專利名稱：電動車控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動車控制器，尤其是一種帶有制動執(zhí)行功能的電動車控制器。
背景技術：
市場上的小型電動車，如滑板車的剎車輸入與啟動輸入一般分別由使用者兩手控制。一般情況下，使用者旋轉(zhuǎn)一側(cè)轉(zhuǎn)把，車內(nèi)連接電源和電機的繼電器即上電，人工推動車輛前進，電機隨車移動而轉(zhuǎn)動，控制器通過檢測電機反電動勢判斷電機轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速達到預設值后控制器內(nèi)繼電器吸合，電機上電并驅(qū)動車輛前行；當剎車時，使用者按住另一側(cè)轉(zhuǎn)把上的剎車開關，控制器由剎車電路控制將繼電器斷開，復位剎車后控制器檢測電機轉(zhuǎn)速滿足條件時繼電器再次吸合，電機得電，車輛繼續(xù)前進。兒童和青少年是滑板車最大的消費群體，兒童和青少年由于年紀小，控制力較差，在剛剛學會使用滑板車，或者在使用中遇到突發(fā)的交通狀況時，容易出現(xiàn)不知所措的狀態(tài)，通常會不自主地緊握轉(zhuǎn)把或按不住剎車開關。在緊急剎車時，若車輛在較快速度下剎車開關滑脫，控制器并不會停止給電機供電，而此時如果使用者由于緊張緊握轉(zhuǎn)把，繼電器不會脫開，車輛會繼續(xù)由電機驅(qū)動，處于失去控制的狀態(tài)，容易造成交通危險。值得指出的是，隨著科技水平和生活水平的提高，越來越多的玩具車輛和代步車輛采用電動模式，并且和上述舉例中的滑板車具有相同或相似的控制方式，當然也存在同樣的安全隱患。本發(fā)明考慮到滑板車等電動車輛在上述使用過程中所遇到的問題，設計了互鎖功能，使電機在剎車過程中電機斷電，剎車結(jié)束不會自行給電，而需要復位動作后才會上電工作。本發(fā)明提供的解決上述問題的技術方案為:一種電動車控制器，包括電源接口，控制電路和電機信號接口，其特征在于，所述控制電路包括一個用于接收轉(zhuǎn)把信號及電機轉(zhuǎn)速信號并決定控制器是否輸出的繼電器，一個給控制器準備輸入信號的轉(zhuǎn)把輸入電路，一個用于檢測電機轉(zhuǎn)速的檢測電路，所述繼電器連接于所述電源接口和電機信號接口之間，所述轉(zhuǎn)把輸入電路連接于所述電源接口與所述繼電器之間，所述轉(zhuǎn)速檢測電路連接于所述繼電器與電機信號接口之間，所述控制電路中還包括一個具有剎車斷電鎖定功能的剎車互鎖電路，連接于所述轉(zhuǎn)把電路與所述繼電器之間。作為本發(fā)明的一個方面，所述控制器中還包括一個用于接通控制器電源的鎖線開關，連接于所述電源接口與所述控制電路之間。在本實施方案的基礎上，所述控制電路中還包括一個用于檢測電源電壓是否達到放電下限的欠壓保護電路，連接于所述電源接口與所述繼電器之間。作為本發(fā)明的另一個方面，所述控制電路中還包括一個檢測電源是否正在充電的充電限行電路，連接于所述電源接口與所述轉(zhuǎn)速檢測電路之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果在于:1.設置的剎車互鎖電路可以使車輛剎車后電動機斷電，并且在轉(zhuǎn)把復位前不會自行上電，最大限度地保護了使用者的安全。
2.設置的欠壓保護電路避免了蓄電池因過放電而造成的傷害，進一步起到保護電動車的作用。3.設置的充電限行電路，使電動車處于充電狀態(tài)時，電動車不會啟動，防止使用者因帶電誤操作產(chǎn)生危險。


圖1為本發(fā)明電動車互鎖控制器的結(jié)果示意圖。圖2為本發(fā)明電動車控制器電路原理圖。
