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亲戚家一辆斯维弛(SWEETRICH) HG-W630电动轮椅车使用四年多,花费好几千大洋,突然无法充电,插电后充电器上仅绿灯点亮,红灯不亮,手摸充电器,也无热量散出,轮椅操作面板上也无充电指示,操作轮椅动作正常,可开动,只是电池无电没有续航能力罢了,当然轮椅也无法使用了。找了几家搞维修的,均以无配件为由,拒绝修理,估计都是换板“大师”,于是找到鄙人帮忙看一看,并说如果实在修不好,因老人等着使用,只能再化几千大洋更换一辆新的,看来有维修压力了。
一、轮椅车外观和铭牌见下各图:
二、驱动电机外观及铭牌,见下各图:
采用双电机驱动,电机主要参数:额定电压:24VDC,额定电流:13.4A,输出功率:250W,额定转速:160rpm,电机形式:永磁直流电机。
三、电池(铭牌)及充电接口外观,见下各图:
电池采用的是DC24V/12Ah的锂电池。从拆去的这个接口可见,仅有二芯充电,但充电线另外的接口却是三芯的,在没有看到其真相之前,还以为是具备充电+温度检测控制功能,原来剩下的第三芯是备用的,不起作用,应该也无温度检测控制功能。见下各图:
四、测量充电器空载输出:
充电器插上AC220V,绿灯点亮,测量空载输出电压DC29.3V,与铭牌上的输出电压DC29.4V几乎一致,暂且判断充电器是正常的,但不能100%判断充电器正常,也有可能空载输出正常,带载后输出异常,那充电器仍然存在问题。见下各图:
五、纵观轮椅操作控制盒概况:
轮椅操作控制盒是螺丝组装结构,容易拆装,而充电器是塑料壳密封结构,开壳困难,先易后难,接下来开拆轮椅操作控制盒,拆除底部2颗螺丝,取下轮椅操作控制盒,再拆除操作控制盒背面上的4颗螺丝,可打开盒盖,粗略看到电路有点复杂,做工也是中规中矩,肉眼看不出元件有变色、烧损等故障,接好充电回路,上电作充电试验,仅充电绿灯亮,红灯不亮,充电功能异常。见下各图:
六、拔出充电插头,切断AC220V供电,再次拔出电池盒上的充电接口插头,切断电池电源,以防电池倒灌到电路板引发二次故障。面对比较复杂主板电路,接下去如何维修?没有明确的思路和方向。休息片刻,调节心情,拿纸拿笔,坐回书桌,根据上述的所见所闻,应用理论知识开始“纸上谈兵”,首先简要画出原理框图,见下图:
七、主要理论分析:
1、可操作驾驶:说明操作电路→主控及外围电路→电机这一通路正常,同时锂电池组→充放电保护电路→主控及外围电路→电机这一通路也正常。
2、不可充电:说明充电器→主控及外围电路→充放电保护电路→锂电池组这一通路异常。
3、同一锂电池组、充放电保护板,放电正常,不会充电异常吧?也有可能,暂且认为锂电池组、充放电保护板是正常的,排除锂电池组、充放电保护板故障。
4、同一主控,控制操作、控制电机驱动、控制放电均正常,会不会唯独控制充电异常?可能性微乎其微,最多是与充电控制有关的主控外围电路异常。
5、通过上述测量,充电器有正常输出电压,可基本(不是100%)排除充电器故障。
6、理论结论:主控外围电路异常,包括充电的功率电路和控制电路(仅是与充电有关的外围电路异常,这点很重要,因为测查所有主控外围电路也是很复杂、困难的)。这样故障范围就一下子缩小了。
八、通过上述的理论分析,心情趋好,虽然是理论层面的结论,总算是有维修方向了,随便搜索一下这电动轮椅的大洋数吧,马哥家4688大洋,强哥家不得了,要8518大洋,不知道当时是多少大洋数?见下图:不查了,维修压力又增加了。
