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1、詳解電動(dòng)車控制器結(jié)構(gòu)原理與維修 控制器的結(jié)構(gòu)與原理 （一）控制器的組成與工作原理 1．有刷控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理 電動(dòng)自行車的控制器是電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是電動(dòng)車整車中的核心部件。它的主要作用是控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?？刂破骱驼{(diào)速轉(zhuǎn)把配合，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能隨剎車開關(guān)的閉合使電動(dòng)機(jī)斷電。并通過儀表控制線路，使儀表顯示電源電壓、欠壓及行駛里程。另外控制器還加入其他功能，例如定速巡航、零啟動(dòng)、反充電（能量再生）、行車?yán)锍逃?jì)算與顯示、電制動(dòng)和智能助力控制，以及各種狀態(tài)的指示功能等。 控制器的工作是由脈沖信號控制功率管的開啟和關(guān)閉時(shí)間，決定電動(dòng)機(jī)換向的順序和時(shí)間，從而決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和

2、轉(zhuǎn)速。 目前電動(dòng)自行車的控制器，無論是有刷的還是無刷的，普遍采用脈寬調(diào)速（PWM）方式，控制器內(nèi)部必須具有PWM發(fā)生器電路、電源電路、功率器件、功率器件驅(qū)動(dòng)電路、控制部件（轉(zhuǎn)把、閘把、電動(dòng)機(jī)霍爾等）信號的采集與處理電路、過電流與欠電壓等保護(hù)電路。 （1）有刷控制器的結(jié)構(gòu) 有刷控制器的外形如圖1所示。有刷控制器的內(nèi)部主要由集成電路和外圍元器件組成。有刷控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。 （2）控制器的工作原理有刷控制器的工作原理如圖3所示。 1）放電電路 該電路的主要功能是把蓄電池電壓經(jīng)限流電阻器，由穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)壓后向控制器輸出其內(nèi)部電路所需要的正常工作電壓，如12

3、V、15V和18V等，然后12V電壓再經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路7805或主芯片內(nèi)部5V穩(wěn)壓電路輸出5V電壓，供給外接元器件（轉(zhuǎn)把和閘把）作為電源電壓。在實(shí)際電路中，轉(zhuǎn)把有5V或6. 25V供電電壓，而閘把有5V、12V、15V、18V等幾種供電電壓。 2）欠電壓保護(hù)電路 當(dāng)蓄電池電壓降低到設(shè)定值以下時(shí)，控制器保護(hù)電路檢測到此信號并反饋到主芯片，主芯片切斷輸出控制信號，使電動(dòng)機(jī)得不到供電電壓而停轉(zhuǎn)，從而保護(hù)蓄電池不出現(xiàn)低電壓過放電現(xiàn)象。 3）限電流保護(hù)電路 當(dāng)電動(dòng)機(jī)異?；蚱渌蛟斐蓤鲂?yīng)晶體管電流增大時(shí)，限電流保護(hù)電阻上的電壓相應(yīng)升高，該升高電壓加到主芯片控制電路而使主芯片內(nèi)部邏輯電路動(dòng)作，

4、切斷輸出驅(qū)動(dòng)信號，場效應(yīng)晶體管因無驅(qū)動(dòng)電壓而截止，電路得到保護(hù)。 4）驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路是把主芯片輸出的微弱驅(qū)動(dòng)脈沖電壓加以放大，加到場效應(yīng)晶體管的柵極，使其達(dá)到良好的飽和狀態(tài)而導(dǎo)通。 5）輸出電路 控制器的輸出功率管一般使用場效應(yīng)晶體管，它的柵極得到驅(qū)動(dòng)后，場效應(yīng)晶體管飽和導(dǎo)通。它相當(dāng)于一個(gè)電子開關(guān)，導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合，接通電動(dòng)機(jī)的工作電源，電動(dòng)機(jī)得到電而轉(zhuǎn)動(dòng)。場效應(yīng)晶體管截止時(shí)，相當(dāng)于切斷電動(dòng)機(jī)工作電源，電動(dòng)機(jī)失電而停轉(zhuǎn)。 6）集成電路 集成電路的主要功能是把轉(zhuǎn)把、閘把及欠電壓保護(hù)電路、過電流保護(hù)電路的信號，經(jīng)內(nèi)部電路放大、轉(zhuǎn)換處理后輸出相應(yīng)的信號，控制場效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通或截

5、止。 （3）有刷控制器的外部連接線 普通型有刷控制器與外部件的連接線一般有9根引線，分別是電源正負(fù)極引線2根、轉(zhuǎn)把引線3根、閘把引線2根和電動(dòng)機(jī)引線2根。智能型有刷控制器還有3根助力器引線。普通型有刷控制器的外部連接線如圖4所示。 36V有刷控制器與外部連接，如圖5所示。 2．無刷控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理 無刷控制器的工作原理如圖6所示。 （1）穩(wěn)壓電路 控制器內(nèi)部穩(wěn)壓電路將蓄電池電壓經(jīng)限流電阻器、三端穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)定成12V、15V和18V，根據(jù)電路所需電壓，分別供主芯片、三相驅(qū)動(dòng)電路及欠電壓保護(hù)電路作為正常時(shí)的工作電壓。 （2）主芯片集成電路 該電路的主要功

6、能如下。 1.輸出5V電壓供外接轉(zhuǎn)把、閘把作為電源電壓。 2.根據(jù)無刷電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，霍爾檢測元件檢測到的信號對三相驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓，使三相驅(qū)動(dòng)電路輪換工作。 3.集成電路還將轉(zhuǎn)把、閘把及欠電壓保護(hù)電路、限流保護(hù)電路的輸入控制信號經(jīng)內(nèi)部相關(guān)電路輸出不同的控制信號。 （3）驅(qū)動(dòng)電路 無刷控制器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的需要設(shè)置3個(gè)相同的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路將主芯片輸出的脈沖信號加以整形、放大后提供給輸出級的功率管。除此之外，由于驅(qū)動(dòng)電壓高于電源電壓，因此驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)包含升壓電路。 （4）輸出電路 輸出電路由6個(gè)相同的大電流功率管組成。它的導(dǎo)通和截止在時(shí)間和相位上是有先后順序的，否則電動(dòng)機(jī)不

7、能轉(zhuǎn)動(dòng)。 （5）欠電壓保護(hù)電路 該電路主要是為防止蓄電池在低壓下出現(xiàn)過放電現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的。當(dāng)蓄電池端電壓下降到控制器設(shè)定值時(shí)，保護(hù)電路工作，并且將檢測信號加到主芯片內(nèi)部，當(dāng)主芯片內(nèi)部電路檢測不到保護(hù)信號時(shí)，主芯片切斷驅(qū)動(dòng)信號，輸出功率管因得不到驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁電壓而不工作，從而保護(hù)蓄電池不在低電壓下放電。 （6）限流保護(hù) 該電路主要對控制器輸出大電流時(shí)進(jìn)行控制，即保護(hù)蓄電池、控制器、電動(dòng)機(jī)在安全范圍內(nèi)工作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載加重時(shí)，功率管的輸出電流增大，此時(shí)限流電阻器上的電壓隨功率管的電流增大而升高，當(dāng)該電壓加到主芯片時(shí)，主芯片檢測到該電壓，控制功率管的導(dǎo)通時(shí)間，使功率管不在大電流下工作。 小提示

8、 無刷無霍爾控制器與無刷自學(xué)習(xí)控制器 （1）無刷無霍爾控制器 現(xiàn)在有一種改良的無刷控制器不需要霍爾元件也可以感受到線包在磁場中的位置信號。這樣控制器到電動(dòng)機(jī)的線只有三根主相位線。如果電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，把任意兩根線調(diào)換一下就可正轉(zhuǎn)。目前這種控制器在自行車起步時(shí)的控制還不完美，一般起步時(shí)有噪聲，電機(jī)會抖動(dòng)，電機(jī)起步后運(yùn)行平穩(wěn)正常。 （2）無刷自學(xué)習(xí)控制器 目前市場還有一種稱為萬能自學(xué)習(xí)的無刷控制器，不分60和120相位角，把電動(dòng)機(jī)和控制器連線對顏色插好，把剎車斷電線接好，按照說明書的方法讓控制器自學(xué)習(xí)，不需要調(diào)線就可使控制器和電動(dòng)機(jī)連接線接好。 有的控制器電源線有三根，除了粗紅和粗黑線外還有

