(充电器)电动自行车充电器的充电模式和参数设置

(电机)电机的基本结构
电动车根据其使用环境与使用频率的不同，所装配的电机形式也不同。不同形式的电机其特点也不一样。国标关于电动车用电机的命名标准如下：

　　*派生代号，用大写汉语拼音字母表示

　　*性能参数代号，用二位阿拉伯数字表示

　　*产品名称代号，用大写汉语拼音字母表示

　　*机座号，以机壳外径（mm）表示

　　　　　产品名称代号

　　*SYT：铁氧体永磁式直流伺服电动机

　　*SYX：稀土永磁式直流伺服电动机

　　*SXPT：铁氧体永磁式线绕盘式直流电动机

　　*SXPX：稀土永磁式线绕盘式直流电

　　*SWT：铁氧体永磁式无刷直流伺服电动机

　　*SWX：稀土永磁式无刷直流伺服电动机

　　*SN：印制绕组直流伺服电动机

　　*SR：开关磁阻电动机

　　*YX：三相异步电动机

　　　命名举例

　　180SWX01A：外径180，稀土永磁无刷电机，厂家01A类产品


　　　　2、电机的分类
　目前电动车上使用的电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机，是指电机线圈采用永磁体激磁，不采用线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能，提高了电机的机电转换效率，这对使用车载有限能源的电动车来讲，可以降低行驶电流，延长续行里程。后面我们讲的各种电动车用电机均指永磁电机。
电动车用电机按照电机的通电形式来分，可分为有刷电机和无刷电机两大类；按照电机总成的机械结构来分，一般分为“有齿”（电机转速高，需要经过齿轮减速）和“无齿”（电机扭矩输出不经过任何减速）两大类。
对无刷电机而言，根据电机是否具有位置传感器，又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。
对于无位置传感器的的无刷电机，必须要先将车用脚蹬起来，等电机具有一定的旋转速度以后，控制器才能识别到无刷电机的相位，然后控制器才能对电机供电。由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动，所以在2000年以后生产的电动车上用得较少。目前电动车行业内使用的无刷电机，普遍采用有位置传感器无刷电机。
旋转180°，线圈不动），霍耳元件感应到S极磁场，此时P1与R2截止，P2与R1导通，可以看到电流i’从电池正极经过R1、线圈、P2流到电池负极。通电线圈中的A点的电流i’方向是指向接线头的方向（矢量方向与i’矢量方向相反），A点在磁场中受力F’方向如图（矢量方向没有改变），磁钢受到线圈的反作用力，一样产生向逆时针方向的旋转力矩。
电动自行车用无刷电机的磁钢数量比较多，线圈一般有3组，每组线圈都有相应的霍耳元件(3相线圈有3个霍耳元件)，这样电机旋转时就更平稳，效率更高。当磁钢旋转时，霍耳元件感应到磁场方向变化后给出相应控制信号，无刷控制器根据此信号控制着上3路与下3路功率管的导通与截止
□　有刷电机、无刷电机的比较
我们可以这样来理解有刷电机与无刷电机的通电原理上的区别：有刷电机是由炭刷与换向器进行机械换向，无刷电机是靠霍耳元件感应信号由控制器完成电子换向。

　　二、电机的机械结构
有刷电机和无刷电机的通电原理不一样，其内部结构也不一样。对轮毂式电机而言，电机力矩的输出方式（是否经过齿轮减速机构减速）不一样，其机械结构也不一样。
1、常见高速有刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由内置高速有刷电机心、减速齿轮组、超越离合器、轮毂端盖等部件组成。高速有刷有齿轮毂式电机属于内转子电机。
2、常见低速有刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由炭刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
3、常见高速无刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由内置高速无刷电机心、行星摩擦滚子、超载离合器、输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成。高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。
4、常见低速无刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
三、电机的接线方法
由于换向方式不一样，有刷电机和无刷电机不但内部结构不一样，而且在接线方式上的区别也非常大。
1、有刷电机的接线方法
有刷电机一般有正负两根引线。一般红线是电机正极，黑线是电机负极。如果将正负极交换接线，只是会使电机反转，一般不会损坏电机。

