紫微单片机工作室位于浙江省永康市,致力于智能电子产品的研制和开发,拥有专业的电子产品开发经验。针对目前电动车控制器行业控制器普遍存在成本过高,性能不稳定等问题,设计出以NEC公司的uPD78F9234单片机为主控芯片的无刷电机控制器方案。该方案成熟稳定,功能齐全,成本低,外围电路简单,经过许多控制器厂家的批量应用,反应良好。实践证明,此方案不仅可以大大减少控制器的生产成本,而且能使电动车控制器的性能更上一个台阶。
本控制器方案采用的主控芯片介绍
uPD78F9234是NEC公司推出的一款性能稳定,功能丰富的高性价比单片机。它采用30脚的SSOP封装,有26个IO口,工作电压从2V到5.5V,内含8K Flash 存储器,支持在线烧写功能,支持多次程序重复烧写,因此可以方便的升级程序或者在线更新程序。内含8M振荡器,因此不需要外部加晶振,减少了控制器成本。多个定时器和4路10位AD转换器。工作环境温度范围从-40到+85摄氏度。
方案功能介绍
Ø 工作电压:36V,48V或者更高电压。
Ø 适应功率:350W,450W,500W,或者更大功率。
Ø 工作效率:一般电机大于82%。
Ø 适合电机:同时兼容60度和120度无刷直流电机,无需设置,也无需开关切换。
Ø 巡航功能:包括自动巡航和手动巡航功能,可以由控制器设置是使用自动巡航还是手动巡航功能。
Ø 助力功能:根据骑行者脚踩的速度,给出相应的电机动力,助力效果和调速转把控制一样平缓,均匀。而且可以识别正反转,反转不助力,增加了使用安全性能。
Ø 限速功能:可以限制电机最高转速,使之不超过国家最高转速标准。
Ø 刹车: 包括普通刹车和柔性EABS电磁刹车,同时兼容高电平和低电平刹车。柔性EABS刹车解决了现有的EABS刹车利用反向磁场控制带来的噪音和对电机冲击损伤。在柔性EABS刹车过程中同时实时检测电池电压,克服了目前有些控制器厂家存在的EABS刹车时给电池的反充电电压过高损坏MOS管的问题。
Ø 限流功能:电流可以稳定限制在一定值,电流值可由客户自行设定。软件里采用逐波限流,在每个PWM里都对电流进行检测并且根据PID算法实时控制输出,进而确保控制器峰值电流不超过MOSFET所能承受最大电流。并且根据独特算法,确保电机在起步和运行时都具有相同的限流值,既提高了控制器的启动转矩,也方便了控制器生产调试。
Ø 短路保护功能:当电机相线短路或其中的一路MOSFET损坏时,通过的电流急剧增加。此时控制器会在很短的时间内进入短路保护,从而防止控制器损坏,当转把回零时能重新起动控制器。
Ø 堵转保护功能:电机堵转或者以极低的转速运行1S后,控制器自动保护,防止烧毁电机。低速运转保护功能克服了目前很多控制器在低速运行时不保护,从而导致过热烧管的问题,提高了控制器的可靠性。
Ø 欠压保护功能:当电池电压低于欠压值时,控制器自动保护,防止电池过放电,进而保护了电池。
Ø 防飞车功能:控制器上电时如果转把没有回零,控制器将无法启动,解决了无刷电动车控制器由于转把或线路故障引起的飞车现象,提高了系统的安全性。
Ø 分段限流功能:当控制器的电池电压下降时,如果持续大电流放电,那就会影响电池的寿命,并且由于电池存在内阻和整车线路电阻,使控制器输入电压值下降,导致提前进入欠压保护。分段限流功能根据电池电压高低来决定限流大小,因此避免了以上这些问题,并且能够明显提高电动车续行里程。
Ø 电机相线短路保护功能:电机线三根相线短路,控制器不会烧毁。
Ø 启动和运行超静音:采用独特的电流补偿算法,可以消除电机的转矩脉动,从而消除电机运行噪音。
Ø 电机锁系统:外配防盗控制器,接收到防盗信号后,控制器能够把电机锁死。当电机静止时,控制器没有电流消耗。只有检测到电机有转动时,才施加反转力,正转时施加反转力,反转时施加正转力,从而锁死电机。
Ø 自检保护功能:上电时控制器自动检测刹把,转把,电机,MOS管等外部接口进行自检,如果存在故障,则自动进入保护。从而提高了系统的安全性。
Ø 功率管动态保护功能:控制器在动态运行时,实时监测功率管的工作情况,一旦出现功率管损坏的情况,控制器马上实施保护,以防止由于连锁反应损坏其它的功率管后,出现推车费力的现象。
Ø 反充电功能:刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池,起到反充电的效果,从而对电池进行维护,延长电池寿命,增加续行里程,同时在反充电时监控电池电压,以防止电池电压过高损坏MOS管。
Ø 仪表匹配:可配接各种电动车串行显示仪表,LED状态指示灯,各种速度仪表。
Ø 三档功能:即控制器有三种工作方式节能、标准、强劲(通过转把上的选择按钮来选择)。节能方式,控制器输出的功率较小,限流8A,速度低缓,可增加续行里程;标准方式,控制器输出的功率稍大,限流12A,速度中等;强劲方式,控制器输出的功率相对最大,限流15A,骑行时强劲有力,速度最快。骑行者可以根据自己的要求任意选择工作方式。选配合适的仪表板,可明了地显示控制器当前的工作方式。
Ø 倒档功能:按下按钮,电机可以反转,此功能适用于某些电动三轮车需要倒转的场合。
凭借我们在电动车领域拥有的多年产品开发经验,完全有能力根据用户的要求定制开发具备各种功能的控制器。而且我们有责任,有义务为客户提供最好的技术支持。基于我们的方案已经批量生产,并且质量可靠,性能稳定,因此特向有需求的控制器生产厂家,以及电动车厂家,或者生产半成品板的厂家推广。如果对我们的方案感兴趣,或者有什么建议或意见,请联系我们。
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