9、一根細(xì)紅線。這種控制器的粗紅和粗黑線直接接到電池上，不經(jīng)過電門鎖，但是控制器還不能工作，而要讓細(xì)紅線經(jīng)過電門鎖，打開電門鎖后細(xì)紅線給控制器內(nèi)的繼電器（電子開關(guān)）一個(gè)電壓信號，繼電器打開后控制器才能工作。 3．無刷控制器的外部引線 無刷控制器的外部引線較多，其內(nèi)部電路與有刷控制器相比較復(fù)雜。無刷控制器的外部引線如圖7所示。 （1）電源線 無刷控制器的電源線有3根，通常使用三芯插件，其中粗紅線為電源正極線，粗黑線是電源負(fù)極線，細(xì)紅色（或橙色）線是電門鎖線。 （2）轉(zhuǎn)把線 無刷控制器的轉(zhuǎn)把線有3根，通常使用三芯白色插件，其中紅線是電源5V供電線，黑線是負(fù)極線，細(xì)綠線是信號線。

10、 （3）電動(dòng)機(jī)線 無刷控制器的電動(dòng)機(jī)線有8根引線，其中3根藍(lán)（A相）、綠（B相）、黃（C相）粗線是電動(dòng)機(jī)相線，采用彈頭形插件。另外5根引線是電動(dòng)機(jī)的霍爾元件引線，采用5芯插件，分別是霍爾元件的公共電源正極紅線、公共負(fù)極黑線、A相霍爾輸出藍(lán)線、B相霍爾輸出綠線和C相霍爾輸出黃線。 （4） 1∶1助力線 無刷控制器的1 : 1助力線有三根，通常采用三芯小黑色插件（這樣與轉(zhuǎn)把插件才有區(qū)分），其中紅線是電源5V供電線，黑線是負(fù)極線，綠線是信號線。 （5）低剎線 無刷控制器的低剎線有兩根，通常采用二芯白色插件，其中紅（或白）線是5V剎車信號線，黑線是負(fù)極線。 （6）高剎線 無刷控制器的高剎線

11、只有一根，通常采用綠白線，二芯白色插件。 （7）儀表線 無刷控制器的儀表線只有一根，通常采用綠線，彈頭插件。 小提示： 一般情況下，無刷電動(dòng)機(jī)控制器輸出引線顏色與所接器件的對應(yīng)關(guān)系見表1。 無刷控制器與外部電路連接48V無刷控制器與外部電路連接如圖8所示。 （4）有刷控制器電路的工作過程 當(dāng)打開電源鎖后儀表上得到供電，電源指示燈亮顯示蓄電池電量。同時(shí)控制器也得到供電。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，但是控制器輸出5V電壓給轉(zhuǎn)把內(nèi)的霍爾元件供電。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把時(shí)，轉(zhuǎn)把信號線輸出1～4. 2V電壓，此電壓傳遞給控制器，控制器的電動(dòng)機(jī)引線輸出0～40V由低到高的直流電壓給電動(dòng)

12、機(jī)線圈，電動(dòng)機(jī)開始由慢到快旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)手捏閘把時(shí)，控制器得到5～0V（低電平剎車）的剎車信號電壓，斷開電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起剎車斷電的作用 4．無刷控制器電路的工作過程 當(dāng)打開電源鎖后，儀表上得到供電，電源指示燈亮，顯示蓄電池電量。同時(shí)控制器也得到供電。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，但是控制器輸出5V電壓給轉(zhuǎn)把內(nèi)的霍爾元件供電。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把時(shí)，轉(zhuǎn)把信號線輸出1～4.2V電壓，此電壓傳遞給控制器，控制器的零啟動(dòng)功能使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，其內(nèi)部的磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)，使霍爾傳感器產(chǎn)生對應(yīng)的位置信號，使霍爾元件輸出0～5V的開關(guān)信號電壓，此信號傳遞給控制器，控制器的三相引線輸出0～38V的由低

13、到高的交流電壓，此電壓給電動(dòng)機(jī)線圈，電動(dòng)機(jī)開始由慢到快旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)手捏閘把時(shí)，控制器得到5～0V（低電平剎車）的剎車信號電壓，斷開電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起剎車斷電的作用。 5．無刷控制器與電動(dòng)機(jī)調(diào)線 無刷電動(dòng)機(jī)共有8根引線，其中3根藍(lán)（A相）、綠（B相）、黃（C相）粗線是電動(dòng)機(jī)相線（即線圈引出線）。另外5根引線是無刷電動(dòng)機(jī)的霍爾元件引線，分別是霍爾元件的公共電源正極紅線、公共電源負(fù)極黑線、A相霍爾輸出藍(lán)線、B相霍爾輸出綠線和C相霍爾輸出黃線。無刷電動(dòng)機(jī)的8根引線如圖9所示。 無刷電動(dòng)機(jī)有線圈引線3根、霍爾引線5根，這8根引線必須和控制器相應(yīng)的相線一一對應(yīng)連接，電動(dòng)機(jī)才能

14、正常旋轉(zhuǎn)，否則電動(dòng)機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。由于無刷電動(dòng)機(jī)與無刷控制器還沒有統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，所以無刷電動(dòng)機(jī)與無刷控制器的8根引線顏色對應(yīng)接線后電動(dòng)機(jī)也不一定會正常旋轉(zhuǎn)。無刷電動(dòng)機(jī)的8根引線與控制器對接示意圖如圖10所示。 無刷電動(dòng)機(jī)的電角度有兩種，即60和120。60的電動(dòng)機(jī)接線有兩種正確的接法，一種是正轉(zhuǎn)；另一種是反轉(zhuǎn)。120的電動(dòng)機(jī)有6種接法，3種正轉(zhuǎn)；3種反轉(zhuǎn)。在電角度對應(yīng)的前提下，如果控制器顏色與電動(dòng)機(jī)顏色對應(yīng)后轉(zhuǎn)動(dòng)還是不正常的話，則要進(jìn)行調(diào)線。無刷電動(dòng)機(jī)與控制器的連接有6根引線，需對調(diào)6次，因此共有36種接法。在實(shí)際維修中，為了方便維修，通常是霍爾插頭直接插上，之后調(diào)整電動(dòng)機(jī)引線。以下

15、給出6種規(guī)律接法，基本有1種能讓電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 1.電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器藍(lán)色，電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器綠色，電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器黃色。 2.電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器藍(lán)色，電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器黃色，電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器綠色。 3.電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器黃色，電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器綠色，電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器藍(lán)色。 4.電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器綠色，電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器黃色，電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器藍(lán)色。 5.電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器黃色，電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器綠色，電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器藍(lán)色。 6.電動(dòng)機(jī)線黃色對控制器藍(lán)色，電動(dòng)機(jī)線藍(lán)色對控制器綠色，電動(dòng)機(jī)線綠色對控制器黃色。 以上接法一一試過，

16、如果無刷電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，則表明無刷控制器與無刷電動(dòng)機(jī)的相角是匹配的，可以通過調(diào)整電動(dòng)機(jī)與控制器的相線來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，將無刷電動(dòng)機(jī)與無刷控制器的霍爾引線的綠色和黃色交換接線，同時(shí)將無刷電動(dòng)機(jī)與無刷控制器的主相線藍(lán)色和黃色交換接線，見表2。 另外，需要特別說明，無刷電動(dòng)機(jī)的換相是由控制器來實(shí)現(xiàn)的，所以它的反轉(zhuǎn)需要對調(diào)兩組引線，見表2中箭頭。需要反轉(zhuǎn)時(shí)，絕對不可通過反接控制器電源來實(shí)現(xiàn)，這樣會損壞控制器。 小提示 控制器的識別 （1）有刷控制器 有刷直流電動(dòng)機(jī)和控制器連接一般有兩根引線，正負(fù)極對應(yīng)相接即可。即其中紅線接電源正極，黑線接電源負(fù)極。若電動(dòng)機(jī)正、負(fù)極連接有誤，則電動(dòng)機(jī)只

