电动车控制器zk3610bryy.docx

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1、一、充电电器、控控制器概概述充电器器是电动动自行车车四大核核心部件件之一，充充电器的的好坏严严重影响响着蓄电电池的使使用寿命命。充电电器主要要由整流流滤波、高高压开关关、电压压交换、恒恒压及电电控制等等几个部部分组成成。其中中整流滤滤波电路路的用途途是将交交流2220V电电压转变变为支流流3000V左右右的电压压，通过过高压开开关电路路及电压压交换，产产生充电电时所需需的低压压直流电电压，再再由充电电控制电电路控制制后对电电池充电电，采用用这种方方式的充充电器具具有体积积小、重重量轻、效效率高等等优点。电动车控制器的实现方式与组成部分：目前电动自行车用控制器，不管有刷无刷，普遍采用PWM调速方

2、式。控制器内部必须要有PWM发生器电路，还要有电源电路，功率器件，功率器件驱动电器，控制器件驱动电路，控制部件（转把、闸把、电机霍耳等）信号采集单元与处理电路，过流与欠压等保护电路。二、充电器的使用和保养充电器的正确使用，仅影响到充电器自身的可*性和使用寿命，而且还会影响到电池的寿命。使用充电器对蓄电池充电时，请先插上充电器的输出插头，后插输入插头。充电时，充电器的电源指示灯显示红色，充电指示灯也显示为红色。充满后，充电指示灯为绿色。停止充电时，请先拔下充电器的输入插头，后拔充电器的输出插头。通常情况下，对电池的过度放电和过度充电是有害的。因此，要勤充电，不要过充电。电池的使用寿命与其放电深度

3、有很大的关系。铅酸蓄电池尤其怕亏电放量。亏电电池使用过后请尽快充电。对于长期不使用的电池，应每隔15天左右对电池充电一次，以补偿电池存放时的自放电电量的损失。充电器在使用过程中需防潮、防湿，并放置在通风良好的地方。充电器工作时有一定的温升，请注意散热，通常充电时间在7-8小时，视电池的使用状态而不同。充电器属于较精密的电子设备，因此，在使用中要注意防振动。尽量不要随车携带，如确要携带，应将充电器用减振材料包装好后放置于车上工具箱内，并应注意防雨、防潮。三、充电器的故障与检修1、输出电压正常，但充电电流很小遇到这种情况时，应该检查电压元器件是否有接触不良或损坏，如果一切正常，那么要更换充电器来排

4、除故障。2、严重发热，甚至有外壳烧化变形形象这主要是部分用户经常随车携带造成部分元器件松动引起的故障。主要表现为：电压工作状态不正常，热量很大，严重时充电器外壳变形，电路板烧焦，导致电压损坏。可将虚焊处重新焊接好。如仍不能排除故障，则需检查是否有元器件开路。3、充电时电源指示灯亮，充电指示灯橙色首先请检查一下充电器输出插头与电池盒的充电插头有没有插紧。如确定没有问题，可检查一下电池盒上面的保险丝是否有开路或保险丝座松动接触不良现象。另外，有的车型要把电池锁打开后才能充电。如果以上故障均排除，考虑一下充电器输出线是否开路，可用万用表电压档（200V档）测量一下充电器的空载输出电压，应为41-44

5、V（配36V电池因充电器不同有所不同）如果没有话，可能是充电器输出线开路，并将充电器打开，换一根输出线，即可排除故障。注意：在更换充电器的输出线时，一定要注意原机的正负极不要接反。4、电源指示灯不亮，充电指示灯也不亮检查充电器输入电源插头是否连接好，可将充电器输入插头插至正常的电源插座中，若情况依旧，将充电器外壳打开，观察一下机内保险丝连接是否完好，有无断路，如没有断路，先检查电源输入线是否良好，在排除电源输入线的故障后，应检查一下电路板上高压区附近的元器件是否有虚焊现象。另外，开路也会引起上述故障，如机内保险丝已断，则千万不要更换大安倍的保险丝（充电器的保险丝管一般为2A），应重点检查其元件

