張瑞民

電動(dòng)車控制系統(tǒng)包括控制器、轉(zhuǎn)把、剎車斷電、腳踏助力及輔助控制（如定速巡航）等，這里重點(diǎn)介紹前三者，因?yàn)檩o助控制較簡(jiǎn)單，即使失去輔助功能電動(dòng)車仍能行駛，故不贅述。

一、控制器

控制器是電動(dòng)車行駛的控制中心，它是根據(jù)轉(zhuǎn)把、助力、剎車斷電以及輔助控制的信號(hào)，來控制進(jìn)入電機(jī)電流的大小，即控制電動(dòng)車車速的大小?？刂破骶哂斜Ｗo(hù)功能，保護(hù)控制器中換相功率管，具有避免蓄電池過放電，以因某種故障或誤操作而引起的電子器件損傷時(shí)，電路根據(jù)反饋信號(hào)采取保護(hù)措施。

1.電動(dòng)車基本的保護(hù)功能

①制動(dòng)斷電。車把兩個(gè)剎把上分別安裝一個(gè)剎車斷電開關(guān)，這種開關(guān)有“閉合”和“斷開”兩種狀態(tài)。剎車時(shí)改變了原來的開關(guān)狀態(tài)，形成信號(hào)傳送到控制電路中，電路根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)出指令，立即切斷控制三極管的基極驅(qū)動(dòng)電流，使功率管截止，停止供電。因而，既保護(hù)了功率管本身，又保護(hù)了電動(dòng)機(jī)，也防止了電源的浪費(fèi)。

②欠壓保護(hù)。當(dāng)蓄電池放電最后階段，在負(fù)載狀態(tài)下，電源電壓已經(jīng)欠壓，儀表顯示電量不足。當(dāng)電源電壓已經(jīng)達(dá)到放電終了值時(shí)，電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器，保護(hù)電路按預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出指令，切斷電流以保護(hù)電子器件和電源。電動(dòng)車蓄電池虧電時(shí)，電動(dòng)車能夠行使一段路程，但靜止片刻，蓄電池電壓回升，又可短暫騎行，就是欠壓保護(hù)在起作用。

③過流保護(hù)。電流超限對(duì)控制器和電機(jī)等元器件都可能造成損傷，甚至燒毀。在設(shè)計(jì)控制器時(shí)，設(shè)定一定的最高電流，只要控制電路中超過這個(gè)限流值，經(jīng)過一定的延時(shí)，控制器即切斷電流。

④過載保護(hù)。過載保護(hù)和過電流保護(hù)意義相同，載重超限必然引起電流超限。如果沒有這種保護(hù)功能，首當(dāng)其沖的就是燒壞開關(guān)功率管，只要無刷控制器功率管燒毀一只，變成兩相供電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)即變得無力，騎行者立即可以感覺到行駛異常，若繼續(xù)騎行，接著就燒毀第2個(gè)、第3個(gè)功率管。若有兩相功率管不工作，電動(dòng)機(jī)即停止運(yùn)行，無刷電機(jī)則失去控制功能。控制器在電動(dòng)車中屬較貴重的關(guān)鍵部件之一，因此，由過載引起的過電流是很危險(xiǎn)的。

⑤限速保護(hù)。電動(dòng)自行車車速超過某一預(yù)定值時(shí)，電路停止供電不予助力。設(shè)計(jì)時(shí)額定轉(zhuǎn)速就已經(jīng)設(shè)定，電動(dòng)車只能在不超過這個(gè)速度的狀態(tài)下運(yùn)行，一旦超過此速度，電動(dòng)車轉(zhuǎn)把便會(huì)失去控制作用。

2.控制器的主要故障

①電動(dòng)車不能行駛或無力；

②調(diào)速信號(hào)失靈；

③電動(dòng)車達(dá)不到設(shè)計(jì)最高速度；

④電動(dòng)車行駛有時(shí)正常，有時(shí)不正常；

⑤空轉(zhuǎn)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，騎行時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)；

⑥電機(jī)抖動(dòng)無力。

3.故障排除方法

①萬用表檢查法。對(duì)于無刷電機(jī)來講，首先檢查控制器處正負(fù)極間有無電壓，若無電壓，需查明原因。若有電壓，可用萬用表電壓檔檢查霍爾五線紅與黑之間的電壓是否是5V，若沒有5V電壓，說明控制器損壞；若有，需進(jìn)一步檢查其余藍(lán)、綠、黃與黑線間的電壓，將黑表筆接到細(xì)黑線插孔處不動(dòng)，將紅表筆分別接藍(lán)、綠、黃插孔，接到每一個(gè)插孔時(shí)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，表上顯示電壓應(yīng)在0～5V之間變化，否則，說明控制器、電機(jī)霍爾損壞或相應(yīng)線路有故障；關(guān)閉電源開關(guān)，斷開霍爾五線插接器，打開電源開關(guān)，分別測(cè)量黑與藍(lán)、綠、黃之間的電壓，應(yīng)分別顯示5V，否則為控制器損壞。其次，檢查控制器上的轉(zhuǎn)把三線信號(hào)，關(guān)閉電源開關(guān)，斷開控制器上紅、綠（有的是藍(lán)或黃）、黑（有時(shí)是黃）插接器，測(cè)量紅與綠或紅與黑之間的電壓應(yīng)為5V左右，綠與黑之間的電壓為0V，否則，控制器損壞。有刷、無刷都采用該方法。

②專用儀器檢查法。使用專用儀器測(cè)量控制器，對(duì)照儀器使用說明，如有異常，證明控制器損壞。這種儀器電動(dòng)車配件批發(fā)部有售，價(jià)格在50～60元/只。適應(yīng)于無刷電機(jī)。

