電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例在原有的總線控制系統(tǒng)中加入兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊連接于控制模塊與總線、功能模塊與總線之間，用于提升原總線傳輸信號(hào)的幅值。原總線傳輸信號(hào)由信號(hào)發(fā)送端發(fā)送，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換模塊將其幅值提升到一個(gè)值，然后經(jīng)總線傳輸?shù)搅硪浑妷恨D(zhuǎn)換模塊，此電壓轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)幅值恢復(fù)到原值再傳送給接收端，極大地提高了電動(dòng)車總線控制的抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車的正常使用和維護(hù)。
【專利說明】電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車的控制模塊一般要連接電機(jī)、調(diào)速把、儀表模塊及其他的外圍設(shè)備，通常這些與控制模塊相連的設(shè)備，在裝配過程中被分布在電動(dòng)車的兩端。而現(xiàn)有的電動(dòng)車的控制系統(tǒng)中除霍爾信號(hào)線、電機(jī)線外，還至少包括剎車控制線一根、三速控制線三根、電流指示線一根、速度指示線一根，并可能包括其它功能控制線等，布線十分復(fù)雜。為了簡化電動(dòng)車組裝過程中的走線，減少傳統(tǒng)電動(dòng)車走線復(fù)雜造成的人力資源浪費(fèi)，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種總線控制系統(tǒng)的方案，如圖1所示，即總線控制系統(tǒng)包括一個(gè)控制模塊、一個(gè)功能模塊以及連接控制模塊與功能模塊的兩根導(dǎo)線，也即用兩根導(dǎo)線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)雜線束，這里的兩根導(dǎo)線被定義為總線。另外，控制系統(tǒng)中的控制模塊還是與電機(jī)直接相連，功能模塊包括電流指示、速度指示以及其他信號(hào)等。
[0003]但是，上述方案在抗EMI (Electromagnetic Interference,電磁干擾，簡稱 EMI)方面存在缺陷，如若在騎行過程中按鐵喇機(jī)，干擾脈沖信號(hào)就會(huì)對(duì)兩根總線上的傳輸信號(hào)產(chǎn)生干擾，很可能使功能模塊接收錯(cuò)誤的信號(hào)，導(dǎo)致電動(dòng)車調(diào)速無效或者停止驅(qū)動(dòng)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電動(dòng)車的正常使用，甚至引發(fā)一系列的安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)車的總線控制系統(tǒng)，以增強(qiáng)電動(dòng)車導(dǎo)線傳輸信號(hào)抗干擾的能力，旨在解決原總線控制系統(tǒng)傳輸信號(hào)抗干擾能力差的技術(shù)問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種電動(dòng)車的總線控制系統(tǒng)，包括依次連接的電機(jī)、控制模塊和功能模塊，所述功能模塊包括電流指示、速度指示等信號(hào)模塊，所述控制模塊和功能模塊之間采用第一總線和第二總線連接，作為改進(jìn)，所述總線控制系統(tǒng)還包括:
[0007]位于所述第一、第二總線兩端的，分別與所述控制模塊和所述功能模塊相連的、對(duì)在所述總線上傳輸?shù)男盘?hào)幅值進(jìn)行轉(zhuǎn)換的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊和第二電壓轉(zhuǎn)換模塊。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種電動(dòng)車，包括但不限于電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車，所述電動(dòng)車包括如上所述的總線控制系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明提供的電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)，在原有總線控制系統(tǒng)中加入兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊，分別位于原有的兩根總線兩端、連接控制模塊和功能模塊，原總線傳輸信號(hào)由信號(hào)發(fā)送端(即控制模塊或者功能模塊)發(fā)送，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換模塊將其幅值提升到一個(gè)值，使外界脈沖信號(hào)的干擾不足以改變原信號(hào)的邏輯“O ”或者邏輯“ I”狀態(tài)，然后經(jīng)兩根總線傳輸?shù)搅硪浑妷恨D(zhuǎn)換模塊。此接收端的電壓轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)幅值恢復(fù)到原值再傳送給接收端(對(duì)應(yīng)的功能模塊或者控制模塊)。