6、有无损坏，可用同类型的更换。5、发热量大，且伴有异常响声，充不进电故障原因是输出级消振阻容损坏所致。另外，元器件的开路或虚焊也会引起上述故障。6、输出部分铜箔烧断打开充电器后发现充电器输出部分铜箔烧断，这通常是将电池正负极反接的结果，由此而引起的故障将会导致充电器许多元器件损坏。如果充电器保险丝没有坏，则通常更换元器件后将断铜箔连上即可恢复正常。如果充电器的保险丝已断，则故障较严重，有可能要逐一检查并更换各损坏元器件。7、工作时有异常响声，电源指示灯与充电指示灯暗且闪烁故障原因是元器件损坏，可更换损坏元器件，并使充电器输出电压在正常工作范围内。8、输出电压很高输出电压很高（大于50V），其故障

7、原因是某元器件短路或开路，具体判断时可测量集成电路的脚电压。注：更换后，应重新用万用表测量车此时的充电器输出电压，正常值应为41-44V之间，如果有偏差，须调整元器件，使充电器输出电压保持正常。四、影响控制器可控性的因素影响控制器可控性的因素：控制器的失效，从表现形式来看，一般有以下几种：1、功率器件损坏；2、控制器内部供电电源损坏；3、控制器工作时断时续；4、连接线磨损及接插件不良或脱落引起控制信号丢失。针对上换效形式的起因分析如下：A、 功率器件的损坏，一般有以下几种可能：电机损坏引起的；功率器本身的质量差或选用等级不够引起的；器件安装或振动松动引起的；电机过载引起的；功率器件驱动电路损坏

8、或参数设计不合理引起的。B、 控制器内部电源的损坏，一般有以下几种可能：控制器内部电路短路；外围控制部件短路；外部引线短路。C、 控制器工作起来时断时续，一般有以下几种可能：器件本身在高温或低温环境下参数漂移；控制器总体设计功耗大导致某些器件局部温度过高而使器件本身进入保护状态；接触不良。D、连接线磨损及接触插件接触不良或脱落，一般有以下几种可能：线材选择不合理；对线材的保护不完备；接插件压接不牢。五、控制器故障与检修通过测量控制器连接部件或引线的电源电压或信号电压，可分析判断出控制器的故障所在。以下是控制器常见故障的检测与排除方法。1、有刷控制器没有输出将万用表设置在+20V（DC）档位，先

9、测量闸把输出信号的高、低电位。如果捏闸把时，闸把信号有超过4V的电位变化，则可排除闸把故障。之后，按照有刷控制器常用芯片引脚功能表，测量出的主控芯片与逻辑芯片的电压值进行电路分析，并检查各芯片外围器件（电阻、电容、二极管）的数值是否和元件表面的标识相一致，检查出是外围器件或是集成电路出现故障。我们可以通过更换同型号的器件来排除故障。2、无刷控制器没有输出无刷控制器电源与闸把的故障可以参考有刷控制器的故障排除方法予以排除。3、飞车飞车故障一般是由MOS管击穿引起的。判断MOS管好坏的方法，可用万用表的二极管档位测量MOS管二个引脚，应该没有短路现象。如果MOS管损坏，则可以通过更换同型号的器件来

10、排除故障。4、有刷控制器部件的电源不正常控制器内部电源一般采用三端稳压集成电器，一般用7805、7806、7812、7815规格的稳压集成电路，它们的输出电压分别是5V、6V、12V、15V。将万用表设置在直流电压+20V（DC）档位，将万黑表表笔与红表笔分别*在转把的黑线和红线上，观察万用表读数是否与标称电压相符，它们的上下电压差不应超过0.2V，否则说明控制器内部电源出现故障了。一般有刷控制器可以通过更换三端稳压集成电路排除故障。5、无刷控制器完全没有输出参照无刷控制器主相位检查测量图，用万用表直流电压+50V档，检测6路MOS管栅极电压是否与转把的转动角呈对应关系。如果没有对应关系，表示

