電動車電器四大件判定課件

電動車

電器四大件

——原理及判定電動車電器四大件判定電動車的電器結構組成電機的原理及判斷維修控制器的原理及失效模式電池的反應機理及維護保養(yǎng)充電器工作原理與故障判定摘要電動車電器四大件判定電動車的電器結構組成電動車電器四大件判定一、電動車電器件:1、電機

2、控制器

3、蓄電池

4、充電器

5、其它相關主要電器件有：轉把、剎把、儀表、主線、轉換器、閃光器、喇叭等電動車電器四大件判定二、四大件的功能與作用

1、電機：是將電能轉換為機械能，為電動車行駛提供動力保障；

2、控制器：是電動車控制系統(tǒng)的核心部件，可以有效控制電池的放電電流及電機的運轉速度；

3、蓄電池：是能源的載體，為電機的驅動及整車系統(tǒng)提供能源；

4、充電器：將家用電轉換為直流電，并控制其電流的大小和電壓的高低為蓄電池提供儲備能源。電動車電器四大件判定電器知識－控制器電機的原理及判斷維修電動車電器四大件判定一、電機分類

1、直流電動機

2、交流電動機

3、步進電動機

4、傳感電動機二、直流電機的分類

1、永磁式直流有刷電機

2、永磁式直流無刷電機

3、電磁式直流電機

4、直流直線電機電動車電器四大件判定電器知識—電機三、電動車用電機

電動自行車使用的電機一般是輪轂電機，具體又細分為：有刷無齒、有刷有齒、無刷無齒、無刷有齒。如果將電機、輻條、車圈做成一體，又稱之為一體化輪轂電機。◆電機輻條、車圈分開的，受沖擊時緩沖性能好于一體化的，但其堅固程度不如一體化的。電動車電器四大件判定1、電動車用有刷電機：

內部有電刷（碳刷）和換向器，換向器學名也叫整流子。電動車電機的換向器大多為平面狀的。有刷電機里碳刷頂在換向器表面。電機轉動時，將電能通過換向器輸送給線圈。由于其主要成分是碳，故又稱為碳刷。

2、電動車用無刷電機：

是由控制器根據(jù)轉子的位置，為電機里面的線圈提供不同方向的電流，達到電流方向交替變化的目的。無刷電機，分為有位置傳感器無刷電機和無位置傳感器無刷電機。目前電動車普遍采用有位置傳感器無刷電機。電動車電器四大件判定

四、無刷直流電機結構及原理電動車電器四大件判定1、定子線包矽鋼片定子支架軸電動車電器四大件判定2、轉子磁鋼輪轂電動車電器四大件判定3、位置傳感器大部采用霍爾器件。位置傳感器和定子繞組是固定不轉的，轉子是永久磁鐵，通過轉動給位置傳感器（霍爾器件）產(chǎn)生脈沖信號。

位置傳感器電動車電器四大件判定

4、霍爾工作原理

★當將一塊通電的半導體薄片垂直置于磁場中時，薄片兩側由此會產(chǎn)生電位差，此現(xiàn)象稱為霍爾效應。★霍爾集成電路是霍爾元件與電子線路一體化的產(chǎn)品，他是由霍爾元件、放大器、溫度補償電路和穩(wěn)壓電路利用集成電路工藝技術制成的。他能感知一切與磁有關的物理量，又能輸出相關的電控信息，所以霍爾集成電路即是一種集成電路，又是一種磁敏傳感器，他一般采用DIP或扁平封裝。電動車電器四大件判定★霍爾集成電路具有無觸點、無磨損、無火花、低功耗、壽命長、靈敏度高、工作頻率高等特點，他能在各種惡劣環(huán)境下可靠穩(wěn)定地工作。

★注意：電機霍爾是有別于轉把霍爾的，兩者不能互換。

電動車電器四大件判定5、電機工作原理電動車電器四大件判定●共有6種電流流動方向●于是電機就能換向，并運行。

電動車電器四大件判定五、電機參數(shù)介紹

1、電機空載轉速：未加負載時的轉速

——光電式轉速表測量

——測功機測量

★影響轉速的因素：電池電壓、調速把、限速插頭、控制器、電機本體。電機本體：磁鋼退磁轉速上升機械摩擦轉速下降電動車電器四大件判定2、電機的空載電流：未加負載時的電機運轉電流