具體實施例方式為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明電動車控制器做詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明電動車控制器包括電源接口，控制電路和電機信號接口，所述控制電路包括一個用于接收轉(zhuǎn)把信號及電機轉(zhuǎn)速信號并決定控制器是否輸出的繼電器，一個給控制器準備輸入信號的轉(zhuǎn)把輸入電路，一個用于檢測電機轉(zhuǎn)速的檢測電路，所述繼電器連接于所述電源接口和電機信號接口之間，所述轉(zhuǎn)把輸入電路連接于所述電源接口與所述繼電器之間，所述轉(zhuǎn)速檢測電路連接于所述繼電器與電機信號接口之間，所述控制電路中還包括一個具有剎車斷電鎖定功能的剎車互鎖電路，連接于所述轉(zhuǎn)把電路與所述繼電器之間。作為本發(fā)明的一個方面，所述控制器中還包括一個用于接通控制器電源的鎖線開關，連接于所述電源接口與所述控制電路之間。在本實施方案的基礎上，所述控制電路中還包括一個用于檢測電源電壓是否達到放電下限的欠壓保護電路，連接于所述電源接口與所述繼電器之間。作為本發(fā)明的另一個方面，所述控制電路中還包括一個檢測電源是否正在充電的充電限行電路，連接于所述電源接口與所述轉(zhuǎn)速檢測電路之間，用于對電動車進行充電保護，以及防止使用者帶電誤操作。下面結(jié)合圖2對本發(fā)明進一步詳細說明。為節(jié)省設計空間，鎖線開關可以設置成包括第一引線接口 Jl和第二引線接口 J2，用于外接開關，也可以設置成具有同樣的開關功能的開關電路。鎖線開關連接于電源接口與繼電器之間，車輛長時間不使用時斷開開關，可以使電動車處于更加安全的狀態(tài)。使用時，鎖線開關閉合，由轉(zhuǎn)把輸入端控制繼電器上電，電動車進入工作狀態(tài)。轉(zhuǎn)把輸入電路與電動車轉(zhuǎn)把連接，由操作者用轉(zhuǎn)動或撥動轉(zhuǎn)把的方式將信號輸入電路。轉(zhuǎn)把輸入電路由轉(zhuǎn)把輸入命令接口 P2，二極管D3和電阻R2組成，轉(zhuǎn)把輸入命令接口由第一接口和第二接口組成，其中第二接口接所述鎖線開關，第一接口接所述二極管D3的陽極，D3的陰極與所述欠壓保護電路的電阻R2和剎車互鎖電路的電阻R1、電阻R4以及三極管Ql發(fā)射極相連。所述欠壓保護 電路由電阻R2、R 9、1 10、1 15、三極管02、電壓檢測比較器仍、電容C4、電容C5以及二極管D6組成，電壓檢測比較器Ul具有輸入端、陰極和陽極，所述三極管Q2發(fā)射極與轉(zhuǎn)把輸入電路中二極管D3的陰極相連，電阻R2連接于Q2的發(fā)射極與基極之間，三極管Q2的集電極與繼電器線圈相連接，電阻R9 —端接三極管Q2基極，另一端接電壓檢測比較器Ul陽極，電壓檢測比較器Ul陰極接地。電阻RlO —端通過鎖線開關接電源正級，另一端接電阻R15和二極管D6的陽極，電阻R15另一端電壓檢測比較器Ul陰極并接地，二極管D6陰極接電壓檢測比較器Ul輸入端。電容C4連接于電壓檢測比較器Ul輸入極和陽極之間，電容C5連接于電壓檢測比較器Ul輸入極和陰極之間。其作用是保護繼電器，當電阻RlO和電阻R15調(diào)整后電位低于電壓檢測比較器Ul設置的基準電位時，繼電器不吸合，控制電路不工作。電壓檢測比較器Ul可以是穩(wěn)壓芯片，也可以是具有檢測比較功能的等效電路。所述繼電器周圍有二級管D5，電容Cl，繼電器線圈一端接欠壓保護電路的三極管Q2的集電極，另一端轉(zhuǎn)速檢測電路中三極管Q5的集電極；二極管D5并聯(lián)在繼電器線圈的兩端，繼電器觸點開關Kl的一端接電機接口，另一端通過鎖線開關接電源正極；電容Cl并聯(lián)于觸點開關兩端，起到保護繼電器的作用。轉(zhuǎn)速檢測電路檢測電機轉(zhuǎn)速信號，當轉(zhuǎn)速大于設定轉(zhuǎn)速后，觸發(fā)繼電器，使電機與電源接通，由電源驅(qū)動電機。轉(zhuǎn)速檢測電路由三極管Q5、電阻R12和電阻R14組成，其中三極管Q5的集電極連所述繼電器線圈和二極管D5的陽極，發(fā)射極接地，基極連電阻R12和電阻R14，電阻R14另一端接地，電阻R12另一端通過鎖線開關與電源正極相連接。