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    電動車故障維修大全(五)
    電動車故障維修大全(五)
    當前位置: > 學校動態更新時間:2015-02-01 15:14:52主題:電動車故障維修大全(五) 圍觀:

    第二章 電池
    第一節電池的內部構造
    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)正負極板
    正極板或負極板是由活性物質、導電材料及一定的添加劑等所組成,正負極板主要是起成流反應和導電的作用,它們是電能和化學能互相轉換的關鍵部件之一,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,它參與化學反應并起保證正、負板板間的離子導電作用,在電池工作后的充電反應過程中,硫酸又產生出來,恢復電解液原來的濃度,所以,它能始終保持正負極板間的離子導電作用。
    3)隔板
    隔板的主要作用是防止正、負極板上的活性物質直接接觸而造成短路。隔板既要防止正、負極上的活性物質直接接觸而短路,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體,又是離子的良導體,符合這種條件,才能在電池內部履行隔離的功能。
    4)電池槽
    電池槽主要起盛裝極群和電解液的作用,因為鉛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械性能強、絕緣性能好、耐振好、抗沖擊、能經受溫度變化,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為PbO2,負極活性物質為多孔狀(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,把化學能轉化成電能;蓄電池充電時,正極上的PbS04生成PbO2,負極上的PbS04生成海綿狀Pb,用時生成H2SO4,從而把電能轉化成化學能儲存起來。
    根據澳柯瑪電動車產品及零部件的“三包”規定:蓄電池在一年之內出現“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,達到額定容量的60%,三包有效期不重新計算。
    第二節蓄電池的檢測
    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,并將其數值記下,同時記下放電的時間,調整電阻絲使電流表指針指在5A上。
    2)在放電過程中應保持電流表始終在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、電池內部斷路
    有的電池內部斷路,表現為電池有電壓無電流,整車有電、電機不轉,如更換一組新電池后,整車正常,則是電池的問題。
    三、充電器綠燈不轉換
    充電時充電器綠燈不轉換,空載時充電器綠燈亮,則一般情況是電池內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,向電池內注入適量專用補充液(5ml~8ml),充電6-10小時即可轉換。
    四、電動車續行里程短
    1)檢測電池是否有問題,如無問題則檢測下一項。
    2)檢測整車空載電流和運行電流是否過大,空載電流不應超過1.2安培,運行電流在載重75kg,時速20km/h,平坦水泥或柏油路面行駛時不應大于7.5安培,如出現上述情況則更換控制器或電機再次進行測試。
    3)如以上都沒有問題,則需要進行路試。
    五、確定電池質量的簡單方法
           1、低于市場平均批發價的電池堅決不賣,以成都目前為例,230元是一條線,低于這個價的產品,誰賣誰頭痛,可能有特例,但我們已經不敢冒這個險了,朋友們損失最大的就是這類產品導致的,廠家沒賺錢,出事就跑路或換名,我一朋友為此差點關門。
           2、沒經過2年以上的市場考驗的產品,如果吹得很神,堅決不賣,誰賣誰上當。
           3、沒有電動車廠家配車的電池堅決不賣,有種去蒙大廠吧。
           4、高價電池,如果不是大廠生產的,堅決不賣,出事我找誰去?
           5、改變國家標準尺寸的電池堅決不賣,肯定沒有生產許可證,遲早出事。
           6、5A放電,30秒時電壓高于12.68V的堅決不賣,90%以上是短命電池,有這個運氣我就去買彩票了。
          檢測電池的最簡單方法: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,質量越好。
    第三章 控制器
    第一節無刷控制器的線束功能及主要參數
    前期無刷控制器粗紅線、粗黑線為電源接口,現在新型無刷控制器還有一根小電流鎖線,一般為細紅線或細黃線,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極線相連。六芯塑料插接件為電機信號接口,細紅線為6.25-5伏的參考電源,細黑線為地線,細黃線、細綠線、細蘭線分別為三相霍爾信號線。
    九芯塑料插接件為轉把與剎把信號接口。
    細紅線:轉把與剎把共用正極線,與細黑線電壓為5-6伏。
    細黑線:轉把與剎把共用負極線,與細紅線電壓為5-6伏。
    細黃線:轉把調速信號線,與細黑線電壓為1-4.2或4.8伏。
    細紫線:剎把剎車斷電信號線,與細黑線電壓為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
    額定電壓36或48V
    欠壓保護值31.5±0.5或42±0.5V
    過流保護值12±1A或15±1A
    輔助電源5V或5.7V
    調速輸入電壓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,一般情況為細橙色,也有細紅色,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象。
    第二節工作原理及主要元件
    無刷控制器工作原理:無刷直流電機中的位置傳感器檢測轉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,控制功率管在轉子的適當位置導通或截止,從而控制各電樞繞組的電流 ,隨著轉子的位置改變按一定的順序進行換流,從而保證每個磁極下電流方向不變,實現了沒有電刷的無接觸式換向。
    當剎車、欠壓、過流發生時,MC33035的第七腳電壓由高變低,封鎖輸出,電機停轉。整流二極管,快恢復二極管等。

     

