專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，電動(dòng)車(chē)上使用的電機(jī)控制裝置普遍為H橋(H-bridge)電路控制。該電路由四組開(kāi)關(guān)功率管組成，在PWM控制過(guò)程中，當(dāng)對(duì)角的兩組功率管導(dǎo)通時(shí)間大于另外兩組角功率管時(shí)，電機(jī)朝某個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；反之，電機(jī)朝另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)控制開(kāi)關(guān)功率管的調(diào)制脈寬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)輸出狀態(tài)的控制，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)的前進(jìn)和后退。具體地，目前多采用微處理器輸出兩路PWM (Pulse Width Modulation脈寬調(diào)制) 控制信號(hào)分別控制兩組對(duì)角功率管的通斷，且兩路PWM控制信號(hào)的狀態(tài)為互補(bǔ)狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM控制信號(hào)的占空比控制電機(jī)的輸出狀態(tài)，以控制電動(dòng)車(chē)前進(jìn)和后退。由于開(kāi)關(guān)功率管自身具有寄生電容，該寄生電容會(huì)引起開(kāi)關(guān)功率管信號(hào)傳輸?shù)难舆t，且每個(gè)開(kāi)關(guān)功率管的寄生電容不同，因此，H橋電機(jī)控制電路中的每組開(kāi)關(guān)功率管的信號(hào)傳輸延遲時(shí)間不同。當(dāng)需要增大電機(jī)的功率時(shí)，需要增大電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，即需要增加每組開(kāi)關(guān)功率管中開(kāi)關(guān)功率管的數(shù)量。由于開(kāi)關(guān)功率管寄生電容的原因，當(dāng)每組開(kāi)關(guān)功率管中開(kāi)關(guān)功率管數(shù)量越多時(shí)，每組開(kāi)關(guān)功率電路的相位差就越大，而H橋電機(jī)控制電路中電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行方向是通過(guò)兩組對(duì)角的功率管導(dǎo)通或截止控制的；因此增大電機(jī)功率時(shí)，H橋電機(jī)控制電路不利于控制電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行方向；當(dāng)相位差達(dá)到一定程度時(shí)，還很容易將開(kāi)關(guān)功率管燒壞。因此，現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)車(chē)的H橋電機(jī)控制裝置不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)的大功率控制， 即不能夠?qū)崿F(xiàn)大電流控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種可對(duì)電機(jī)的大功率控制、大電流控制的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)—種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，包括用于接收使用者控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入電路； 用于根據(jù)所述控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)向半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)的控制電路；用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的半橋驅(qū)動(dòng)電路；所述控制信號(hào)輸入電路的控制信號(hào)輸出端與所述控制電路的控制信號(hào)輸入端連接；所述半橋驅(qū)動(dòng)電路包括上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)、第四換向開(kāi)關(guān)；所述第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)由所述控制電路控制其閉合或斷開(kāi)； 所述第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸入端與所述控制電路的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸出端連接；所述第一換向開(kāi)關(guān)和第二換向開(kāi)關(guān)的一端接電源正極，所述第一換向開(kāi)關(guān)的另一端與所述第三換向開(kāi)關(guān)的一端連接，所述第二換向開(kāi)關(guān)的另一端與所述第四換向開(kāi)關(guān)的一端連接，第三換向開(kāi)關(guān)的另一端與第四換向開(kāi)關(guān)的另一端連接，所述電機(jī)的一端與所述第一換向開(kāi)關(guān)和所述第三換向開(kāi)關(guān)的公共端連接，所述電機(jī)的另一端與所述第二換向開(kāi)關(guān)和所述第四換向開(kāi)關(guān)的公共端連接；所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的基極與所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與電源連接，發(fā)射極與所述第三換向開(kāi)關(guān)和所述第四換向開(kāi)關(guān)的公共端連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的基極與所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)射極連接，發(fā)射極接地。優(yōu)選地，上述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第一開(kāi)關(guān)功率管，且所述第一開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二開(kāi)關(guān)功率管，且所述第二開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接。進(jìn)一步優(yōu)選地，上述第一開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第一電阻；所述第二開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第二電阻。