电动车知识内部资料PPT课件.ppt

广州树华环保设备有限公司 广州树华环保设备有限公司研发部编制 冯涛审核 刁毅文2017 03 30 电动车 控制器 电机等四大件 电动车常见故障处理与维修 电动车日常保养与维护 电动车配件三包 2019 11 4 电动车 四大件第一章 27页 随着社会的发展 电动车以其安全 快捷 方便 易于操作 易于维修 价格低廉 适用人群广泛等优势 被越来越多的人们所青睐 其电动车的工作稳定性及安全是生产厂家一直在关心的 2 2020 3 20 目录 3 2020 3 20 一 控制器的工作原理 控制器是电动车的大脑 是用来控制电机的启动 运行 进退 速度 停止以及其它电子器件控制核心部件 4 2020 3 20 控制器 MCU 驱动 电机绕组及霍尔位置传感器 5 2020 3 20 控制器的内部电路 6 2020 3 20 二 控制器的种类 现市场常用的5种智能控制器和一种新型的控制器 方波控制器 采用霍尔传感器采集转子位置 以此为基准信号控制绕组强制换相而达到让电机转动 因为它的技术成熟 也是市场上普遍使用的控制器 缺点是 方波控制器对于整个电动车来说 电机换相导致电流突变而导致转矩脉动较大 使车子启动噪音大且不平稳 起步扭矩小 效率不高 零功耗控制器 把电源锁钥匙关掉 然后按一下车把上的防盗键 控制器进入防盗预警状态 强行推动电机时 触发控制器里单片机工作 喇叭会发出报警声并锁死电机 7 2020 3 20 3 无霍尔控制器 因为没有霍尔传感器件 所以采用的是一种反向电压的模糊计算方式而达到换相 这种控制器一般用在维修市场 特点是 免去了配对相位的麻烦 装上就能使用 缺点是 因没有霍尔传感器件 所以起步有死角 效率比方波控制器还低 此类型控制器也逐渐被市场所淘汰 4 智能双模控制器 双模 顾名思义就是两种工作模式 普通方波控制 无霍尔控制 在普通状态下 控制器可自动识别电动车电机的换相角度 霍尔相位和电机输出相位 当电动车在正常行驶时 出现霍尔故障或者霍尔器件坏掉时 可以自动检测到并平滑的过渡到无霍尔模式 方便用户将车骑到维修店 维修好后又能自动切换回有霍尔状态 这种控制器挤掉了老的单纯的无霍尔控制器 成为二级维修市场的主要产品 有部分整车公司也在使用这种控制器 8 2020 3 20 5 正弦波控制器 正弦控制器是理想的控制器模式 基于空间矢量变频控制算法 控制器转换效率高 能有效减少控制器温升和延长电池续航里程 解决了车子在起步时出现的抖动和不平稳而且起步扭矩大 效率高 但温升较快 对控制器本身的器件都是考验 要配合正弦电机才能达到最佳的效果 6 总线控制器 一种新型的控制方式 内部同样是采用方波桥式开关电路 整车的仪表和控制器是配合使用 车身前后电路连接 中间只有三根线 一根电源正 一根电源负 一根通讯线 采用的是汽车总线技术 因其线束少了 节点少了 故障点也就少了 9 2020 3 20 三 控制器常用功能 3 1常用功能 1 自检功能 控制器只要在上电状态 就会自动检测与之相关的接口状态 如转把 刹把或其它外部开关等等 一旦出现故障 控制器自动实施保护 充分保证骑行的安全 当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复 2 启动方式 软启动和硬启动 软件启动 可以保护电池 保护电机 起步平缓 硬启动 在起步时的电流是不可控的过载电流 起步有劲 生猛 对电池同电机伤害极大 3 防盗功能 针对控制器而言分两种 一种是分体式的 和一体式的 车子在防盗状态下 电机在受到外力转动或者车身受到外界的震动时 车子均可发出报警 同时锁死电机 4 