　　2、无刷电机相角的判断
　无刷电机的相角是无刷电机的相位代数角的简称，指无刷电机各线圈在一个通电周期里面线圈内部电流方向改变的角度。电动车用无刷电机常见的相位代数角有120°与60°两种。
□　观察霍耳元件安装空间位置判断无刷电机的相角
120°和60°两种相角电机的霍耳元件安装空间位置不一样。
□　测量霍耳真值信号判断无刷电机的相角
在此需要先说明一下的是什么叫无刷电机的磁拉力角.无刷电机的磁钢数量一般是12片、16片或18片,其对应的定子槽数是36槽、48槽或54槽。电机在静止状态时，转子磁钢的磁力线有沿磁阻最小方向行走的特性，因此转子磁钢所停顿的位置恰好为定子槽凸极的位置。磁钢不会停在定子槽心的位置，这样转子与定子的相对位置只有36种、48种或54种这有限的几个位置。因此无刷电机的最小磁拉力角就是360/36°、360/48°或360/54°。
无刷电机的霍耳元件有5根引线，分别是霍耳元件的公共电源正极、公共电源负极、A相霍耳输出、B相霍耳输出和C相霍耳输出。我们可以利用无刷控制器（60°或120°）的5根霍耳引线，将无刷电机霍耳元件引线的正负电源接好，将其余A、B、C三个相位传感器的引线，任意接在控制器霍耳信号引线的引线上。接通控制器电源，由控制器给霍耳元件供电，就可以检测到无刷电机的相角了。方法如下：用万用表的+20V直流电压挡，并将黑表笔接地线，红表笔分别测量三个引线的电压情况，记录下3根引线的高低电压。轻微转动电机，让电机转过一个最小磁拉力角度，再次测量并记录下3根引线的高低电压，如此测量记录6次。我们用1表示高电位，用0表示低电位，那么——
如果是60°无刷电机，连续转动6个最小磁拉力角度，则测量出的霍耳真值信号应该是：100、110、111、011、001、000。调整三个霍耳元件引线的引脚顺序，让真值的信号严格按照上面的真值顺序变化，这样对于60°无刷电机的A、B、C三个相位就判断出来了。
如果是120°无刷电机，连续转动6个最小磁拉力角度，测量出的霍耳真值信号应该是按照100、110、010、011、001、101的规律变化，这样霍耳元件引线的通电相序就判断出来了。
分析60°与120°无刷电机霍耳真值信号，可以发现它们的第一个状态都是100，第二个状态都是110，我们可以认为100状态的1代表电机的A相线，110状态中第二个1代表B相线，剩下的一个引线就是C相霍耳引线了。需要说明的是，此时还不能判定100真值就是代表了120°无刷电机的A、B、C相位（可能是B、C、A或C、A、B）。只是在维修实践当中，我们只需要知道120°无刷电机的相序就可以了。

　　3、无刷电机的接线方法
无刷电机的线圈引线有3根，霍耳引线有5根，这8根引线必须和控制器相应引线一一对应，否则电机不能正常转动。
一般讲来，60°和120°相角的无刷电机，需要由与之相对应的60°和120°相角的无刷电机控制器来驱动，两种相角的控制器不能直接互换。60°相角的无刷电机与60°相角控制器相连的8根线的正确接线有两种，一种正转，一种反转。
因为对于120°相角的无刷电机，通过调整线圈引线的相序和霍耳引线的相序，电机与控制器相连的8根线的正确接线可以有6种，其中3种接法电机正转，另外3种接法电机反转。
如果无刷电机反转，表明无刷控制器与无刷电机的相角是匹配的，我们可以这样来调整电机的转向：将无刷电机与无刷控制器的霍耳引线的A、C交换接线；同时将无刷电机与无刷控制器的主相线A、B交换接线。
注：目前市场上已经出现了智能无刷控制器，这种智能无刷控制器具有自动识别电机相角的功能，能同时实现60°和120°两种相角的无刷电机的驱动。

