第二章 電池
第一節(jié)電池的內(nèi)部構(gòu)造
目前電動車上使用的電源主要是鉛酸蓄電池，有的電動車已開始使用鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池及鋅空電池，因鉛酸電池價格便宜，材料來源豐富。技術(shù)和制造工藝比較成熟，是目前商品化電動車主要采用的電池。鉛酸蓄電池的組成部分：主要由正極板、負(fù)極板、隔板、蓄電池蓋、蓄電池槽、電解液（硫酸）、端子、限壓閥等組成。
1）正負(fù)極板
正極板或負(fù)極板是由活性物質(zhì)、導(dǎo)電材料及一定的添加劑等所組成，正負(fù)極板主要是起成流反應(yīng)和導(dǎo)電的作用，它們是電能和化學(xué)能互相轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件之一，是決定電池性能的主要部件。
2）電解液
電解液為一定密度的硫酸溶液，它參與化學(xué)反應(yīng)并起保證正、負(fù)板板間的離子導(dǎo)電作用，在電池工作后的充電反應(yīng)過程中，硫酸又產(chǎn)生出來，恢復(fù)電解液原來的濃度，所以，它能始終保持正負(fù)極板間的離子導(dǎo)電作用。
3）隔板
隔板的主要作用是防止正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)直接接觸而造成短路。隔板既要防止正、負(fù)極上的活性物質(zhì)直接接觸而短路，又要允許電解液中的離子能順利通過，所以隔板既是電子的不良導(dǎo)體，又是離子的良導(dǎo)體，符合這種條件，才能在電池內(nèi)部履行隔離的功能。
4）電池槽
電池槽主要起盛裝極群和電解液的作用，因?yàn)殂U酸蓄電池的極板很重，而電解液中的硫酸又具有腐蝕性。所以電池槽必須選擇機(jī)械性能強(qiáng)、絕緣性能好、耐振好、抗沖擊、能經(jīng)受溫度變化，還能耐硫酸腐蝕的特殊材料。
5）鉛酸蓄電池的基本原理
鉛酸蓄電池的正極活性物質(zhì)為PbO2，負(fù)極活性物質(zhì)為多孔狀（海綿狀）Pb，蓄電池放電時，PbO2和Pb都生成PbS04,消耗H2SO4，對外放出電量，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；蓄電池充電時，正極上的PbS04生成PbO2，負(fù)極上的PbS04生成海綿狀Pb，用時生成H2SO4，從而把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來。
根據(jù)澳柯瑪電動車產(chǎn)品及零部件的“三包”規(guī)定：蓄電池在一年之內(nèi)出現(xiàn)“漏液、開裂或容量不足60%的（用放電儀測量），”重新配組。蓄電池重新配組后，達(dá)到額定容量的60%，三包有效期不重新計(jì)算。
第二節(jié)蓄電池的檢測
一、將電池充滿電后，按照下圖把電池、電流表、電阻絲連接好。
1）用萬用表測量每一塊電池的電壓，并將其數(shù)值記下，同時記下放電的時間，調(diào)整電阻絲使電流表指針指在5A上。
2）在放電過程中應(yīng)保持電流表始終在5A上，并每隔20分鐘測量一次電池電壓，同時記下測量值，單只電池電壓下降到10.5V時，放電時間不得低于84分鐘。
二、電池內(nèi)部斷路
有的電池內(nèi)部斷路，表現(xiàn)為電池有電壓無電流，整車有電、電機(jī)不轉(zhuǎn)，如更換一組新電池后，整車正常，則是電池的問題。
三、充電器綠燈不轉(zhuǎn)換
充電時充電器綠燈不轉(zhuǎn)換，空載時充電器綠燈亮，則一般情況是電池內(nèi)部缺水或缺稀硫酸所致，將電池上蓋打開后，旋下單向閥或安全閥，向電池內(nèi)注入適量專用補(bǔ)充液（5ml~8ml），充電6-10小時即可轉(zhuǎn)換。
四、電動車?yán)m(xù)行里程短
1）檢測電池是否有問題，如無問題則檢測下一項(xiàng)。
2）檢測整車空載電流和運(yùn)行電流是否過大，空載電流不應(yīng)超過1.2安培，運(yùn)行電流在載重75kg，時速20km/h,平坦水泥或柏油路面行駛時不應(yīng)大于7.5安培，如出現(xiàn)上述情況則更換控制器或電機(jī)再次進(jìn)行測試。