电子刹车 控制器使电机产生和电机运行方向相反的机械能 起到缩小制动距离 保护机械制动装置的效果 10 2020 3 20 5 反充电功能 在刹车 减速或下坡滑行时控制器将电机产生的能量反馈给电池 起到充电的效果 延长电池寿命 增加了续航里程 6 防飞车功能 电动车控制器不会因转把或线路故障引起飞车现象 提高了系统的安全性 7 1 1助力功能 能自动检测中轴转速 实现了在骑行中辅以动力 让骑行者感觉轻松 8 巡航功能 分自动巡航和手动巡航 能根据需要自行选择 进入巡航的时间 稳定行驶速度 无须手柄控制 9 限速功能 按下限速开关 电动车只能以不超过20km h的速度行使 11 2020 3 20 3 2保护功能 1 过流保护 控制器时刻在对电源线 电机相线 内部功率器件和MOS管进行检测 出现电源短路 电机相线短路或有MOS管烧坏时能及时停止输出 防止控制器烧坏或击穿更多MOS管 有效的保护控制器和电池 2 欠压保护 当电池电压低于控制器设定的电压值时 电池额定电压的87 5 控制器停止输出 进入欠压保护状态 保护电池 防止电池过放而减少使用寿命或损坏 12 2020 3 20 3 堵转保护 控制器能自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态 如果过流时是处于运行状态 控制器将限流值设定在固定值 以保持整车的驱动能力 如电机处于纯堵转状态 则控制器2秒后将限流值控制在10A以下 起到保护电机和电池 节省电能 确保控制器及电池的安全 13 2020 3 20 四 控制器常见故障分析 影响控制器性能的因素从表现形式来看 一般有以下四种 1 控制器功率管损坏 一般有以下几种可能 电机损坏引起的 功率管本身的质量差或选用等级不够引起的 安装或振动松动引起的 电机过载引起的 功率管驱动电路损坏或参数设计不合理引起的 应改进驱动电路设计 选用匹配的功率器件 2 控制器内部供电电路损坏 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 出现这种情况应改进电源电路的布局 设计单独的供电电路 与大电流工作区域分开 各引出线做短路保护并附接线说明 14 2020 3 20 3 控制器工作时断时续 一般有以下几种可能 器件本身在高温或低温环境下参数发生漂移 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 出现这种现象应选用耐温适合的元件 降低控制器整体功耗 控制温升 4 控制器连接线老化磨损及接插件接触不良或脱落引起控制信号丢失 一般有以下几种可能 线材选择不合理 对线材的保护不完善 接插件的选型不好 线束与接插件的压接不牢 线束与接插件之间 接插件与接插件之间应连接可靠 应做到耐高温 防水 抗震 防氧化 防磨损 15 2020 3 20 五 控制器的技术要求 1 外观要求控制器外观应光洁 平整 无裂痕 毛刺飞边 锈蚀等工艺缺陷 连接紧固 引出线应完整无损 标签字迹和内容应清晰无误 且不得脱落 2 标志应具有制造厂标志或厂家代理 产品型号或规格 额定电压 限流值 欠压值 转把电压 相位角 刹车方式 特殊功能标注及相关内容标注 16 2020 3 20 3 控制器引出线长度要求 3 1控制器引出线要求 应露出控制器长150mm 不含插件尺寸 3 2控制器出线要求 线位及线色应符合个型号控制器出线图要求 3 3线径要求 相线与主电源线采用耐高温线 铁氟龙材质也就就是聚氟四乙烯 截面积应不小于2 5mm 电门锁线截面积不应小于0 75mm 其余功能线截面积不应小于0 3mm 3 