(电机)直流电机的物理模型图解释

(电机)电动车电机的有刷无刷之分

从目前行业内普遍使用情况看，主要有两种电机：高效稀土永磁有刷电机与高效稀土永磁无刷电机目前市场上大多数电动自行车还停留在有刷电机阶段。有刷电机采用机械换向，对控制系统的技术要求较低，相对成本低于无刷电机，有刷电机的起动力矩略大于无刷电机。但致命的弱点是：寿命短、噪声大、效率低。它长期使用碳刷磨损严重，较易损坏。同时磨损产生了大量的碳粉尘，这些粉尘落下齿轮油中，使齿轮油加速干涸，电机噪声进一步增大。有刷电机使用到一年左右就需要更换内碳刷，你会发现充电一次行驶的里程不及新车买来时的三分之二，而且爬坡时动力不足，还会烧坏控制器。这是因为电机更换碳刷后，换向器也被磨出了一条凹槽，使碳刷接触面积减少，接触不良的碳刷通电后会产生火花并加快氧化换向器和铜片，导致上述不良现象。
　　　无刷电机以电子换向取代机械换向，技术上要优于有刷电机。由于无刷电机没有齿轮或减速装置，减少了电机磨损的不可靠性。它的效率在一定电流范围内比有刷电机效率高。无刷电机行驶起来几乎没有噪声，且寿命长达10年以上。据于两者比较，无刷电机要优于有刷电机。目前，已有一些电动自行车生产厂原先用有刷电机现改用了无刷电机。无刷电机肯定是今后电动自行车的发展方向。
消费者可从外观上来识别电机属于“有刷”还是“无刷”：首先，“无刷”电动车引线有8根，而“有刷”电动车引线为正负极有两根；其次、用手带动电机时，“无刷”电机前后转动都轻松，而“有刷”电机前转轻松，后转时比较紧