3）如以上都沒有問題，則需要進(jìn)行路試。
五、確定電池質(zhì)量的簡單方法
1、低于市場平均批發(fā)價的電池堅(jiān)決不賣，以成都目前為例，230元是一條線，低于這個價的產(chǎn)品，誰賣誰頭痛，可能有特例，但我們已經(jīng)不敢冒這個險了，朋友們損失 大的就是這類產(chǎn)品導(dǎo)致的，廠家沒賺錢，出事就跑路或換名，我一朋友為此差點(diǎn)關(guān)門。
2、沒經(jīng)過2年以上的市場考驗(yàn)的產(chǎn)品，如果吹得很神，堅(jiān)決不賣，誰賣誰上當(dāng)。
3、沒有電動車廠家配車的電池堅(jiān)決不賣，有種去蒙大廠吧。
4、高價電池，如果不是大廠生產(chǎn)的，堅(jiān)決不賣，出事我找誰去？
5、改變國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸的電池堅(jiān)決不賣，肯定沒有生產(chǎn)許可證，遲早出事。
6、5A放電，30秒時電壓高于12.68V的堅(jiān)決不賣，90%以上是短命電池，有這個運(yùn)氣我就去買彩票了。
檢測電池的 簡單方法：5A放電，30秒時電壓低于12.63，前3分種電壓不降反升，反升越多，質(zhì)量越好。
第三章 控制器
第一節(jié)無刷控制器的線束功能及主要參數(shù)
前期無刷控制器粗紅線、粗黑線為電源接口，現(xiàn)在新型無刷控制器還有一根小電流鎖線，一般為細(xì)紅線或細(xì)黃線，具體連接方式是：粗紅線與電源正極的一個接頭相連，小電流鎖線與電源正極的另一個通過電源鎖的橙色接頭相連，粗黑線直接與電源負(fù)極線相連。六芯塑料插接件為電機(jī)信號接口，細(xì)紅線為6.25-5伏的參考電源，細(xì)黑線為地線，細(xì)黃線、細(xì)綠線、細(xì)蘭線分別為三相霍爾信號線。
九芯塑料插接件為轉(zhuǎn)把與剎把信號接口。
細(xì)紅線：轉(zhuǎn)把與剎把共用正極線，與細(xì)黑線電壓為5-6伏。
細(xì)黑線：轉(zhuǎn)把與剎把共用負(fù)極線，與細(xì)紅線電壓為5-6伏。
細(xì)黃線：轉(zhuǎn)把調(diào)速信號線，與細(xì)黑線電壓為1-4.2或4.8伏。
細(xì)紫線：剎把剎車斷電信號線，與細(xì)黑線電壓為5-6伏，不剎車電壓為0時是剎車常斷電。
以上四種線的顏色與功能在所有控制器中都是一樣的（前期DY系列控制器除外）
在九芯塑料插接件中還有一種線為速度表速度信號線，一般為蘭色線，也有是咖啡色線。
無刷控制器的主要參數(shù)
額定電壓36或48V
欠壓保護(hù)值31.5±0.5或42±0.5V
過流保護(hù)值12±1A或15±1A
輔助電源5V或5.7V
調(diào)速輸入電壓1-4.2V或1-4.8V正向控制方式
斷電剎車輸入電子低電位
小電流線：小電流線都是與電源鎖橙色線相連的，一般情況為細(xì)橙色，也有細(xì)紅色，如果將小電流線與粗紅電源主線交換位置連接則將造成自放電現(xiàn)象。
第二節(jié)工作原理及主要元件
無刷控制器工作原理：無刷直流電機(jī)中的位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組的位置，并輸出霍爾信號到MC33035，使主控芯片MC33035在確定的相對位置上輸出六路控制信號，控制信號通過IR2103緩存，控制功率管在轉(zhuǎn)子的適當(dāng)位置導(dǎo)通或截止，從而控制各電樞繞組的電流 ，隨著轉(zhuǎn)子的位置改變按一定的順序進(jìn)行換流，從而保證每個磁極下電流方向不變，實(shí)現(xiàn)了沒有電刷的無接觸式換向。
當(dāng)剎車、欠壓、過流發(fā)生時，MC33035的第七腳電壓由高變低，封鎖輸出，電機(jī)停轉(zhuǎn)。整流二極管，快恢復(fù)二極管等。
無刷控制器主要元件
1）電阻：在電路中起降壓和分流作用，用R表示。
2）電容：在電路中起濾波作用，用C表示。
3）二極管：具有單向?qū)щ娦裕驕y有數(shù)值，反向測為無窮大，常用的有穩(wěn)壓二極管，開關(guān)二極管，