4各功能接插件护套需全部采用阻燃耐高温材料 接插件需全部采用标准磷铜镀镍材料接插件 3 5各接插件拉脱力应大于50N 17 2020 3 20 4 绝缘介电强度控制器电源输入线与机壳之间应能承受50HZ或60HZ实际正弦波形电压500V 5MA 历时1分钟 无击穿现象 5 绝缘电阻控制器导电部分对外壳之间的常态绝缘电阻应大于等于100M 6 耐高温性能温度在60 2 额定负载条件下 控制器持续运行2小时后应能正常工作 其绝缘电阻不小于2M 18 2020 3 20 7 低温性能当恒温 10 1 时 不通电持续2小时后 绝缘电阻应大于等于20M 控制器应能正常工作 8 调速功能当控制器接受1 2V 4 1V 有的厂家做的0 9V 3 7V 调速信号或等效数字信号时 应能对所控电机进行连续平稳的无级调速 9 制动断电功能当制动器进行制动动作时 控制器应能接受制动信号 并立即切断电机的供电电源 19 2020 3 20 13 相线短路功能电机在运行过程中任意短路电机相线 控制器应无损坏 14 反充电保护电动车正常运行后关闭电门锁 控制器不会受到反电势的冲击而损坏功率管 15 温升要求在常温 额定负载条件下 运行30分钟 控制器性能正常 外壳温升不得超过50度 20 2020 3 20 电摩控制器测功曲线图 21 2020 3 20 六 电动车四大件 1 控制器 控制器是控制电机转速的部件 也是电动车电气系统的核心 具有欠压 限流 过流保护 多种骑行模式和整车电气部件自检功能 控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件 2 充电器 给蓄电池充电 将市电转换成直流电并控制其电流和电压充入蓄电池贮存起来 当前电动车所配置的充电器多属于传统的三段式充电器 恒流 恒压 涓流 浮充 充电开始时 先恒流充电 迅速给电池补充能量 等电池电压上升以后 转为恒压充电 此时电池能量缓慢补充 电池电压继续上升 22 2020 3 20 充电器内部电路 23 2020 3 20 三段式充电器充电电压分析图 24 2020 3 20 3 电池 是电动车动力来源 用于供给电机电能 现常用的有铅酸电池和锂离子电池 铅酸电池 传统的铅酸电池凭借成熟的技术和较低的价格占据了市场上的主流 在5年内这种格局难以改变 铅酸电池的两大 杀手 失水 电池因长期处于过充电状态 电解液中的水被电解成H2 氢气 和O2 氧气 导致电池因电解液干涸而失效 硫化 长期充电不足使得PbSO4 硫酸铅 结晶附着在极板上 导电性差的结晶阻碍了极板活性物质和电解液的反应 使电池容量下降 内阻增大 25 2020 3 20 锂离子电池 锂离子电池易携带 充电时间短 循环寿命长 对环境无污染 但在过充和过放状态下蓄电池会发生爆炸 手机锂电池使用的都是单体电池 并与良好的保护电路配合使用 基本上杜绝了爆炸问题 在电动自行车上必须使用串联电池组 这使得保护电路大大复杂化加锂电池的制造成本偏高 这也阻碍了锂电池在电动车行业的应用 4 电机 将电能转换成机械能 使车轮转动 常用的两轮 三轮电动车常用电机是永磁无刷直流电机 26 2020 3 20 四大件相互关系电池是电动车的核心部件 接受充电器的电能 贮存起来最终通过电机将电能输出 输出受控于控制器 充电器是直接与蓄电池联系的设备 充电器质量参数的好坏直接影响蓄电池的电气性能和使用寿命 必须要求 配套 控制器控制电池电流电压输出 有欠压保护功能 欠压保护点 的高低影响电池放电深度 因此 影响行驶里程 过低会造成过放电 损伤蓄电池 27 2020 3 20 七 小结 