关于控制器的限流

四川办事处

网友们提了很多关于控制器限流的问题，比如，控制器是不是限流越大越好？改控制器限流时，怎么确定多少才安全？
川办集中讲一下。

1、什么是控制器限流？控制器为什么要限流？
电动车工作时，电池供电，电机转动，从电池正到电机，再回到电池负的电阻值是很低的，一般就只有0.1欧姆左右，如果我们不限制电流，我们算一下，如果是48V电池，那么最大的工作电流可以达到48/0.1=480A，这么大的电流，会让导线、控制器或电机一瞬间就被烧毁掉，所以，控制器内部有一个电流采样电路，一但发现电流超过安全限制，控制器立即关闭输出，然后再打开，看电流，循环往复，电流就被限制住了。这就是专业上说的PWM斩波，实际的斩波限流实现比我讲的要复杂多了，但我们用户不用去学习这些内容，我们只需要知道，控制器限流是为了让工作电流被限制在系统安全范围内。

2、控制器工作时，什么时候会限流？
控制器工作时不是一直在限流，只是当电机工作电流大于限流值时，控制器才会限流。那什么时候电机工作电流会大于限流呢？第一种情况就是起步加速阶段，这时，电机转速度很低，反电动势（大家不必理解这个名词）小，电机工作电流很大。第二种情况是上坡，这于第一种情况类似，大家应该可以理解，我不多讲了。第三种情况是高速，这是很多网友不理解的，比如，一个在48V时速度能达到60公里/小时的电机，这个电机在速度60公里/小时负载时，电流要50A以上，如果控制器限流只有30A，就出现控制器一直限流，速度也就达不到60了，应该只有50左右。

3、同一控制器限流大小与电动车力量的关系？
我们知道，电功率的计算公式是电流乘以电压，也就是说，当电压不变时，电流越大，功率越大。也就是说，同一控制器的限流越大，控制器的最大输出功率越大。在起步加速和上坡时，控制器最大输出功率越大，当然同一电机就越有力（没有磁钢饱和时）。注意，我在这里用了同一控制器和同一电机的说法。如果不同，我们是不能说限流越大越有力的。

4、是不是买限流越大的控制器，电动车越有力？
不是，电机的转扭与除了与限流正比关系外，还与从电池到控制器到电机的内阻、不同的控制器方案、磁钢饱和有关。
例1，一个内阻只有2毫欧的控制器比一个内阻10毫欧的控制器在同样限流下，前者的力量大很多。
例2，一个方波控制器力量比正弦波控制器力量大很多。
例3，当限流大于磁钢饱和电流（磁钢高度乘以1.5）时，对转矩力的增加比例就开始减小。
例4，同一个控制器与电机，锂电池比铅酸电池更有力。

5、控制器限流大小与电动车速度的关系？
当控制器限流值比电机最高转速度下所需要的电流大时，电机的速度没有变化。如：一个RV值为18（每伏电压每分钟转速度）的电机，在48V负载工作时，最快速度的电流要求是50A电流，那么只要控制器限流大于50A，最快速度都不会变，你就算用限流500A的控制器，速度还是没有变化。

6、有人说原来用控制器限流30A时，速度是最快是35，后来换了某厂的50A限流控制器，电池不变，但速度最快可以到40，是不是证明限流越大，速度越快？
这个速度的提高与限流没有关系，这是因为这个50A的控制器有一个弱磁提速功能，而原来的30A控制器没有。弱磁提速是控制器不按照合理的方式换向，而是在弱磁区提前换向，这样可以获得转速的增加，但因为提前换向也会损失更多的电量与安全性。如果电机和电池都不变，想提速，只能用这个弱磁提速控制器。低功率的电机可以提高最多15%的速度，但耗电量却要增加25%，高功率的电机，提速就很少了，为了5%的提速增加25%的耗电，这就得不偿失了。

7、有的控制器限流是30A，有的控制器厂家说是500A，为什么会有那么大的区别？
这是电流采样点不同造成的，一般我们都以电池电流为采样点进行限流，但也有厂家用MOS管跨导电压来计算相电流，这好比一个说的是30人民币，另一个说的是500日元，无法直接比较，一般相电流是电池电流的3~6倍。