進(jìn)一步優(yōu)選地，上述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)放大電路；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和所述控制電路的第二路PWM 控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)放大電路。更進(jìn)一步優(yōu)選地，上述第一驅(qū)動(dòng)放大電路和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路；所述第二驅(qū)動(dòng)放大電路和所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。優(yōu)選地，上述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)是否有人碰撞、并將該碰撞信號(hào)發(fā)送給控制電路的碰撞開(kāi)關(guān)電路；碰撞開(kāi)關(guān)電路包括有碰撞開(kāi)關(guān)；所述控制電路根據(jù)所述控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)和所述碰撞開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的碰撞信號(hào)產(chǎn)生兩路PWM 控制信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；所述碰撞開(kāi)關(guān)電路的碰撞信號(hào)輸出端與所述控制電路的碰撞信號(hào)輸入端連接。優(yōu)選地，上述控制信號(hào)輸入電路包括采集使用者選用的運(yùn)行模式的運(yùn)行模式采集電路，該運(yùn)行模式為所述運(yùn)行模式采集電路預(yù)先設(shè)定的油門(mén)踏板下壓度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比率，其中，不同的運(yùn)行模式具有不同的比率。優(yōu)選地，上述控制信號(hào)輸入電路還包括采集使用者選用的限速比率的限速比率采集電路，所述控制電路將所接收的所述模式采集電路采集的運(yùn)行模式中的最大轉(zhuǎn)速乘以所述限速比率采集電路采集的限速比率獲得電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，上述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)所述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置并將該溫度信號(hào)發(fā)送給控制電路的溫度檢測(cè)電路，控制電路根據(jù)該溫度信號(hào)向所述半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送PWM控制信號(hào)控制電機(jī)的工作；所述溫度檢測(cè)電路的溫度信號(hào)輸出端與所述控制電路的溫度信號(hào)輸入端連接。優(yōu)選地，上述控制信號(hào)輸入電路還包括用于輸入前進(jìn)控制信號(hào)的前進(jìn)信號(hào)輸入電路、用于輸入后退控制信號(hào)的后退信號(hào)輸入電路和用于輸入加速度控制信號(hào)的加速度信號(hào)輸入電路。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的控制電路根據(jù)控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)向半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)、以及向第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)、第四換向開(kāi)關(guān)發(fā)送控制開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)半橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。具體地，當(dāng)控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)為控制電機(jī)向前運(yùn)行的信號(hào)，控制電路接收該控制信號(hào)后，向第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制第二換向開(kāi)關(guān)和第三換向開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、第一換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電路發(fā)送的兩路PWM控制信號(hào)為互補(bǔ)的信號(hào)；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，控制電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)第二路PWM控制信號(hào)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速，從而控制電車(chē)前進(jìn)并控制其前進(jìn)的速度；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，電機(jī)由于慣性繼續(xù)正轉(zhuǎn)，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，向電源充電；即可通過(guò)調(diào)節(jié)兩路PWM控制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。同理，當(dāng)控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)為控制電機(jī)向后運(yùn)行的信號(hào)，控制電路接收該控制信號(hào)后，向第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制第一換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、第二換向開(kāi)關(guān)和第三換向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制電路發(fā)送的兩路PWM控制信號(hào)為互補(bǔ)的信號(hào)；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，控制電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)第二路PWM控制信號(hào)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速，從而控制電車(chē)后退并控制其后退的速度；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，電機(jī)由于慣性繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，向電源充電；即可通過(guò)調(diào)節(jié)兩路PWM控制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由上可知，本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置通過(guò)換向器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)， 通過(guò)下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)需要增加電機(jī)功率時(shí)，只需增大下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的電流。