控制器从早期的全硬件方案到现在的全软件方案又从方波控制到现在的正弦波控制 技术越来越成熟化 更偏向了功能多样化 操作简单 性能稳定 28 2020 3 20 电动车常见故障处理与维修第二章 23页 电动车维修常用工具 29 2020 3 20 1 车有电不走 1 故障原因 刹把损坏判断 调速转把损坏判断 电机损坏判断 控制器损坏 2 故障排除 拔下刹把插座 常开型刹把 如电机运转 则为刹把故障 应更换刹把 转把源5V或4 3V电压正常 检测转把信号电压 转动转把 信号电压应在0 8 4 2V或0 8 3 6V由低向高变化 如电压无变化且小于1V 则为转把故障或转把线有短路 如电压大于1V且变化正常 检测电机霍尔信号 黄 绿 蓝线 如三相霍尔信号线电压全部为5V或4 3V且接触良好 则电机霍尔损坏 应更换电机或电机霍尔元件 分别检测电机霍尔信号线 用手慢慢转动电机 每相电压应在0 5V之间变化 如电压无变化则为电机霍尔损坏 应更换电机或电机霍尔元件 如每相电压变换正常 且供电正常 则控制器损坏 更换控制器 30 2020 3 20 2 电机时停时转 1 故障原因 电池电压在欠压临界状态 电池接头接触不良 调速转把线线要断未断 刹车断电开关出现故障 电源锁损坏接触不良 线路接插件接插不良 控制器内元件焊接不牢 2 故障排除 检测电池电压 给电池补充电 调整或更换插头 重新连接调速转把引线 调整或更换刹车断电开关 更换电源锁 重新插接线路 更换控制器 更换电机 31 2020 3 20 3 整车没电 1 故障原因 保险丝管烧坏 电池损坏 电池线虚焊断路 电源锁坏 电池触点或插头接触不良 2 故障排除 用万用表电压挡检测电池输出电压 如无电压 检查保险丝管和保险丝座 电池 电池连接线有无断路 如电池输出端电压正常 应检查控制器电源输入端电压 如无电压 检查电门锁和线缆有无断线 插接不良 4 电机转速慢 1 故障原因 调速转把损坏 电池容量不足或充不进电 控制器出现故障 电机出现故障 2 故障排除 检测调速手把调速信号线 绿线 电压 转把在最大角度时 调速端电压应为4 2V 如小于此电压 会导致电极转速成慢 应更换调速手把 给电池补充电 更换控制器或电机 32 2020 3 20 5 电机抖动 无刷 1 故障原因 电机霍尔接插件不良 转把接触不良 速度信号线有干扰 2 故障排除 电机霍尔接插件不良 重新接插 转把接触不良 重新接插 速度信号线有干扰 试换控制器和仪表 电动自行车在使用过程中产生抖动 一般是由于电机霍尔开关接插件和转把接插件接触不良所致 因此重点检查接插件 特别是电机霍尔开关接插件 6 电机噪音大 1 故障原因 电机内轴承间隙大 电机转子扫膛 磁钢松动 脱落 电机内部轴向窜动 有刷电机换向器表面氧化 烧蚀 油污 凹凸不平 换向片松动 炭刷架松动 炭刷架不正 2 故障排除 更换轴承 重新修理定子 转子 重新粘接磁钢 轴向增加合适垫圈 清洗换向器表面层或焊牢换向片 调整炭刷架 33 2020 3 20 7 飞车 1 故障原因 调速转把损坏或地线 黑线 断路或插件不良 控制器故障 有刷 2 故障排除 断开调速把 如果正常 说明控制器正常 应检查调速把和地线 断开调速把后车仍不停 则控制器损坏 更换控制器 若一通电源车轮就转 递增速度很快 通称 飞车 多数是转把地线接触不良性循环所致 因此重点检查转把接地 8 仪表盘无电源显示 电机运转正常 1 故障原因 仪表正负极引线间无电压 导线或接插件短路 仪表损坏 2 故障排除 用万用表直流200V档 检测仪表正负极电压 如电压正常 则仪表损坏 无电压 则导线或接插件断路 检查线缆和接插件 9 喇叭失控 1 故障原因 喇叭损坏 