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拆解爱玛黑金刚电动自行车控制器,改限流电阻提高加速性能

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发表于 2022-4-8 12:01:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
爱玛简易款电动自行车,3100大洋买的。买的时候觉得挺好,越用越上火,有很多毛病。首先是大梁断裂。电瓶的周围共4根梁,下边2根方形梁托着电瓶,两侧各1根圆的直通尾部。不到1年,两侧的红色大梁在弯折的那个部位都裂了2/3,眼看就要断了。当然我骑得比较快颠簸大,但是这种车最快也没多快。售后到是不错,车架免费给换了。但是换的这辆一年多点,又有一根大梁裂纹了。应该是设计缺陷,或者材料不过关。


电瓶是4块22AH的天能铅酸电池48V。20-22AH的电瓶有2种尺寸,用的还是那种不常见的矮胖的尺寸,可能是为了底盘低吧。欢乐表显示最高39KM/H,实际为34KM/H。能看出来是故意显示作弊的,因为按百分比算,低速的时候误差很小,速度越高误差越大,不是线性的。这种单片机控制带霍尔的电机,那转速绝对统计错不了。这车感觉就是设计的高大上,但是细节根本考虑不周全,很多卖点成了槽点。比如大灯是远近光的,后来换的这辆远光角度太高,基本照不到地面。想要自己调整角度还弄不了,整体角度不可调,大灯内部又拆不开。



最高速度骑行,夏天续航60KM左右,北方冬天冷,续航就不行了,跑远路不够用。遂花了1400多大洋换成了35AH的磷酸铁锂。因为电瓶仓尺寸特殊,高度只有13.5cm,锂电池特别难找尺寸合适的。要么高度超了,要么宽度或者长度小太多,塞不满整个空间,容量小。最后找到一个比较合适的,宽度长度合适,高度超了5mm。通过打磨电瓶仓上盖塑料解决。气温0-5度左右,3A放电,锂电放出来33.8AH,还算可以。夏天最高速骑行,续航90KM左右。如果骑慢点,能超过100KM。冬天最冷的那几天,最低气温零下十几度,续航还接近60KM。关键是充电快,4.5小时就充满了。本来就续航长,再加上充电快,跑远路临时发现电不够,充1小时基本就行了。铅酸的临时充电根本就来不及。



这车另一个槽点就是空气开关+保险丝双保险。家里另一辆雅迪只有保险丝。表面看加了空开防短路更安全,但是颠簸劲大了就跳闸。空开又在尾座里藏着,谁出门还带螺丝刀呢?跳闸了根本没办法。而且随着磨损,越跳越严重!我吃亏好多次了,你能想象大夏天没有水推车几公里吗?而且车子彻底断电之后,电机阻力大。比打开车子,但是不拧转把要阻力大。



后来换成了这种和空开形状一样的保险管。再也没有半路趴窝过,除非是没电了。



电机是500W的博世电机。控制器48V(黑金刚Mini ZWK048025A),最大电流25A,带电子刹车(动能回收)。电子刹车表面看是优点,实则是个大大的槽点。回收的那点能量微乎其微。槽点1:刹车力度不可调,只要稍微一搂闸,立刻起作用,不管你搂的多轻微,都是比较大的力度刹车。在近距离跟车,尤其是冬天有雪或者结冰的路面上,难用极了,甚至很危险。家里另一辆雅迪,没有电子刹车,机械刹车手感很好。刹车力度和手的力度匹配极佳,想柔和就柔和想急刹就急刹,而且前后刹车手感几乎一样。好在电子刹车习惯了之后稍微好点,但是还是希望没有这功能。



槽点2:动能回收会导致电瓶电压急剧上升。铅酸电池满电的时候内阻高,稍微有点充电电流电压就升上去了。结果就是满电的时候刹车,前一秒挺好,然后突然控制器检测到电瓶电压过高,就取消了电子刹车。刹车刹一半的时候失灵你想想多危险?你不得不继续搂闸让机械刹车起作用,然而这是有延迟的,力度也不好掌握。在近距离跟车的时候相当危险。只有骑一段时间,电瓶电压低了,电子刹车才不会中途失效。好在换成了铁锂之后,铁锂能经受的住短时间很大的动能回收电流,没有了这种现象。



