此车起初尚可通过转动几下钥匙恢复正常工作。现在失电后试着转动钥匙,车子始终不能恢复正常(电压指示表虽然恢复有电压指示,但转动调速手柄,轮毂电机却不能转)。
先用酒精清洗钥匙开关,使之接触可靠,然后试车,故障依旧。拆开控制器观察线路板,知道线束1的黄线和蓝线分别接轮毂电机的正负极;线束2的橙线接。48V电瓶的正极,红线接经钥匙开关再接48v正电源上,黑线接地(电平负极);线束3的红线接调速手柄的5v供电端,蓝线接调速手柄的控制电压输出端,黑线接地;线束4的棕线接刹车控制电压输出端。48v正电源通过继电器线路板上的触点向轮毂电机供电。
合上钥匙开关,测线束2的红线有48V电压(充足电为52V)。转动调速手柄,测线束3的蓝线输出电压在1.6V(低速)~4.3v(高速)间连续变化。握刹车,测线束4棕线的电压在9V(刹车)或OV(不刹车)间变化。但是,线束1的黄线与蓝线间电压始终为OV,即轮毂电机无供电电压,而且为轮毂电机供电的继电器的触点也未闭合。继电器线圈一端接由钥匙开关控制的48V正电源,一端经660Ω电阻接驱动三极管T3的c极,而T3的b极无高电平。由于线束2的橙线(接48V电瓶正极)串有保险管,如电机回路短路过流,会熔断保险管保护电路及电瓶。于是,试着将T3的c极接地,强行为继电器线圈通电,使其为轮毂电机供电的触点闭合,转动调速手柄,线束1的黄线与蓝线对地电压均为52V,即轮毂电机正负极间电压始终为OV,轮毂电机仍无法转动。
为弄清其电路原理,以便检修,实测了该控制器的电路。如附图所示。该电路采用脉宽调制控制器TL494CN(用作电机调速)。
由钥匙开关控制的48V电源(充足电为52V)经VF2、VF1稳压后给TL494cN和LM358P提供15V正电源。
TL494CN内部基准电压电路可从(14)REFOUT端输出5v(±5%)基准电压,(14)脚输出电压除为误差放大器提供基准电压外,还为调速手柄电路供电,负荷重了电压会被拉低,故其接地端(7)脚通过20Ω电阻R28接地。(13)脚的OUTPUTCONTROLIC输出方式控制端,该脚接基准电压5V时,TL494CN内的QT1和QT2为并联推挽输出;该脚接地,QTl和QT2为单端输出,本电路中(13)脚接地。(4)脚DEAD-TIMECONTROL死区时间控制端在本电路中接地。(5)脚和(6)脚外接电容CT、电阻RT的大小确定内部振荡电路的振荡频率。
转动调速手柄时,线束3中的蓝线sP端电压在1.6V(最低速)~4.3V(最高速)变化,此变化量经R21、R22输入到TL494C2N(2)脚,即误差放大器1的负输入端,与(1)脚正输入端所接基准电压(由R18、R19分压)进行比较放大,其输出端(3)脚COMP INPUT的电压3.9v(最低速)~0.2V(最高速)反应调速手柄的速度控制电压的变化量。此变化量与振荡器产生的锯齿波在PWM比较器比较后。输出脉宽(占空比)受调速手柄电压控制的方波,再经QTl和QT2驱动后输出。本电路中,QTl和QT2接为射随形式,它们的c极。即(8)脚和(11)脚接15V正电源,信号从其e极,即(9)脚和(10)脚输出。
(9)、(10)脚输出的PWM方波电压,一路经D6、C20整流滤波后使T3饱和导通,驱动继电器,使其触点闭合,接通48V电源为轮毂电机供电。另一路经D2、T1后驱动大功率场效应管VF5~VF8,使之工作于开关状态,而它们的导通时间决定了轮毂电机的转速。当调速手柄SP端电压在1.6V时,场效应管的导通时间短,轮毂电机通电的时间短,相当于加在电机上的电压低,电机转速低;当调速手柄SP端电压在4.3V时,场效应管的导通时间长,轮毂电机通电的时间长,相当于加在电机上的电压高,电机转速高。D7、VF3、VF4用于防止继电器、轮毂电机线圈产生的高反电动势损坏T3及VF5~VF8。
刹车信号来自线束4的棕线。刹车时,该BR1端输出9V电压,一路驱动T2饱和导通。使调速手柄SP端电压经R21接地,SP端电压无法进入TL494CN(2)脚,故此时(9)脚和(10)脚无PWM方波输出,T3截止,VF5~VF8截止,轮毂电机断电;另一路驱动T4饱和导通,也使T3截止,继电器接点断开。轮毂电机断电。
该电路设有过流及欠压保护。过流保护:在VF5~VF8的源极对地所接合金丝取样电阻上的电压,经R7输入TL494CN即误差放大器2的正输入端(16)脚,与误差放大器2负输入端(15)脚所接在基准电压(由R9和R8分压)作比较。当轮毂电机电流超过一定值时,(16)脚的电压大干(15)脚,(3)脚输出高电平,此时(9)、(10)脚输出的PWM方波占空比接近0(即输出电压为0V)。T3、VF5~VF8截止,轮毂电机失电停转。欠压保护:蓄电池的检测电压(由R2和R6分压)输入到运放LM358P(2)脚,即运放1的负输入端,与运放1正输入端(3)脚所接的基准电压(5V基准电压经R5输入(3)脚)作比较放大。当(2)脚电压低于(3)脚时,(1)脚输出高电平。
此电压经D3输入TL494CN(16)脚。当(16)电压大于(15)脚时,TL494CN(9)、(10)脚输出OV,T3、VF5~VF8截止,轮毂电机失电停转。
根据上述电路原理,实测故障时TL494CN、LM558P的引脚电压见附表。TL494CN(9)、(10)脚为0V。无输出,而输入端(16)脚的电压达12.9v,不正常,显然是过流或欠压保护启动,使TL494CN无输出。运放LM358P(1)脚输出13.5V,而(2)脚,即蓄电池的检测电压输入端为0V,进一步测量R2(实际由120kΩ和12kΩ电阻串联)已开路。所以此电压为0V。用一只150kΩ电阻将其更换后,故障排除。电路正常工作时TL494CN和LM358P引脚电压实测值见附表。更换电阻R2后,故障已排除。