喇叭开关损坏 连接线或接插件短路 2 故障排除 按下喇叭开关后用万用表电压挡检测喇叭连线两端电压 电压正常 则喇叭损坏 如无电压 则喇叭开关损坏或导线断路 将喇叭开关两线短接试验 即可快速查找故障点 如电子喇叭正负极反接 喇叭无音 34 2020 3 20 10 大灯不亮 1 故障原因 灯泡坏 大灯开关坏 导线或接插件短路 2 故障排除 维修方法与维修喇叭相同 11 转向灯不亮 1 故障原因 闪光器损坏 转向灯开关损坏 导线或接插件短路 2 故障排除 左右闪光灯同时不亮 闪光器损坏可能性大 如左转向灯不亮而右转向灯亮或右转向灯不亮而左转向灯亮 则说明闪光器完好 应检查转向开关和灯泡 12 如何判断电动车电机是60 或者是120 拔掉 断开 霍尔插头 然后开电门锁 慢拧转把 电机有动静表示电机60 若一点动静也没有就是120 13 电动车中霍尔代换应注意 1 故障原因 首先看霍尔的排列顺序 有字的一面为正面 没字的一面为反而 如按正 正 正排列电机 要换最好全部换成同一型号的霍尔 焊接时要快 准 接线要按原来的顺序相接 不能搞错 无刷电机 一般分为120度和60度 带换的时间应看看以前霍尔是什么位置 35 2020 3 20 14 如何快速检测无刷电机是否好坏 不考虑霍尔元件 简单的方法 在三根相线悬空的情况下 电机用手空转应无阻力 任意两根相线短路 电机有明显间断阻力 且阻力一致 15 检测电瓶好坏和容量 1 故障原因 直接用电炉丝放电 然后量电压 电压下降不合常理的快的 这个电池就完了 16 在查线路时 有时候万用表是不管用的大家不防用灯试试 我遇过用表量有电就是不行 用灯就不亮 有电压不一定有电流 那是电池的虚电压 负载后就会跌落 17 一电动车不走拔掉后尾灯骑行正常 1 故障原因 换尾灯灯灯泡试试 有刹车灯 刹车灯或灯座漏电了 导致刹车信号直接经过灯丝到地了 18 无刷电机进水的快速处理法 1 故障原因 电机都有三根线芯2 2 5平方毫米粗线 拆下电机后 把其中的两根粗线并接当一条线用 然后把另外一根和两根合在一起的那根线接倒12V20A的电瓶 旧的 但有一定高的电压和容量还能用但走不远的那种电池 的接线柱上 接上电后电机的线圈会慢慢发热 当温度上升到手感觉受不了的时候断开12V电源 当线圈温度下降后再接上12V电压 一般3次就可以把水份排干 36 2020 3 20 19 电池内部断路有的电池内部断路 表现为电池有电压无电流 整车有电 电机不转 如更换一组新电池后 整车正常 则是电池的问题 20 电池充不上电或充不足电1电池使用寿命终止 更换或修复电池 2电池内保险管内保险丝断 更换保险丝 3电池保险管与保险座之间接触不良 调整两者位置使其接触良好 或更换保险管 4充电器无输出电压或输出电压低 更换或修复充电器 5充电器与交流220V电源接触不良 重新插接电源 6充电器指示灯异常造成假充满 更换或修复充电器 21 仪表盘上电源指示灯不亮而电机运转正常1表盘正负极引线间无电压 接插件接触不良或引线断路 重新插接或换线 2发光管损坏 更换或修复发光管 3表盘线路板上有断路 更换或修复仪表线路板 37 2020 3 20 22 电机时转时停1电池电量不足 给电池充电 2电池触头接触不良 调整触头位置或打磨触头 3电池盒内保险管与保险座间接触不良 调整或更换使其良好 4调速手把内感光片感光管内有污垢 清洗或更换感光片 擦试感光管 仍然不能排除故障 更换调速手把 5控制器内有故障 更换或修复控制器 6调速手把引线似断未断 更换或修复引线 7刹车断电开关出故障 调整或更换刹车断电开关 8电源锁烧蚀后接触不良 更换或修复电源锁 