17、能反轉(zhuǎn)，但不會損壞電動(dòng)機(jī)，只需將兩根引線對調(diào)就可使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。 （2）無刷控制器 無刷控制器和無刷電動(dòng)機(jī)的連接相對比較麻煩?，F(xiàn)最常見的無刷控制器和無刷電動(dòng)機(jī)連線有8根，其中有三根主相位線（藍(lán)、黃、綠粗線），還有五根霍爾線（細(xì)線），即一根霍爾電源正極（紅線）、一根霍電源負(fù)極（黑線）、三根霍爾相線（藍(lán)、黃、綠細(xì)線）。連接時(shí)將霍爾工作電壓線細(xì)紅線和細(xì)黑線對接即可。無刷電動(dòng)機(jī)的主相位線分為A、B、C三相。無劇控制器和霍爾信號線分為a、b、c三相，只有電動(dòng)機(jī)和控制器的A、B、C和a、b、c三相全部一一對應(yīng)，而且相位角匹配（即60的電動(dòng)機(jī)配60的控制器，120電動(dòng)機(jī)配120的控制器，但不能用60相位角

18、的控制器來驅(qū)動(dòng)120相位角的電動(dòng)機(jī)，也不能用120相位角的控制器來驅(qū)動(dòng)60相位角的電動(dòng)機(jī)），電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)行。否則會出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)無力、速度慢、有噪聲或反轉(zhuǎn)等情況。 因?yàn)楝F(xiàn)在沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)廠家的產(chǎn)品對于相序?qū)?yīng)顏色定義不一致，甚至同一廠家不同時(shí)期的產(chǎn)品都不一致，這樣就造成控制器和電動(dòng)機(jī)相序配合麻煩。 小提示 無刷電動(dòng)機(jī)和有刷電動(dòng)機(jī)控制器的區(qū)別 有刷電動(dòng)機(jī)只有脈寬調(diào)制功能。無刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，功率管（MOS FET）用得較多；無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器的主芯片要具備對傳感器信號的譯碼和時(shí)開關(guān)電路開及開關(guān)順序的編碼功能，同時(shí)還要具備脈寬調(diào)制功能，另外再加霍爾傳感器等。

19、 控制器雖各不相同，但同類型、使用相同集成電路的控制器大致相同。它們是在基本電路的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和完善的。車用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的共同點(diǎn)如下。 驅(qū)動(dòng)電路分兩部分：一是控制電路；二是功率電路?？刂齐娐芬话阌沈?qū)動(dòng)電路PWM控制功率管的開關(guān)，以方波占空比控制得到不同的平均電壓，使電動(dòng)機(jī)調(diào)速，控制電路工作電壓比功率電路工作電壓低。 功率電路則另外采用電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓，所以電壓與控制電路不同。兩者雖用同一電源，但要分別供電。對無刷直流電動(dòng)機(jī)，還要以霍爾信號為根據(jù)，輸出高電平或低電平，控制各功率管的開關(guān)順序，以達(dá)到換向（相）的目的，供電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 無刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，以價(jià)格較高的功率

20、管（MOS FET）用得較多；無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器的主集成電路要具備對傳感器信號的譯碼和對開關(guān)電路開及開關(guān)順序的編碼功能，同時(shí)還要具備脈寬調(diào)制功能，另外再加霍爾傳感器。有刷電動(dòng)機(jī)則只要脈寬調(diào)制功能 （二）控制器的分類與型號編制 1．控制器的分類 1.根據(jù)控制電動(dòng)機(jī)的不同，控制器可分為直流有刷電動(dòng)機(jī)控制器、直流無刷電動(dòng)機(jī)控制器（分為數(shù)字式控制器和模擬式控制器兩種）以及智能控制器等。 2.按控制器結(jié)構(gòu)分類，可分為分離式和整體式兩種。 a．分離式控制器主體與顯示部分分離，后者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包箱內(nèi)，不露在外面。 b．整體式控制部分與顯示部分合為一體，裝在

21、一個(gè)精致的專用塑料盒子里。盒子則安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數(shù)量不等的小孔，孔徑為4～5mm，外敷透明防水膜?？變?nèi)相應(yīng)位置設(shè)有發(fā)光二極管以指示車速、電源和電池剩余電量。 3.控制器按功率劃分，可分為大功率控制器、中功率控制器和小功率控制器。小功率控制器適合于電動(dòng)自行車使用。按所配的電動(dòng)機(jī)不同，可分為有刷控制器和無刷控制器兩種，由于無刷控制器損壞率較高，應(yīng)用較多的是有刷控制器。 4.按額定電壓分類，可分為24V、36V、48V、60V、72V、80V控制器。 目前電動(dòng)自行車采用的直流無刷電動(dòng)機(jī)大都是三相電動(dòng)機(jī)，電角度有60和120兩種。電動(dòng)機(jī)極數(shù)大部分為18極，也有16極、20

22、極等。控制器根據(jù)霍爾元件反饋的電動(dòng)機(jī)電極位置，控制相應(yīng)的功率驅(qū)動(dòng)管的開通或關(guān)斷，在定子中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。 2．控制器型號的編制 根據(jù)所要驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的形式、參數(shù)的不同，要選擇的控制器的參數(shù)也不同。國標(biāo)對電動(dòng)自行車用控制器的命名方法如下。 ZK：有刷電動(dòng)機(jī)用普通型驅(qū)動(dòng)控制器。 ZKC：有刷電動(dòng)機(jī)用智能型驅(qū)動(dòng)控制器。 WZK：無刷電動(dòng)機(jī)用普通型驅(qū)動(dòng)控制器。 WZKC：無刷電動(dòng)機(jī)用智能型驅(qū)動(dòng)控制器。 例如，ZK3610A表示普通有刷控制器，額定電壓為36V，額定電流為10A，廠家A類產(chǎn)品。 又如，WZKC3610B表示智能無刷控制器，額定電壓為36

23、V，額定電流為10A，廠家B類型產(chǎn)品 三、控制器附件的結(jié)構(gòu)與原理 1．調(diào)速轉(zhuǎn)把 電動(dòng)自行車速度控速機(jī)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)把，又稱為控速轉(zhuǎn)把。與摩托車一樣安裝在車把的右手位置，騎行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把即可控制車速。它有接觸式和非接觸式兩種。接觸式主要是電阻型；非接觸式有霍爾傳感器、光電傳感器和電感傳感器等。目前大多數(shù)采用霍爾轉(zhuǎn)把。 調(diào)速轉(zhuǎn)把是用霍爾組件作為傳感器，其霍爾組件可分為開關(guān)型和線性霍爾組件兩種，霍爾組件的三根引線按標(biāo)準(zhǔn)排列為綠（信號）、紅（電源）和黃（地線），不同的霍爾組件與不同的控制器及車型配套使用。 通常使用的霍爾元件的型號是3501、3508、3515、3516、3517、35

24、18等?；魻栟D(zhuǎn)把分為單霍爾轉(zhuǎn)把和雙霍爾轉(zhuǎn)把。霍爾轉(zhuǎn)把的外形如圖11所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖12所示。 目前在電動(dòng)車上使用的轉(zhuǎn)把的信號種類主要有六種，見表3。 其中最常用的轉(zhuǎn)把是，1～4.2V（俗稱正把）和1.2～1V（俗稱反把）。在這兩種信號的轉(zhuǎn)把中，又以1～4.2V的轉(zhuǎn)把占絕大多數(shù)。 霍爾轉(zhuǎn)把的工作原理是，霍爾組件通常是粘接在轉(zhuǎn)把里圈，固定在車把上，而與其對應(yīng)的磁鋼粘在轉(zhuǎn)把可動(dòng)部分，霍爾轉(zhuǎn)把輸出電壓大小，取決于霍爾周圍磁場的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把即改變磁場，霍爾組件發(fā)出傳感信號，通過控制器控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)開關(guān)型霍爾組件敏感面有磁場時(shí)，組件輸出低電平信號；無磁場則無信

