河海控制器的設計思路和技術細節（一）

www.mydingqi.com 來源：電動車商情網　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2006-2-25

河海專注于電動車系統控制技術研究及相關產品制造十二年。河海先后為市場(Rialto)提供了超過一百個品種的電動車用電子部件。河海控制器是河海建立在技術研究的廣度與深度基礎上的主要產品，河海控制器覆蓋(Guy)了電動車產品所需要的幾乎任何品種任何功能需求。河海控制器在技術方案上獨樹一幟、自成體系，部件與部件之間無論在功能互補、性能匹配及接口標準化等方面均具有無與倫比的優勢，河海控制器以其內在的精深與看得見的通用可靠贏得了客戶及消費者的信任與贊譽，河海控制模式已成為市場(Rialto)認可的經典模式。 1、功能的設置既要科學合理地解決問題，又要以人為本之所以設置某個功能是因為要解決某一個問題。人需要調節車輛行駛的速度(Tempo)，所以控制器要有無級調速功能；遇到剎車時如果電機仍處于帶電工作狀態，既增加了剎車難度、浪費能量，也對系統及相關部件的安全有害，所以控制器要有剎車斷電功能；鉛酸蓄電池隨著能量的減少電壓下跌且不適應深度放電，所以要有欠壓保護等等。以欠壓保護為例，早期的很多控制器雖然也有欠壓保護，比如36V系統設置在31.5V保護，但忽視了（或不知道）蓄電池的恢復特性即蓄電池放電時電壓下降，但停止放電后電壓又逐步上升，因此當電池電壓下降到31.5V時，控制器停止向電機供電（電路上是關閉了驅動信號），電池電壓于是回升，電路又繼續工作，如此的在31.5V點上反復開、關電路的結果是：整車一沖一沖的向前走或無力地向前走（速度(Tempo)十分慢）。河海控制器的首塊設計板（94年）上就使用了河海獨有的“閥值型”欠保護電路并將“閥值”的概念通過產品樣本、說明書及業務活動交流進行了推廣。所謂“閥值型”，是在電壓降至某一點時關閉電路，只有在蓄電池電壓上升到高于欠壓關閉點的某一值時才能重新打開電路，兩者之間的電壓差即為河海所定義的“閥值”。“閥值型”欠壓保護功能既實現了真實意義上的欠壓保護，讓騎行人明確知道“欠壓”了，又根據蓄電池的恢復特性，允許騎行人在蓄電池“休息”了一下的情況下，如果實在力不從心，可以繼續電力騎行一段時間。當然這只是照顧性質的，隨著循環的重復，恢復的時間將延長，允許騎行的時間將縮短，但是畢竟是反復“告知”了客戶，反復“照顧”了客戶，客戶自然對“保護”毫無怨言，這樣就實現了既保護蓄電池又以人為本的設計目標。再如限流保護功能，有人將“限流保護”做成了“過流保護”，即當負載電流達到一定值時實施斷電。這種保護方式沒有從產品和使用者的角度考慮問題，電流大是負載大的結果，只是電流太大了可能蓄電池不能承受或對蓄電池、控制器、電機等部件不利，所以需要將電流限制在一定的范圍內，以確保既滿足用戶的使用要求，又能保證電路的可靠、安全。如果達到一定值時就斷電，假如車子在爬坡時因負載大了需要足夠的電流才能爬上去，如果電流上升至保護值時斷電了，也就是使用者正需要電機出力時電機卻不干了，豈不是有連人帶車有向后退的危險？因此，產品功能的設計不能想當然，應從滿足使用需求的角度考慮問題，保護只有在滿足正常使用需求的情況下才有意義。河海控制器的“自動限流”模式就是基于這樣一種思路。“自動限流”設定并明示了一個允許的最大值，允許控制器在設定范圍內可靠工作，解決了使用車輛的人“最需要的時候卻失去了”的問題，該控制器模式已成為控制器限流的必然的模式。關于河海控制器的功能設置既能科學合理又能以人（使用者）為本的例子很多，如“河海1+1助力”、“河海實時定速”、“河海飛車保護模塊”等，實際上，任何消費品及其功能都是建立在滿足使用需求基礎上的，只有科學合理的功能對使用者才是有用的，有用的功能設置對使用者是一種關懷。 2、技術的核心是解決問題的思維和創造性計算機剛進入中國時，賣計算機的人和企業曾經代表過高新技術；已經在很多中小型電子產品（如空調、洗衣機、VCD、DVD、甚至小型收音機）上廣泛應用了近20年的單片微型機（MCU，俗稱單片機），因包含了指令（所謂軟件）再次在本行業代表高技術時，人們似乎將技術看成了由指令組成的程序本身。軟件作為高新技術的一種形式其核心內涵是解決問題的思維和方法，錯誤思路編寫的程序同樣產生錯誤的結果。程序按照人的思路編寫，如果說有限的指令、有限的程序解決了有限的問題屬于一種簡單應用的話，指令和程序解決的是不需如此復雜地解決的問題，甚至繞著圈圈還不能很好地（甚至不能）解決問題，那么微型機應用型產品的意義只能是看起來更有技術了。