(电机)电动自行车电机“无刷”真能胜“有刷”？

近来，笔者阅读了许多采用无刷电机生产电动车的厂家和经销商编定的宣传材料，将“无刷电机永不磨损”“无刷电机毫无噪声”“无刷电机十年以上寿命”作为最大的卖点作一些夸大的宣传。某地方晚报甚至以《电动自行车，无刷胜有刷》为题刊文，对有刷电机可能的故障作出一些夸大的宣传，大有“无招胜有招”之势。其实，电动车轮毂采用何种技术方案，是电刷换向还是电子换向，本来应该是厂家技术人员选择技术方案的事情，两种方案各有利弊，实在是无需通过媒体刻意渲染，搞得消费者无所适从，不知如何是好。对于消费者来说，真正需要了解的是电动轮毂的可靠性、故障率、性能等等特性，至于电动轮毂如何实行“换向”的技术方案，对于消费者的使用不会产生影响。
鉴于目前已大量出现了关于“无刷胜有刷”的夸大宣传，作为一名电动车技术研究人员也有必要著一文予以反驳，以为“争鸣”。
一、“无刷”、“有刷”的基本概念
目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机，直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种，有刷电机是直流电机的主流产品，目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。无刷电机是一种特殊的直流电机，它采用内置传感器外加电子换向器的方法进行电子换向，无刷电机主要是为了消除电刷的磨损，以及电刷接触所产生的噪声。
二、有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行车中广泛应用的要素
电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点，但尽管存在这两个缺点，为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢，难道他们没有意识到这个问题吗？原因在于：
1、电刷的磨损不构成主要问题
电动自行车是一种间断性工作的交通工具，一组电池通常最长的放电时间（骑行时间）一般为2-3个小时，使用者每天使用电动车的平均时间大约为1-2个小时，而现在，广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷，工作寿命一般在1500小时以上，因此，按每个用户平均每天骑车1.5小时计算，一组电刷的使用时间已达1000天。可以看出，一组合格的电刷服役时间已接近三年，而更换一组电刷的成本仅为5元左右，平均每年不足2元！更何况，电动自行车使用了3年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护，更换一些磨损零件，宣扬电动车电机十年免维护这种夸大的观点，有误导消费者的嫌疑。
2、电机发出一点声音是正常的
笔者在走访市场时，一位无刷电机电动车的促销员，演示无刷电机在空载条件下的静音特性，以此证明无刷电机要比有刷电机优越得多，其实，购买电动车绝不是购买空调设备，消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上，使用过无刷电机电动车的用户会知道，无刷电机在空载时或低负载时（如平坦无风情况下）电机发出的声音确实很小，但是，当运行至重载状态如上坡，顶风，它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响，甚至出现令人不适的电磁抖动，而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。
事实上，车辆电机运行时发出一些声音是正常的，毕竟它是一种户外使用的交通工具，国家规定的噪声合格标准为小于62分贝，绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55分贝以下，属合格产品。无刷电机的促销员引导消费者追求“静音”，像促销空调机那样去促销电动车，也有误导消费者之嫌疑，空调噪声太大会影响睡眠，而电动车发出一点声音是绝不会影响使用的！
三、现有的无刷电机方案存在的一系列问题
某晚报《无刷胜有刷》一文武断地将有刷电机指责为“寿命短、噪声大、效率低”，甚至指出“一般使用6个月至一年就需要更换电机内的碳刷”，讨伐之音毫无顾虑！为此，本文也步其所为，略数电动自行车无刷电机之弊端。
1、传感器工作环境差，导致系统失效！
正规的无刷电机设计一般需要在非热源区设置光电或磁性（霍尔元件）传感器，用于检测电机转动位置，发出控制换向的信号，而现在市售的绝大多数所谓的电动自行车专用的无刷电机轮毂，由于受到设计尺寸和安装方式的限制，无法将传感器与热源隔离，几乎都采用了在铁芯定子上定位开槽并用胶水固定三个霍尔元件的方法来安装传感器，众所周知，电机的热源是一个客观存在，它来自电机的铜损和铁损，特别是当电机工作在较低效率区时，热量聚集的速度很快，于是铁芯就会发热，直接设置在热源区的传感元件会出现性能漂移，导致换向误差，一旦换向错误，则会导致电机效率的大辐度下降，温度进一步升高，以致进入恶性循环，直接导致电子换向器烧毁，一般表现为“短路”。一旦“短路”，无刷电机就有一种被“卡死”的感觉，转动十分困难，使用者甚至不能脚踩骑行。只有请三轮车或出租车运回，有经验的用户会自备一把剪刀，一旦短路卡死，就将电机输入线剪断，使之“开路”，这样，被烧毁的“无刷”，就可以蹬回到维修部了。
2、感应电动势，导致控制器烧毁：
笔者以顾客身份在询访市场时，有一位无刷的推销员，在向笔者自豪地介绍了“静音”特性之后，又兴致勃勃地演示无刷电机神奇的自充电功能：关闭总电源，摇动中轴，使后轮转动，然后鸣号表示已经发电，脚踩出来的电又被回收到电池中去了，她告诉我“电池若没有电可以自已发电”，神奇之极，且不去评价这种演示所表现的“永动机”属性违反了基本的能量守恒定律是多么的荒谬之极，骗个别消费者尚可，骗行家绝对不行，相反地，这种情况恰恰正是“无刷”的伤心地，由于无刷电机没有超越离合器，当车轮快速转动，在电机输入端会形成感应电动势，轮子转得越快，感应电动势就越高，当超过器件的耐压值时，会导致电子换向系统的“电压击穿”，电机又要短路，轮子骤然卡死，又需要求助于“一剪开路”了，这种情况往往会出现于下坡过程中，用户骑着无刷电动车吃吃力力地上坡，到了下坡，本以为可以轻松惬意一番，让它自由滑行，速度越来越快，感应电动势越来越高，终于导致元件被击穿，不用刹车就会停下来，这就是许多用户反映“无刷电动车”上坡时没坏，下坡时好端端地不会转的原因。
3、只说电机永不磨损、寿命十年，保修两年，就不说控制器！
无刷与有刷不同，有刷的换向器置于电机之内，而无刷则置于电机之外，因此，无刷电机系统实际上是由“电机”和“电子换向器”两部分组成的。无刷的电机部分确实存在着某种“永不磨损”的属性，而无刷的电子换向器却是一个故障率很高的部件，如前所述的各种故障均发生在控制器上。目前，许多无刷的推销员向顾客作出电机“保用2年、5年甚至10年”的承诺，但控制器（电子换向器）却只能保修一年，更换一只控制器费用高达200元。事实上，若是算上无刷系统控制器的维修费用，其维修成本将大大超过有刷电机更换几个电刷的成本。一旦个别厂家撤消了对控制器（换向器）的保修承诺，消费者的使用成本将迅速增加。
4、系统可靠性与性能的矛盾
无需讳言，无刷电机的可靠性与最大工作电流有很大的关系，降低最大工作电流会改善可靠性，但如果大幅度降低最大工作电流，那就会带来无刷电动车运行乏力，性能低劣的负面影响，消费者不欢迎，无刷没有市场。这确实是摆在无刷系统面前十分严峻的课题。
5、无刷更需讲“防水”
笔者不仅一次地看见某些无刷电机的推广商将整个无刷轮毂浸泡在“鱼缸”里转动，以炫耀其“两栖”作业的“优异”特性，在水下，有刷电机确实存在着换向困难的缺陷，但是，电动自行车并不是潜水艇，为何需要在水中行驶呢？这种看似有学问的演示，着实让人看不懂！事实上这也算是一种“魔术”，因为无刷采用电子换向，演示者并没有将电子换向装置也置于水中，若是将整个控制器（换向装置）也放在鱼缸中，无刷电机的情况会比有刷更惨。事实上，无论是无刷还是有刷都采用钕铁硼作为永磁材料，这种材料具有许多优良的特性，但它最大的缺点之一就是抗氧化性差，置于水中无疑是将钕铁硼置于最恶劣的条件之中，会导致电机的寿命因氧化失效。另外，无刷电机中有大量的硅钢片，也是会生锈的，更需要讲防水，进行这样的演示，虽然可以误导一些观众，若被说穿也没有什么意义。
四、心平气和看无刷
笔者列举了一系列当前发生在电动自行车无刷系统中的问题，并不是要彻底否定无刷系统在电动车辆中的应用，事实上随着电子器件特别是功率器件水平的提高，以及无刷厂技术素质的提高，无刷电机也一定会在实践中找到自己的位置，无需依靠大肆攻击有刷电机，夸大一点不顾其它的方法来误导消费。
例如，在电动汽车方案中，大多数人会赞同无刷的方案，因为电动汽车是一种工作时间较长的电动车辆，若是一天运行8个小时，设电刷的寿命为1500小时，那么更换电刷的时间仅为186天，这样就未免太短了，消除电刷磨损变得十分必要，另外，在汽车设计中，电机的安装尺寸和方式所受的限制会更少，完全可以将传感器与热源分离，成本空间很大，可以尽量采用高级别器件来提高系统的可靠性，无刷方案会变得现实起来。
五、结束语
无刷不能胜有刷，但有刷也并不完美无缺，随着市场的发展，电动车技术水平一定会越来越高，现在的无刷方案存在许多严重缺憾，有刷方案则更接近实用有效，这也是一个不争的事实。但是，学术上的问题都可以通过锲而不舍的技术改进和扎扎实实的售后服务予以弥补，因此我们坚决反对在媒体上写一些武断的文章，在现场作一些夸张的演示，奢谈什么“无刷胜有刷”，这样只会远离科学，误导消费者，最终对市场发展不利。