8、我想把控制器限流增加一些，应该怎么做？
向康铜丝上加焊锡，减小康铜的阻值。

9、改控制器的限流时，最大可以增加到多少？
    控制器限流不是随便想设多少就设多少的，这不能超过了这个控制器MOS管的承受能力。先要看这个控制器用的（或是将替换的）MOS管型号和每臂数量，然后上网查一下这个MOS管的PDF文件，看这个MOS管在150度温度时的电流限制，除以2，再乘以每臂数量，就是安全限流的最大值。
    例1，如果一个12管控制器用IR的4115MOS管，就上网查一下“IRFB4115 PDF”，打开PDF文件查看一个纵座标是电流，横座标是温度的图，看150度时电流是30A，12管控制器一臂是2个管子，所以，这个控制器的安全限流最大值是（30/2）*2=30A。
    例2，如果一个18管控制器用IR的4310MOS管，就上网查一下“IRFB4310 PDF”，打开PDF文件查看电流温度图，看150度时电流是50A，18管控制器是每臂3个管子，所以，这个控制器的安全限流最大值是（50/2）*3=75A。
    并不是所有的MOS管的PDF文件会给出温度电流能力图，有一个最简单的办法去估算150度时的电流能力，用280/典型内阻，比如，万华的AOT430管子，内阻是11.5毫欧，280/11.5=24.37，如果用来做12管控制器，限流最好不要大于(24.37/2)*2=24.37A。这个AOT430管子官方标的是75V80A（看起来比ST75NF75的75V75A牛），因为价格便宜，曾经有一段时间很受控制器厂家欢迎，但一年下，厂家发现返修率比ST75NF75高很多，都说这个管子质量不好，实际并不是它的质量问题，而是它本身的内阻比ST75NF75大，虽然官方标的电流高，但如果用在控制器上，限流应该比用ST75NF75略小。
    另外，进口管的各项实测指标比PDF上的官方标注参数都有较大的裕量，比如，IR的4110，官方典型内阻是3.7毫欧，但实际测量一般都在3.1毫欧左右。而国产管子就不是这样了，参数裕度很小，比如某厂家标8.3毫欧，一般实际值就在8.1毫欧。
    在购买控制器时，很多用户都以限流标称大小去衡量控制器的价格，这是不科学的。如果这个控制器的限流大于了按上面算法的结果，那这个控制器并不安全。

10、控制器限流与电机磁钢高度的关系？
    电机有两个部分产生力量，一个是磁钢，一个是线圈，磁钢有一个指标叫饱和电流，是指当线圈电流大于磁钢饱和电流后，电流的增加导致转矩力的增加副度就大幅减小了。比如，一个饱和电流为60A的电机，如果用120A的控制器与60A控制器来比，力量的增加很小，但耗电量却是两倍关系，而且电机和控制器的发热很大，噪音大，不安全。一般饱和电流的计算是以磁钢高度乘以1.5~2，这要看电机的设计，定子硅钢片高、槽满率高、定转子间隙小、发热量小、效率平台宽的电机，饱和电流更高。

(原)among2000

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(原)hailang212

顶了，很专业。

(原)ldl638426

希望大都像川办一样科普来造福车友。

(原)机器鸟

川办漏了说那些200V20A限流的。。。。。。。。。

(原)tianya4456

60V电池配合60V30A控制器和84V20A的控制器有什么区别呢？
都是在60V800W的电机上

(原)zhongyj9932

川办可以说说那些用358的比较器做限流的工作原理吗？

四川办事处

川办漏了说那些200V20A限流的。。。。。。。。。
机器鸟 发表于 2013-1-8 22:26

200V20A，没力，没速度、安全性差、电池寿命短，没有优点

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60V电池配合60V30A控制器和84V20A的控制器有什么区别呢？
都是在60V800W的电机上
tianya4456 发表于 2013-1-8 22:40

前者有力，后者无力；
前者最快速度42，后者最快速度48

四川办事处

川办可以说说那些用358的比较器做限流的工作原理吗？
zhongyj9932 发表于 2013-1-8 22:52

358有两个放大器，一个用来限流，一个用来过流保护。
限流就是放大康铜两端的分压从0.1V左右放大到2V左右，送进单片机AD端口，剩下的事就是程序的事了。
过流保护是放大后超过一定值就翻转，将单片机的一个IO端口拉低，剩下的事就是程序的事了。