9线路内接插件虚接 重新插接 使其接触良好 10电机内碳刷 导线 绕组虚焊 虚接 修理或更换电机 23 骑行费力 速度慢1检查刹车是否抱死 2内胎气压是否合适 3蓄电池电压是否充足 4是否超过限制坡度或顶风 24 行驶距离短1电池长期放置 请先补充电 2轮胎气压是否不足 打气 3检查刹车是否过紧而摩擦轮辋 调整刹车 4电池充电是否充足 补充充电 5是否遇上坡或顶风 脚踏辅助行驶 6气温是否过冷 电池能量发不出 38 2020 3 20 39 2020 3 20 40 2020 3 20 41 2020 3 20 42 2020 3 20 电动车日常保养与维护第三章 8页 常规保养 因为电动车在行驶过程中 电动车将产生不同程度的松动和机械磨损 若不进行定期保养 将导致电动车的动力性 经济性 可靠性 安全性有所下降 还会缩短电动车的使用寿命 所以电动车驾驶员必须对电动车进行正确的定期保养 保证电动车最佳性能工作 通过正确定期保养 可以及时排除故障 才能延长电动车的使用寿命 降低维修费用 才能达到电动车安全行驶的目的 电动车维护保养有以下要求 1 保持电机差速器的清洁 不漏电 加速性能和动力性能良好 无异常响声 2 保证调速转把转动自如 无卡滞现象 3 保证制动手柄操作轻便灵活 制动效果符合要求 解除制动时 制动蹄自动复位 无摩擦电动车滑行性能良好 4 前 后减震装置平稳可靠 轮胎气压正常 各部位电器件性能正常工作 5 全车连接紧固件无松动现象 整车外表干净整洁 6 各润滑点润滑充分 无漏油现象 7 蓄电池连接无松动 固定可靠 43 2020 3 20 车辆的状况每天都可能会发生变化 为了保证行车安全 每天出车前应按下列项目检查车辆 1 指示灯和仪表的工作情况 2 灯光照明系统的工作情况 3 喇叭 转向信号灯的工作情况 4 制动踏板的行程 5 驻车制动手柄的行程 6 轮胎气压和磨损情况 7 铅酸水电池电解液的液面高度 免维护铅酸电池无需检查 44 2020 3 20 制动器直接关系到人身安全 应定期对它进行适当的调整 前制动闸把在前制动器开始动作之前可移动的距离叫做游隙 游隙应不小于调节量的二分之一 如果游隙不正确 应按下述方法进行调节 1 拧动制动拉索下端的锁紧螺母 旋入或旋出调节螺母 直至达到前制动器操纵手柄的正确游隙 然后锁紧螺母 2 顺时针方向转动调节螺母将减少前制动手柄的游隙 而逆时针转动将增加游隙 完成调整后将前轮抬起离地 转动前轮应无阻力 注意 当前制动手柄行程无法调整时 则说明前制动蹄片磨损已超过维修极限值 需更换前制动蹄片 45 2020 3 20 后制动器开始动作之前后制动踏板可移动的距离称之为自由行程 后制动踏板自由行程为10 20mm 如果自由行程不正确 按下述方法进行调整 1 松开后制动拉杆锁紧螺母 2 转动后制动器调节螺母 顺时针转动减少游隙 逆时针转动将增加自由行程 注意 如果后制动踏板行程过大无法调节时 说明后制动蹄片磨损已超过极限值 检查后制动蹄片的磨损情况 如果后制动蹄片的磨损已达到或超过了磨损极限 予以更换 46 2020 3 20 将驻车操纵手柄向上拉动 使棘爪与齿板相对移4 6个齿 检查可否把后轮刹住 若手柄空行程过大时 应调整至制动 调整钢丝绳时 拧松螺母 拉紧钢丝至合适位置 将螺母锁住 47 2020 3 20 钢板弹簧销衬套损坏后应及时更换 新车使用前或重新组装后 每行驶间隔200km 在承载的状态下检查U形螺栓 均匀地拧紧螺母 如此重复2 3次 使用中应注意检查减震器 如果有损坏或失效 应及时更换 定期对前叉柄管进行清理 48 2020 3 20 正确的使用轮胎气压 才能保证电动车行驶的舒适性 稳