以控制器為例，用于調速的信號到目前為止（以后仍將）是模擬的，如果用微型機實現調速就需要將模擬的信號（趨向于統一到1-4V變化的電壓信號）“數字”化，再經程序處理后轉換成模擬的寬度變化的（PWM，脈寬調制）驅動信號，而已有的脈寬調制技術及應用已是家常便飯了，可謂成本很低、性能很好、可靠性很高，假如用“數字”技術實現它就顯得有些笨拙。之所以有諸如此類的現象，是很多人喜歡利用成熟技術成果的簡單應用眩耀其技術，其真實意圖不是解決什么問題，而是借用高新技術的公信力玩弄概念炒作的游戲，游戲中受到傷害的是用戶和消費者。當很多根本沒有意義的功能通過“程序”實現且不能方便地替換（為了“保密”）時，用戶感受了被牽著鼻子走的不舒服，整車售后和維修人員感到了不通用甚至難以取代的無奈，消費者有捧著錢哪里能修好的感慨！河海“秉承科學精華，創新引導潮流”。科技作為第一生產力是其可用更小的代價獲得更好的結果，技術的核心是解決問題的思維和創造性。面對沒有力矩的傳感器的1：1助力熱潮，河海敏銳地感覺到了無稽之談中“精確數字”的威力，河海于2002年上海展會上提出：“助力新主張，河海1＋1”。“河海1＋1”助力傳感器除其功能實現方法上的“不可思議”性外，一個重要的突破是將助力作為一個獨立的功能，從看起來深不可測的程序中解脫出來，使助力傳感器成為一個獨立的，可以根據需要選用的功能部件。河海1＋1助力傳感器包含了足夠滿目前用戶使用需要的全部邏輯與思維，其實現方法有人將其說成“不可思議”，正是因為其不可思議，其方法本身就是一種前所未有的技術突破，其技術性、科學性、合理性，使曾經清一色的只有一只開關型霍爾（不能直接產生助力信號，可作為速度(Tempo)傳感器使用）的傳感器相形見拙，所以業內追隨者眾。另一方面，河海提出1＋1的概念本身強調的是人和電動力的合作，并沒有將其量化。在沒有力傳感器的情況下實現“人機協力”，假設車輛達到同樣的速度(Tempo)需要一份力，如果傳感器給出的信號通過電機只能滿足70%，剩下的30%就要人力去實現，使用者知道自己想要什么速度(Tempo)，達不到時他也肯定知道自己應該怎么做，根本不需要程序給她“智慧”，河海1＋1助力傳感器支持用戶按自己的需要配備由0到100%任一大小的“助力比例棒”（河海發明之一）或配備可由使用者在0～100%之間任意設置的連續可調裝置。河海1＋1助力傳感器解決了以下問題：因為有了1：1，所以就有了1：2、1：3并將可能有1：4、1：5……無窮盡的“數字”游戲和無休無止的“數字”問題。否則，有限的儀表空間如何印得下那么多字符呢？“河海1＋1”成功實現了科學的人機協力的同時，用1＋1的思路向行業提出了合作的理念：河海提倡通過合作產生增值獲得共贏。針對“巡航”（定速）的概念，河海的疑問是：是不是使用者需要電動車以20km/h上下的速度(Tempo)連續走過千山萬水或者穿越無垠的太空？或者以更低的速度(Tempo)“散散步”？但是既然大家都要用，而且是清一色的“智能”的延時多少多少秒自動定速，河海想：以電動車目前所允許的（或能達到的）速度(Tempo)，人們感覺不能滿足實際的需求，所以99%的人在99%的時間是騎行在最高速(High Speed)度，在這樣的情況下，如果要定速，在最高速(High Speed)度才有意義。這樣，如果在空曠路面上行走較遠，用戶可以讓右手放松一下或者偶爾抽出右手來拉一下衣襟、撓一下癢之類的。至于延時多少多少秒的“智能”就大可不必了。因為：用戶想定速的時候卻要等，等到了時間的時候前面的路況已發生了變化，不適合那個速度(Tempo)了，但“智能”的腦子已讓車子定速了。而大凡人，都有意志，一般的人都有想干什么就干什么的愿望，違背用戶意志的“智能”是不可取的。在以上思維的基礎上，河海提出了“實時定速”的思路，河海的“實時定速”功能既支持用戶通過一個輕觸按鈕想走就走想停就停，同樣支持用戶不用定速按鈕時，轉把轉至最大即自動定速。河海實時定速有防止誤動定速（如選擇加按鈕方案）的鎖定功能。又一個行業唯一的新思維提出了，實現了，實現的方法同樣是不可思議的，因為世界(Mondi)上從來就沒有過！和“河海1＋1”、“河海實時定速”功能一樣，河海控制器的每一個細節、每一個功能無不體現河海縝密的邏輯思維和創造力，河海眾多的獨有技術將成為河海的IC技術，河海將成為擁有自主知識產權的IC研發商之一。河海將現有電動車用控制器技術IC化，以期使河海控制模式成為電動車用控制器的主流模式。