——在控制器的正極串入電流表測量

——測功機測量（誤差偏大）

★影響轉速的因素：電池電壓、調速把、限速插頭、控制器、剎車系統(tǒng)、電機本體。電機本體：磁鋼退磁空載電流增大機械摩擦

空載電流增大電機型號不對轉速高電流大、轉速低電流小★提示：同轉速的新舊電機，電流在0.2A內為正常電動車電器四大件判定五、電機常見故障

1、霍爾損壞

2、霍爾之間的短路

3、電機異響

4、進水

5、線包的燒毀

6、線包之間的短路

7、線包對殼體的短路電動車電器四大件判定霍爾損壞●霍爾的常識性介紹●判斷霍爾損壞（工具法和萬用表法）●霍爾的更換（電路板和直接焊接）●更換注意事項：正負極不要接錯管腳不要短路黃綠藍的順序不能錯●更換后的檢測

電動車電器四大件判定電動車電器四大件判定霍爾檢測

●用萬用表的20V直流電壓檔，并將紅表筆接+5V線，黑表筆分別測三個引線的高低電壓。隨著電機的轉動，三個霍爾應依次出現(xiàn)高低電壓的一個轉變，則為正常。

●霍爾的短路常見與軸的出線端，出現(xiàn)破皮情況后造成的霍爾短路情況。用萬用表的二極管電阻檔，將紅黑表筆分別測量三個引線的兩兩測試，電阻出現(xiàn)異常則短路。

高電壓=紅線電壓低電壓=黑線電壓電動車電器四大件判定電機異響

拆開電機后，做如下檢測：●檢查軸承：用手轉動軸承●檢查磁鋼上是否有異物●檢查定子上是否有異物電機進水后的處理

●拆卸電機●檢查霍爾是否正?！駲z查軸承是否正?！穸ㄗ颖砻娉P處理，上油●干燥：自然晾干、吹風機烘干（注意霍爾不可以長時間直吹）電動車電器四大件判定相位角的檢測

接通控制器電源，由控制器給霍爾元件供電。用萬用表的20V直流電壓檔，將紅表筆接+5V線，黑表筆分別測三個引線的高低電壓，有三高和三低的為60度，反之則為120度。缺相問題●缺相分為主項位缺相和霍爾缺相。表現(xiàn)為電機抖動不能工作，或轉動無力且噪音大。電機在缺相狀態(tài)下工作是很容易燒毀的?！窕魻枆牧藭毕唷裣嗑€、霍爾線接觸不好會缺相●控制器壞了也會缺相電動車電器四大件判定控制器的原理及失效模式電動車電器四大件判定一、控制器作用及分類

1、控制器是電動車的大腦。是用來控制電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及其它電子器件的核心控制部件．電力控制拖動電動車電器四大件判定2、控制器的分類按相位角度的不同可分為60度和120度兩種，目前有一種新型的控制器可兼容60度和120度相位角。按電壓的不同可分為，36V、48V、64V控制器等（目前生產(chǎn)的常規(guī)產(chǎn)品）按電機的不同可分為有刷控制器，無刷控制器，有齒電機專用控制器（高速型）電動車電器四大件判定二、控制器的結構原理單片機主電源濾波電容

場效應管

開關電源

電動車電器四大件判定電動車電器四大件判定1、單片機

●

目前市場主流控制器使用的單片機大致有以下幾種：MICROCHIP（美國微芯）公司系列、CYPRESS公司系列、NEC公司系列、PHILIPS公司系列、ATMEL公司系列。●控制器運行環(huán)境比較復雜，所受干擾嚴重。為了保證這個系統(tǒng)正常運轉，單片機必須要克服干擾問題電動車電器四大件判定2、主濾波電容

●控制器運行過程中的溫度＞100度?！窨刂破鞯拿}寬調制技術所用的調制頻率＞15KHZ

●綜合起來對主電源濾波電容的要求就是——高溫高頻

電動車電器四大件判定3、場效應管

●簡稱MOS管，目前電動車控制器用較典型的規(guī)格型號有：1010E、P75NF08A、T430、K3435B、P75NF75等等?！駡鲂艿倪x用直接決定了控制器的發(fā)熱問題。一般來講，P75NF75的性能參數(shù)最適合控制器應用。P75NF75全球有多個生產(chǎn)基地。例如中國、韓國、摩洛哥、新加坡等。而性能最好的是摩洛哥管。價格也最貴，其優(yōu)點是開啟電壓低，導通壓降小，導通等效電阻小，峰值電流高，耐壓高。電動車電器四大件判定4、電源設計

