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電動車控製器

發布日期:2018-07-03 作者: 點擊:

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單麵板由三層結構所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。常見於LED照明產品。有正反兩麵,白色的一麵是焊接LED引腳的,另一麵呈現鋁本色,一般會塗抹導熱凝漿後與導熱部分接觸。目前還有陶瓷基板等等。

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單麵板由三層結構所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。用於高端使用的也有設計為雙麵板,結構為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數應用為多層板,可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

LED鋁基板就是PCB,也是印刷線路板的意思,隻是線路板的材料是鋁合金,以前我們一般的線路板的材料是玻纖,但因為LED發熱較大,所以LED燈具用的線路板一般是鋁基板,能夠導熱快,其他設備或電器類用的線路板還是玻纖板!

功率器件表麵貼裝在電路層,器件運行時所產生的熱量通過絕緣層快速傳導到金屬基層,然後由金屬基層將熱量傳遞出去,從而實現對器件的散熱。與傳統的FR-4 比,鋁基板能夠將熱阻降至最低,使鋁基板具有極好的熱傳導性能;與厚膜陶瓷電路相比,它的機械性能又極為優良。

此外,鋁基板還有如下獨特的優勢:

符合RoHs 要求;

更適應於 SMT 工藝;

在電路設計方案中對熱擴散進行極為有效的處理,從而降低模塊運行溫度,延長使用壽命,提高功率密度和可靠性;

減少散熱器和其它硬件(包括熱界麵材料)的裝配,縮小產品體積,降低硬件及裝配成本;將功率電路和控製電路最優化組合;

取代易碎的陶瓷基板,獲得更好的機械耐久力。

電動車控製器應該是兼顧蓄電池及電機的實際使用情況進行綜合設計,應充分考慮蓄電池、控製器、電機三者之間的關係,將它們作為一個綜合的係統來設計,從而得到更為理想的電動車控製器。而不應該是市售的隻要具有無級調速,刹車斷電、軟啟動……等功能的電動車調速器。針對電動自行車實際使用情況,我們對無刷電動自行車控製器的設計進行了改進,增設了如下的功能:

一、使電動車控製器具有輸出端短路保護功能

本控製器可以實現輸出端直接短路保護,即使在電機處於最高轉速行動時(此時往往輸出最高電壓)直接短路控製器輸出端,控製器也能很可靠的保護。在保護時電路自動降低了輸出電流,以保護蓄電池的安全,此時電流約為0.3A,並隨時檢測輸出端狀態,當輸出端故障排除後,控製器能自動恢複正常控製,具有自恢複功能,從而控製器具有自保護能力,提高了控製器和蓄電池的安全程度,也提高了對電機本身故障的耐受程度。針對電動自行車使用實際情況,出現堵轉是可能出現的工況之一,如控製器能對輸出端短路進行可靠保護,那麽在電機堵轉條件下,控製器同樣可以進行保護,並可保護電機及蓄電池的安全。如果隻具有限流功能的控製器,此時將輸出大電流(如限流14A),這些使蓄電池(容量為12AH)處於大電流放電狀態下(14A),將影響蓄電池的使用壽命。另外,大電流流經電機繞組,時間一長,將使電機溫升上升,導致繞組絕緣老化,輕則影響電機壽命,重則燒毀電機。

二、采用雙閉環控製係統

控製器采用雙閉環控製係統(無刷:轉速/電流雙閉環,有刷:電壓/電流雙閉環),由於電流環存在,可以實現對電流的限幅,即可以保護電動車在處於各種正常運行情況下最大電流輸出值不會超出設定的電流限幅值,實現自動限流,這樣在任何運行情況下,蓄電池均不會出現超過設定值電流的放電過程,保證了蓄電池的安全。另外由於雙閉環的配合作用,可以使電機實現最理想的啟動過程和加速過程,使蓄電池的電流得到有效的利用,從而可以增加電動自行車的行駛裏程。而市售控製器由於是單閉環控製係統,並依靠MC33035(MC33033)芯片的限流作用,所以在啟動和加速時經常會出現控製器大電流輸出至限流保護的運行狀態。

三、欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較

市麵上有的控製器隻具有欠壓保護功能,即當蓄電池電壓低於某一電壓值後(如32V)封鎖控製器不工作,這容易使用戶利用蓄電池的回升電壓工作(即蓄電池停止放電後,蓄電池電壓會回升2~3v),從而造成蓄電池過放電。本控製器欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較,這樣可以有效地避免了蓄電池回升電壓的使用。

按上述改進設計的有刷、無刷電動車控製器,經各種負載情況,各種路況實際行駛考驗,證明其具有很高的可靠性。在堵轉運行和輸出端直接短路情況下均可實現可靠的保護,提高了無刷電動自行車控製器在實際運行時的可靠程度,改進後的控製器完全可以實現減少控製器的故障率,降低車輛返修率的目的。另外,由於電流環的作用,並可相對於一般市麵上用的控製器可延長續駛距離近10%,行駛過程中有頻繁加減速、反複上下坡時,電流環作用的效果更加明顯。






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