由于本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路不需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行方向的控制，因此，增大下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的電流，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殡娐返拈_(kāi)關(guān)功率管寄生電容原因而造成相移而無(wú)法準(zhǔn)確控制電機(jī)運(yùn)行方向的情況，也不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橄嘁贫瓜聜?cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)導(dǎo)通而燒毀的情況。所以， 本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的大功率控制、大電流控制，可以使電動(dòng)車(chē)的大功率運(yùn)行。

利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。圖1是本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的半橋驅(qū)動(dòng)電路的第一種實(shí)施方式的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的半橋驅(qū)動(dòng)電路的第二種實(shí)施方式的電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的實(shí)施例的控制信號(hào)輸入電路、碰撞開(kāi)關(guān)電路、限速比率采集電路、控制電路、加速度信號(hào)輸入電路和溫度檢測(cè)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述本實(shí)用新型公開(kāi)的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，如圖1所示，包括用于接收使用者控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入電路10 ；用于根據(jù)所述控制信號(hào)輸入電路10輸入的控制信號(hào)向半橋驅(qū)動(dòng)電路40發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)的控制電路30 ；用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的半橋驅(qū)動(dòng)電路40 ；所述控制信號(hào)輸入電路10的控制信號(hào)輸出端與所述控制電路30的控制信號(hào)輸入端連接；其中，如圖2所示，半橋驅(qū)動(dòng)電路40包括上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41、下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路 42、第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3、第四換向開(kāi)關(guān)SW4 ；所述第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3和第四換向開(kāi)關(guān)SW4由所述控制電路 30控制其閉合或斷開(kāi)；所述第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3和第四換向開(kāi)關(guān)SW4的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸入端與所述控制電路30的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸出端連接；所述第一換向開(kāi)關(guān)SWl和第二換向開(kāi)關(guān)SW2的一端接電源正極，所述第一換向開(kāi)關(guān)SWl的另一端與所述第三換向開(kāi)關(guān)SW3的一端連接，所述第二換向開(kāi)關(guān)SW2的另一端與所述第四換向開(kāi)關(guān)SW4的一端連接，第三換向開(kāi)關(guān)SW3的另一端與第四換向開(kāi)關(guān)SW4的另一端連接，所述電機(jī)的一端與所述第一換向開(kāi)關(guān)SWl和所述第三換向開(kāi)關(guān)SW3的公共端連接，所述電機(jī)的另一端與所述第二換向開(kāi)關(guān)SW2和所述第四換向開(kāi)關(guān)SW4的公共端連接；所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41的基極與所述控制電路30的第一路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與電源連接，發(fā)射極與所述第三換向開(kāi)關(guān)SW3和所述第四換向開(kāi)關(guān)SW4的公共端連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42的基極與所述控制電路30的第二路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41的發(fā)射極連接，發(fā)射極接地。本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的控制電路30根據(jù)控制信號(hào)輸入電路10輸入的控制信號(hào)向半橋驅(qū)動(dòng)電路40發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)、以及向第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3、第四換向開(kāi)關(guān)SW4發(fā)送控制開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)半橋驅(qū)動(dòng)電路40驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。