电动车专用控制器原理及其保护功能你知道多少？

    一、电动车控制器原理

       简略地讲，控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成。周边器件是一些功能器件，如执行、采样等，它们是电阻、传感器、桥式开关电路，以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件；单片机也称微控制器，是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起，而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器，它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。

       控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等，直接关系到整车的性能和运行状态，也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器，用在同一辆车上，配用同一组相同充放电状态的电池，有时也会在续驶能力上显示出较大差别。

       二、控制器的型式

       目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。

       有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速，只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异，构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种，分别为分离式和一体式。

       1.分离式

       所谓分离，是指控制器主体和显示部分分离。后者安装在车把上，控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内，不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短，车体外观显得简洁。

       2.一体式

       控制部分与显示部分合为一体，装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中，盒子的面板上开有数量不等的小孔，孔径4-5mm，外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。

      三、控制器的保护功能

       保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电，以及电动机在运行中因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时，电路根据反馈信号采取的保护措施。电动自行车控制器基本的保护功能和扩展功能如下：

       1.制动断电

       电动自行车车把上两个钳形制动手把均安装有接点开关。当制动时，开关被推押闭合或被断开，而改变了原来的开关状态。这个变化形成信号传送到控制电路中，电路根据预设程序发出指令，立即切断基极驱动电流，使功率截止，停止供电。因而，既保护了功率管本身，又保护了电动机，也防止了电源的浪费。

       2.欠压保护

       这里指的是电源的电压。当放电最后阶段，在负载状态下，电源电压已经接近“放电终止电压”，控制器面板（或仪表显示盘）即显示电量不足，引起骑行者的注意，计划自己的行程。当电源电压已经达到放终时，电压取样电阻将分流信息馈入比较器，保护电路即按预先设定的程序发出指令，切断电流以保护电子器件和电源。

       3.过流保护

       电流超限对电机和电路一系列元器件都可能造成损伤，甚至烧毁，这是应当避免的。控制电路中，必须具备这种过电流的保护功能，在过流时经过一定即切断电流。

       4.过载保护

       过载保护和过电流保护是相同的，载重超限必然引起电流超限。电动自行车说明书上都特别注明载重能力，但有的骑行者或未注意这一点，或抱着试一下的心理故意超载。如果没有这种保护功能，不一定在哪个环节上引起损伤，但首当其冲的就是开关功率管，只要无刷控制器功率管烧毁1只，变成两相供电后电动机运转即变得无力，骑行者立即可以感觉到脉动异常；若继续骑行，接着就烧毁第2个、第3个功率管。有两相功率管不工作，电动机即停止运行，有刷电机则失去控制功能。因此，由过载引起的过电流是很危险的。但只要有过电流保护，载重超限后电路自动切断电源，因超载而引起的一系列后果都可以避免。

       5.欠速保护

      仍然属于过流保护范畴，是为不具备零速起步功能的无刷控制系统而设置。

      6.限速保护

      是助力型电动自行车独有的设计控制程序。车速超过某一预定值时，电路停止供电不予助力。对电动型电动自行车而言，统一规定车速为20km/h，车用电动机在设计时，额定转速就已经设定好了，控制电路也已经设好，电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行。

      控制器的位置不会影响到性能，主要视设计者的意图，但有几项原则：①在运行操作允许时；②在整体布置允许时；③在线路布设要求时；④在配套设施要求时。

电动车控制器有哪两种

电动车的控制器就像人脑一样用来指挥制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止等活动的器件，是电动车的核心器件。没有它电动车就不能正常行驶。电动车控制器代理告诉大家：“要想让控制器更好地为我们服务就要了解控制器。电动车控制器是按照结构来分类的，有以下两种。

　　一、分离式电动车控制器

　　这种控制器的主体和显示部分不在一起，分别安装在电动车的两个位置。显示器安装在车把上，控制器主体安装在车体包厢内或电动箱内，隐蔽不露在外面。控制器代理说，这种控制器的好处就是能够使车外观显得简洁，大方。

　　二、一体式电动车控制器

　　又称整体式，控制部分和显示部分是一个整体，不分家，把他们安装在一个专用塑料盒子里。再把盒子安装在电动车上，一般安装在车把的正中间位子上。盒子的正面是透明的，有防水膜，可以显示车速、电源和电池剩余电量。

电动车控制器代理强调：“电动车控制器里是电路，怕水。如果进水会造成短路，损坏控制器”。要爱护控制器，就要保持它的干燥。

电动车无刷电机控制器热设计

1. 引言

         由于功率MOSFET会具有驱动电流小和开关速度快等一些优点，它已经被广泛地应用在电动车的控制器行业里面。但是如果设计和使用不当的话，会经常损坏MOSFET。而且一旦损坏后MOSFET的漏源极短路，晶圆通经常会被烧坏的很严重，大部分用户无法准确的分析是哪方面的原因，而造成MOSFET损坏的原因。所以在设计阶段，有关MOSFET的可靠性设计是致关重要的。

         MOSFET通常的损坏的模式现象包括：过流、过压、雪崩击穿、超出安全工作区域等等现象。但这些原因导致的损坏最终都是因为晶圆温度过高而造成损坏的，所以在设计控制器时，如何散热的设计是非常重要的。MOSFET的结点温度必须经过严密的计算之后，在确保使用过程中MOSFET结点温度不会超过其允许值。

2. 无刷电动车控制器简介

         由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等等