③換件試驗(yàn)法。更換一個(gè)新控制器試驗(yàn)，若恢復(fù)正常，則是控制器故障，否則不是。因?yàn)榭刂破鞅Ｐ奁诙酁橐荒?，不要存放，存放?huì)縮短保修期，一般情況下，確定控制器損壞之后，才進(jìn)行購(gòu)買、更換。

故障預(yù)防：涉水時(shí)不能淹沒，盡量避免控制器進(jìn)水、振動(dòng)，保持足夠的散熱條件，避免超負(fù)荷行駛。

二、轉(zhuǎn)把

轉(zhuǎn)把的故障類型是損壞、接線不良或斷路等。其表現(xiàn)是轉(zhuǎn)把失靈、電機(jī)以固定速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.故障排除方法

①換件試驗(yàn)法。如果懷疑轉(zhuǎn)把有故障，可更換一個(gè)轉(zhuǎn)把實(shí)驗(yàn)，若故障排除，說明轉(zhuǎn)把損壞。若故障仍然存在，需要進(jìn)一步檢查。

②轉(zhuǎn)把信號(hào)測(cè)量法。關(guān)閉電源開關(guān)，斷開轉(zhuǎn)把附近的三線，特別不要使三線接觸（接觸可燒壞控制器），然后打開電源開關(guān)，測(cè)量通往控制器的轉(zhuǎn)把信號(hào)線中紅與綠和紅與黑之間的電壓，其值應(yīng)在5V左右，黑與綠間的電壓為0V，控制器輸送至轉(zhuǎn)把處信號(hào)正常；若紅與綠和紅與黑的電壓值相差較大，或綠與黑之間有大于0V的電壓值，都證明信號(hào)不正確，可能控制器損壞。

③儀器測(cè)量法。“修車寶”檢測(cè)轉(zhuǎn)把：從轉(zhuǎn)把處斷開轉(zhuǎn)把三線與修車寶上轉(zhuǎn)把檢測(cè)線連接，接通修車寶電源，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把，如不正常，可能是線路斷路、線路接觸不良或轉(zhuǎn)把損壞。

2.預(yù)防

盡量避免雨水進(jìn)入轉(zhuǎn)把，防止強(qiáng)力沖擊轉(zhuǎn)把。

三、剎車斷電

1.剎車斷電故障現(xiàn)象與原因：剎車斷電故障表現(xiàn)為電動(dòng)車不能行駛、剎車之后不斷電。原因是剎車斷電開關(guān)總是處于接通狀態(tài)。

2.故障檢查與排除：

①電動(dòng)車不能行使。最簡(jiǎn)單而有效的方法是，斷開左、右剎把或腳剎上的剎車斷電線路，若電動(dòng)車能夠行使，證明開關(guān)損壞；若電動(dòng)車仍然不動(dòng)，說明不是斷電剎車開關(guān)的故障。對(duì)兩線剎把開關(guān)來說，也可使用萬用表蜂鳴器檔測(cè)量，斷開剎把附近剎車斷電開關(guān)的兩線，剎把在剎車狀態(tài)下，如果蜂鳴器響，電阻接近“0”，說明開關(guān)能夠接通；在非剎車狀態(tài)下，蜂鳴器不響，電阻值為1，說明開關(guān)不通。只要?jiǎng)x車斷電開關(guān)存在“接通”和“不通”兩種狀態(tài)，就說明斷電剎車開關(guān)是好的，否則，開關(guān)損壞。三線剎把開關(guān)是霍爾傳感器式，三線中紅色線是5V正極，黑色線是5V負(fù)極，第三根線是剎車信號(hào)輸出線。三線斷電剎車開關(guān)應(yīng)用極少，故改用兩線剎車開關(guān)時(shí)需要改接線路，即將兩線剎車斷電開關(guān)的兩線接到紅線和第三線上，去掉黑線不接。

排除的方法是更換剎把或剎車斷電開關(guān)，若一時(shí)無配件可更換而又應(yīng)急使用時(shí)，可使剎車斷電開關(guān)兩線斷開，電動(dòng)車即可行駛。但這樣使用只是應(yīng)急，很不安全，盡量不要采用。

②無剎車斷電。一是開關(guān)損壞。剎車斷電開關(guān)不能接通。二是線路斷路或接觸不良。開關(guān)至控制器處線路有斷路或接觸不良之處。三是控制器損壞。對(duì)此，應(yīng)根據(jù)不同情況對(duì)癥處理。

四、腳踏助力

腳踏助力與轉(zhuǎn)把的工作原理是一樣的，都是霍爾感應(yīng)式，只是將轉(zhuǎn)把的兩個(gè)磁鋼變成了圓盤上均勻分布的小磁鋼。它的故障類型是踏動(dòng)腳蹬無助力或腳蹬自行轉(zhuǎn)動(dòng)使電動(dòng)車加速行駛。

故障類型：不助力。故障原因一般是圓盤不能靠近霍爾傳感器或損壞；牽動(dòng)電動(dòng)車前進(jìn)時(shí)，是由于鏈條帶動(dòng)磁感應(yīng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，迅猛自動(dòng)向前加速。至于助力方面的其他部位，一般不出現(xiàn)故障。排除方法是：不助力時(shí)，設(shè)法使圓盤盡量均勻靠近霍爾傳感器或更換傳感器；前進(jìn)速度過快時(shí)，用煤油清洗飛輪即可排除。預(yù)防措施是前者需經(jīng)常檢查圓盤與霍爾的間隙，后者經(jīng)常清潔飛輪上的油污。

五、輔助控制

包括定速行駛、行駛模式轉(zhuǎn)換等只有兩根線，不是開關(guān)損壞就是線路有問題，需檢查開關(guān)和線路確定故障原因。