具體地，當(dāng)控制信號(hào)輸入電路10輸入的控制信號(hào)為控制電機(jī)向前運(yùn)行的信號(hào)，控制電路30接收該控制信號(hào)后，向第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3 和第四換向開(kāi)關(guān)SW4發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制第二換向開(kāi)關(guān)SW2和第三換向開(kāi)關(guān)SW3導(dǎo)通、 第一換向開(kāi)關(guān)SWl和第四換向開(kāi)關(guān)SW4斷開(kāi)，控制電路30發(fā)送的兩路PWM控制信號(hào)為互補(bǔ)的信號(hào)；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42導(dǎo)通，控制電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)第二路PWM控制信號(hào)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速，從而控制電車(chē)前進(jìn)并控制其前進(jìn)的速度；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41導(dǎo)通，電機(jī)由于慣性繼續(xù)正轉(zhuǎn)，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，向電源充電；即可通過(guò)調(diào)節(jié)兩路PWM控制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。同理，當(dāng)控制信號(hào)輸入電路10輸入的控制信號(hào)為控制電機(jī)向后運(yùn)行的信號(hào)，控制電路30接收該控制信號(hào)后，向第一換向開(kāi)關(guān)SW1、第二換向開(kāi)關(guān)SW2、第三換向開(kāi)關(guān)SW3和第四換向開(kāi)關(guān)SW4發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，控制第一換向開(kāi)關(guān)SWl和第四換向開(kāi)關(guān)SW4導(dǎo)通、第二換向開(kāi)關(guān)SW2和第三換向開(kāi)關(guān)SW3斷開(kāi)，控制電路30發(fā)送的兩路PWM控制信號(hào)為互補(bǔ)的信號(hào)；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42導(dǎo)通，控制電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)第二路PWM控制信號(hào)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速，從而控制電車(chē)后退并控制其后退的速度；當(dāng)?shù)诙稰WM控制信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41導(dǎo)通，電機(jī)由于慣性繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，向電源充電；即可通過(guò)調(diào)節(jié)兩路PWM控制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由上可知，本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置通過(guò)換向器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)， 通過(guò)下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)需要增加電機(jī)功率時(shí)，只需增大下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42的電流。由于本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置的上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41和下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42不需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行方向的控制，因此，增大下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42的電流，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殡娐返拈_(kāi)關(guān)功率管寄生電容原因而造成相移而無(wú)法準(zhǔn)確控制電機(jī)運(yùn)行方向的情況，也不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橄嘁贫瓜聜?cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42和上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41同時(shí)導(dǎo)通而燒毀的情況。所以，本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的大功率控制、大電流控制，可以使電動(dòng)車(chē)的大功率運(yùn)行。較佳地，如圖2和圖3所示，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第一開(kāi)關(guān)功率管，且所述第一開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二開(kāi)關(guān)功率管，且所述第二開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接。第一開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路 30的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第一電阻；所述第二開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路30的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第二電阻。下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42并聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)功率管越多，向電機(jī)輸出的功率越大，電機(jī)的運(yùn)行速度就越大。