25、號輸出。根據(jù)輸出的信號進(jìn)行控制，其供電電壓為4.5～24V；而線性霍爾組件則是通過組件敏感面對磁場感應(yīng)的強(qiáng)弱變化進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)電源供電電壓為5V時(shí)，其輸出信號電壓在1.0～4.2V之間連續(xù)地發(fā)生線性變化。 電動(dòng)自行車調(diào)速電路原理如圖13所示，該電路主要是用來控制電動(dòng)自行車的速度和保護(hù)電動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生過電流。轉(zhuǎn)把松開為電機(jī)速度最低擋，旋緊為電機(jī)速度最高擋。 調(diào)速電路包括電源電路、脈沖調(diào)寬產(chǎn)生電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)過電流保護(hù)電路。 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把時(shí)，H的2腳可輸出可變電壓，并送到TL494的2腳，TL191將2腳電壓與1腳電壓進(jìn)行比較，在其8腳輸出調(diào)制脈沖，2腳電壓越低，8腳調(diào)制脈沖就

26、越寬，通過V1、VF放大后，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就越快；反之，則越慢，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 2．制動(dòng)閘把 制動(dòng)閘把是車輪制動(dòng)和制動(dòng)斷電開關(guān)的手柄。它分為機(jī)械閘把和電子閘把，其中機(jī)械閘把又分為機(jī)械常開閘把（不制動(dòng)時(shí)）和常閉（閘把制動(dòng)時(shí)）兩種，目前廣泛使用的是常開型，有兩根引線，一般紅線接電源正極，黑線接電源負(fù)極。其電源電壓一般為＋5V，也有＋12V或＋15V等。電子閘把則又分為電子常高閘把和電子常低閘把兩種。 電子閘把采用的是霍爾開關(guān)組件，該組件不制動(dòng)時(shí)有高低電平之分。機(jī)械常開閘把和電子常高閘把都可以與左右閘把直接并聯(lián)工作；而機(jī)械常閉閘把為串聯(lián)工作，電子常低閘把則用附加電路進(jìn)行工作。

27、 （1）機(jī)械制動(dòng)閘把的結(jié)構(gòu)原理 1）制動(dòng)斷電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)自行車閘把比普通自行車閘把多了一個(gè)常開觸頭（不能互換使用），它安裝在電動(dòng)自行車把的左右兩個(gè)制動(dòng)閘把上，閘把可以圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)鋼索的另一端與車閘連接，其結(jié)構(gòu)造如圖14所示。 制動(dòng)斷電的開閉接點(diǎn)，與電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造有關(guān)，大都是斷開集成電路的接地腳，從而斷開電源，或采用常開接點(diǎn)開關(guān)，制動(dòng)時(shí)開關(guān)閉合使集成電路某腳接地，電流斷開。也有采用磁一干簧管電路斷電的。 常見單極性開關(guān)霍爾元件型號有3122、3123、3141、3143、3144、3161、3240、3361、3362，其開關(guān)霍爾元件電路原理圖如圖15所示。 2）

28、閘把的工作原理 在電動(dòng)自行車正常行駛過程中當(dāng)握住閘把手柄時(shí)，閘把手柄位置產(chǎn)生變化，使微動(dòng)開關(guān)觸頭被彈起，之后由微動(dòng)開關(guān)觸頭產(chǎn)生剎車轉(zhuǎn)換信號，并輸出給控制器，控制器在接收到信號后切斷電源，使電動(dòng)機(jī)停止工作；同時(shí)，閘把圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閘線拉動(dòng)車閘，從而使車輪減慢或停止轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖16所示。 2）電子閘把結(jié)構(gòu)原理 1）電子閘把內(nèi)部電路 電子閘把的內(nèi)部電路集成在開關(guān)霍爾元件內(nèi)容，其內(nèi)部電路框圖如圖17所示。 電子閘把的工作方式有兩種，一種是剎車時(shí)信號電平為高電平；另一種的為低電平。 剎車時(shí)信號為高電平的，閘把工作電壓為5V時(shí)，不捏閘把信號線上無電壓，捏閘把時(shí)在信號線上產(chǎn)生一個(gè)約3

29、. 5 V的電壓信號并傳給控制器。 剎車時(shí)信號為低電平的，閘把工作電壓為5V時(shí)，不捏閘把信號線上有一個(gè)約3. 5 V的電壓，捏閘把時(shí)在線號線上的電壓信號變?yōu)?V并傳給控制器。 電子閘把一般和專用的控制器配套使用。左、右閘把是并聯(lián)關(guān)系。電子式霍爾閘把有三根引線，紅線為電源線，黑線為接地線，藍(lán)線為輸出信號線。其電源為＋5V。將對應(yīng)的線兩兩并接后，接往控制器的三根閘把線。 2）電子閘把制動(dòng)原理 當(dāng)握緊閘把制動(dòng)時(shí)，微型開關(guān)的觸頭被壓回，將常閉接點(diǎn)斷開，閘把開關(guān)或霍爾器件輸出低電平，電動(dòng)機(jī)上的電源被控制器切斷，之后電動(dòng)機(jī)供電線路短路，短路電流就產(chǎn)生堵塞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的目

30、的。 放開閘把后觸點(diǎn)被彈簧彈回，電路恢復(fù)閉合，將通斷信號傳送給控制電路。制動(dòng)時(shí)，不論是前制動(dòng)還是后制動(dòng)，都應(yīng)立即切斷電源。 小提示 機(jī)械閘把替換電子閘把的方法 1.當(dāng)電子閘把剎車時(shí)信號電平為高電平的工作方式時(shí)，機(jī)械閘把的兩根線接車上原來接電子閘把的正極線和信號線。 2.當(dāng)電子閘把剎車時(shí)信號電平為低電平的工作方式時(shí)，機(jī)械閘把的兩根線接車上原來接電子閘把的負(fù)極線和信號線。 如果以上兩種方法均不行，就必須采取原來的電子閘把。 助力器實(shí)際和轉(zhuǎn)把是并聯(lián)關(guān)系，它們的工作電壓一樣，信號線可以使用同一根。只是有一些控制器有專門的助力器連接線。如果沒有專門的助力器連接線，可以將其并聯(lián)

31、到轉(zhuǎn)把。 3．助力傳感器 助力傳感器的作用是在人力腳蹬時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。它一般安裝在右中軸旁，磁環(huán)裝在中軸上并隨中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。磁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器感知轉(zhuǎn)動(dòng)信號，經(jīng)模塊整形、放大而形成脈沖助力信號并驅(qū)動(dòng)控制器向電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)。 助力傳感器有三根引線，分別是＋5V電源線（紅色）、信號輸出線（綠色）和接地線（黑色）。 4．飛車保護(hù)器 在控制器使用過程中，若驅(qū)動(dòng)功率管擊穿損壞，則會使電動(dòng)機(jī)繞組電流達(dá)到最大值，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最大，俗稱“飛車”或“驚車”。為防止電動(dòng)自行車飛車，在控制器上安裝有飛車保護(hù)器 二、控制器的使用與維護(hù) （一）控制器的使用 使用控制器應(yīng)注意的事項(xiàng)如

32、下。 1.電動(dòng)自行車的控制器在出廠前已調(diào)整到最佳狀態(tài)?？刂破鞒霈F(xiàn)電氣故障或失控現(xiàn)象，使用人員一般只可對線纜、接插件進(jìn)行檢查，若不能排除故障，應(yīng)與維修點(diǎn)聯(lián)系。 2.控制器主板為控制器的主回路，一般放置于電動(dòng)自行車中間塑料套內(nèi)，具有較大的電流，會發(fā)出熱量?？刂破鞑灰嗽陉柟庀卤窕蜷L時(shí)間淋雨，以免被損壞。 3.電動(dòng)自行車騎行時(shí)，啟動(dòng)盡量采用腳踏輔助，減少啟動(dòng)電流，遇到比較長的陡坡和逆風(fēng)行駛時(shí)，最好腳踏助力，降低工作電流，以延長電動(dòng)機(jī)和蓄電池的使用壽命。 4.電動(dòng)機(jī)與控制器應(yīng)相匹配，它包含電壓、功率的匹配。如霍爾組件相位角應(yīng)相對應(yīng)，三相主線和五根霍爾組件引線相序應(yīng)相對應(yīng)。 （二）控制