控制器看着做工到是不错,不是那种通用的铝型材做的外壳。



也比较小巧,各种接口都没有引出线来,而是集成的。


背面很多带绝缘套的三角螺丝,这是用来固定电源和电机的接线柱的。


打开一看,第一印象真是不错,密密麻麻很多元件。元件整齐,电解电容塑料皮光滑,印字清晰,像是大厂的产品。黄框里是个外部接口,肯定是烧写程序用的。不用拆控制器就能烧写。


这5个接线柱好评,过大电流没问题。螺丝也是带弹簧垫的组合螺丝,不怕颠簸之后接触不良。整个控制器是2层板子,上层板子是控制部分,下层板子是功率输出部分,通过中间部位的排针连接。


不过有些地方也是偷工减料,滤波电容是63V的。要知道48V电瓶充电的最高电压快60V了,没多少余量啊。应该用75V或者80V的电容才好。


单片机是STM32FE8。下边有几个位置原来设计的是三极管或者MOS,结果实际装的是电阻,不知何意。


电容不知是固态电容还是伪装成固态的电解。




开关管是6颗贴片MOS。很遗憾不是9管的,虽然功率高达500W,有点小气。MOS封装很大,比很多直插的都大一号,整个PCB紧密接触底部铝散热器,中间填充满了导热硅脂。MOS藏得很深,我眼睛又散光,费了很大劲才看出来型号:SKSS055N08N


参数是不错,85V,120A。不过导通电阻有点大,4.6毫欧。这个系列有3毫欧多的,爱玛太小气没有用。


接口里的排针全部是镀金的,好评。


我想让车子加速快点(最高速度不变,也变不了,除非换控制器)。遇到弯道,沟沟坎坎,红绿灯之类的要减速吧,然后再加速的时候太慢了,耽误时间。其实这辆车加速还不算太慢,毕竟500W。换成锂电之后又稍微快了点,1是因为锂电轻了一些,2是这个锂电本来就比原来的铅酸平均电压稍高,3是锂电内阻低大电流放电强。打算更改控制器限流来提高加速度。原来是限流25A。通过2个2512封装的4毫欧贴片电阻并联检测电流,也就是等于2毫欧。把电阻改小就能提高电流了。找来找去都没有合适的贴片电阻,哪有几毫欧的啊?一般检测电流都是几十毫欧的。找到的最小的就是10毫欧的拆机直插电阻,不过太大了,原来的电阻在下层板子上,根本没有空间。而且这么小阻值的1%精度的电阻应该不便宜,用在这里浪费。


能不花钱就不花钱啊。最后想到用焊18650电池的镍带当电阻。镍带0.15mm厚,8mm宽,材质纯镍。


但是几毫欧的阻值万用表测不了。于是通4A的电流,通过电压推算电阻。最后弄了一段,阻值6到7毫欧之间。


贴上高温胶带绝缘,再弯折,弄成合适的长度。


有点丑。


并联到原来的电阻上。理论上电流会增大几安。试了试感觉加速是快了。跑了几公里反复加速和刹车,电机温的,控制器热点不烫手,应该不会炸控。遗憾的是加电阻之前没有定量测试,不知道快了多少,有时候怀疑到底快没快。加电阻之后在院子里和另一辆雅迪对比了一下。大概10-15米的长度,从静止起步,雅迪大概6S到终点(心算的可能有误差),然后轻松刹住;爱玛大概4秒,尾速很高,刹车距离长,快撞墙了。不过改之前雅迪就比爱玛加速和极速都慢。


后来又花了3块多大洋,买了几个4毫欧的贴片电阻,替换原来6毫欧多的镍带。这样检流电阻从2毫欧就变成1.33毫欧,限流从25A变成37.5A。


这个电阻极其难焊,尤其是原来用镍带的时候。因为整个PCB是敷铜的,下边又是散热片,烙铁上的锡无法融化焊盘上的锡,越不融化接触面积约小,接触面积越小就越不融化。最后用风枪吹了一会,再焊就搞定了。



