Análisis de funciones, diseño y protección del controlador de vehículos eléctricos

Funciones e impacto de los controladores de vehículos eléctricos

Como componente central del vehículo, la composición y el rendimiento de los controladores de vehículos eléctricos influyen profundamente en todo el vehículo. El controlador integra numerosos componentes funcionales, como actuadores y sensores, que trabajan en conjunto para garantizar el funcionamiento adecuado del vehículo. El microcontrolador, que actúa como núcleo del controlador, incorpora memoria, decodificadores, generadores de ondas de diente de sierra y circuitos de modulación de ancho de pulso (PWM). Al controlar con precisión los transistores de potencia en el circuito de conmutación, permite una regulación precisa de la velocidad de rotación del motor.

La calidad del diseño, las características y la funcionalidad del microprocesador utilizado en el controlador afectan directamente el rendimiento general y el estado operativo del vehículo. Al mismo tiempo, el rendimiento y la eficiencia del controlador están influenciados por su diseño y el circuito del dispositivo de conmutación de energía. Incluso para el mismo vehículo eléctrico equipado con baterías en idénticos estados de carga/descarga, el uso de controladores de diferente calidad puede dar lugar a variaciones significativas en la capacidad de autonomía.

Diseño separado versus diseño integrado
El diseño separado se refiere a aislar la unidad principal del controlador de su sección de visualización. La pantalla generalmente está montada en el manillar, mientras que el cuerpo principal del controlador permanece oculto dentro del compartimiento de la carrocería o de la caja eléctrica del vehículo, no expuesto directamente. Este enfoque acorta efectivamente la distancia del cableado entre el controlador, la fuente de energía y el motor, lo que da como resultado una apariencia más limpia del vehículo.

El diseño integrado combina las funciones de control y visualización en una sola unidad alojada dentro de una carcasa de plástico especialmente diseñada. Este recinto suele montarse en el centro del manillar. Su panel presenta varios pequeños orificios, de aproximadamente 4-5 mm de diámetro, cubiertos por una membrana impermeable transparente. Los indicadores LED correspondientes están ubicados dentro de estos orificios para mostrar la velocidad, el estado de energía y la carga restante de la batería.

Funciones de protección de los controladores de bicicletas eléctricas con tecnología Gaobiao

A continuación, exploraremos las funciones de protección de los controladores de bicicletas eléctricas de Gaobiao Technology.

Función de apagado-de potencia del freno
En las bicicletas eléctricas, ambas palancas de freno de pinza están equipadas con interruptores de contacto. Cuando el ciclista aplica los frenos, estos interruptores se presionan para cerrar o abrir, alterando su estado original. Este cambio genera una señal transmitida al circuito de control. Siguiendo un programa preestablecido, el circuito corta inmediatamente la corriente del variador base, terminando el suministro de energía y deteniendo la operación. Este diseño no sólo protege los propios transistores de potencia, sino que también salvaguarda el motor, evitando el desperdicio innecesario de energía.

Protección contra subtensión
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación se acerca al "voltaje de terminación de descarga" durante la fase de descarga final, el panel del controlador o la pantalla del instrumento indicará un nivel bajo de batería, alertando al conductor para que planifique su viaje. Una vez que el voltaje de la fuente de alimentación alcanza el punto de terminación, la resistencia de muestreo de voltaje desvía información al comparador. Luego, el circuito de protección corta la corriente según el programa preestablecido, salvaguardando los componentes electrónicos y la fuente de alimentación.

Función de protección contra sobrecorriente
Para evitar daños o incluso quemaduras del motor y los componentes del circuito causados ​​por una corriente excesiva, el circuito de control debe incorporar protección contra sobrecorriente. Al detectar una sobrecorriente, el circuito cortará la corriente después de un cierto retraso para garantizar la seguridad.

Función de protección contra sobrecarga
La protección contra sobrecarga funciona de manera similar a la protección contra sobrecorriente, ya que una carga excesiva conduce inevitablemente a una corriente excesiva. Aunque los manuales de las bicicletas eléctricas especifican la capacidad de carga, los ciclistas a veces pueden pasar por alto o exceder intencionalmente estos límites. Sin protección contra sobrecargas, pueden ocurrir daños en componentes críticos, particularmente los transistores de potencia de conmutación. Si los transistores de potencia del controlador sin escobillas se queman, el funcionamiento del motor se debilita y el conductor siente inmediatamente pulsaciones anormales. Por lo tanto, la sobrecorriente causada por una sobrecarga es extremadamente peligrosa. Sin embargo, con la protección contra sobrecorriente, el circuito corta automáticamente la energía una vez que la carga excede los límites, evitando una serie de posibles consecuencias.

Función limitadora de velocidad
Las bicicletas eléctricas-asistidas por pedaleo cuentan con un programa exclusivo de control de limitación de velocidad-. Cuando el vehículo supera una velocidad predeterminada, el circuito corta la alimentación para restringir la asistencia. Para las bicicletas-solo eléctricas, la velocidad tiene un límite uniforme de 20 km/h. El motor del vehículo está diseñado con un circuito de control y velocidad nominal fija. En consecuencia, la bicicleta eléctrica sólo podrá circular a velocidades que no superen este límite.