11、控制器里的PWM电路或MOS管驱动电路有故障。参照无刷控制器主相位检查图，测量芯片的输入输出引脚的电压是否与转把转动角度有对应关系，可以判断出是哪些芯片有故障。更换同型号芯片即可排除故障。6、电路元件的更换方法与注意事项在检测出集成电路、MOS管损坏的情况下，就需要更换集成电路、MOS管，下面介绍一下常用的操作方法。A、拆卸集成电路拆卸时，用酒精灯火焰外焰加热印刷电路板焊接成电路引脚焊盘，快速均匀地移动印刷电路板，直至所有焊盘的焊锡融化，用镊子将集成电路从印刷电路板上取下。焊接时，将焊孔里的焊锡清除干净，将集成电路插装好，用接地良好的电烙铁迅速焊接好各引脚。注意速度要快，以免因焊接时间长，引起

12、局部温度过高，损坏电路或焊盘。B、拆卸功率器件拆卸时，将MOS管或三端稳压的管脚剪断，然后分别焊下它们的引脚，这样可以避免拆卸大管脚元件时损坏印刷电路板焊盘。C、焊接集成电路、功率器件焊接的窍门在于是否能一次性焊接好。因为电烙铁是有一定热量的，如果将电烙铁长时间停留在焊接处，很可能会使电烙铁上的热量传递到非焊接的部件止，损坏高精密度的部件。这就是电动车电元件焊接时，特别值得注意的地方，以此来避免损坏元件内部的电路。焊接集成电路、功率器件，首先要除去多余的焊锡，使焊锡清洁，要让焊盘孔清晰可见。然后用小于等于30W的电烙铁将集成电路和功率器件焊锡在相应的位置上。六、控制器的结构（一）控制器的命名、

13、特点控制器的功能主要是控制电机旋转速度，并对整车的电气系统进行有效的保护。根据所要驱动的电机的形式，参数的不同，要选择的控制器的参数也不同。国标对电动车控制器的命名标准如下：1、控制器的命名产品名称代号ZK：有刷电机用普通型驱动控制器ZKC：有刷电机用智能型驱动控制器WZK：无刷电机用普通型驱动控制器WZKC：无刷电机用智能型驱动控制器命名举例ZK3610A：普通有刷控制器，额定电压36V，额定电流10A，厂家A类产品。ZK3610C：普通有刷控制器，额定电压36V，额定电流10A，厂家C类产品。ZKC2410KA：智能有刷控制器，额定电压24V，额定电流10A，厂家KA类产品。WZK3610

14、C：普通无刷控制器，额定电压36V，额定电流10A，厂家C类产品WZKC3610E：智能无刷控制器，额定电压36V，额定电流10A，厂家E类产品。2、控制器的特点电动自行车各种型号的控制器特点如下表：控制器名名称代表型号号电路结构构功率管数数骑行模式式功能描述述普通有刷刷ZK36610AA简单12单一“电电动”骑骑行功能能欠压、限限流/过过流智能ZKC336100E简单12“助力”“电电动”“定定速”欠压、限限流/过过流、故故障自检检/显示示欠压、限限流/过过流普通无刷刷WZK336100A复杂6单一“电电动”骑骑行功能能智能无刷刷WZKCC36110E复杂6“助力”“电电动”“定定速”欠压、

15、限限流、电电机堵转转保护、缺缺相保护护、故障障自检/显示（二二）典型型模块电电路结构构与通用用参数各种种控制器器的特点点不一样样，其内内部的工工作原理理也不一一样，下下面分别别介绍各各种控制制器的结结构与典典型的电电路图。1、有刷控制器的模块电路与电路典型的有刷控制器的原理框图如下，其中：（1）内部稳压电源用以提供控制器内部电子元件的工作电压。（2）PWM芯片根据转把的输入电压，输出相应脉冲宽度的方波给MOS管驱动电路。（3）MOS管驱动电路将PWM信号整形提供给MOS管。（4）MPS管是大电流开关元件，其导通时间与关闭时间，受PWM信号的控制。（5）欠压保护电路在电池电压降低到控制器设定值以

