电动车控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动车控制器，包括：电源接口、控制电路和电机信号接口，控制电路包括电源电压检测模块、充电状态检测模块、运行开关、开关状态检测模块、功率管常开检测模块、一个继电器，限流检测模块、ＰＷＭ控制模块、功率管驱动模块、一个功率管；电源和电机之间依次连接电源电压检测模块、ＰＷＭ控制模块、功率管驱动模块、功率管。本实用新型专利技术通过ＰＷＭ控制模块、功率管驱动模块、功率管的共同工作，能够将电源调制成电流脉冲，由于设置功率管常开检测模块、开关状态检测模块对电机失控进行自动检测与保护，避免了因电路故障产生的失控现象，从而实现对电机的更有效控制，同时很好地保护了电机。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制装置，具体来说是一种电动车控制器。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展，人们对电动车的功能要求也越来越高，满足了 人们代步的欲望。现有技术中的有刷电机控制器，当控制电路发生各种故障时， 例如以下情况PWM调制芯片损坏、功率管常开及其他电路故障造成导致电机 持续失控，此时控制器对刹车信号及PWM控制信号不予响应，电源电压直接施 加于电机的两端，使电机高速运转，如果没有关断电机电源或停止PWM输出的 保护功能，必然会发生意外，对生产生活或人身安全造成威胁。现有技术中的 有刷电机控制器，控制电路仍存在以下问题,因此不能对电机实现良好的控制1. 当电源电压过低时，控制器仍然继续输出，这样会使部分直流电源(如铅蓄电池、锂电池等)因过度放电而造成损害；2. 当功率管中流过的电流随负载增加而增加直到超出功率管所能承受的最大电 流时，由于控制器没有保护电路导致功率管损坏；3. 当继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击穿等 情况下，电源电压直接施加于电机两端，控制器对刹车信号及开关信号不予响 应，造成电机失控时，没有关断电机电源或停止PWM输出的保护功能；4. 当由于人为原因、机械故障、电路故障等，形成开关不能复位的情况，造成电 机失控时，没有关断电机电源或停止PWM输出的保护功能；5. 当通过控制器给电源充电时，启动运行开关，控制器仍然继续输出，没有关断 电机电源或停止PWM输出的保护功能。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种具有防止电机失控功能的 安全可靠的电动车控制器。本技术澥决其技术问题是釆取以下方案来实现的~本技术包括电源接口、控制电路和电机信号接口，所述控制电路包括一个用于检测电源电压是否达到放电下限的电源电压检测模块、 一个用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测模块、一个用于提供PWM输出 控制信号的运行开关、 一个用于检测开关是否在上电之前复位的开关状态检测 模块、 一个用于检测功率管是否常开的功率管常开检测模块、 一个用于接收功 率管常开的信号和开关状态信号并决定控制器输出与否的继电器， 一个用于检 测流经电机和电源电流的限流检测模块、 一个用于调节电机电压的PWM控制模 块、 一个功率管驱动模块、 一个功率管。所述电源和所述电机之间依次连接电 源电压检测模块、PWM控制模块、功率管驱动模块、功率管，所述限流检测模 块连接在PWM控制模块和电机之间，所述运行开关连接在PWM控制模块和继 电器之间，所述功率管常开检测模块连接在继电器和功率管之间，所述开关状 态检测模块连接在继电器和运行开关之间，所述充电状态检测模块与PWM控制 模块连接。所述PWM控制模块由芯片IC及其外围电路构成，所述芯片IC的13脚接 地，选择了芯片内部的两个三极管并联的工作方式，两个三极管的发射极芯片 IC的9脚和10脚相连后接地，两个三极管的集电极IC的8脚和11脚相连后通 过一个电阻接入所述功率管驱动模块。