33、器的維護(hù) 控制器的維護(hù)主要有以下幾個(gè)方面。 1.平時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查各插件插接情況，是否有松動(dòng)、接觸不良或脫離。 當(dāng)顯示板的顯示不正常時(shí)，首先應(yīng)檢查插接件。有時(shí)不管怎么操作，車就是不走，首先想到的就是電池接線情況；其次檢查電動(dòng)機(jī)或霍爾傳感器插接件（有的不用插接件或插接口在控制器盒內(nèi)）。調(diào)速手柄失靈、制動(dòng)不能斷電等故障，大都是插接件有問題。 2.遇到雨天，要防止電路進(jìn)水。水進(jìn)入控制器可能造成全部短路、元器件燒損、整個(gè)電路板報(bào)廢。甚至使用時(shí)會發(fā)生飛車、制動(dòng)不斷電等故障。 3.保持控制器干燥。確定控制器干燥簡單的方法是，用萬用表測定電路板各接口回路正反電阻、各接口間電阻值。一般情況下，

34、各接口自身正反電阻應(yīng)不一致，若所有電阻都一致（為0或電阻較?。腋鹘涌诨ハ嚅g電阻為0或接近0，反復(fù)試驗(yàn)結(jié)果一致，說明控制器不干燥，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行干燥，直至各接口間電阻為∞，接口自身變大且正反方向電阻有明顯差別，說明控制器已經(jīng)干燥。 對有些控制器常識的用戶，在控制器進(jìn)水后，首先應(yīng)當(dāng)打開控制器盒蓋，設(shè)法將多余水分除凈，用棉球?qū)⒄疵嫘⌒牟粮桑罆窕虻蜏睾婵臼蛊涓稍?，電路板就不會留下腐蝕性物質(zhì)。 目前，大部分控制器外殼做成全密封的，還有的將控制器做成模塊式全封固的，但控制器工作是有溫度變化要求的，帶有水分的空氣仍然可能在電路上結(jié)露，電路的密集結(jié)點(diǎn)短路將燒毀元器件，引起故障。使用中仍應(yīng)注意 三

35、、控制器的維修 （一）控制器的檢測 1．控制器欠電壓的測定 如圖18所示，可將蓄電池與控制器串入一個(gè)可變電阻，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)可變電阻，若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)瞬間停轉(zhuǎn)，此點(diǎn)即為欠電壓保護(hù)點(diǎn)。 2．位置傳感器中霍爾元件的判別與更換 （1）霍爾元件的判別 霍爾元件的判別方法有以下三種。 1）判別方法一 1.將電動(dòng)機(jī)連接上完好的控制器，接通電源，千萬不可直接轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把。 2.將萬用表設(shè)置到20V直流電壓擋，負(fù)極（黑表棒）與五根電動(dòng)機(jī)霍爾線中的黑細(xì)線相接，正極（紅表棒）與五根電動(dòng)機(jī)霍爾線中的紅細(xì)線相接，檢測傳感器電源電壓，一般為5V，個(gè)別也有4. 5V、6. 25V等?，F(xiàn)以4.

36、5V為例說明。 3.將黑表棒與黑線相接，紅表棒與黃線相接，緩慢撥動(dòng)電動(dòng)機(jī)，注意萬用表讀數(shù)，應(yīng)從0～4. 5V順序變化為正常。如出現(xiàn)長期高電位4-5V或長期低電位0V，說明黃線對應(yīng)傳感器損壞。 4.依步驟③分別檢測綠線與藍(lán)線對應(yīng)的傳感器，做出判定。 2）判別方法二 1.將電動(dòng)機(jī)的控制器接插件拔下，將萬用表設(shè)置為檢測二極管擋。 2.用萬用表紅線筆接黑線，黑線筆分別接黃、綠、藍(lán)霍爾線，三個(gè)電阻值應(yīng)基本一致；然后將兩測筆調(diào)換，分別檢測，如三線電阻值不一致，說明相對應(yīng)傳感器損壞。 3）判別方法三 將霍爾組件按1、2、3腳順序插入晶體管專用三孔插座。再接通電源，用萬用表與2、3腳相

37、接，檢測其輸出電壓，再用磁鐵的磁極靠近霍爾組件正面，檢查萬用表輸出電壓。然后用另一個(gè)磁極再靠近時(shí)，若輸出電壓出現(xiàn)跳變，說明霍爾組件正常；若電壓不變，則用1、3腳與萬用表相接，重復(fù)以上操作，若電壓仍然不變，說明霍爾組件損壞。 （2）更換霍爾元件 1.將兩邊端蓋拆下，將定子從輪轂中取出。 2.將判定損壞的傳感器引腳從靠近線路板一端剪斷，并確?；ハ嗖挥|碰。 3.將損壞的傳感器從定子上鑿下，注意別損壞漆包線，清理凹槽后，用A、B膠將新傳感器固定于凹槽內(nèi)，注意傳感器的正反面。 4.將傳感器引腳分別焊接在相對應(yīng)的焊盤上，剪去多余引腳。 5.用蠟線將傳感器與線路板固定于定子上。

38、6.將定子小心放入輪轂，套人兩邊端蓋，裝配好電動(dòng)機(jī)。 按判別方法重新檢查一遍，確認(rèn)無誤后試車。 對于由于電動(dòng)機(jī)進(jìn)水造成的絕緣下降，可將萬用表設(shè)置于200MΩ電阻擋，檢測電動(dòng)機(jī)相線與軸間的電阻，正常應(yīng)為∞，如萬用表顯示數(shù)值，可將電動(dòng)機(jī)拆開放水后，用吹風(fēng)機(jī)或太陽曬的方法使其干燥，然后再測電阻，直至正常。并用判別方法檢查傳感器，如有損壞，則予以更換。 （二）檢查控制器的故障 檢測控制器是否正常時(shí)，可使用萬用表對控制器的輸入電壓、與各功能部件之間的信號進(jìn)行檢測，從而判斷控制器是否正常。 檢測控制器與外部關(guān)聯(lián)部件之間的電壓或信號參數(shù)是維修控制器關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如，控制器正常工作需要基本的供

39、電條件和調(diào)速信號條件，只有在這些條件均滿足的前提下才能夠工作，否則即使控制器本身正常，也無法實(shí)現(xiàn)電路功能。 再如，控制器輸出電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號，若檢測該信號正常，但電動(dòng)機(jī)不工作，應(yīng)將故障鎖定在電動(dòng)機(jī)部分；若無輸出再對控制器進(jìn)行檢測；以此快速鎖定故障范圍。在檢測前需要先弄清楚控制器各連接引線的功能，然后再進(jìn)行下一步的檢測。 1、檢查閘把 應(yīng)先檢查閘把控制線（無需拆開閘把與控制連線），直接將表筆觸及連線根部金屬片便可。一般采用低電平制動(dòng)的電動(dòng)自行車，閘把兩根線處于高電平位置，捏緊閘把時(shí)，兩線間電壓為0V。 2．檢測轉(zhuǎn)把電壓 測量轉(zhuǎn)把電壓，使用正把方式的電動(dòng)自行車，轉(zhuǎn)動(dòng)信號線隨轉(zhuǎn)把

40、轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓從低到高變化（采用反把控制方式的電動(dòng)自行車，電壓則由高到低變化），最高達(dá)5V，而起始電壓各不同，一般為2. 5V。 3．檢查PWM輸出脈沖 PWM集成電路應(yīng)能輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，輸出線端電壓與電源電壓值應(yīng)相同。 如果閘把和轉(zhuǎn)把均正常而無電壓輸出，則表明控制器有故障 （三）轉(zhuǎn)把故障的維修 轉(zhuǎn)把常見的故障是無輸出信號、輸出信號電壓高、時(shí)好時(shí)壞等。 轉(zhuǎn)把損壞會造成電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停等。轉(zhuǎn)把好壞的判斷方法有以下兩種。 1．短接法 支起電動(dòng)自行車后支架，打開電源鎖，直接短接轉(zhuǎn)把的紅色電源線與綠色信號線，如果電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，說明轉(zhuǎn)