16、下时，停止PWM芯片信号的输出，以保护电池不至于在低电压情况下放电。（6）限流保护（或过流保护）电路是对控制器输出的最大电流进行限制，以保持电池、控制器、电机等不会出现允许范围以上的大电流。PWM：是Pules Width Modulation的缩写，意思是脉冲宽度调制。是直流调压或直流调速中能量利用率较高的一种方式。普通有刷控制器的代表型号是ZK3610A，其典型电路图如下：标称项目目使用参考考额定电压压匹配使用用贮电压压额定电流流允许长时时间放电电的最大大电流欠压保护护电池电压压在保护护数值以以电机供供电限流/过过流保护护允许短时时间放电电的最大大电流使用温度度控制器内内部元器器件能正正常

17、工作作的温度度范围转把信号号可以正常常调速的的转把信信号电压压数值刹车信号号刹车时，闸闸把信号号的高低低电位维修修时，应应根据电电动车实实际使用用的环境境（如温温度等），和和匹配的的要求（如如电池电电压、转转把信号号、闸把把信号、电电机功率率等参数数），选选择合适适的控制制器。2、无无刷控制制器的模模块电路路与电路路图典型的的普通无无刷控制制器的原原理框图图如图，其其中：内内部稳压压电源提提供控制制器内部部电子元元件的工工作电压压。主处处理芯片片根据无无刷电机机的霍耳耳信号对对上三路路和下三三路的MMOS管管驱动电电路，给给出有选选择性的的打开与与关闭信信息，以以完成对对电机的的换向。同同时，

18、根根据转把把的输入入电压大大小，将将相应脉脉冲宽度度的载波波信号，与与下三路路MOSS管导通通信号混混合，以以达到控控制电机机速度的的目的。MOS管驱动电路将PWM信号整形放大，提供给MOS管。另外，对于上三路的三个MOS管来说，它们的驱动电平要求高于电池供电电压，因此MOS管驱动电路还要具有升压功能，将上三路的MOS管导通信号变成高于电池电压的超高方波信号。霍耳元件：霍尔效应是取名于物理学家的名字爱得文霍耳。1879年霍耳发现：在与通电的导体或半导体的电流方向垂直的方向上施加磁场时，会在既与电流垂直又与磁场垂直的方向上出现感应电压。这一效应叫霍耳效应。利用霍耳效应制成的磁感应元件叫霍耳元件。

19、MOS管：金属氧化物半导体的英文缩写。这里指控制器里面的大功率开关管。MOS管是大电流开关元件，其导通时间与关闭时间，受导通信号与PWM信号合成的混合信号。欠压保护电路在电池电压降低到控制器设定值以下时，停止PWM芯片信号的输出，以保护电池不至于在低电压情况下放电。限流保护（或过流保护）电路是对控制器输出的最大电流进行限制，以保护电池、控制器、电机等不会出现允许范围以上的大电流。需要强调的是，无刷控制器相角必须和无刷电机相角一致，这样的电机才能转动。（三）控制器的输入信号特征从上面有刷和无刷控制器的电路图可以看出，控制器的负载是有刷电机和无刷电机，输入控制信号都是转把与闸把。转把与闸把的结构不

20、一样，它们的信号特征也不一样，控制器能接受什么样的转把信号与闸把信号，就要选择什么信号的转把与闸把。下面讲一下有关转把与闸把的信号特征。1、转把的结构、信号特征及其信号改制转把的结构电动车的转把有3根引线：分别是电源（+5V）、地线和转把信号线（线形连续变化信号）。三端稳压：只有输入、地线、输出3个引脚的直流线性稳压集成电路。用作直流电路稳压。电动车上使用的转把有光电转把和霍耳转把两种，目前采用霍耳转把的电动车占绝大多数。常见线性霍耳元件型号有：3501、3503、3508、3515、3516、3517、3518。霍耳转把的内部电路如图。转把的信号特征霍耳转把输出电压的大小，取决于霍耳元件周围

21、的磁场强度。转动转把，即改变了霍耳元件周围的磁场强度，也就改变了霍耳转把的输出电压。在电动车上使用的霍耳转把的信号有以下几种。输出电压压正把/55V供电电反把/55V供电电单霍耳转转把1.14.2(最最多)4.21.1（少少量）单霍耳转转把2.63.7(极极少)3.72.6单霍耳转转把122.52.51单霍耳转转把2.54422.5双霍耳转转把055500光电转把把0 5（少少量）5 0其中中最常用用的是以以下两种种信号的的转把：14.22V（俗俗称正把把）4.2V（俗俗称反把把）。两两种信号号的转把把中，又又以1.04.22V的转转把占绝绝大多数数。其它它输出电电压的转转把，目目前市场场中存