折腾完之后,加速确实明显快了,肯定不是心理作用。这车有2个档位,低速档原来加速特别慢,现在低速档加速都和改之前高速档差不多了。和预想的一样,最高速度没有任何变化,其实太快了也不安全。就是前段加速很快,到了一定速度,加速就特别慢了,用很长的时间才能达到最高速度。




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发表于 2022-4-8 12:36:31 | 显示全部楼层
35码的速度其实也够了
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发表于 2022-4-8 12:38:14 | 显示全部楼层
分解详细,内容太多太丰富了,大概看了下空了详细看,

我的电马儿是48V20A的,500W控制器,前刹电子,后刹机械,8年了,不舍得换是钢架好,有回骑到比较小的路井过了后 前梁居然没断,好好的钢材啊,电池直通 没有任何保险和空开,反正一直用到现在也没出现问题,

上坡断电那滋味。。。

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发表于 2022-4-8 12:42:33 | 显示全部楼层
减重减重除了电瓶就是大梁了嘛,造孽的新国标
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发表于 2022-4-8 12:51:10 | 显示全部楼层
同艾玛,国标前的产品,8年了,车架无任何问题,电机转吧没坏,控制器坏了换了一个,没原装好骑,丢地下车库吃灰中。
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 楼主| 发表于 2022-4-8 12:55:45 | 显示全部楼层
asus21 发表于 2022-4-8 12:51
同艾玛,国标前的产品,8年了,车架无任何问题,电机转吧没坏,控制器坏了换了一个,没原装好骑,丢地下车 ...

后换的控制器便宜的不行,起步冲,电机噪音大,线性度差
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发表于 2022-4-8 12:55:53 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
自从新国标出来以后,电动车的质量就一天不如一天了
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发表于 2022-4-8 13:15:08 | 显示全部楼层
金向维 发表于 2022-4-8 12:55
后换的控制器便宜的不行,起步冲,电机噪音大,线性度差

艾玛丢车库,还有两台小龟,一台国标前,一台去年买的,新买的小龟方向龙头飘,重心靠后,骑着更手费劲,起步加速慢慢悠。老款四平把稳,骑起来非常轻松,而且加速快更线性。
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发表于 2022-4-8 13:33:04 | 显示全部楼层
里面工整,不错。
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发表于 2022-4-8 14:21:40 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
看来我也得试试减小检流电阻了,新国标真操蛋
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发表于 2022-4-8 14:32:59 | 显示全部楼层
wfzdm 发表于 2022-4-8 12:55
自从新国标出来以后,电动车的质量就一天不如一天了

估计新国标就是告诉你别买电动车了,都给我买汽车去
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发表于 2022-4-8 14:35:47 | 显示全部楼层
俺共用过三款电车:铅酸电池的凯奇,其实没啥问题,就是觉得换了电池总感觉不耐用。于是换了本地的愉途24寸,除了前刹车是闸刹和避震不好外,也没感觉不好,最后还是电池换了总不耐用,广州实施新国标上牌政策,于是换了雅迪的DT8,软解后电池也用的快。
楼主说爱玛大梁断裂,那就是安全隐患大了。
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发表于 2022-4-8 14:39:13 | 显示全部楼层
酷迪 S 吧,我也有一辆,我觉得最大的问题是减震不行
楼主换这个锂电不用动控制器吗, 电池那里怎么接线
锂电什么型号?
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 楼主| 发表于 2022-4-8 14:41:35 | 显示全部楼层
fengchen_mdc 发表于 2022-4-8 14:39
酷迪 S 吧,我也有一辆,我觉得最大的问题是减震不行
楼主换这个锂电不用动控制器吗, 电池那里怎么接线
锂 ...

只要换的电瓶电压不变,就不用换控制器。
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发表于 2022-4-8 14:53:02 | 显示全部楼层
楼主太能折腾了!
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发表于 2022-4-8 15:03:43 | 显示全部楼层
控制器这个结构还是蛮有意思的!好评!!
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发表于 2022-4-8 15:29:33 | 显示全部楼层
还是买汽车吧
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发表于 2022-4-8 16:01:43 | 显示全部楼层
不错这个支持
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