所述电源电压检测模块由芯片IC的15脚、16脚构成的比较器及电阻R15、 Rll、 R9、 R10组成，所述电阻R15的一端接所述芯片IC输出的+5V，另一端 接芯片IC的16脚及电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R9的一 端接VCC，另一端接芯片IC的15脚及电阻R10的一端，电阻R10的另一端接 地，比较器的输出端接所述芯片IC的第3脚，其中电阻R15和电阻R11分压为 比较器提供参考电压，电阻R9和电阻R10分压作为欠压采样信号。所述充电状态检测模块由芯片IC的15脚、16脚构成的比较器和电阻R13、 Rll组成，电阻R13的一端接充电信号输入端，另一端接芯片IC的16脚和电 阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，比较器的输出端接芯片IC的第3脚。所述运行开关由芯片IC的15脚、16脚构成的比较器和开关J4、电阻R9、RIO、 R4、 R5、电解电容C16组成，开关J4的一端接开关信号输入端和电阻 R9的一端，开关J4的另一端接电源VCC，电阻R9的另一端接芯片IC的15脚， 电解电容C16的正极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地，电解电容 C16的负极接芯片IC的第4脚及电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻 R4的一端连接在芯片IC的16脚及芯片IC的15脚之间作为反馈电阻，比较器 的输出端接芯片IC的第3脚。所述限流检测模块由芯片IC的1脚、2脚构成的比较器和康铜丝RS、电阻 R16、 R3、 Rl、 R2组成，所述康铜丝RS —端接地，另一端接电机负极(M—) 及电阻R1，电阻R1的另一端接芯片IC的1脚，电阻R15的一端接芯片IC的 14脚，另一端接芯片IC的2脚及电阻R3，电阻R2连接在芯片IC的2脚及芯 片IC的l脚之间作为反馈电阻。所述开关状态检测模块由 一个比较器U2B和一个二极管D5 、五个电阻R20、 R18、 R9、 RIO、 R21组成，所述二极管D5的负极接芯片IC的14脚，正极接 电阻R20的一端，另一端接电阻R18的一端及比较器U2B的5脚，电阻R9的 一端接开关信号的输入端，另一端接芯片IC的15脚、电阻R10的一端、电阻 R21的一端，电阻R21的另一端接比较器U2B的6脚，比较器U2B的7脚接三 极管T5的基极。所述功率管常开检测模块由比较器U2A和二极管D10、电阻R26、 R27、 R25、 R24组成，二极管D10的负极接继电器不与电源相连的一端，正极接电阻 R26，另一端接电阻R27及比较器U2A的3脚，电阻R25的一端接所述功率管 W2的源极，另一端接比较器U2A的2脚及电阻R24的一端，比较器U2A的1 脚接三极管T5的基极。所述功率管可为N沟道增强型MOSFET;所述电源可为任意24V或36V直 流电源。本技术通过PWM腔制模块、功率管驱动模块、功率管的共同工作，能 够将直流电源调制成脉冲信号，并通过开关控制脉冲信号的输出与否来控制电机的转动，由于设置有功率管常开检测电路、开关状态检测电路，对电机失控现象进行自动检测与保护，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管 驱动电路损坏、功率管被击穿等故障产生的失控现象，从而实现对电机的更有 效的控制。此外，还设置有电源电压检测模块实现电源电压到达放电下限附近 时逐渐关闭控制器的输出从而避免电源过放电。本技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面1. 由于本技术设置了电源电压检测模块，从而避免了因蓄电池过放电 而造成的伤害；2. 本技术中，由于设置有功率管常开检测电路、开关状态检测电路， 对电机失控现象进行自动检测与保护，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损 坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击穿等故障产生的失控现象，从而实现对 电机的更有效的控制。3. 可以对电气故障进行自我诊断，这样就很好地解决了目前排除故障速度 慢的问题。4. 故障率低，且调试修改相对来说比较容易。附图说明图l为本技术原理框图； 图2为本技术电路原理具体实施方式以下结合附图中所给出的具体电路来对技术方案进行详述。 