進(jìn)一步較佳地，如圖3所示，上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路41和所述控制電路30的第一路 PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)放大電路43 ；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路42和所述控制電路30的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)放大電路44。更進(jìn)一步較佳地，如圖3所示，第一驅(qū)動(dòng)放大電路43和所述控制電路30的第一路 PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路45 ；所述第二驅(qū)動(dòng)放大電路44和所述控制電路30的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)電路46。較佳地，如圖4和圖5所示，電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)是否有人碰撞、 并將該碰撞信號(hào)發(fā)送給控制電路30的碰撞開(kāi)關(guān)電路20 ；碰撞開(kāi)關(guān)電路20包括有碰撞開(kāi)關(guān) 21 ；所述控制電路30根據(jù)所述控制信號(hào)輸入電路10輸入的控制信號(hào)和所述碰撞開(kāi)關(guān)電路 20產(chǎn)生的碰撞信號(hào)產(chǎn)生兩路PWM控制信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；所述碰撞開(kāi)關(guān)電路20的碰撞信號(hào)輸出端與所述控制電路30的碰撞信號(hào)輸入端連接。控制信號(hào)輸入電路10包括用于輸入前進(jìn)控制信號(hào)的前進(jìn)信號(hào)輸入電路14、用于輸入后退控制信號(hào)的后退信號(hào)輸入電路15 和用于輸入加速度控制信號(hào)的加速度信號(hào)輸入電路16。具體地，在電動(dòng)車(chē)倒車(chē)撞到障礙物時(shí)，駕駛員會(huì)自然向前傾倒，從而碰撞到設(shè)置于駕駛員前面的碰撞開(kāi)關(guān)21，碰撞開(kāi)關(guān)電路20產(chǎn)生碰撞檢測(cè)信號(hào)、并將該碰撞檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給控制電路30，控制電路30向半橋驅(qū)動(dòng)電路40發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。因此本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置在駕駛員沒(méi)有反應(yīng)過(guò)來(lái)通過(guò)控制信號(hào)輸入電路10發(fā)送控制電動(dòng)車(chē)前進(jìn)的控制信號(hào)時(shí)，可通過(guò)身體慣性自然碰撞開(kāi)關(guān)電路 20的碰撞開(kāi)關(guān)21控制電機(jī)自動(dòng)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，以及時(shí)改變電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行方向，從而避免造成較大人員損傷或設(shè)備的損壞。較佳地，如圖4所示，控制信號(hào)輸入電路10包括采集使用者選用的運(yùn)行模式的運(yùn)行模式采集電路11，該運(yùn)行模式為所述運(yùn)行模式采集電路11預(yù)先設(shè)定的油門(mén)踏板下壓度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比率，其中，不同的運(yùn)行模式具有不同的比率?，F(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)車(chē)的速度控制是通過(guò)踩踏控制油門(mén)大小的油門(mén)踏板控制的，油門(mén)踏板下壓度是指油門(mén)踏板的下壓程度。 通常，油門(mén)踏板下壓度與電機(jī)轉(zhuǎn)速成線型關(guān)系，下壓油門(mén)踏板幅度越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越大。也就是說(shuō)，在油門(mén)踏板的下壓度相同的情況下，在不同的運(yùn)行模式中，其電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同，即電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行速度不同。當(dāng)油門(mén)踏板下壓到最大限度時(shí)，在不同的運(yùn)行模式中，其電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大速度也不相同，即電動(dòng)車(chē)在不同模式下的可運(yùn)行的最大速度不同。使用者可以根據(jù)需要選擇不同的運(yùn)行模式，以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行。較佳地，如圖4所示，控制信號(hào)輸入電路10還包括采集使用者選用的限速比率的限速比率采集電路12，所述控制電路30將所接收的所述模式采集電路采集的運(yùn)行模式中的最大轉(zhuǎn)速乘以所述限速比率采集電路12采集的限速比率獲得電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速。該限速比率可以是大于0%、小于等于100%中的任何一個(gè)比率。即電機(jī)的最大運(yùn)行速度為使用者所選擇的運(yùn)行模式中的最大轉(zhuǎn)速度乘以限速比率采集電路12采集的限速比率，此時(shí)，控制電路30控制電機(jī)在該最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，當(dāng)使用者下壓油門(mén)，使得電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)到控制電路30通過(guò)運(yùn)算獲得的最大轉(zhuǎn)速時(shí)，此時(shí)即使使用者繼續(xù)下壓油門(mén)踏板，控制電路30也只會(huì)向半橋驅(qū)動(dòng)電路40控制電機(jī)以該最大轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)不會(huì)因?yàn)槔^續(xù)下壓油門(mén)踏板而繼續(xù)加速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于限速比率可以是大于0%、小于等于100%中的任何一個(gè)比率，因此本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置可以使電機(jī)具有不同的最大轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速的無(wú)極調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)最大運(yùn)行速度的無(wú)極調(diào)速。