●電源部分主要是指將電池電源變換成能供單片機、調速轉把和電機霍爾等應用的5V電源?！駥τ诳刂破鞯膬炔侩娫?，為了防止控制器內部或外部短路對電源的損壞，同時也是出于對電源自身的保護，可以把電源設計成獨立供電方式，這樣既可以防止局部電路（轉把，閘把、電機傳感器等）發(fā)生短路而燒壞控制器，又可以防止電源電壓異常升高而擊穿外部器件。采用開關電源可以減少發(fā)熱元件，是比較好的選擇。電動車電器四大件判定5、控制器的最基本功能

完成調速、限流、欠壓保護和剎車斷電四項控制功能。6、其他附加功能

●巡航模式：具有自動巡航和手動巡航兩種功能，8秒進入巡航，穩(wěn)定行駛速度，無須手柄控制●剎車：柔性EABS，低電平/高電平；引入了汽車級的EABS防抱死技術，達到了EABS剎車靜音、柔和的效果，完全不損傷電機，解決了現(xiàn)有的EABS利用反向磁場控制帶來的噪音和對電機沖擊損傷，實現(xiàn)了和普通剎車一樣的剎車舒適性，降低剎車噪音，減少機械制動力和機械剎車的壓力，大大增加了整車制動的安全性。

●防飛車功能：解決了無刷控制器由于轉把或線路故障引起的飛車現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的安全性電動車電器四大件判定

●1+1助力功能（額定功率≤350W）：控制器根據(jù)騎車者腳踏力的大小(速度快慢)，給出相應比例的電機動力，實現(xiàn)了在騎行中輔以動力，讓騎行者感覺更輕松●電機鎖功能：用戶在關掉電門鎖的情況下，控制器將電機自動鎖死，控制器幾乎沒有電力消耗，對電機沒有特殊要求●堵轉保護功能：自動判斷電機在過流時是處于完全堵轉狀態(tài)還是在運行狀態(tài)，如過流時是處于運行狀態(tài)，控制器將限流值設定在固定值，以保持整車的驅動能力；如電機處于純堵轉狀態(tài)，則控制器３秒后將關閉電機驅動●反充電功能：剎車、減速或下坡滑行時將EABS產(chǎn)生的能量反饋給電池，起到反充電的效果，目前我公司已取消該功能●此外還有系統(tǒng)自檢功能、語音報警提示功能等電動車電器四大件判定三、控制器的失效形式及原因分析

1、控制器的失效從表現(xiàn)形式來看，一般有以下幾種：●功率器件損壞；●控制器內部供電電源損壞；●控制器工作時斷時續(xù)；●連接線磨損及接插件接觸不良或脫落引起控制信號丟失。

電動車電器四大件判定2、原因分析

●功率器件的損壞，一般有以下幾種可能：電機損壞引起的、功率器件本身的質量差或選用等級不夠引起的、器件安裝或振動松動引起的、電機過載引起的、功率器件驅動電路損壞或參數(shù)設計不合理引起的?！窨刂破鲀炔侩娫吹膿p壞，一般有以下幾種可能：控制器內部電路短路、外圍控制部件短路、外部引線短路?！窨刂破鞴ぷ髌饋頃r斷進續(xù)，一般有以下幾種可能：器件本身在高溫或低溫環(huán)境下參數(shù)漂移，控制器總體設計功耗大導致其某些器件局部溫度過高，致使器件本身進入保護狀態(tài)，接觸不良。●連接線磨損及接插件接觸不良或脫落，一般有以下幾種可能：線材料選擇不合理，對線材的保護不完備，接插件的選型不好，線束與接插件的壓接不牢。電動車電器四大件判定電池的反應機理及維護保養(yǎng)電動車電器四大件判定一、鉛酸蓄電池的原理1、蓄電池的概念化學電源就是化學能能直接轉化為電能的裝置。蓄電池就是能把化學能和電能相互直接轉化的裝置。蓄電池也叫二次電池。2、鉛酸蓄電池的基本原理

鉛酸蓄電池的正極活性物質為PbO2，負極活性物質為多孔狀（海綿狀）Pb，蓄電池放電時，PbO2和Pb都生成PbSO4，消耗H2SO4，對外放出電量，把化學能轉化成電能；蓄電池充電時，正極上的PbSO4生成PbO2，負極上的PbSO4生成海綿狀Pb，同時生成H2SO4，從而把電能轉化成化學能貯存起來。3、鉛酸蓄電池的組成部分蓄電池主要由正極板、負極板、隔板、蓄電池槽、蓄電池蓋、電解液（硫酸）、引出端子（線）、限壓閥等組成。電動車電器四大件判定二、電動車用鉛酸蓄電池的型號和意義我國鉛酸蓄電池的型號一般是以漢語拼音來表示和區(qū)別，并附帶有各種數(shù)字，它表示電池的單格數(shù)，用途，特性和電池容量。例如：6-DZM-10型蓄電池，式中：