参见图1所示本技术包括电源接口、控制电路和电机信号接口，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车控制器，包括电源接口、控制电路和电机信号接口，其特征在于：所述控制电路包括一个用于检测电源电压是否达到放电下限的电源电压检测模块、一个用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测模块、一个用于提供ＰＷＭ输出控制信号的运行开关、一个用于检测开关是否在上电之前复位的开关状态检测模块、一个用于检测功率管是否常开的功率管常开检测模块、一个用于接收功率管常开的信号和开关状态信号并决定控制器输出与否的继电器，一个用于检测流经电机和电源电流的限流检测模块、一个用于调节电机电压的ＰＷＭ控制模块、一个功率管驱动模块、一个功率管。所述电源和所述电机之间依次连接电源电压检测模块、ＰＷＭ控制模块、功率管驱动模块、功率管，所述限流检测模块连接在ＰＷＭ控制模块和电机之间，所述运行开关连接在ＰＷＭ控制模块和继电器之间，所述功率管常开检测模块连接在继电器和功率管之间，所述开关状态检测模块连接在继电器和运行开关之间，所述充电状态检测模块与ＰＷＭ控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动车控制器，包括电源接口、控制电路和电机信号接口，其特征在于所述控制电路包括一个用于检测电源电压是否达到放电下限的电源电压检测模块、一个用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测模块、一个用于提供PWM输出控制信号的运行开关、一个用于检测开关是否在上电之前复位的开关状态检测模块、一个用于检测功率管是否常开的功率管常开检测模块、一个用于接收功率管常开的信号和开关状态信号并决定控制器输出与否的继电器，一个用于检测流经电机和电源电流的限流检测模块、一个用于调节电机电压的PWM控制模块、一个功率管驱动模块、一个功率管。所述电源和所述电机之间依次连接电源电压检测模块、PWM控制模块、功率管驱动模块、功率管，所述限流检测模块连接在PWM控制模块和电机之间，所述运行开关连接在PWM控制模块和继电器之间，所述功率管常开检测模块连接在继电器和功率管之间，所述开关状态检测模块连接在继电器和运行开关之间，所述充电状态检测模块与PWM控制模块连接。2. 根据权利要求l所述的电动车控制器，其特征在于所述PWM控制模 块由芯片(IC)及其外围电路构成，所述芯片(IC)的13脚接地，选择了芯片 内部的两个三极管并联的工作方式，两个三极管的发射极(芯片IC的9脚和10 脚)相连后接地，两个三极管的集电极(IC的8脚和11脚)相连后通过一个电 阻接入所述功率管驱动模块。3. 根据权利要求1或2所述的电动车控制器，其特征在于所述电源电压 检测模块由芯片(IC)的15脚、16脚构成的比较器及电阻(R15)、(R11)、(R9)、(R10)组成，所述电阻(R15)的一端接所述芯片(IC)输出的+5V，另一端 接芯片(IC)的16脚及电阻(R11)的一端，电阻(R11)的另一端接地，电阻(R9)的一端接VCC，另一端接芯片(IC)的15脚及电阻(R10)的一端，电 阻(R10)的另一端接地，比较器的输出端接所述芯片(IC)的第3脚，其中电 、阻(R15)和电阻(R11)分压为比较器提供参考电压，电阻(R9)和电阻(R10) 分压作为欠压采样信号。4. 根据权利要求1或2所述的电动车控制器，其特征在于所述充电状态检测模块由芯片(IC)的15脚、16脚构成的比较器和电阻(R13)、 (R11)组 成，电阻(R13)的一端接充电信号输入端，另一端接芯片(IC)的16脚和电 阻(R11)的一端，电阻(R11)的另一端接地，比较器的输出端接芯片(IC) 的第3脚。5. 根据权利要求1或2所述的电动车控制器，其特征在于所述运行开关 由芯片(IC)的15脚、16脚构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍从崇，李仰鹤，
申请(专利权)人：天津市松正电动科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]