其中，信號(hào)在總線上傳輸期間，外界脈沖干擾雖仍對(duì)總線上的傳輸信號(hào)造成干擾，但因總線傳輸信號(hào)的幅值足夠高，干擾信號(hào)根本不足以影響到后續(xù)邏輯“O”或“ I ”值的判斷，以此來達(dá)到抗干擾的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)車總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)車總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊和第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的示例電子元器件圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]在電動(dòng)車的實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到成本問題，現(xiàn)有的總線控制系統(tǒng)所采用的信號(hào)線是兩條普通的導(dǎo)線，事實(shí)上，采用其它本身具有抗干擾功能的導(dǎo)線如屏蔽線等時(shí)所受干擾依然存在，在信號(hào)線上傳輸?shù)男盘?hào)極易受到外界脈沖信號(hào)的干擾而導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。通過一些仿真實(shí)驗(yàn)，可以明顯地看出在外界脈沖信號(hào)干擾下，原信號(hào)會(huì)出現(xiàn)高電平被拉低，低電平被拉高的現(xiàn)象。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例在原有的總線控制系統(tǒng)中加入兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊連接于控制模塊與總線、功能模塊與總線之間，用于提升原總線傳輸信號(hào)的幅值。原總線傳輸信號(hào)由信號(hào)發(fā)送端發(fā)送，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換模塊將其幅值提升到一個(gè)值，然后經(jīng)總線傳輸?shù)搅硪浑妷恨D(zhuǎn)換模塊，此電壓轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)幅值恢復(fù)到原值后再傳送給接收端，極大地提高了電動(dòng)車總線控制的抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車的正常使用和維護(hù)。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)車總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。如圖所示:
[0017]一種電動(dòng)車的總線控制系統(tǒng)，包括電機(jī)100、控制模塊200和功能模塊300，其中，電機(jī)100直接與控制模塊200相連，功能模塊300包括電流指示、速度指示等信號(hào)模塊，控制模塊200和功能模塊300之間采用兩根總線連接，分別命名為第一總線和第二總線。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，總線控制系統(tǒng)還包括分別位于總線兩端的兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊，分別是與控制模塊200相連的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401以及與功能模塊300相連的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402，第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401與第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402之間由第一總線和第二總線進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0018]原總線傳輸信號(hào)由信號(hào)發(fā)送端(假設(shè)為控制模塊200)發(fā)送，經(jīng)第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401將其幅值提升到一個(gè)值，然后經(jīng)第一總線和第二總線傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402將接收到的信號(hào)幅值降低、恢復(fù)到原值的標(biāo)準(zhǔn)后再傳送給接收端(對(duì)應(yīng)的功能模塊300)。
[0019]同樣地，功能模塊300的輸出信號(hào)經(jīng)第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402將幅值提升后，由第一總線和第二總線傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401,第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401將接收到的信號(hào)幅值降低、恢復(fù)到原值的標(biāo)準(zhǔn)后再傳送給控制模塊200。
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊和第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的示例電子元器件圖；為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。如圖所示:
[0021]第一電壓轉(zhuǎn)換模塊401包括:NPN型三極管Q1、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、二極管D1、二極管D2、電容Cl和電容C2 ；
[0022]NPN型三極管Q2的基極通過電阻Rl接控制模塊200的第一輸出端，NPN型三極管Q2的集電極通過電阻R2接第一直流電源VI，NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，NPN型三極管Ql的集電極接第一直流電源VI，NPN型三極管Ql的基極接NPN型三極管Q2的集電極，NPN型三極管Ql的發(fā)射極接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極與二極管Dl的陽極共接后接第一總線的第一端，二極管Dl的陰極接NPN型三極管Q2的集電極，電容Cl接在二極管D2的陰極與地之間；NPN型三極管Q3的集電極通過電阻R3接第二直流電源V2，NPN型三極管Q3的集電極和電阻R3的公共連接端接控制模塊200的第二輸出端，NPN型三極管Q3的基極接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端接第二總線的第一端，NPN型三極管Q3的發(fā)射極接地，電阻R5接在NPN型三極管Q3的基極與地之間，電容C2接在電阻R4的第二端與地之間。