41、把損壞（此法適用于電動(dòng)自行車儀表上有電、電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的故障檢測）。 2．測電壓法 支起電動(dòng)自行車后支架，打開電源鎖，緩慢旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把，電動(dòng)機(jī)應(yīng)從慢到快旋轉(zhuǎn)。如電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)先檢查轉(zhuǎn)把插接件是否損壞。如插接件正常，用萬用表測量轉(zhuǎn)把紅色5V供電線與黑色負(fù)極線是否有5V左右電壓，如無5V電壓說明控制器損壞。如有5V電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，用萬用表測量轉(zhuǎn)把信號輸出線是否有1～5.2V的電壓。如有電壓說明轉(zhuǎn)把正常，否則說明轉(zhuǎn)把損壞，更換新轉(zhuǎn)把。 （四）閘把故障的維修 閘把常見故障是常通、不通或有時(shí)通、有時(shí)不通。閘把有故障會造成電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，或剎車不停等故障。 閘把好壞的判斷方法有如下三種。

42、1．通斷法 選用萬用表蜂鳴器擋，手捏閘把，測量閘把的紅、黑兩根引線，如果導(dǎo)通，說明閘把正常，否則說明閘把損壞，應(yīng)更換新件。 2．電壓法 選用萬用表的電壓擋，打開電源鎖，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后手捏閘把，測量閘把的紅、黑引線，電壓應(yīng)為5V→0V變化，說明閘把正常，否則閘把損壞，應(yīng)更換新件。 3．短接法 打開電源鎖，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直接短接閘把的紅、黑引線，如果電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)說明閘把損壞（此法適用于維修閘把剎車時(shí)不斷電故障，并且是低電平剎車）。 通常，未操作閘把時(shí)，控制器對其輸出高電平信號應(yīng)不小于4V電壓；當(dāng)捏下閘把時(shí)，其輸出引線端電壓應(yīng)變?yōu)榈碗娖剑ń咏?V）。即在正

43、常狀態(tài)下，捏下閘把時(shí)對電動(dòng)自行車進(jìn)行切斷電源操作，若檢測的剎車信號與正常值相差較多，則表明閘把可能存在故障，需要更換。 小提示 正常情況下，典型無刷電動(dòng)機(jī)控制器各連接引線處的電壓值匯總見表4。 （五）控制器代換 維修時(shí)，如果沒有同型號的控制器可換，在應(yīng)急情況下，可用現(xiàn)有的控制器，根據(jù)已知的或檢測判斷出的各引線功能，對控制器進(jìn)行改造后進(jìn)行代換。 1．控制器替換的原則 1.一般是同功率、同電壓替換，即更換的控制器的電壓功率與被更換的控制器相同。 2.先保證基本功能的完整性，如車速控制、剎車斷電、儀表電量顯示正常等。 3.在保證基本功能正常的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)輔助功能，如助

44、力、巡航和速度顯示等。 小提示 代換時(shí)一定要將與控制器相連接的接插件垂直地面擺放，以防止接插件積水。將控制器的引線用尼龍?jiān)鷰Ч潭ㄔ谲圀w上，防止引線與車體發(fā)生摩擦而損壞引線。盡量將控制器安裝位置抬高遠(yuǎn)離地面，并將控制器外殼的開口面朝下，以防止控制器進(jìn)水，造成控制器損壞。 2．控制器引線功能的判斷 在對某些控制器的引線功能未知的情況下，首先將控制器通電，先檢測出轉(zhuǎn)把供電引線（＋5 V或＋6. 25V）、閘把供電引線（＋5V， ＋12V或＋15V）與地線。其次，數(shù)一下剩下幾個(gè)未知功能的引線（例如剩下4條引線）。然后，按如圖19所示的方法，在＋5V引線上與地線之間，分別串聯(lián)上幾路5kΩ

45、的電阻，將串聯(lián)電阻的中間抽頭引出線接到未知的引線的線頭上。判斷時(shí)，按照開關(guān)法引線判斷表，先判斷轉(zhuǎn)把信號線引線。當(dāng)某個(gè)開關(guān)閉合或斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)以中等速度旋轉(zhuǎn)，則說明該路引線是轉(zhuǎn)把信號線。 假設(shè)K4和K8這一路線是轉(zhuǎn)把信號的引線，將K4和K8合上，開始判斷閘把信號線的引線。當(dāng)某個(gè)開關(guān)斷或閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明該引線是閘把信號的引線。閘把信號線可能是一根，也可能是兩根。還有的引線，由于其電位的高低和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)沒有關(guān)系，在應(yīng)急代用的情況下可以不接。 3．控制器的更換方法 ①先把新、舊控制器的引線作對應(yīng)辨認(rèn)。新控制器上一般都會有其接線的說明標(biāo)簽，需要找出的是舊控制器的各種線的功

46、能。舊控制器與車上的線是一一對立的，并弄清老控制器上的引線功能，車上的對應(yīng)線也就找到了，新控制器與車上的線對應(yīng)連接即可?？刂破魃洗旨t線和粗黑線一般是電源線，有的還會有弱電開關(guān)（控制器內(nèi)部繼電器的電源線），一般為細(xì)紅線；調(diào)速轉(zhuǎn)把有3根線，一般5V電源線是細(xì)紅線，負(fù)極線為細(xì)黑線，信號線為細(xì)綠或細(xì)藍(lán)線；剎車斷電線，一般低電平剎車的有2根線，高電平剎車的有1根線；電動(dòng)機(jī)線，有刷電動(dòng)機(jī)有2根，一般為粗黃和粗綠（粗藍(lán)），無刷電動(dòng)機(jī)線好辨認(rèn)，3根主相位線分別為黃、藍(lán)、綠色，5根霍爾線接在同一個(gè)接頭上。 2.有時(shí)在被替代的舊控制器上不能辨認(rèn)出引線的功能，因?yàn)橛幸恍┛刂破鞯墓δ芤€被做成了排線，沒有把不同功

47、能的線用接插件分開，而且控制器上也不作說明（例如松正控制器），這樣就需要進(jìn)行測量辨認(rèn)并記好。車上的轉(zhuǎn)把線、剎車斷電線等都是從車頭上引下來與控制器相連的，打開車頭儀表外殼找到調(diào)速轉(zhuǎn)把的正、負(fù)、信號線，然后利用萬用表的“通斷”擋測量出與車腹內(nèi)的線哪根相通，對應(yīng)地和新控制器功能引線連接即可。同樣道理找出閘把線等。 3.在更換控制器時(shí)注意先使系統(tǒng)最小化，即新控制器只接電源和電動(dòng)機(jī)，不接車上的調(diào)速轉(zhuǎn)把、閘把，而是另接一個(gè)新的調(diào)速轉(zhuǎn)把，這樣先作調(diào)試，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來，然后再接車上的調(diào)速轉(zhuǎn)把和閘把。這樣做的好處是，如果電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以很快找到問題所在，因?yàn)榭刂破鳌⑥D(zhuǎn)把都是新的，剎車斷電線還沒

48、接，需要排除的部件較少。如果把車上的調(diào)速轉(zhuǎn)把和閘把全部接上，則引起車不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素太多，頭緒太多，費(fèi)時(shí)太長。 4.儀表的連接。電動(dòng)自行車的儀表一般是獨(dú)立的，不需要控制器的支持，只要儀表的工作電壓有了，儀表的電量顯示、欠壓顯示就能正常工作（但是速度表的工作與控制器有關(guān)）。有的控制器上有給儀表供電的線，一般為細(xì)紅線（正極）和細(xì)黑線（負(fù)極），但是電壓還是電池的電壓，在控制器內(nèi)并沒有變化。在更換完新的控制器后，如果新的控制器上有給儀表供電的線，接上即可；如果沒有，可以從電門鎖后邊接一根線（正極）給儀表，再接上負(fù)極線，就可以讓儀表的基本功能恢復(fù)正常。 小提示 一些智能儀表上有助力顯示燈、

