较大差异,而这些差异对电机的启动性能影响很大,即常说的启动“有力”和“无力” 。另外,一个控制器生产厂家往往会为多家整车厂配套,使用的电机也是千差万别,因此要想使一个控制器匹配所有电机是不现实的,但我们可以通过调节主板上电容参数将控制器和电机匹配。我们通过在不同电机上做对比
42、研究,按照主板上的插件电容所生产的控制器大概和市场上 80%的电机是相匹配的,但仍存在 20%的电机不能直接匹配(采用下面介绍的匹配方法可以匹配这种类型电机) 。所以建议控制器一定要和电机匹配,这样才能保证控制器和电机的整体性能。三种控制器和电机具体匹配方法如下:(a) 6 管控制器和电机匹配方法江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品156 管插件图上电容 C3 用 63V/220uF,在 1 号电机上调试,将限流值调到 17.5 安左右,若在 1 号电机上测得堵转电流是 1114 安左右(这种控制器参数和 1 号电机匹配比较好) ;而若在 2 号电机上测得堵转电流小于 10 安(这
43、种控制器和 2 号电机没有匹配好) ,这种控制器用在 2 号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是 2 号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以将 63V/220uF 电容改为63V/470uF,这样 2 号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可) ,如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以后 C3 就用63V/470uF,但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。如果电流指标仍然达不到要求,可进一步提高该电容值,这样该控制器就可和号电机匹配,启动能力会明显加强。但务必注意,修改过电容值的控制器
44、也不宜再用于号电机,因为堵转电流明显加大了。通过上面分析,通过修改 C3 电容值,可将控制器和电机匹配,保证启动有力。注意:6 管控制器限流值不宜超过 18 安,堵转电流不宜超过 15 安根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。(b) 9 管控制器和电机匹配方法9 管插件图上电容 C28、C19 用 63V/220uF、63V/22uF 。在 1 号电机上调试,将限流值调到 2025 安左右,若在 1 号电机上测得堵转电流是 1825 安左右(这种控制器参数和 1 号电机匹配比较好;如果堵转电流超过 25 安,请将 C28 改用 63V/100uF,如果堵转
45、电流还超过 25 安,则将 C19 也改用 63V/100uF) ;而若在 2 号电机上测得堵转电流小于 15 安(这种控制器参数和 2 号电机没有匹配好) ,这种控制器用在2 号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是 2 号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以先将 C28 电容改用 63V/470uF,这样 2 号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可) ,如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品16后 C28 就用 63V/470uF、C19 用 63V/220uF。但
46、务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。如果电流指标仍然达不到要求,则将 C19 电容也改用 63V/470uF,这样该控制器就可和号电机匹配,启动能力会明显加强,以后对应这种电机做控制器,C28 、C19 都用 63V/470uF。注意:这时限流值可能会有较小变化,再次将限流值重新调到你需要的电流即可。但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流明显加大了。根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。(c) 12 管控制器和电机匹配方法12 管插件图上电容 C28、C3 用 63V/220uF、63V/470uF
47、,在 1 号电机上调试,将限流值调到 32 安左右,若在 1 号电机上测得堵转电流为 3032 安(这种控制器参数和 1 号电机匹配比较好;如果堵转电流超过 33 安,请将 C3 改用 63V/220uF,如果堵转电流还超过 33 安,则将 C28 改用 63V/100uF) ;而若在2 号电机上测得堵转电流小于 26 安(这种控制器参数和 2 号电机没有匹配好) ,这种控制器用在 2 号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是 2 号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以先将C28 电容 63V/220uF 改用 63V/470uF,这样 2 号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会
48、有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可) ,如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以后 C28 就用 63V/470uF。但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。所以简单的说,控制器和电机匹配,就是提高或者降低电容值。注意:匹配后,6 管堵转电流不宜超过 15 安,9 管堵转电流不宜超过 25 安, 12 管堵转电流不宜超过 33 安。江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品17六、限流值设定范围对于电动车控制器,关于限流值的设置,有其特殊性,这主要是受功率
49、管本身允许通过最大电流限制,一般设置 6 管为 18 安左右,9 管为 25 安左右,12 管为 33 安左右。事实上,因电动车控制器散热性能不好,控制器最大电流值取功率管 1/4 左右。对于变频器,电流算法和电动车控制器差别很大,因它会通过风冷、水冷或者惰性气体冷却。很多人会问,市场上为什么会存在 9 管控制器,它为什么会比管控制器“有力”呢?这与程序设计有关,一般对于电动车控制器,基本都是采用上管 PWM 调制、下管不调制方法。举例来说,当前车速为额定车速 40%运行时,即 PWM 平均占空比为 40%,管子处于 PWM 调制时,若 A 相上管、B 相下管导通运行;当处于不调制时,A 相上管关断,但 B 相下管仍然导通,可以看出,在一个控制周期里,B相下管一直导通。显然,对于 6 管控制器,这时候下管只有一个管子导通,而对于 9 管控制器,下管会有 2 个管子导通分流,显然,2 个管子导通的电流更大,所以 9 管控制器电流可以做大一点。另外,功率管质量差异较大,其性能主要反映在耐压值、允许通过的