电动车电源系统的维护与保养（二）

张瑞民

电动车控制系统包括控制器、转把、刹车断电、脚踏助力及辅助控制（如定速巡航）等，这里重点介绍前三者，因为辅助控制较简单，即使失去辅助功能电动车仍能行驶，故不赘述。

一、控制器

控制器是电动车行驶的控制中心，它是根据转把、助力、刹车断电以及辅助控制的信号，来控制进入电机电流的大小，即控制电动车车速的大小。控制器具有保护功能，保护控制器中换相功率管，具有避免蓄电池过放电，以因某种故障或误操作而引起的电子器件损伤时，电路根据反馈信号采取保护措施。

1.电动车基本的保护功能

①制动断电。车把两个刹把上分别安装一个刹车断电开关，这种开关有“闭合”和“断开”两种状态。刹车时改变了原来的开关状态，形成信号传送到控制电路中，电路根据预设程序发出指令，立即切断控制三极管的基极驱动电流，使功率管截止，停止供电。因而，既保护了功率管本身，又保护了电动机，也防止了电源的浪费。

②欠压保护。当蓄电池放电最后阶段，在负载状态下，电源电压已经欠压，仪表显示电量不足。当电源电压已经达到放电终了值时，电压取样电阻将分流信息馈入比较器，保护电路按预先设定的程序发出指令，切断电流以保护电子器件和电源。电动车蓄电池亏电时，电动车能够行使一段路程，但静止片刻，蓄电池电压回升，又可短暂骑行，就是欠压保护在起作用。

③过流保护。电流超限对控制器和电机等元器件都可能造成损伤，甚至烧毁。在设计控制器时，设定一定的最高电流，只要控制电路中超过这个限流值，经过一定的延时，控制器即切断电流。

④过载保护。过载保护和过电流保护意义相同，载重超限必然引起电流超限。如果没有这种保护功能，首当其冲的就是烧坏开关功率管，只要无刷控制器功率管烧毁一只，变成两相供电后电动机运转即变得无力，骑行者立即可以感觉到行驶异常，若继续骑行，接着就烧毁第2个、第3个功率管。若有两相功率管不工作，电动机即停止运行，无刷电机则失去控制功能。控制器在电动车中属较贵重的关键部件之一，因此，由过载引起的过电流是很危险的。

⑤限速保护。电动自行车车速超过某一预定值时，电路停止供电不予助力。设计时额定转速就已经设定，电动车只能在不超过这个速度的状态下运行，一旦超过此速度，电动车转把便会失去控制作用。

2.控制器的主要故障

①电动车不能行驶或无力；

②调速信号失灵；

③电动车达不到设计最高速度；

④电动车行驶有时正常，有时不正常；

⑤空转能够连续运转，骑行时不能转动；

⑥电机抖动无力。

3.故障排除方法

①万用表检查法。对于无刷电机来讲，首先检查控制器处正负极间有无电压，若无电压，需查明原因。若有电压，可用万用表电压档检查霍尔五线红与黑之间的电压是否是5V，若没有5V电压，说明控制器损坏；若有，需进一步检查其余蓝、绿、黄与黑线间的电压，将黑表笔接到细黑线插孔处不动，将红表笔分别接蓝、绿、黄插孔，接到每一个插孔时，缓慢转动电机，表上显示电压应在0～5V之间变化，否则，说明控制器、电机霍尔损坏或相应线路有故障；关闭电源开关，断开霍尔五线插接器，打开电源开关，分别测量黑与蓝、绿、黄之间的电压，应分别显示5V，否则为控制器损坏。其次，检查控制器上的转把三线信号，关闭电源开关，断开控制器上红、绿（有的是蓝或黄）、黑（有时是黄）插接器，测量红与绿或红与黑之间的电压应为5V左右，绿与黑之间的电压为0V，否则，控制器损坏。有刷、无刷都采用该方法。

