电动车控制器.doc

.电动车控制器用户生产手册（第三版）大学电机控制研究所研制搏乐电子荣誉出品2010年03月15日 / . .目录一、大学电机控制研究所简介1二、控制器主板功能2三、指示灯闪烁标志与含义4四、电路工作原理与相关故障分析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、限流值设定围16七、用户在生产过程中常见问题17八、６管插件图与相应接口功能说明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248.6 6管80V控制器插件图258.7 6管48V、36V自适应自学习控制器插件图26九、9管插件图与相应接口功能说明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管插件图与相应接口功能说明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管插件图与相应接口功能说明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管插件图与相应接口功能说明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：技术中心部门 48控制器原理图（见 boleee）48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45~70mA之间，如果插件插错，静态电流值会明显偏大这样很容易查出插件插错与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、电机和控制器如何匹配以与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表达有不到之处，请联系（贾博士）一、大学电机控制研究所简介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——省市大学学科门类齐全，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。

大学电气学院与电机控制相关的专业如电机与电器、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大学电机控制研究所是大学电气学院下属的一个专门研究电机与其控制的科研实体，在国较早的展开了电动车控制器的研究电动车控制器研究涉与学科围比较广泛，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，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，技术更是缺乏大学电机控制研究所依托大学国家工程示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。

大学电机控制研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、外知名大学电机控制与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、工程经验丰富大学电机控制研究所总工程师贾洪平博士早年毕业于大学电机控制专业，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，现为大学研究生导师，目前还担任搏乐电子和伊特伏电子科技总工程师、雅迪科技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与相关技术研究，取得了比较丰富的科研成果，研发的产品在中国众多知名电动车厂商如雅迪科技、富士达公司等都有所应用，市场反应良好二、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，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，大部分功能由芯片部来完成，大大减少了故障点系列控制器主要参数与功能特点如下：◆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（±1V）◆限流电流：限流值为10A~50A (±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◆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：启动与全程行驶过程中噪声极低，大大超越了传统的无刷控制器，减小电机振动，有效延长电机的寿命◆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，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◆双档欠压系列版三、指示灯闪烁标志与含义故障指示灯含义如下产生故障原因与解决方法请看对应的电路部分1) 快闪2次： 说明上电前转把信号已经加上，或者转把地线和主板连接不好，或者转把电路有问题(2) 快闪３次: 说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２次： 说明一直处于刹车状态。

刹车电路见后面分析(4) 慢闪３次： 说明电流采样电路出问题，LM358的第７脚电压高于2V(5) 慢闪４次： 说明下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５次： 说明上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６次： 说明60/120度电机霍尔相位不对，或者霍尔连线有问题(8) 慢闪７次： 说明电流过大，进入过流保护(9) 慢闪８次： 说明电源欠压，或者欠压电路有问题，还有一种原因是电源电路有问题(10) 慢闪９次： 说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四、电路工作原理与相关故障分析4.16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５V输出则首先查看有无15Ｖ输出(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。