所述剎車互鎖電路由剎車輸入端P3、電阻Rl、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、三極管Ql、三極管Q3、三極管Q4、電容C2、電容C3以及二極管D2組成，剎車輸入端P3 —端通過鎖線開關與電源正極相連接，輸入端P3的另一端通過電阻R7相與三級管Q4的基極相連接，R7和三極管Q4的基極接電容C3然后接地；三極管Q4發(fā)射極接地，集電極接電阻R4和電阻R6，電阻R4接三極管Ql的發(fā)射極與轉(zhuǎn)把輸入電路的二極管D3陰極相連接；電阻R6接電阻R5與電容C2連接并接地；電阻R5接二極管D2的陽極與三極管Ql的集電極相連接，二極管D2陰極接所述充電電路和充電限行電路。電阻Rl接于三極管Ql的基極和發(fā)射極之間。三極管Ql的基極通過電阻R3與三極管Q3的集電極相連，三極管Q3的基極與電阻R8、電阻R5、電容C2和電阻R6相連接，電阻R8接地。電阻R5 —端接三極管Ql的集電極和二極管D2的陽極，另一端與電阻R8、電容C2、電阻R6和三極管Q3的基極相連接。剎車互鎖電路與剎車輸入端相連接，正常行駛時，剎車開關P3處于閉合狀態(tài)，此時三極管Q4作為晶體管開關導通，剎車互鎖電路不工作；繼電器吸合，車輛上電，控制電路控制車輛正常運轉(zhuǎn)；當剎車時，P3斷開，Q4不導通，此時轉(zhuǎn)把輸入開關P2閉合，即會觸發(fā)剎車互鎖電路:高電位觸發(fā)三極管Q3導通，進而觸發(fā)三極管Ql導通，接通充電限行電路開始工作，車輛進入充電限行模式，即轉(zhuǎn)把輸入無效，起到保護使用者的作用。此時若轉(zhuǎn)把開關P2打開，剎車互鎖電路即停止供電，控制電路復位，再次閉合轉(zhuǎn)把開關P2時，整個控制電路再次正常運轉(zhuǎn)。所述充電限行電路由電阻R13、電阻R16和三極管Q6組成，其中電阻R13—端接充電接口 P 1，另一端接三極管Q6基極和電阻R16，電阻R16另一端接地；三極管Q6集電極接轉(zhuǎn)速檢測電路中三極管Q5的基極、電阻R12以及電阻R14，三極管Q6發(fā)射極接地。所述充電限行電路作用是使電動車處于充電狀態(tài)時，電動車不會由轉(zhuǎn)把輸入而啟動，防止使用者因帶電誤操作產(chǎn)生危險。
權(quán)利要求
1.一種電動車控制器，包括電源接口，控制電路和電機信號接口，其特征在于，所述控制電路包括一個用于接收轉(zhuǎn)把信號及電機轉(zhuǎn)速信號并決定控制器是否輸出的繼電器，一個給控制器準備輸入信號的轉(zhuǎn)把輸入電路，一個用于檢測電機轉(zhuǎn)速的檢測電路，所述繼電器連接于所述電源接口和電機信號接口之間，所述轉(zhuǎn)把輸入電路連接于所述電源接口與所述繼電器之間，所述轉(zhuǎn)速檢測電路連接于所述繼電器與電機信號接口之間，還包括一個具有剎車斷電鎖定功能的剎車互鎖電路，連接于所述轉(zhuǎn)把電路與所述繼電器之間； 所述轉(zhuǎn)把輸入電路由轉(zhuǎn)把輸入命令接口(P2)，第3 二極管(D3)和第2電阻(R2)組成，轉(zhuǎn)把輸入命令接口由第I接口和第2接口組成，其中第2接口接所述電源接口，第I接口接所述第3 二極管(D3)的陽極，第3 二極管(D3)的陰極與所述欠壓保護電路和所述剎車互鎖電路相連； 所述繼電器周圍有第5 二級管(D5)，第I電容(Cl)，繼電器線圈一端接所述欠壓保護電路的第2三極管(Q2)的集電極，另一端接所述轉(zhuǎn)速檢測電路；第5 二級管(D5)并聯(lián)在所述繼電器線圈的兩端，繼電器觸點開關(Kl)的一端接電機接口，另一端接電源接口 ；第I電容(Cl)并聯(lián)于觸點開關兩端； 所述轉(zhuǎn)速檢測電路由第5三極管(Q5)、第12電阻(R12)和第14電阻(R14)組成，其中第5三極管(Q5)的集電極連所述繼電器線圈的一端和第5 二級管(D5)，第5三極管(Q5)發(fā)射極接地，第5三極管(Q5)基極連第12電阻(R12)和第14電阻(R14)，第12電阻(R12)另一端與電源相連，第14電阻(R14)另一端接地； 所述剎車互鎖電路由剎車輸入端(P3)、第I電阻(R1)、第3電阻(R3)、第4電阻(R4)、第5電阻(R5)、第6電阻(R6)、第7電阻(R7)、第8電阻(R8)、第I三極管(Q1)、第3三極管(Q3)、第4三極管(Q4)、第2電容(C2)、第3電容(C3)以及第2 二極管(D2)組成，剎車輸入端(P3 ) —端與電源接口相連接，輸入端(P3 )的另一端通過第7電阻(R7 )相與三級管Q4的基極相連接，第7電阻(R7)和第4三極管(Q4)的基極接第3電容(C3)然后接地；第4三極管(Q4)發(fā)射極接地，集電極接第4電阻(R4)和第6電阻(R6)，第4電阻(R4)接第I三極管(Ql)的發(fā)射極與轉(zhuǎn)把輸入電路的二極管D3陰極相連接；第6電阻(R6)接第5電阻(R5)與第2電容(C2)連接并接地；第5電阻(R5)接第2 二極管(D2)的陽極與第I三極管(Ql)的集電極相連接，第2 二極管(D2)陰極接所述充電電路和充電限行電路。