4）三極管：在電路中起電流放大的作用，主要有7815、7805、9013等。
5）場效應(yīng)晶體管：功率管為RFP50N06。
6）集成電路
6.1）MC33035無刷直流電機(jī)控制器主控芯片。
6.1.1）MC33035主控芯片各腳功能。
6.1.2）1、2、24腳驅(qū)動上功率管，19、20、21腳驅(qū)動下功率管。
6.1.3）第3腳控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
6.1.4）第4、5、6腳為電機(jī)霍爾信號輸入，電壓為6.25V。
6.1.5）第7腳決定MC33035的狀態(tài)，處于高電平時有輸出。過流，剎車，欠壓時第7腳處于低電平狀態(tài)，封鎖輸出。
6.1.6）第8腳為參考電壓，輸出6.25V。
6.1.7）第9腳接地。
6.1.8）第10腳振蕩器，產(chǎn)生PWM波，由第8腳提供電壓。
6.1.9）第11腳調(diào)速信號輸入，1.0-4.2或4.8V。
6.1.10）第11、12、13腳相連，11、12內(nèi)部連，12、13外部連。
6.1.11）第14、15、16腳接地。
6.1.12）第17腳為工作電壓24V由7824提供或工作電壓為15V。
6.1.13）第18腳為15V電壓。
6.1.14）第22腳決定120°、60°相角，接低電平為120°接高電平為60°。
6.1.15）第23腳接地。
6.2）LM324四運(yùn)算放大器，有刷控制器和充電器都用它作輔助控制器件。
6.2.1）第3腳正常情況下比第2腳電壓高，如低，則可能其前面的電阻壞，欠壓時第3腳電壓與第2腳相等。
6.2.2）第8腳為參考電壓6.25V，第4腳接地。
6.2.3）第2、3、4腳電壓分別是5V、5V、15V。
6.3）IRF2103驅(qū)動器（IR：國際整流公司）
6.3.1）第1腳為15V工作電壓。
6.3.2）第2、3腳為霍爾信號輸入線，電壓為0-5V。
6.3.3）第4腳為接地。
6.3-4）第5腳為0-15V輸出信號，輸送到功率管。
6.3.5）第6腳為電機(jī)相線電壓18V。
6.3.6）第7腳為霍爾輸出信號，輸運(yùn)到上功率管。
6.3.7）第8腳為15V電壓。
第三節(jié)無刷控制器工作路線圖
無刷控制器工作路線圖（以36V裕成無刷控制器線路板為例）
從線路板左側(cè)依次是：①GND霍爾信號地線②V+霍爾信號正極線③SA、SB、SC為霍爾信號線④SPV、GND、SPIN為轉(zhuǎn)把正極線、轉(zhuǎn)把負(fù)極線、轉(zhuǎn)把調(diào)速信號線⑤RP限速⑥BRK為剎車斷電信號線⑦SC速度表速度信號線⑧IOV為過流信號線⑨UN為欠壓信號電源電流經(jīng)電源鎖，由控制器粗紅線進(jìn)入后，先與第一個、第三個、第五個上功率管D腳相連，當(dāng)功率管的G腳有霍爾信號輸入時，電流由功率管D腳流向功率管的S腳，功率管導(dǎo)通，電流流入粗蘭、粗黃、粗綠三相相線，為電機(jī)提供電流，通過下功率管流回電源負(fù)極。電源電流進(jìn)入控制器后，大電流經(jīng)功率管進(jìn)入電機(jī)，小電流經(jīng)電容C1和電阻R1濾波整流后，給7815三端穩(wěn)壓器提供電源，經(jīng)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出15V工作電壓為MC33035、LM324、IRF2103轉(zhuǎn)把剎把提供電源。當(dāng)霍爾元件檢測到轉(zhuǎn)子磁鋼的位置時，將信號傳輸?shù)組C33035的第4、5、6腳，經(jīng)MC33035處理后，由1、2、24、19、20、21六腳輸出六路信號分別到三個IRF2103驅(qū)動器，由驅(qū)動器將電壓提升后輸送到6個功率管，來控制功率管的導(dǎo)通。當(dāng)轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動時，為控制器提供1.0V至4.2V或4.8V的電壓，此電壓信號傳到MC33035的第11腳，與第10腳進(jìn)行脈寬調(diào)制后再與下三路霍爾信號混合，共同控制下功率管。當(dāng)控制器內(nèi)的一個功率管出故障時，整車表現(xiàn)為缺相或不轉(zhuǎn)，當(dāng)一組相線的上下功率管同時被擊穿時表現(xiàn)為缺相異響或電機(jī)不轉(zhuǎn)或燒壞保險絲。