[0023]第二電壓轉(zhuǎn)換模塊402包括:NPN型三極管Q4、NPN型三極管Q5、NPN型三極管Q6、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4、電容C3和電容C4 ；
[0024]NPN型三極管Q4的基極通過電阻R7接第一總線的第二端，NPN型三極管Q4的發(fā)射極接地，電阻R8接在NPN型三極管Q4的基極與地之間，電容C3接在第一總線的第二端與地之間，NPN型三極管Q4的集電極同時(shí)接功能模塊300的第一輸入端和電阻R6的第一端，電阻R6的第二端接第四直流電源V4 ;NPN型三極管Q5的集電極接第三直流電源V3，NPN型三極管Q5的基極通過電阻R9接第三直流電源V3，NPN型三極管Q5的發(fā)射極接二極管D4的陽極，二極管D4的陰極同時(shí)接第二總線的第二端和二極管D3的陽極，電容C4接在二極管D4的陰極與地之間，二極管D3的陰極同時(shí)接NPN型三極管Q5的基極和NPN型三極管Q6的集電極，NPN型三極管Q6的發(fā)射極接地，NPN型三極管Q6的基極通過電阻RlO接功能模塊300的第二輸入端。
[0025]作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，第一和第三直流電源都為+48V的直流電源，第二和第四直流電源都為+5V的直流電源。
[0026]經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，外界電磁脈沖干擾的幅值具有一個(gè)范圍，當(dāng)導(dǎo)線上傳輸信號(hào)的幅值在干擾信號(hào)幅值的兩倍之內(nèi)時(shí)，傳輸信號(hào)極易受到外界電磁脈沖信號(hào)的干擾，導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線傳輸信號(hào)的幅值在干擾幅值的兩倍以上時(shí)，外界電磁脈沖對(duì)原信號(hào)產(chǎn)生的干擾不足以影響到后續(xù)對(duì)信號(hào)邏輯“O”、邏輯“I”狀態(tài)的判斷。
[0027]另一方面，在僅僅用兩根導(dǎo)線進(jìn)行信號(hào)傳輸而不采取相應(yīng)抗干擾措施的總線控制系統(tǒng)中，在鐵喇叭這一種干擾源的干擾下，傳輸信號(hào)的誤碼率就高達(dá)90%以上；而在現(xiàn)有的總線控制系統(tǒng)中加入兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊電路之后，提升了傳輸信號(hào)的幅值，誤碼率就降在了 0.5%以下，再加上實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)在所傳輸?shù)男盘?hào)中加入校驗(yàn)位，誤碼率低至0.05%以下，幾乎可以忽略不計(jì)，極大程度上提高了采用總線控制系統(tǒng)方案的電動(dòng)車的抗干擾能力。
[0028]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可將原總線傳輸信號(hào)的幅值提升為外界電磁脈沖干擾信號(hào)幅值的兩倍以上，使外界脈沖信號(hào)的干擾不足以改變原信號(hào)的邏輯“O”或者邏輯“I”狀態(tài)。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電動(dòng)車，該電動(dòng)車包括如本發(fā)明上述實(shí)施例所述的總線控制系統(tǒng)，并且，電動(dòng)車的種類包括但不限于電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)車及其總線控制系統(tǒng)，在原有總線控制系統(tǒng)中加入兩個(gè)電壓轉(zhuǎn)換模塊，分別位于原有總線兩端，分別連接控制模塊和功能模塊，即利用提升總線傳輸信號(hào)復(fù)制的方式有效解決了總線控制系統(tǒng)中總線傳輸信號(hào)易受EMI干擾而控制紊亂的問題，達(dá)到抗干擾的目的，使電動(dòng)車總線控制系統(tǒng)方案更加安全可靠。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改、或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車的總線控制系統(tǒng)，包括依次連接的電機(jī)、控制模塊和功能模塊，所述功能模塊包括電流指示、速度指示等信號(hào)模塊，所述控制模塊和功能模塊之間采用第一總線和第二總線連接，其特征在于，所述總線控制系統(tǒng)還包括:位于所述第一、第二總線兩端的，分別與所述控制模塊和所述功能模塊相連的、對(duì)在所述總線上傳輸?shù)男盘?hào)幅值進(jìn)行轉(zhuǎn)換的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊和第二電壓轉(zhuǎn)換模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電壓轉(zhuǎn)換模塊包括:NPN型三極管Ql、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、二極管D1、二極管D2、電容Cl和電容C2 ；所述NPN型三極管Q2的基極通過所述電阻Rl接所述控制模塊的第一輸出端，所述NPN型三極管Q2的集電極通過所述電阻R2接第一直流電源，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管Ql的集電極直接接所述第一直流電源，所述NPN型三極管Ql的基極接所述NPN型三極管Q2的集電極，所述NPN型三極管Ql的發(fā)射極接所述二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極與所述二極管Dl的陽極共接后接所述第一總線的第一端，所述二極管Dl的陰極接所述NPN型三極管Q2的集電極，所述電容Cl接在所述二極管D2的陰極與地之間；所述NPN型三極管Q3的集電極通過所述電阻R3接第二直流電源，所述NPN型三極管Q3的集電極和所述電阻R3的公共連接端接所述控制模塊的第二輸出端，所述NPN型三極管Q3的基極接所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端接所述第二總線的第一端，所述NPN型三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電阻R5接在所述NPN型三極管Q3的基極與地之間，所述電容C2接在所述電阻R4的第二端與地之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電壓轉(zhuǎn)換模塊包括:NPN型三極管Q4、NPN型三極管Q5、NPN型三極管Q6、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4、電容C3和電容C4 ；所述NPN型三極管Q4的基極通過所述電阻R7接所述第一總線的第二端，所述NPN型三極管Q4的發(fā)射極接地，所述電阻R8接在所述NPN型三極管Q4的基極與地之間，所述電容C3接在所述第一總線的第二端與地之間，所述NPN型三極管Q4的集電極同時(shí)接所述功能模塊的第一輸入端和所述電阻R6的第一端，所述電阻R6的第二端接第四直流電源；所述NPN型三極管Q5的集電極接第三直流電源，所述NPN型三極管Q5的基極通過所述電阻R9接所述第三直流電源，所述NPN型三極管Q5的發(fā)射極接所述二極管D4的陽極，所述二極管D4的陰極同時(shí)接所述第二總線的第二端和所述二極管D3的陽極，所述電容C4接在所述二極管D4的陰極與地之間，所述二極管D3的陰極同時(shí)接所述NPN型三極管Q5的基極和所述NPN型三極管Q6的集電極，所述NPN型三極管Q6的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管Q6的基極通過所述電阻RlO接所述功能模塊的第二輸入端。
4.一種電動(dòng)車，包括一個(gè)總線系統(tǒng)，所述總線系統(tǒng)包括依次連接的電機(jī)、控制模塊和功能模塊，所述功能模塊包括電流指示、速度指示等信號(hào)模塊，所述控制模塊和功能模塊之間采用第一總線和第二總線連接，其特征在于，所述總線控制系統(tǒng)還包括:位于所述第一、第二總線兩端的、分別與所述控制模塊和所述功能模塊相連的、對(duì)在所述總線上傳輸?shù)男盘?hào)幅值進(jìn)行轉(zhuǎn)換的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊和第二電壓轉(zhuǎn)換模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車，其特征在于:所述第一電壓轉(zhuǎn)換模塊包括:NPN型三極管Ql、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、二極管D1、二極管D2、電容Cl和電容C2 ；所述NPN型三極管Q2的基極通過所述電阻Rl接所述控制模塊的第一輸出端，所述NPN型三極管Q2的集電極通過所述電阻R2接第一直流電源，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管Ql的集電極直接接所述第一直流電源，所述NPN型三極管Ql的基極接所述NPN型三極管Q2的集電極，所述NPN型三極管Ql的發(fā)射極接所述二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極與所述二極管Dl的陽極共接后接所述第一總線的第一端，所述二極管Dl的陰極接所述NPN型三極管Q2的集電極，所述電容Cl接在所述二極管D2的陰極與地之間；所述NPN型三極管Q3的集電極通過所述電阻R3接第二直流電源，所述NPN型三極管Q3的集電極和所述電阻R3的公共連接端接所述控制模塊的第二輸出端，所述NPN型三極管Q3的基極接所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端接所述第二總線的第一端，所述NPN型三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電阻R5接在所述NPN型三極管Q3的基極與地之間，所述電容C2接在所述電阻R4的第二端與地之間。
6.如權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)車，其特征在于，所述第二電壓轉(zhuǎn)換模塊包括:NPN型三極管Q4、NPN型三極管Q5、NPN型三極管Q6、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4、電容C3和電容C4 ；所述NPN型三極管Q4的基極通過所述電阻R7接所述第一總線的第二端，所述NPN型三極管Q4的發(fā)射極接地，所述電阻R8接在所述NPN型三極管Q4的基極與地之間，所述電容C3接在所述第一總線的第二端與地之間，所述NPN型三極管Q4的集電極同時(shí)接所述功能模塊的第一輸入端和所述電阻R6的第一端，所述電阻R6的第二端接第四直流電源；所述NPN型三極管Q5的集電極 接第三直流電源，所述NPN型三極管Q5的基極通過所述電阻R9接所述第三直流電源，所述NPN型三極管Q5的發(fā)射極接所述二極管D4的陽極，所述二極管D4的陰極同時(shí)接所述第二總線的第二端和所述二極管D3的陽極，所述電容C4接在所述二極管D4的陰極與地之間，所述二極管D3的陰極同時(shí)接所述NPN型三極管Q5的基極和所述NPN型三極管Q6的集電極，所述NPN型三極管Q6的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管Q6的基極通過所述電阻RlO接所述功能模塊的第二輸入端。
【文檔編號(hào)】B60L15/00GK103507657SQ201210207010
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】陳清付, 柏松, 溫瑭瑋 申請人:廣東高標(biāo)電子科技有限公司