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日期:2012-8-7 10:38:17

        对于电动自行车而言,其电控系统的关键主件为:蓄电池、控制器、电机。这些关键件在电动车的使用过程中相互关联,相互影响,直接关系到电动车在使用过程中的可靠性,寿命及使用费用。电动车控制器应该是兼顾蓄电池及电机的实际使用情况进行综合设计,应充分考虑蓄电池、控制器、电机三者之间的关系,将它们作为一个综合的系统来设计,从而得到更为理想的电动车控制器。而不应该是目前市售的只要具有无级调速,刹车断电、软启动……等功能的电动车调速器。针对电动自行车实际使用情况,我们对无刷电动自行车控制器的设计进行了改进,增设了如下的功能:

     一、使电动车控制器具有输出端短路保护功能

  本控制器可以实现输出端直接短路保护,即使在电机处于最高转速行动时(此时往往输出最高电压)直接短路控制器输出端,控制器也能很可靠的保护。在保护时电路自动降低了输出电流,以保护蓄电池的安全,此时电流约为0.3A,并随时检测输出端状态,当输出端故障排除后,控制器能自动恢复正常控制,具有自恢复功能,从而控制器具有自保护能力,提高了控制器和蓄电池的安全程度,也提高了对电机本身故障的耐受程度。针对电动自行车使用实际情况,出现堵转是可能出现的工况之一,如控制器能对输出端短路进行可靠保护,那么在电机堵转条件下,控制器同样可以进行保护,并可保护电机及蓄电池的安全。如果只具有限流功能的控制器,此时将输出大电流(如限流14A),这些使蓄电池(容量为12AH)处于大电流放电状态下(14A),将影响蓄电池的使用寿命。另外,大电流流经电机绕组,时间一长,将使电机温升上升,导致绕组绝缘老化,轻则影响电机寿命,重则烧毁电机。

    二、采用双闭环控制系统

  控制器采用双闭环控制系统(无刷:转速/电流双闭环,有刷:电压/电流双闭环),由于电流环存在,可以实现对电流的限幅,即可以保护电动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值,实现自动限流,这样在任何运行情况下,蓄电池均不会出现超过设定值电流的放电过程,保证了蓄电池的安全。另外由于双闭环的配合作用,可以使电机实现最理想的启动过程和加速过程,使蓄电池的电流得到有效的利用,从而可以增加电动自行车的行驶里程。而目前市售控制器由于是单闭环控制系统,并依靠MC33035(MC33033)芯片的限流作用,所以在启动和加速时经常会出现控制器大电流输出至限流保护的运行状态。

    三、欠压比较设计成电压滞环自锁比较

  市面上有的控制器只具有欠压保护功能,即当蓄电池电压低于某一电压值后(如32V)封锁控制器不工作,这容易使用户利用蓄电池的回升电压工作(即蓄电池停止放电后,蓄电池电压会回升2~3v),从而造成蓄电池过放电。本控制器欠压比较设计成电压滞环自锁比较,这样可以有效地避免了蓄电池回升电压的使用。

  按上述改进设计的有刷、无刷电动车控制器,经各种负载情况,各种路况实际行驶考验,证明其具有很高的可靠性。在堵转运行和输出端直接短路情况下均可实现可靠的保护,提高了无刷电动自行车控制器在实际运行时的可靠程度,改进后的控制器完全可以实现减少控制器的故障率,降低车辆返修率的目的。另外,由于电流环的作用,并可相对于一般市面上用的控制器可延长续驶距离近10%,行驶过程中有频繁加减速、反复上下坡时,电流环作用的效果更加明显。


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