(电机)电动自行车用直流电机换向问题

(控制器)控制器故障与维修

影响控制器可靠性的因素：
一.控制器的失效，从表现形式来看，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。
二.针对以上失效形式起因分析如下：
A、功率器件的损坏，一般有以下几种可能：电机损坏引起的；功率器件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；接插件的选型不好；线束与接插件的压接不牢。

▲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查与排除方法。
一、有刷控制器没有输出
先检查闸把输出信号的高、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，与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表识相一致，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。
二、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。
三、飞车
飞车故障一般是由MOS管击穿引起的，如果MOS管损坏，则可以通过更换同型号的器件来排除故障。
四、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，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。
五、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，检测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。
下表是无刷控制器常用芯片引脚功能。
六、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，下面介绍一些常用的操作方法。
1、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，引起局部温度过高，损坏电路或焊盘。
2、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。
3、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的停留在焊接处，很可能会使电烙铁上的热量传递到非焊接的部件上，损坏高精度的部件。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。

(控制器) 论电动自行车控制器可靠性

1、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，功率器件驱动电路，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。

2、影响控制器可靠性的因素：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接触不良或脱落引起控制信号丢失。
针对以上失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；功率器件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；接插件的选型不好；线束与接插件的压接不牢。

3、提高控制器的可靠性的方案：了解电动车控制系统可能发生故障点以后，有针对性的可靠性设计就有了目标。
A、首先是功率器件的型号，品牌，产地与供应商的选择，然后对功率器件的筛选，以上两点是提高功率器件可靠性前提。在此基础上，对功率器件安装工艺的设计和对功率器件驱动电路的设计才有意义。对无刷电机控制器而言，一般上三路功率管的驱动比较复杂，目前大多数厂家采用专用驱动芯片驱动。专用驱动芯片的不足之处是价格较高，内部的变电路采用了有源电路，转换效率偏低，其主要的应用场合是在周围电路完全没有交流电存在情况下，利用其内部电路完成变频、升压与整流。
B、对于控制器的内部电源，为了防止控制器内部或外部短路对电源的损坏，同时也是出于对电源自身的保护，可以把电源设计成独立供电方式，这样既可以防止局部电路（转把，闸把、电机传感器等）发生短路而烧坏控制器，又可以防止电源电压异常升高而击穿外部器件。基于以上考虑，可以采用DC——DC模块的负载能力强，自身的功率损耗相当低（不到0.1W），这在提高控制器的整体效率，降低控制器的运行温度方面有着线形稳压器无可比拟的优点。
C、要克服控制器对温度的敏感，第一是选择温度系数好的元器件，第二是从设计上降低各模块电路的功率消耗，第三是尽量减少无用功消耗，第四是充分考虑到控制器的散热。如果采用无功率消耗的功率管驱动方案，加上高效率的DC—DC电源模块，可以将控制器工作电流降低到30mA以下。在这里需要解释一下的是，在电动车控制器里，用于采样电流信号的阻值大功率电阻器件属于控制的功率器件之一，电流采样电阻的功率消耗属于无用消耗，应该算控制器功率损耗的一部分，要减小控制器的功耗，降低控制器的运行温度，可以利用电机的转整与电机电流的绝对对应关系，通过检测电机转动转速来检测电机电流，从而达到控制电流的目的。
D、由于电动车电气系统信号的传输是用连接线束来完成的，出于提高电动车整车的可靠性和提高控制器本身的可靠性出发，对电动车连接线束与接插件的要求是：边接可靠，防水，防尘，抗震，防氧化，防磨损。基于以上要求，电动车边接线束与接插件要有完备的防护套，接插件一定要达到汽车级的接插要求，因为电动车的使用环境从某种意义上讲，比汽车的使用环境还要恶劣。