    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:具有單向導電性,正向測有數值,反向測為無窮大,常用的有穩壓二極管,開關二極管,
    4)三極管:在電路中起電流放大的作用,主要有7815、7805、9013等。
    5)場效應晶體管:功率管為RFP50N06。
    6)集成電路
    6.1)MC33035無刷直流電機控制器主控芯片。
    6.1.1)MC33035主控芯片各腳功能。
    6.1.2)1、2、24腳驅動上功率管,19、20、21腳驅動下功率管。
    6.1.3)第3腳控制電機正反轉。
    6.1.4)第4、5、6腳為電機霍爾信號輸入,電壓為6.25V。
    6.1.5)第7腳決定MC33035的狀態,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,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,產生PWM波,由第8腳提供電壓。
    6.1.9)第11腳調速信號輸入,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腳為電機相線電壓18V。
    6.3.6)第7腳為霍爾輸出信號,輸運到上功率管。
    6.3.7)第8腳為15V電壓。
    第三節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為轉把正極線、轉把負極線、轉把調速信號線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電源鎖,由控制器粗紅線進入后,先與第一個、第三個、第五個上功率管D腳相連,當功率管的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,功率管導通,電流流入粗蘭、粗黃、粗綠三相相線,為電機提供電流,通過下功率管流回電源負極。電源電流進入控制器后,大電流經功率管進入電機,小電流經電容C1和電阻R1濾波整流后,給7815三端穩壓器提供電源,經三端穩壓器穩壓后輸出15V工作電壓為MC33035、LM324、IRF2103轉把剎把提供電源。當霍爾元件檢測到轉子磁鋼的位置時,將信號傳輸到MC33035的第4、5、6腳,經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驅動器,由驅動器將電壓提升后輸送到6個功率管,來控制功率管的導通。當轉把轉動時,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腳進行脈寬調制后再與下三路霍爾信號混合,共同控制下功率管。當控制器內的一個功率管出故障時,整車表現為缺相或不轉,當一組相線的上下功率管同時被擊穿時表現為缺相異響或電機不轉或燒壞保險絲。
    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。
    2)將控制器與電機所有接線正確連接,在不通電的情況下,雙向轉動電機應無阻力,在通電的情況下雙向轉動電機,單向有均勻阻力為正常,若電機雙向有阻力或雙向無阻力為功率管損壞或其它故障。
    3)驅動器IRF2103燒壞。
    4)二極管或51Ω電阻壞。
    三、線路板無電流
    150Ω電阻壞。
    四、電機不轉
    1)三極管壞,上腳電壓為6.2V,如無則電機不轉。
    2)穩壓管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)轉把正極線與轉把信號線搭在一起
    3)轉把線附近的二極管燒壞
    4)轉把負極線接觸不良
    八、微短路
    接上控制器正、負極,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腳與負極導通
    3)如以上沒壞,則順序剪驅動器第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
    第一節 電機的分類及機械結構
    電動車用電機按照電機的通電形式來分,可分為有刷電機和無刷電機兩大類;
    按照電機總成的機械結構來分,一般分為有齒(電機轉速高,需要經過齒輪減速)和無齒(電機扭矩輸出不經過任何減速)兩大類;對于無刷電機而言,根據電機是否具有位置傳感器,又分為有位置傳感器無刷電機和無位置傳感器無刷電機,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為主。
    工作原理:有刷電機是由碳刷與換向器進行機械換向,無刷電機是靠霍爾元件感應信號由控制器完成電子換向。
    高速有刷電機的內部機械結構
    這種輪轂式電機由內置高速有刷電機芯、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屬于內輪子電機。
    低速有刷電機的內部機械結構
    這種輪轂式電機由碳刷、換相器、電機轉子、電機定子、電機軸、電機端蓋、軸承等部件組成,低速有刷無齒輪轂式電機屬于外轉子電機。
    高速無刷電機的內部機械結構
    這種輪轂式電機由內置高速無刷電機芯、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屬于內轉子電機。
    低速無刷電機的內部機械結構
    這種輪轂式電機由電機轉子、電機定子、電機軸、電機端蓋、軸承等部件組成,低速無刷無齒輪轂式電機屬于外轉子電機。
    第二節電機的連接
    有刷電機的連接方法
    有刷電機一般有正負兩根引線,紅線是電機正極線、黑線是電機負極線,如果將電機正負極線交換接線,只是會使電機反轉,一般不會損壞電機。
    無刷電機相角的判斷:
    無刷電機有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,排列順序為正反正者為120度相角電機,目前澳柯瑪公司所用新大洋無刷電機為60度相角電機,所用裕成無刷電機、東海無刷電機、一佳一無刷電機為120度相角電機。
    無刷電機的接線方法:
    無刷電機的霍爾元件有5根引線,分別是霍爾元件的公共電源正極細紅線,公共電源負極細黑線,細黃線、細蘭線、細綠線分別為霍爾信號A相、B相、C相信號輸出線。
    第三節電機故障的檢修
    一、磁鋼
    磁鋼為稀土永磁磁鋼,含釹、鐵、硼。
    有刷電機正極碳刷處所對的磁鋼外表面為S極,排列順序為SNS,如果電機磁鋼脫落,可按照極性SNS用哥倆好進行粘接。
    電機磁鋼在使用幾年后,會出現退磁現象,導致電機電流過大或電機發熱等。
    二、線圈
    180W有刷電機有線圈繞組39組、換向器39片、磁鋼10片。
    180W無刷電機有48個繞組、磁鋼16片,每片3槽線圈。
    240W大功率無刷電機有線組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,導致電機電流過大,電機發熱。
    三、霍爾元件
    正、負、信號線區分:正對有字的一面,左側是正極,中間是負極,右側是信號。
    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
    磁鋼脫落電機掃膛,將磁鋼及接合面的雜質清除干凈后,用哥倆好進行粘接。
    軸承壞,更換軸承。無刷電機霍爾壞,造成缺相,更換霍爾。軸向串動,加墊片進行調節。
    五、性能下降
    磁鋼退磁,扭力下降電流上升,更換磁鋼。
    有刷電機在使用幾年之后,運行電流開始上升功率下降,換向器積碳嚴重,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目細紗紙。
    六、有刷電機噪音過大或間歇性運轉
    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。有刷電機硅鋼片翹起、電機轉動受阻、電流大。
    七、無刷電機換霍爾
    應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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