6——表示串聯(lián)單體蓄電池數(shù)，額定電壓為12V；

D——表示電動型；

Z——表示助力型（或自行車型）；

M——表示密封閥控式；

10——表示2h率額定容量10AH。電動車電器四大件判定三、電池的充電1、正常充電電動車的運行過程也是電池的放電過程。電動車運行停止后，應及時對電池進行充電（正常以50%～80%的放電深度為宜）。以4×6-DZM-10/12型電池為例，正常充電方式如下：

第一階段：恒流1.6A～2.0A充電，電壓逐漸上升；第二階段：電壓逐漸上升到59±0.2V；電流逐漸下降到400±30mA；第三階段：涓流浮充充電，浮充電壓55.0V~56.0V。

★注：正常一次全充電在8小時左右；如果運行（放電）時間短，則整個充電過程也相應縮短。電動車電器四大件判定型號初充電流（A）充電最高電壓（V）轉換電流（mA）浮充電壓（V）36V10Ah1.6~2.044.4±0.2400±3041.0~42.048V10Ah1.6~2.059±0.2400±3055.0~56.036V12Ah1.6~2.044.4±0.2400±3041.0～42.048V12Ah1.6~2.059±0.2400±3055.0～56.036V14Ah2.2~2.544.4±0.2500±3041.0～42.048V14Ah2.2~2.559±0.2500±3055.0～56.036V17Ah2.2~2.544.4±0.2550±3041.0～42.048V17Ah2.2~2.559±0.2550±3055.0～56.036V20Ah2.5~3.044.4±0.2550±3041.0～42.048V20Ah2.5~3.059±0.2550±3055.0～56.0附：各型電池充電參數(shù)：電動車電器四大件判定四、電池的維護保養(yǎng)及注意事項1、充電器的匹配：隨車使用的充電器須有足夠的精度和穩(wěn)壓性能，劣質充電器輕則縮短電池壽命，重則損壞電池；2、適宜的放電深度：正常以50％～80％為宜。放電深度在30%以下充電，增加電池的充電頻次會加劇電池失水；放電深度在80%以上，會加速柵板的腐蝕，活性物質的軟化、脫落。特別是電量顯示“欠壓”指示后，應關斷電源且充電后再用，否則靠回升的電壓繼續(xù)騎行會嚴重影響電池的性能和使用壽命。3、經(jīng)常及時的充電:電池虧電后存放，會產(chǎn)生不可逆的硫酸鹽化，導致電池容量下降，嚴重影響使用壽命，如果閑置時間越長，蓄電池損壞也越嚴重。電動車電器四大件判定4、電動車不騎行或對蓄電池充電時，應將電門鎖處于斷開狀態(tài)，避免耗電和充電不轉換。5、冬季電池容量隨氣溫下降而下降，這是正?，F(xiàn)象，以25℃為標準，一般-10℃容量為額定容量的70%。冬天應盡量在室溫環(huán)境下充電，以保證蓄電池充足電。6、大電流放電對電池有一定的損害，所以電動車剛起動、遇爬坡、上橋、逆風行駛及超載時，應腳踩助力。7、在安裝過程中不得強硬扳扭及長時間燙焊端子以免端子處爬酸及導致端子腐蝕斷裂。8、蓄電池連接線徑應符合有關電器安裝規(guī)定，且布線不得有交叉、重疊和受擠壓現(xiàn)象。9、電池組間（電池輸出端）的接插件應擰緊，松散的連接會引起電池打火，甚至產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象；所以建議電池間的連接采用接插件加焊錫的雙保險。電動車電器四大件判定10、電池需長時間放置時必須先充足電量，一般每兩個月補充電一次，以免電池或膠體電池造成不可逆硫酸鹽化。11、雨天騎行，應盡量避免開關和接頭淋濕，防止漏電，不騎時應及時關閉電源；所以整車廠對開關、接插件一定要絕緣。12、嚴禁蓄電池近火、浸水、過熱、劇烈震動、碰撞和正負極直接短路；高溫季節(jié)禁止電池在陽光下直接曝曬。13、蓄電池內的電解液為強腐蝕性酸液，切勿濺到皮膚或衣物上，如濺到皮膚、眼中，須立即用清水沖洗，嚴重時須送醫(yī)院治療。14、對于報廢電池應及時并統(tǒng)一處理。電動車電器四大件判定五、電動車電池常見故障及其處理方法1、電池漏液的檢查與處理2、電池充不進電的檢查與處理3、電池變形（鼓肚）的檢查與處理4、電動自行車存放一段時間電池不存電的檢查和處理5、充電器一充就燒的檢查與處理6、新電池裝車起動時，儀表顯示電壓降得快的處理7、落后電池的檢查電動車電器四大件判定六、電動助力車用蓄電池使用常識問答1、新購買的電動車使用前是否要對蓄電池進行充電？2、電動車使用時是每天充電還是到欠電時再充電好？3、電動車長期不用時應對蓄電池作哪些處理？4、氣候、溫度變化對電動車續(xù)行里程有無影響？5、電動車續(xù)行里程短是不是都是蓄電池的問題？6、電動車騎行時如電量不足還能繼續(xù)騎行嗎？電動車電器四大件判定充電器工作原理與故障判定電動車電器四大件判定一、充電器原理與構造1、目前電動車用充電器主要有兩段式充電器、三段式充電器和脈沖充電器，其中尤以三段式充電器最為普及。2、三段式充電器結構及其特點