功率管好壞的測量：
用萬用表二極管測試檔，測控制器粗蘭、粗黃、粗綠三相線。萬用表的黑表筆接電源粗紅線，紅表筆分別接粗蘭、粗黃、粗綠，萬用表顯示值為500-600左右，若某相測試結(jié)果顯示為零或很小，則該相上功率管擊穿，若顯示很大為斷路；將萬用表的紅表筆接電源地線，黑表筆分別接三相線，萬用表顯示值應(yīng)為500-600左右，若顯示為零或很小，則該相的下功率管擊穿，若顯示很大，為功率管斷路。
第四節(jié)常見故障及原因分析
一、不斷電
1）三極管壞，無6.2V電壓。
2）剎車斷電信號線附近的二極管壞。
二、 缺相
1）用萬用表二極管檔測量，祥見第三節(jié)。
2）將控制器與電機(jī)所有接線正確連接，在不通電的情況下，雙向轉(zhuǎn)動電機(jī)應(yīng)無阻力，在通電的情況下雙向轉(zhuǎn)動電機(jī)，單向有均勻阻力為正常，若電機(jī)雙向有阻力或雙向無阻力為功率管損壞或其它故障。
3）驅(qū)動器IRF2103燒壞。
4）二極管或51Ω電阻壞。
三、線路板無電流
150Ω電阻壞。
四、電機(jī)不轉(zhuǎn)
1）三極管壞，上腳電壓為6.2V，如無則電機(jī)不轉(zhuǎn)。
2）穩(wěn)壓管7815壞，無15V輸出。
3）MC33035第4、5、6腳無6.2V電壓。
五、常斷電
1）三極管壞，無6.2V電壓。
2）剎車線上的二極管壞。
六、無欠壓
三極管上腳無6.2V電壓。
七、飛車
1）線路板銅皮破（MC33035與LM324之間）
2）轉(zhuǎn)把正極線與轉(zhuǎn)把信號線搭在一起
3）轉(zhuǎn)把線附近的二極管燒壞
4）轉(zhuǎn)把負(fù)極線接觸不良
八、微短路
接上控制器正、負(fù)極，打開直流電源若電流顯示為0.2A以上，則為“微短路”
1）大電容壞
2）7815壞，15V腳與負(fù)極導(dǎo)通
3）如以上沒壞，則順序剪驅(qū)動器第4腳，剪一個量一個，如不能排除，則剪掉MC33035第17腳（15V）再量
第四章 電機(jī)
第一節(jié) 電機(jī)的分類及機(jī)械結(jié)構(gòu)
電動車用電機(jī)按照電機(jī)的通電形式來分，可分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)兩大類；
按照電機(jī)總成的機(jī)械結(jié)構(gòu)來分，一般分為有齒（電機(jī)轉(zhuǎn)速高，需要經(jīng)過齒輪減速）和無齒（電機(jī)扭矩輸出不經(jīng)過任何減速）兩大類；對于無刷電機(jī)而言，根據(jù)電機(jī)是否具有位置傳感器，又分為有位置傳感器無刷電機(jī)和無位置傳感器無刷電機(jī)，目前市場中以三位置傳感器.三相線圈工作模式的無刷電機(jī)為主。
工作原理：有刷電機(jī)是由碳刷與換向器進(jìn)行機(jī)械換向，無刷電機(jī)是靠霍爾元件感應(yīng)信號由控制器完成電子換向。
高速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)
這種輪轂式電機(jī)由內(nèi)置高速有刷電機(jī)芯、減速齒輪組，超越離合器、輪轂端蓋等部件組成，高速有刷有齒輪轂式電機(jī)屬于內(nèi)輪子電機(jī)。
低速有刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)
這種輪轂式電機(jī)由碳刷、換相器、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成，低速有刷無齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
高速無刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)