較佳地，如圖4所示，電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)所述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置并將該溫度信號(hào)發(fā)送給控制電路30的溫度檢測(cè)電路，控制電路30根據(jù)該溫度信號(hào)向所述半橋驅(qū)動(dòng)電路40發(fā)送PWM控制信號(hào)控制電機(jī)的工作；所述溫度檢測(cè)電路的溫度信號(hào)輸出端與所述控制電路30的溫度信號(hào)輸入端連接。當(dāng)控制電路30接收的溫度信號(hào)大于其內(nèi)設(shè)置的閾值溫度時(shí)，控制電路30向半橋驅(qū)動(dòng)電路40發(fā)送控制電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的PWM控制信號(hào)控制電機(jī)的逐步停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由于電機(jī)在過(guò)熱的情況下工作時(shí)，很容易燒壞，因此，本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置可以防止電機(jī)燒壞，起到自動(dòng)保護(hù)電機(jī)的作用。其中，本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置實(shí)施例的控制信號(hào)輸入電路10、碰撞開(kāi)關(guān)電路20、限速比率采集電路12、控制電路30和溫度檢測(cè)電路50的電路原理圖如圖 5所示?？刂菩盘?hào)輸入電路10中的各個(gè)開(kāi)關(guān)分別采集不同的信號(hào)，其中，開(kāi)關(guān)Sl為電門(mén)控制開(kāi)關(guān)，控制控制信號(hào)輸入電路10的電源開(kāi)閉。開(kāi)關(guān)S4為前進(jìn)控制開(kāi)關(guān)，前進(jìn)信號(hào)輸入電路14包括開(kāi)關(guān)S4、電阻R6、電阻R7，當(dāng)該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，控制器30控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，即電動(dòng)車(chē)前進(jìn)；當(dāng)該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，控制器30控制電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，即電動(dòng)車(chē)停止前進(jìn)。開(kāi)關(guān)S5為后退控制開(kāi)關(guān)，后退信號(hào)輸入電路15包括開(kāi)關(guān)S5、電阻R8和電阻R9。 當(dāng)該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，控制器30控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，即電動(dòng)車(chē)后退；當(dāng)該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，控制器30控制電機(jī)停止反轉(zhuǎn)，即電動(dòng)車(chē)停止后退。開(kāi)關(guān)S2為運(yùn)行模式控制開(kāi)關(guān)，運(yùn)行模式采集電路11包括開(kāi)關(guān)S2、電阻R36和電阻 R37，電阻R36和電阻R37的公共端與控制電路30的運(yùn)行模式輸入端(Multi Mode Control) 連接，通過(guò)電阻R36和電阻R37分壓后向控制電路30輸入運(yùn)行模式控制信號(hào)。[0046]開(kāi)關(guān)S7為碰撞開(kāi)關(guān)21，碰撞開(kāi)關(guān)電路20包括開(kāi)關(guān)S7、電阻RlO和電阻R11，電阻 RlO和電阻Rll的公共端與控制電路30的碰撞信號(hào)輸入端(E-Rev)連接，通過(guò)電阻RlO和電阻R22分壓后向控制電路30輸入碰撞信號(hào)。限速比率采集電路12包括可變電阻Pl和電阻R3。其中，可變電阻Pl為限速比率調(diào)節(jié)電阻，即通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻Pl的阻值大小調(diào)節(jié)限速比率。加速度信號(hào)輸入電路16包括可變電阻P2、電阻R41、電容C16、電阻R5和電阻R40，其中，可變電阻P2為加速電阻，即通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻P2的阻值大小調(diào)節(jié)油門(mén)踏板的下壓程度，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度?？刂齐娐?0輸出兩路數(shù)字調(diào)制的脈沖信號(hào)P麗Signal Pl和P麗Signal P2控制半橋驅(qū)動(dòng)電路40工作。半橋驅(qū)動(dòng)電路40中的第一隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路45由光耦隔離芯片UlOl及其外圍電路組成?？刂齐娐?0的微處理器Ul產(chǎn)生的數(shù)字調(diào)制的脈沖信號(hào)是以地線為參考點(diǎn)，而半橋驅(qū)動(dòng)電路40的工作脈沖是以電機(jī)輸出端為參考點(diǎn)，而電機(jī)輸出端的電位在運(yùn)行中是不斷變化的，因此，通過(guò)芯片UlOl可以對(duì)脈沖信號(hào)起到隔離轉(zhuǎn)換作用。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而反相對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
10