49、電動(dòng)顯示燈、巡航顯示燈。這些顯示功能和控制器有聯(lián)系，如果不是同型號的控制器，這些指示燈可能不能工作，但如果控制器上有相應(yīng)的功能，助力、巡航等功能可正常工作 4．通用控制器（又稱自學(xué)習(xí)型萬能控制器）的代換方法 1.一般情況下，維修人員大多用通用控制器來代換維修，但更換的技術(shù)難度增加。一是要檢查對比相關(guān)參數(shù)是否吻合，注意查看原控制器上的合格證參數(shù)，如原車電動(dòng)機(jī)是60還是120相位的電動(dòng)機(jī)、控制器是多少管的、是否三速（即高、中、低速）、功率是多大、電壓是多高、是高電平制動(dòng)還是低電平制動(dòng)以及是否具有巡航定速、電子制動(dòng)、儲能返充電、制動(dòng)斷電、語音提示、防盜抱死、儀表顯示等功能。選用通用控制器時(shí)

50、就需要同時(shí)考慮以上因素。再根據(jù)以上參數(shù)購買參數(shù)基本接近的控制器，購買時(shí)注意看控制器的外包裝參數(shù)表。二是要檢查各接線端子是否一樣，是否需要改線或接接插件。改線時(shí)，由于連接插頭不匹配，可拆下舊控制器上的連接插頭用到新的控制器上，這樣插頭就匹配了。這時(shí)就要用到前面介紹的拆連接頭觸片的工具，將觸片從連接頭上拆出，再按顏色對應(yīng)裝到新的控制器上。但要注意，相同顏色的線不一定對應(yīng)就是對的，要注意查看新控制器接線示意圖（圖20），以相同的功能線對接為準(zhǔn)。通用控制器一般同時(shí)具有高電平和低電平制動(dòng)線，原機(jī)是高電平制動(dòng)，就接高電平線；原機(jī)是低電平制動(dòng)，就接低電平線。要注意區(qū)分和識別各接插件。通常情況下，與電源有關(guān)的

51、都是帶紅線的母插頭，其他的線大多是采用公插頭。 2.拆除原控制器上的電源線和電動(dòng)機(jī)線，用新控制器的電源線和電動(dòng)機(jī)線接上（電源線與電動(dòng)機(jī)線一般都可直接接上，不用改線，注意紅線對紅線，黑線對黑線），再接上電動(dòng)機(jī)霍爾線（又稱電動(dòng)機(jī)加速線）和轉(zhuǎn)把線，將新控制器上的兩根自學(xué)習(xí)線對接，接通電源，輪轂電動(dòng)機(jī)將慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)。如果此時(shí)輪轂電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是反向的，則轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，或?qū)⒆詫W(xué)習(xí)線斷開后馬上接上，這時(shí)電動(dòng)機(jī)就會正轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)后，斷開自學(xué)習(xí)線，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，自學(xué)習(xí)線不要再連了。自學(xué)習(xí)線的功能是讓控制器自動(dòng)適應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相位，適應(yīng)之后就斷開不用了，電動(dòng)機(jī)相位自學(xué)習(xí)任務(wù)就完成了，所以通用控制器不管電動(dòng)機(jī)的相位是60的還

52、是120的，都能使用。 3.連接轉(zhuǎn)把／制動(dòng)線接頭。這個(gè)插頭上注意幾根線，一根是轉(zhuǎn)把線（本機(jī)是綠色線），前面已經(jīng)連接了；一根是速度顯示線（本機(jī)是紫色），就是儀表盤上的儀表線，連接之后轉(zhuǎn)動(dòng)加速轉(zhuǎn)把，指針應(yīng)擺動(dòng)，若不擺動(dòng)，則說明連接不對；還有一根就是制動(dòng)線（本機(jī)高電平制動(dòng)是綠黃線，低電平制動(dòng)是白線）。制動(dòng)線看原機(jī)控制器上是高電平制動(dòng)，則將高電平制動(dòng)線插入轉(zhuǎn)把／制動(dòng)線插頭內(nèi)，接線后，轉(zhuǎn)動(dòng)加速轉(zhuǎn)把的同時(shí)，握制動(dòng)轉(zhuǎn)把，看輪轂電動(dòng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)觀察后制動(dòng)燈是否亮，正常情況是后制動(dòng)燈亮，但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)仍然轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明制動(dòng)線接錯(cuò)。原車為高電平制動(dòng)，若接低電平制動(dòng)線，則握制動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)仍然會轉(zhuǎn)動(dòng)。

53、 4.連接防盜線插頭。這個(gè)插頭有控制器，采用兩個(gè)連接頭（兩根電源線插頭，三根信號線插頭），有的控制器采用一體連接頭，即五根線的連接頭，上排兩根為電源，下排三根為信號線。根據(jù)原控制器的連接方法進(jìn)行連接，連接頭不對應(yīng)，可拆下舊控制器上的連接頭進(jìn)行連接。連接時(shí)先連接兩根電源線，再按顏色對應(yīng)連接另外三根線，關(guān)閉電門鎖，按遙控器上的上鎖按鈕，再轉(zhuǎn)動(dòng)輪轂電動(dòng)機(jī)，正常情況下，輪轂電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)，且報(bào)警器發(fā)出強(qiáng)報(bào)警聲。若報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，但輪轂電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，則調(diào)換三根信號線中除電啟動(dòng)線外的任意兩根，直到按下上鎖鍵，轉(zhuǎn)動(dòng)輪轂電動(dòng)機(jī)時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，但輪轂電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)，則說明連接正確。 經(jīng)過以上連接后，電動(dòng)自行

54、車的基本功能都已具備了；若有其他的專用功能線，則按示意圖進(jìn)行連接即可。連接好后，固定控制器，用扎帶將電動(dòng)機(jī)線、電源線等大電流線固定，以防松動(dòng)造成接觸不良而燒壞控制器。同時(shí)要裝好外殼，以防進(jìn)水，進(jìn)水是控制器損壞的主要原因，一定要做好防水處理，裝好座位艙 四、控制器故障的診斷與排除 控制器的中心部件是電路板，所有主集成電路、主要元器件和外圍部件都裝設(shè)在一塊板上，因此故障大都在電路板上。 電路板的故障類型有端口型故障、功能型故障和參數(shù)故障三種。其中，端口型故障容易修理，功能型故障比較麻煩，參數(shù)型故障不能修理。 控制器故障修理難度較大，一般修理不了，最多是發(fā)現(xiàn)開焊點(diǎn)，重新焊好。 無刷

55、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不正常，確定為缺相運(yùn)轉(zhuǎn)，大都是功率管燒毀。功率管燒毀后的缺相運(yùn)轉(zhuǎn)可以明顯地感覺出來，從手把和身體感到粗糙的脈動(dòng)，如果繼續(xù)運(yùn)行，可能會連續(xù)燒毀更多的功率管。遇到這種情況，應(yīng)去專賣店修換。 通過檢測控制器連接部件或引線的電源電壓或信號電壓，可以判斷出控制器的故障部件。 （一）電動(dòng)自行車控制器失效 電動(dòng)自行車控制器失效的原因主要有以下幾個(gè)方面。 1.控制器電路短路使電源損壞。 2.元器件在高溫或低溫環(huán)境下工作，性能參數(shù)變化；或控制器功耗大，某些器件局部溫度過高，使器件本身進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；或接觸不良，使控制器工作不良。 3.電動(dòng)機(jī)損壞或功率器件質(zhì)量差，器件振動(dòng)、松動(dòng)，電流

56、過載，功率驅(qū)動(dòng)電路損壞造成功率器件損壞。 4.控制器線束保護(hù)不完備，線束與接插件的壓接不牢，造成連接線磨損及接插件接觸不良或脫落。 因此，必須注意提高控制器的可靠性，主要有以下幾個(gè)方面。 1.對控制器所用的功率器件的型號、參數(shù)應(yīng)認(rèn)真篩選，應(yīng)注意型號、品牌、產(chǎn)地和供應(yīng)商，注重控制器功率器件的安裝工藝和功率器件驅(qū)動(dòng)電路及設(shè)計(jì)。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)原理配套。 2.將電源設(shè)計(jì)成獨(dú)立供電方式，可防止局部電路發(fā)生短路而燒壞控制器，及電源電壓異常升高而擊穿外部器件，可用DC～DC模塊。 3.選擇溫度系數(shù)好的元器件，改良控制器外殼的外觀形狀，擴(kuò)大散熱面積，讓控制器通過充分地散熱來防止其承受過高的溫度