較為理想的充電器的結構，其充電過程控制是和開關電源穩(wěn)壓、限流控制結合在一起的。如果單靠設定一個最高電壓和限制最大電流的開關電源，這種簡單方式雖然也能對電池進行充電，如不人為對充電時間加以控制，則會因過充電造成電池內部的電解液將大量失水，嚴重捐害電池。電動車電器四大件判定

充電器是將充電過程和開關電源穩(wěn)壓與限流控制結合在一起的。其原理是在充電電流回路中串入采樣電阻（一個大功率小阻值電阻）。并有兩個電壓比較器接在采樣電阻上，其中一個比較器檢測充電器的最大電流，用來控制充電電流，另一個比較器檢測涓充轉換電流，當充電電流下降到設定的轉換電流值時，比較器控制開關電源的輸出電壓，使其降到浮充電壓。而充電器便可長期接在電池上，進行涓流充電。電動車電器四大件判定最高充電電壓點CDB第一階段恒壓式充電曲線電流電壓時間時間AE起始充電電壓點電池欠壓值恒功率充電器SP120最大輸出功率58.8VX1.8A=106W

初充電時的電流：106W/42V=2.5A恒定一個怎樣的功率？第二階段起始充電電流點最大充電電流轉燈電流點電動車電器四大件判定恒流恒壓降壓浮充充電曲線電流電壓時間時間58.8V42V第一階段B起始充電電壓點電池欠壓值A48V電池=14.7VX4=58.8VCD48V12Ah電池=12X0.15=1.8A1.8AE第二階段F轉燈電流點經(jīng)驗值12Ah電池0.4A0.4AG48V電池13.7VX4=54.8V54.8V第三階段時間8～10

小時充電指示燈

紅色充電指示燈

綠色電池失水造成熱失控1.2A定時3小時圖1圖2強制轉入浮充階段電動車電器四大件判定橋式整流濾波器高頻變壓器光耦輸出二極管輸出高頻電容輸出保險絲0.1歐取樣電阻開關管輸入濾波電容輸入保險絲SP120充電器輸出隔離二極管電動車電器四大件判定KA3842電源芯片LM324運放4060定時芯片TL431SP120充電器電動車電器四大件判定橋式整流濾波器高頻變壓器光耦輸出二極管輸出高頻電容輸出保險絲0.1歐取樣電阻開關管輸入濾波電容輸入保險絲SP200充電器電動車電器四大件判定SP200充電器KA3842電源芯片TL431LM324運放電動車電器四大件判定二、充電器的參數(shù)

1、充電器的基本參數(shù)通常按電池容量及其電壓值要求來設定，歸為四大參數(shù)：●起充電壓；●最高限壓；●轉態(tài)電流；●浮充電壓。電動車電器四大件判定2、充電電壓總的來說其電壓的誤差應不大于1%，過高的充電電壓，會使電池在充電時析氣量大幅增加。長期使用另造成電池內部的失水嚴重，影響電池的使用壽命。浮充電壓也按電池的要求，一般12V電池選擇在13.8V—14V左右即可，按比例48V電池應選在55.5V左右。3、充電電流通常選定在0.1—0.3C范圍，過大會影響電池的壽命，過小也會影響充電時間，選擇電流大會增加充電器成本，過小會延長充電時間。4、轉態(tài)電流的選取要根據(jù)電池的容量大小來確定，過大過小都不好。其值過大會影響電池充足電，過小易使電池發(fā)生不轉綠現(xiàn)象，造成電池過充。由于元器件的本身具有的誤差，故轉態(tài)的誤差范圍一般小于±50mA。電動車電