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，包括 用于接收使用者控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入電路；用于根據(jù)所述控制信號(hào)輸入電路輸入的控制信號(hào)向半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送兩路PWM控制信號(hào)的控制電路；用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的半橋驅(qū)動(dòng)電路；所述控制信號(hào)輸入電路的控制信號(hào)輸出端與所述控制電路的控制信號(hào)輸入端連接； 所述半橋驅(qū)動(dòng)電路包括上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)、第四換向開(kāi)關(guān)；所述第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)由所述控制電路控制其閉合或斷開(kāi)；所述第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)和第四換向開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸入端與所述控制電路的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸出端連接；所述第一換向開(kāi)關(guān)和第二換向開(kāi)關(guān)的一端接電源正極，所述第一換向開(kāi)關(guān)的另一端與所述第三換向開(kāi)關(guān)的一端連接，所述第二換向開(kāi)關(guān)的另一端與所述第四換向開(kāi)關(guān)的一端連接，第三換向開(kāi)關(guān)的另一端與第四換向開(kāi)關(guān)的另一端連接，所述電機(jī)的一端與所述第一換向開(kāi)關(guān)和所述第三換向開(kāi)關(guān)的公共端連接，所述電機(jī)的另一端與所述第二換向開(kāi)關(guān)和所述第四換向開(kāi)關(guān)的公共端連接；所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的基極與所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與電源連接，發(fā)射極與所述第三換向開(kāi)關(guān)和所述第四換向開(kāi)關(guān)的公共端連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的基極與所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端連接，集電極與所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)射極連接，發(fā)射極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第一開(kāi)關(guān)功率管，且所述第一開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二開(kāi)關(guān)功率管，且所述第二開(kāi)關(guān)功率管并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第一電阻；所述第二開(kāi)關(guān)功率管和所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間連接有第二電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)放大電路；所述下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)放大電路和所述控制電路的第一路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第一隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路；所述第二驅(qū)動(dòng)放大電路和所述控制電路的第二路PWM控制信號(hào)輸出端之間設(shè)置有第二隔離轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)是否有人碰撞、并將該碰撞信號(hào)發(fā)送給控制電路的碰撞開(kāi)關(guān)電路；碰撞開(kāi)關(guān)電路包括有碰撞開(kāi)關(guān)；所述碰撞開(kāi)關(guān)電路的碰撞信號(hào)輸出端與所述控制電路的碰撞信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)輸入電路包括采集使用者選用的運(yùn)行模式的運(yùn)行模式采集電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)輸入電路還包括采集使用者選用的限速比率的限速比率采集電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置還包括用于檢測(cè)所述電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置溫度并將該溫度信號(hào)發(fā)送給控制電路的溫度檢測(cè)電路，所述溫度檢測(cè)電路的溫度信號(hào)輸出端與所述控制電路的溫度信號(hào)輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)輸入電路還包括用于輸入前進(jìn)控制信號(hào)的前進(jìn)信號(hào)輸入電路、用于輸入后退控制信號(hào)的后退信號(hào)輸入電路和用于輸入加速度控制信號(hào)的加速度信號(hào)輸入電路。
專(zhuān)利摘要一種電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置，包括控制信號(hào)輸入電路、控制電路、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的半橋驅(qū)動(dòng)電路；其中，半橋驅(qū)動(dòng)電路包括上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路、第一換向開(kāi)關(guān)、第二換向開(kāi)關(guān)、第三換向開(kāi)關(guān)、第四換向開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置通過(guò)換向器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，通過(guò)下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)需要增加電機(jī)功率時(shí)，只需增大下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路的電流。不會(huì)出現(xiàn)因開(kāi)關(guān)功率管寄生電容原因而造成相移而無(wú)法準(zhǔn)確控制電機(jī)運(yùn)行方向的情況，也不會(huì)出現(xiàn)因相移而使下側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路和上側(cè)功率驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)導(dǎo)通而燒毀的情況。本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的大功率控制、大電流控制，使電動(dòng)車(chē)的大功率運(yùn)行。
文檔編號(hào)B60L15/00GK201989638SQ20112003897
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者馬源治 申請(qǐng)人:廣州市信征汽車(chē)零件有限公司