一、控制器與保護功能 （一）控制器簡介 簡略地講控制器是由周邊器件和主晶元（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執行、採樣等，它們是電阻、感測器、橋式開關電路，以及輔助單片機或專用集成電路完成控制過程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的解碼器、鋸齒波發生器和脈寬調製功能電路以及能使開關電路功率管導通或截止、通過方波控制功率管的的導通時間以控制電機轉速的驅動電路、輸入輸出埠等集成在一起，而構成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出現的高技術產品。 控制器的設計品質、特性、所採用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等，直接關係到整車的性能和運行狀態，也影響控制器本身性能和效率。不同品質的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態的電池，有時也會在續駛能力上顯示出較大差別。 （二）控制器的型式 目前，電動自行車所採用的控制器電路原理基本相同或接近。 有刷和無刷直流電機大都採用脈寬調製的PWM控制方法調速，只是選用驅動電路、集成電路、開關電路功率晶體管和某些相關功能上的差別。元器件和電路上的差異，構成了控制器性能上的不大相同。控制器從結構上分兩種，我們把它稱為分離式和整體式。 2、一體式 控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精緻的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數量不等的小孔，孔徑4~5mm，外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量。 （三）控制器的保護功能 保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因某種故障或誤操作而導致的可能引起的損傷等故障出現時，電路根據反饋信號採取的保護措施。電動自行車基本的保護功能和擴展功能如下： 1、制動斷電 電動自行車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關。當制動時，開關被推押閉合或被斷開，而改變了原來的開關狀態。這個變化形成信號傳送到控制電路中，電路根據預設程序發出指令，立即切斷基極驅動電流，使功率截止，停止供電。因而，既保護了功率管本身，又保護了電動機，也防止了電源的浪費。 3、過流保護 電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷，甚至燒毀，這是絕對應當避免的。控制電路中，必須具備這種過電流的保護功能，在過流時經過一定的延時即切斷電流。 4、過載保護 過載保護和過電流保護是相同的，載重超限必然引起電流超限。電動自行車說明書上都特別註明載重能力，但有的騎行者或未注意這一點，或抱著試一下的心理故意超載。如果沒有這種保護功能，不一定在哪個環節上引起損傷，但首當其衝的就是開關功率管，只要無刷控制器功率管燒毀一隻，變成兩相供電后電動機運轉即變得無力，騎行者立即可以感覺到脈動異常；若繼續騎行，接著就燒毀第2個、第3個功率管。有兩相功率管不工作，電動機即停止運行，有刷電機則失去控制功能。因此，由過載引起的過電流是很危險的。但只要有過電流保護，載重超限后電路自動切斷電源，因超載而引起的一系列後果都可以避免。 5、欠速保護 仍然屬於過流保護範疇，是為不具備0速起步功能的無刷控制系統而設置， 6、限速保護 是助力型電動自行車獨有的設計控制程序。車速超過某一預定值時，電路停止供電不予助力。對電動型電動自行車而言，統一規疾車速為20km/h，車用電動機在設計時，額定轉速就已經設定好了，控制電路也已經設好。電動自行車只能在不超過這個速度狀態下運行。 控制器的位置不會影響到性能，主要視設計者的意圖。但有幾項原則：（1）在運行操作允許時；（2）在整體布置允許時；（3）在線路布設要求時；（4）在配套設施要求時。
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