這種輪轂式電機(jī)由內(nèi)置高速無刷電機(jī)芯、行星摩擦滾子、超越離合器、輸出法蘭、端蓋、輪轂外殼等部件組成，高速無刷有齒輪轂電機(jī)屬于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。
低速無刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)
這種輪轂式電機(jī)由電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)軸、電機(jī)端蓋、軸承等部件組成，低速無刷無齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
第二節(jié)電機(jī)的連接
有刷電機(jī)的連接方法
有刷電機(jī)一般有正負(fù)兩根引線，紅線是電機(jī)正極線、黑線是電機(jī)負(fù)極線，如果將電機(jī)正負(fù)極線交換接線，只是會使電機(jī)反轉(zhuǎn)，一般不會損壞電機(jī)。
無刷電機(jī)相角的判斷：
無刷電機(jī)有60度相角和120度相角之分，霍爾元件排列順序（有字一面為正，無字一面為反）為正正正或反反反者是60度相角電機(jī)，排列順序?yàn)檎凑邽?20度相角電機(jī)，目前澳柯瑪公司所用新大洋無刷電機(jī)為60度相角電機(jī)，所用裕成無刷電機(jī)、東海無刷電機(jī)、一佳一無刷電機(jī)為120度相角電機(jī)。
無刷電機(jī)的接線方法：
無刷電機(jī)的霍爾元件有5根引線，分別是霍爾元件的公共電源正極細(xì)紅線，公共電源負(fù)極細(xì)黑線，細(xì)黃線、細(xì)蘭線、細(xì)綠線分別為霍爾信號A相、B相、C相信號輸出線。
第三節(jié)電機(jī)故障的檢修
一、磁鋼
磁鋼為稀土永磁磁鋼，含釹、鐵、硼。
有刷電機(jī)正極碳刷處所對的磁鋼外表面為S極，排列順序?yàn)镾NS，如果電機(jī)磁鋼脫落，可按照極性SNS用哥倆好進(jìn)行粘接。
電機(jī)磁鋼在使用幾年后，會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，導(dǎo)致電機(jī)電流過大或電機(jī)發(fā)熱等。
二、線圈
180W有刷電機(jī)有線圈繞組39組、換向器39片、磁鋼10片。
180W無刷電機(jī)有48個繞組、磁鋼16片，每片3槽線圈。
240W大功率無刷電機(jī)有線組36組、磁鋼40片。
線圈的主要問題是漆包線脫落造成線圈短路，導(dǎo)致電機(jī)電流過大，電機(jī)發(fā)熱。
三、霍爾元件
正、負(fù)、信號線區(qū)分：正對有字的一面，左側(cè)是正極，中間是負(fù)極，右側(cè)是信號。
測量好壞：用二極管檔，紅筆接紅線，黑筆接黃、蘭、綠、信號線及黑線，萬用表顯示900以上。用二極管檔紅筆接黑線，黑筆接黃、蘭、綠，電壓為600-800之間，黑筆接正極，電壓為無窮大。也可以給電機(jī)通電，檢測霍爾信號電壓是否在0-5V或0-6.25V之間變化。
四、異響
磁鋼脫落電機(jī)掃膛，將磁鋼及接合面的雜質(zhì)清除干凈后，用哥倆好進(jìn)行粘接。
軸承壞，更換軸承。無刷電機(jī)霍爾壞，造成缺相，更換霍爾。軸向串動，加墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)。
五、性能下降
磁鋼退磁，扭力下降電流上升，更換磁鋼。
有刷電機(jī)在使用幾年之后，運(yùn)行電流開始上升功率下降，換向器積碳嚴(yán)重，處理措施為打磨換向器表面，清除縫隙中的積碳，打磨換向器時用800目至1000目細(xì)紗紙。
六、有刷電機(jī)噪音過大或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)
磁鋼脫落磁場弱，磁鋼退磁，電流大，力小。碳刷和換向器接觸不好，碳刷磨損，碳刷處彈簧彈力下降。繞組損壞，如電流過大造成絕緣層損壞。有刷電機(jī)硅鋼片翹起、電機(jī)轉(zhuǎn)動受阻、電流大。
七、無刷電機(jī)換霍爾
應(yīng)盡量更換同型號的三個霍爾焊接時速度要快，防止局部受熱損壞。A、 B膠粘牢霍爾
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