②专用仪器检查法。使用专用仪器测量控制器，对照仪器使用说明，如有异常，证明控制器损坏。这种仪器电动车配件批发部有售，价格在50～60元/只。适应于无刷电机。

③换件试验法。更换一个新控制器试验，若恢复正常，则是控制器故障，否则不是。因为控制器保修期多为一年，不要存放，存放会缩短保修期，一般情况下，确定控制器损坏之后，才进行购买、更换。

故障预防：涉水时不能淹没，尽量避免控制器进水、振动，保持足够的散热条件，避免超负荷行驶。

二、转把

转把的故障类型是损坏、接线不良或断路等。其表现是转把失灵、电机以固定速度运转。

1.故障排除方法

①换件试验法。如果怀疑转把有故障，可更换一个转把实验，若故障排除，说明转把损坏。若故障仍然存在，需要进一步检查。

②转把信号测量法。关闭电源开关，断开转把附近的三线，特别不要使三线接触（接触可烧坏控制器），然后打开电源开关，测量通往控制器的转把信号线中红与绿和红与黑之间的电压，其值应在5V左右，黑与绿间的电压为0V，控制器输送至转把处信号正常；若红与绿和红与黑的电压值相差较大，或绿与黑之间有大于0V的电压值，都证明信号不正确，可能控制器损坏。

③仪器测量法。“修车宝”检测转把：从转把处断开转把三线与修车宝上转把检测线连接，接通修车宝电源，转动转把，如不正常，可能是线路断路、线路接触不良或转把损坏。

2.预防

尽量避免雨水进入转把，防止强力冲击转把。

三、刹车断电

1.刹车断电故障现象与原因：刹车断电故障表现为电动车不能行驶、刹车之后不断电。原因是刹车断电开关总是处于接通状态。

2.故障检查与排除：

①电动车不能行使。最简单而有效的方法是，断开左、右刹把或脚刹上的刹车断电线路，若电动车能够行使，证明开关损坏；若电动车仍然不动，说明不是断电刹车开关的故障。对两线刹把开关来说，也可使用万用表蜂鸣器档测量，断开刹把附近刹车断电开关的两线，刹把在刹车状态下，如果蜂鸣器响，电阻接近“0”，说明开关能够接通；在非刹车状态下，蜂鸣器不响，电阻值为1，说明开关不通。只要刹车断电开关存在“接通”和“不通”两种状态，就说明断电刹车开关是好的，否则，开关损坏。三线刹把开关是霍尔传感器式，三线中红色线是5V正极，黑色线是5V负极，第三根线是刹车信号输出线。三线断电刹车开关应用极少，故改用两线刹车开关时需要改接线路，即将两线刹车断电开关的两线接到红线和第三线上，去掉黑线不接。

排除的方法是更换刹把或刹车断电开关，若一时无配件可更换而又应急使用时，可使刹车断电开关两线断开，电动车即可行驶。但这样使用只是应急，很不安全，尽量不要采用。

②无刹车断电。一是开关损坏。刹车断电开关不能接通。二是线路断路或接触不良。开关至控制器处线路有断路或接触不良之处。三是控制器损坏。对此，应根据不同情况对症处理。

四、脚踏助力

脚踏助力与转把的工作原理是一样的，都是霍尔感应式，只是将转把的两个磁钢变成了圆盘上均匀分布的小磁钢。它的故障类型是踏动脚蹬无助力或脚蹬自行转动使电动车加速行驶。

故障类型：不助力。故障原因一般是圆盘不能靠近霍尔传感器或损坏；牵动电动车前进时，是由于链条带动磁感应圆盘转动，迅猛自动向前加速。至于助力方面的其他部位，一般不出现故障。排除方法是：不助力时，设法使圆盘尽量均匀靠近霍尔传感器或更换传感器；前进速度过快时，用煤油清洗飞轮即可排除。预防措施是前者需经常检查圆盘与霍尔的间隙，后者经常清洁飞轮上的油污。

五、辅助控制

包括定速行驶、行驶模式转换等只有两根线，不是开关损坏就是线路有问题，需检查开关和线路确定故障原因。