電阻Rl接于第I三極管(Ql)的基極和發(fā)射極之間。第I三極管(Ql)的基極通過電阻R3與第3三極管(Q3)的集電極相連，第3三極管(Q3)的基極與第8電阻(R8)、第5電阻(R5)、第2電容(C2)和第6電阻(R6)相連接，第8電阻(R8)接地。第5電阻(R5) —端接第I三極管(Ql)的集電極和第2 二極管(D2)的陽極，另一端與第8電阻(R8)、第2電容(C2)、第6電阻(R6)和第3三極管(Q3)的基極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車控制器，其特征在于，所述控制電路中還包括一個用于檢測電源電壓是否達到放電下限的欠壓保護電路，所述欠壓保護電路由第2電阻(R2)、第9電阻(R9)、第10電阻(R10)、第15電阻(R15)、第2三極管(Q2)、電壓檢測比較器(Ul)、第4電容(C4)、第5電容(C5)以及第6 二極管(D6)組成；電壓檢測比較器Ul具有輸入端、陰極和陽極，所述第2三極管(Q2)發(fā)射極與所述轉(zhuǎn)把輸入電路中第3 二極管(D3)的陰極相連，第2電阻(R2)連接于第2三極管(Q2)的發(fā)射極與基極之間，第9電阻(R9)—端接第2三極管(Q2)基極，另一端接電壓檢測比較器(Ul)陽極，電壓檢測比較器(Ul)陰極接地。第10電阻(RlO) —端接電源接口，第15電阻(R15)和第6 二極管(D6)的陽極，第15電阻(R15)另一端電壓檢測比較器(Ul)陰極并接地，第6 二極管(D6)陰極接電壓檢測比較器(Ul)輸入端。第4電容(C4)連接于電壓檢測比較器(Ul)輸入極和陽極之間，第5電容(C5)連接于電壓檢測比較器(Ul)輸入極和陰極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任意一項所述的電動車控制器，其特征在于，所述控制電路中還包括一個檢測電源是否正在充電的充電限行電路以及一個充電接口(P1)，所述充電限行電路由第13電阻(R13)、第16電阻(R16)和第6三極管(Q6)組成，其中第13電阻(R13)一端接充電接口(P1)，另一端接第6三極管(Q6)基極和第16電阻(R16)，第16電阻(R16)另一端接地；第6三極管(Q6)集電極接所述轉(zhuǎn)速檢測電路中第5三極管(Q5)的基極、第12電阻(R12)以及第 14電阻(R14)，第6三極管(Q6)發(fā)射極接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車控制器，包括電源接口，控制電路和電機信號接口，其特征在于，所述控制電路包括一個用于接收轉(zhuǎn)把信號及電機轉(zhuǎn)速信號并決定控制器是否輸出的繼電器，一個給控制器準備輸入信號的轉(zhuǎn)把輸入電路，一個用于檢測電機轉(zhuǎn)速的檢測電路，所述繼電器連接于所述電源接口和電機信號接口之間，所述轉(zhuǎn)把輸入電路連接于所述電源接口與所述繼電器之間，所述轉(zhuǎn)速檢測電路連接于所述繼電器與電機信號接口之間，所述控制電路中還包括一個具有剎車斷電鎖定功能的剎車互鎖電路，連接于所述轉(zhuǎn)把電路與所述繼電器之間。本發(fā)明的剎車互鎖電路可以使車輛剎車后電動機斷電，并且在轉(zhuǎn)把復位前不會自行上電，最大限度地保護了使用者的安全。
文檔編號B60L15/00GK103144549SQ20121057594
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者王昕 申請人:天津市松正電動汽車技術股份有限公司