九、重回轮椅维修现场,断电等安全措施做好后安心进行断电测量(通电测量比较危险,不小心短路,可能损坏电路板,引发二次故障,只有当断电测量得不出结果后才进行通电测量),顺路从充电接口向电路板深处细查,先测量插座进线到电路板之间是否连通?将一根表笔插入插座的一孔,分别测量二芯的连通情况(中间一芯无用处,属备用、摆设),结果一芯导通,另一芯断开(说明:此万用表测得电阻无穷大时,最左侧字符“1”是闪烁跳动的,图中可隐约看到字符“1”的存在,说明测得电阻的结果是无穷大),由此判断插座一个针脚与电路板之间断开了,心情大好,找到了一个故障点,但愿不要再有另外的故障点存在。见下各图:
十、补焊修复无效:电烙铁侍候,进行焊点补焊,再一次按上述的方法测量,结果还是一芯导通,另一芯断开,这就很奇怪了,好在断点范围已经缩小得很窄了,再次测量断路针脚裸露处与电路板之间的电阻,结果阻值仍然是无穷大,由此判断出此针脚断了,只是肉眼看不到或看不清罢了。见下图:
十一、拆除三针充电插座:比较难拆,针脚粗,焊盘大,且是双层板,有通孔,电烙铁升温到400度,外加吸锡器,终于拆下三针充电插座,一根针脚确实断开了,见下图:
十二、维修插座:此插座特别,没有新插座备件更换,只能想法连接维修,找一根直径合适的硬铜线(既能穿入电路板过孔,又不能太细,要过2A的充电电流),如果铜线对准针脚断口直接焊接是不牢靠的,为此再找一根铜质引线(飞线),将飞线缠绕在针脚和铜线上进行焊接,确认满焊无误,见下图:
十三、测量电路板上的三针焊点阻值:主要是确认电路板是否存在短路?经测量正常,见下各图:
十四、回装三芯充电插座:将插座安装到电路板上,并焊接牢靠,见下图:
十五、发生悲剧:神魂颠倒,把插座焊反了,应该焊接到电路板的另一面,没有办法,重新拆焊、焊接,浪费许多时间,焊接完成后,再次测量每个插孔与电路板之间都导通了,且无短路,这个过程就不再上图了。
十六、散热器拆解:拆除散热器上的一颗螺丝,可取出厚实的散热器,见下各图:
十七、电路板细节:顺便看看主控电路板细节吧,还是插座拆焊前拍摄的,见下各图:
十八、操作面板接口:放大图见下图:
十九、电路板回装:由于拆机时没有展示电路板的拆除过程,待到此刻回装时再详细介绍一下吧。先在散热器贴装面上涂抹少许导热硅脂,将导热绝缘硅胶条就位安装好,再在导热绝缘硅胶条的另一面上涂抹少许导热硅脂,在各MOS功率管(没有一一确认,按电路功能应该都是MOS功率管)的导热贴装面上涂抹少许导热硅脂,就位安装好电路板。见下各图:特别注意:导热绝缘硅胶条不可缺少,即不能将各个MOS管直接贴装于金属散热器上,因为MOS管底部贴装面有散热金属盘,且与其引脚连通,如果直接贴装,各MOS管将通过散热器相互短路,通电将引发大故障。
二十、回装橡胶压条和金属压片,并紧固4颗螺丝固定好电路板,同时压紧各MOS管,使其紧密贴装,良好导热,见下各图:
二十一、连接好接插件,合盖操作控制盒,回装到位,再接好锂电池充电接口,拧紧。操作控制盒中的三个接插件具有防错插设计,不会插错,见下图:
二十二、通电进行充电试验,红灯终于点亮了,充电电流460mA,充电功率58.23W,手摸充电器塑料外壳,也有热量传出,证明充电正在进行,且正常。第二天,亲戚家传来信息,说充满电了,驾驶操作均与原先一样,无不良异常,说明本次维修没有引发其它的故障,真正的故障也就是插座断针这个唯一的故障,到此,本次维修结束,维修压力释放,总算也对得起几千大洋的电动轮椅了。
二十三、简要总结:
1、显而易见,此故障是人为操作不当造成的,插座针脚已足够粗壮,在这四年多的充电插头插拔中,眼睛无法直视插头、插孔,三芯插头多次未对准插座孔位,造成插座多次受力断针,也可能是厂商为了插座防水(防雨淋等),有意将其设计到操作控制盒的底部,故说成是设计考虑不周也未尝不可。
2、具备一些电子(电路)理论知识,真是维修的好帮手,也叫作理论指导实践吧。不花钱,动些脑,可大大缩小故障范围,本例中实际故障并不复杂,不经过分析碰巧也能查出此故障点,但碰到某些复杂的故障,不经分析,那就要与复杂的电路板面面相觑了。
完。
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