57、而出現(xiàn)失靈。外殼材料最好采用導(dǎo)熱材料。 4.改進(jìn)控制器連接線、套管材質(zhì)及減少銳利邊緣，使其更能防水、抗摩擦、防塵、抗振、防氧化和防磨損。 5.將監(jiān)測控壓電路與蓄電池組輸出端并接，監(jiān)測欠電壓保護(hù)啟動(dòng)的電壓，并進(jìn)行穩(wěn)壓，從而使蓄電池不出現(xiàn)過放電現(xiàn)象。 6.配置限流裝置或嚴(yán)格控制控制器過電流保護(hù)值的設(shè)定（10～12 A），使蓄電池和電動(dòng)機(jī)得到可靠的保護(hù) （二）電動(dòng)自行車有刷控制器控制部件的電源不正常 有刷控制器內(nèi)部電源一般采用三端穩(wěn)壓集成電路，一般用7805、7806、7812、7815四種規(guī)格的穩(wěn)壓集成電路，它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。 出現(xiàn)有刷控制器控制

58、部件電源不正常的故障，維修方法是：將萬用表設(shè)置在直流電壓＋20V （DC）擋位，將萬用表黑測筆與紅測筆分別靠在轉(zhuǎn)把的黑線和紅線上，檢查萬用表 電壓讀數(shù)是否與標(biāo)準(zhǔn)電壓相符，電壓誤差不應(yīng)超過0. 2V，如圖21所示；否則，說明控制器內(nèi)部電源有故障。 更換損壞的三端穩(wěn)壓集成電路，故障即可排除。 （三）電動(dòng)自行車ZK3610A有刷控制器沒有電壓輸出 ZK3610A有刷控制器的電路如圖22所示。出現(xiàn)有刷控制器沒有電壓輸出的故障，其維修方法如下。 將萬用表設(shè)置在＋20V （DC）擋位，先檢查閘把輸出信號的高、低電位。如果握緊閘把時(shí)，閘把信號有超過4V的電位變化，說明閘把正常。然后，按

59、照有刷控制器常用芯片引腳功能表，與檢測出的主控芯片與邏輯芯片的電壓值進(jìn)行比較，并檢查各芯片外圍器件（電阻、電容、二極管）的數(shù)值是否與元件表面標(biāo)識的數(shù)值一致，檢查是外圍器件或是集成電路有故障。 如果檢查發(fā)現(xiàn)控制元件燒壞，主要原因是：①在使用過程中、電源的正負(fù)極接反；制器內(nèi)進(jìn)水、短路造成元件燒壞；③控制器線路板上的元件損壞；虛焊。 根據(jù)上述的原因進(jìn)行修復(fù)，若無法修復(fù)，應(yīng)更換同型號的控制器，故障即可排除。 （四）電動(dòng)自行車有刷控制器無電壓輸出 出現(xiàn)有刷控制器無電壓輸出時(shí)，可將萬用表設(shè)置在＋20V （DC）擋位，分別對閘把輸出信號的高、低電位進(jìn)行檢測。捏閘把時(shí)有4V以上的電位變化，說

60、明閘把正常。應(yīng)檢查控制器。 具體維修方法，常用有刷控制器芯片引腳功能見表5，檢查各路MOS管柵電壓與轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否存在對應(yīng)關(guān)系，檢測關(guān)鍵引腳的電阻、電壓值是否正常，并檢查各芯片外圍阻容元件。 將萬用表設(shè)置在直流電壓＋50V擋，對各路MOS管柵極電壓與轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否對應(yīng)進(jìn)行檢測，若不存在對應(yīng)關(guān)系，說明控制器內(nèi)PWM電路或MOS管驅(qū)動(dòng)電路有故障。 再檢測芯片的輸入、輸出引腳的電壓與轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否存在對應(yīng)關(guān)系，若不存在對應(yīng)關(guān)系，說明故障在芯片和相關(guān)元器件。 更換上述損壞的元件更換，故障排除 （五）電動(dòng)自行車無刷控制器主相缺相 無刷控制器缺相是指無刷控制器的三相電路

61、中，有一相不能正常工作，缺相分主相位缺相和霍爾信號缺相。 1．主相位缺相 主相位缺相的維修可以參照有刷控制器飛車故障的排除方法，檢測MOS管是否擊穿。無刷控制器MOS管擊穿一般是某一個(gè)相位的上下兩個(gè)（一對）MOS管同時(shí)擊穿，更換時(shí)應(yīng)同時(shí)更換。MOS場效應(yīng)晶體管檢測方法如下。 使用HR-500型萬用表，檢測場效應(yīng)晶體管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻是否短路，從而判斷晶體管的好壞。 1.檢測源極S與漏極D之間的電阻值。檢測時(shí)，將兩測筆接在s極與D極之間，正常時(shí)，讀數(shù)應(yīng)在幾十歐至幾千歐之間固定不變。再將測筆對調(diào)，其讀數(shù)應(yīng)不效應(yīng)晶體管損壞。 2.

62、將萬用表兩測筆分別接于S極與G1極（第一柵極）之間；S極與G2（第二柵極）之間；GI極與G2極之間分別進(jìn)行檢測，對調(diào)測筆時(shí)，上述各種情況所得的電阻值均應(yīng)為∞。若測得上述各項(xiàng)阻值太小或?yàn)橥?，說明該場效晶體管已損壞。 注意，若G1、G2兩個(gè)極同時(shí)在場效晶體管內(nèi)斷極，其阻值測不出來，可用替代法進(jìn)行檢測。 發(fā)現(xiàn)MOS管損壞，應(yīng)更換同型號的器件，故障即可排除。 下面介紹結(jié)型場效應(yīng)晶體管和VMOS場效應(yīng)晶體管的檢測方法，供參考。 場效應(yīng)晶體管的外形如圖23所示。 （1）結(jié)型場效應(yīng)晶體管的檢測方法 1）使用HR-500型萬用表測量檢測 時(shí)將萬用表RX10或RX100擋紅、黑兩支

63、測筆接在場效應(yīng)晶體管的S極與D極之間，正常時(shí)，其阻值在100～10kΩ之間。對調(diào)測筆后再測試，其阻值應(yīng)與前面測得的數(shù)值相同，否則，說明此晶體管已損壞。 2）使用MF10型萬用表檢測 將萬用表設(shè)置在R X 100k擋，將黑測筆接G極，紅測筆接S極。給G、S極之間充電，此時(shí)萬用表指針會有輕微偏轉(zhuǎn)。再將萬用表撥至RX1擋，將黑測筆接D極，紅測筆接S極，正常時(shí)，萬用表指針的指示應(yīng)為幾歐，若阻值過大，則說明該場效應(yīng)晶體管已損壞。 （2） VMOS場效應(yīng)晶體管的檢測 方法具體檢測方法是：使用HR-500型萬用表，檢測漏極和源極的電阻值。將柵極與源極短路，將萬用表撥至RX1擋，黑測筆接源極，紅測筆接漏極，測得的阻值為幾歐至十幾歐表明該場效應(yīng)晶體管是好的。否則，說明該場效應(yīng)晶體管已損壞。 2．無刷控制器霍爾缺相 無刷控制器霍爾缺相的故障表現(xiàn)為控制器不能識別電動(dòng)機(jī)霍爾信號。具體檢測方法如下。 拔下控制器與無刷電動(dòng)機(jī)的霍爾引線，在控制器通電狀態(tài)下，將萬用表設(shè)置在＋20V直流（DC）擋，并將黑測筆靠在控制器霍爾引線，紅測筆檢測控制器的其他霍爾引線。應(yīng)該有＋5V以上的電壓，否則說明控制器內(nèi)部霍爾輸出電路有故障。 通過檢測霍爾引線的濾波電容的主控制芯片的相應(yīng)引腳，進(jìn)一步判斷故障位置。更換濾波電容或更換主控芯片，故障即可排除。 用電壓比較法檢測，