4、对于无刷电机控制器，由于输入控制变量与控制器使用功率器件比较多，控制器可以利用各种输入信号对控制系统完成相当完善的与想当灵活的保护，这些保护功能可以有：过流保护、减流保护、低电流过载保护，电机换相信号错误保护以及在没有过流的情况下电机堵转直接保护等。无刷控制器通过直接读取各种控制信号，进行实时处理或保护，这种方法就可以大大提高无刷控制器的设计可靠性。

(控制器) 电动车控制器故障的检修

通过测量控制器连接部件线的电源电压或信号电压，可以分析判断出控制器的三番五次所在。以下是控制器常见故障的检测与排除方法。
一、有刷控制器控制部件的电源不正常
控制器内部电源一般采用三端稳压集成电路，一般用7805、7806、7812、7815三和睦伯歌季舞 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，将万用表黑表笔与红表笔分别靠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。
二、有刷控制器没有输出
将万用表设置在+20发(DC)档位，先测量闸把输出信号的高、低电位。如捏闸把时，闸把信号有超过4V的电位变化，则可排除闸把故障。然后，按照有刷控制器常用世道上脚功能表，与测量出的主控世道民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 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。
三、无刷控制器缺相
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先予排除。对无刷控制器而言，还有其特有故障现象，比如缺相。
无刷控制器缺相现象可以分为主相位缺相和霍耳缺相两种情况。
主相位缺相的检测方法可以参照有刷控制器飞车故障排除法，检测MOS管是否击穿，无刷控制器MOS管击穿一般是某一个相位的上下两个一对MOS管同时击穿，更换时确保同时更换。检查测量点。无刷控制器的霍耳缺相表现为控制器不能识别电机霍耳信号。检测方法是：拔开控制器与无刷电机的霍耳引线，在控制器通电状态下，用万用表的+20V直流(DC)档，并将黑表笔靠在控制器霍耳引线的黑线上，红表笔测量控制器的其他霍耳引线。应该有+5V以上的电压，否则说明控制器内部霍耳输出电路出现故障。通过测量霍耳引线的滤波电容和主控制世道眦裂发指 相应引脚，进一步判断故障位置。更换滤波电容或更换主控芯片可以排除故障。用电压比较法测量图示各标注点的电压可以判断出引起缺相故障的具体元件。
四、无刷控制器完全没有输出
参照无刷电机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度呈对应关系。如没有对，表示控制器里的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，可以判断哪些芯片有故障。更换同型号芯片即可排除故障。
五、飞车
飞车故障一般是由MOS管击穿引起的。判断MOS管好坏时，可用万用表的二极管档位测量MOS管三个引脚，应该没有短路现象。如MOS管损坏，则可以通过更换同型号的器件来排除故障。
六、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：
1、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集成电路引脚焊盘，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。注意要快，以免因焊接时间长，引起局部温度过高，损坏电路或焊盘。
2、拆卸功率器件
拆卸时，将MOS管或三端稳压的剪断，然后分别焊下它们的引脚，这可以避免拆卸大管脚元件时损坏印刷电路板焊盘。
3、焊接集成电路、功率器件
拆卸完集成电路和功率管以后，对焊盘进行清洁，把多余的焊锡去掉，露出焊盘也。把集成电路和功率器件插进相应位置后，用30W以内的电烙铁对急公近利这脚和相应焊盘进行焊锡。注意焊接时，最好一次性焊接好，电烙铁洒在某一管脚上停留时间太长，以免热量传到元件内部导致元件内部电路损坏。

(控制器)电动车控制器命名标准