22、在在很少，已已成为事事实中的的非标产产品。这这种非标标的转把把在早期期的电动动车上比比较常见见。而目目前市场场上通用用的控制制器绝大大多数是是识别1144.2VV转把信信号的产产品。当当电动车车的转把把或控制制器需要要维修更更换时，一一旦遇到到转把信信号与控控制器不不匹配的的情况时时，这就就需要对对转把进进行改制制，使其其输出信信号能匹匹配控制制器。转把把输出信信号改制制将将转把拆拆开，改改变转把把里面磁磁钢工作作面的极极性，就就可以改改就转把把输出的的电位。如如果转把把内有两两个磁钢钢，分别别将两个个磁钢都都转1880，再再装好；如果转转把内只只有一个个磁钢，将将磁钢取取出，反反转1880后

23、后，装好好转把，这这样就改改变了转转里面霍霍耳元件件工作磁磁场的起起始位置置，从而而实现了了转把输输出信号号的改制制。如图图;传感感器：将将机械部部件的运运动（如如转动、位位移等）或或变化（如如温度、压压力、光光线等）转转换成电电信号的的装置。电电动车常常见的传传感器有有：闸把把内微动动开关、无无刷电机机和转把把内部的的霍耳元元件、检检测助力力大小的的器件、检检测整车车速度的的霍耳元元件等。霍耳转把：大多数电动车的调速部件。转把转动，带动转把内部磁钢转动，引起磁场强度变化，利用线性霍耳元件获得线性的电压变化信号。优点是：防水、防尘、耐磨。霍耳闸把（电子闸把）：闸座里面安装开关型的霍耳元件，闸把

24、上安装磁钢，将捏刹车的机械动作感应成控制器能识别到的电信号。优点是：防水、防尘、耐磨。2、闸把的结构、信号特征及其信号改制闸把的结构转把信号是电动车电机旋转的驱动信号，闸把信号则相反，它是使电机停止转动的制动信号。电动车标准要求电动车在刹车制动时，控制器应能自动切断对电机的供电。因此电动车闸把上应该有闸把位置传感元件，在捏刹车把时，将刹车信号传给控制器。控制器接受到刹车信号后，立即停止对电机的供电。电动车闸把的位置传感元件有机械式微动开关（分机械常开和机械常闭两种），和开关型霍耳感应元件（分刹车低电位和刹车高电位）两种。常见单极性开关霍耳元件型号有：3122、3123、3141、3143、31

25、44、3161、324、3361、3362。其典型内部电路如下：闸把把的信号号特征一般般机械常常开的刹刹车信号号是常高高电位。当当刹车时时，闸把把内部的的微动开开关闭合合，其信信号变成成低电位位。一般机机械常闭闭的刹车车信号是是常低电电位。当当刹车时时，闸把把内部的的微动开开关打开开，其信信号变成成高电位位。一般电电子低电电位闸把把的刹车车信号是是常高电电位。当当刹车时时，闸把把内部的的霍耳元元件信号号翻转，其其信号变变成低电电位。一般般电子高高电位闸闸把的刹刹车信号号是常低低电位，当当刹车时时，闸把把内部的的霍耳元元件信号号翻转，其其信号变变成高电电位。闸把把信号的的改制刹车车信号高高低电位位的变化化，是控控制器识识别电动动车是否否处于刹刹车状态态，从而而判断控控制器是是否给电电机供电电的依据据。当电电动车的的闸把或或控制器器需要更更换时，会会遇到闸闸把信号号与控制制器不匹匹配的情情况时，这这就需要要对闸把把进行改改制，使使其输出出信号能能匹配控控制器。因因此在维维修实践践中，不不论闸把把的形式式如何，也也不论控控制器识识别何种种刹车信信号，应应做到能能对各种种形式的的刹车信信号进行行适当改改进，以以匹配成成控制器器能识别别的信号号。