一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，所述的續(xù)航裝置包括單片機(jī)控制器、測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路、電流調(diào)節(jié)電路和恒流源，所述的單片機(jī)控制器通過(guò)I/O口分別連接測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路和電流調(diào)節(jié)電路，所述的電流調(diào)節(jié)電路連接恒流源。本發(fā)明揭示了一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，該續(xù)航裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單實(shí)用，能對(duì)電動(dòng)車(chē)的速度、里程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，能在電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行電壓降至總電壓85%時(shí)，自動(dòng)發(fā)出提示音響，并通過(guò)恒流輸出控制行駛速度從而避免電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)騎行里程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子裝置，具體涉及一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)自行車(chē)是人們常用的運(yùn)輸、代步工具，給人們的出行帶來(lái)了極大的方便。電動(dòng)自行車(chē)的蓄電池一般采用免維護(hù)鉛酸電池，工作電壓為36V和48V，功率在150W?400W之間，蓄電池的電池電壓衰減是呈非線性的，當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)電壓緩慢降低，當(dāng)電壓一旦不足，衰減就是一個(gè)越來(lái)越快過(guò)程，故在行駛時(shí)應(yīng)緩慢提速，不能直接一下就讓它上到高速，這樣電池?fù)p耗就非常大。
[0003]目前，對(duì)于電動(dòng)自行車(chē)的欠壓保護(hù)，大多數(shù)車(chē)廠采用的控制器欠壓保護(hù)電壓都是31.5V，在電池電壓低于32V以后一直到27V，所增加的續(xù)行能力不到2公里，但對(duì)電池的損傷卻非常大，因此當(dāng)人們正在途中行駛時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)控制器欠壓燈亮，就意味著電池組只剩下31.5V電壓了，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)因欠壓停轉(zhuǎn)，不得不終止行程。通常，人們?yōu)榱斯?jié)省電動(dòng)自行車(chē)的電池用電，延長(zhǎng)行駛的里程，往往采用勻速行駛的方式，保持最大過(guò)程的不提速、不剎車(chē)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，該續(xù)航裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單實(shí)用，能對(duì)電動(dòng)車(chē)的速度、里程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，能在電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行電壓降至總電壓85%時(shí)，自動(dòng)發(fā)出提示音響，并通過(guò)恒流輸出控制行駛速度從而避免電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)騎行里程。
[0005]本發(fā)明是一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，所述的續(xù)航裝置包括單片機(jī)控制器、測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路、電流調(diào)節(jié)電路和恒流源，所述的單片機(jī)控制器通過(guò)I/O 口分別連接測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路和電流調(diào)節(jié)電路，所述的電流調(diào)節(jié)電路連接恒流源。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的單片機(jī)控制器采用了 STC15F408AD單片機(jī)芯片，其根據(jù)電壓檢測(cè)電路和測(cè)速電路傳送的信息來(lái)控制電流調(diào)節(jié)電路、聲光報(bào)警電路和LCD顯示電路。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的單片機(jī)控制器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中加載了初始化子程序、霍爾信號(hào)采集子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、D/A轉(zhuǎn)換子程序、速度運(yùn)算子程序、中斷服務(wù)子程序和顯示子程序。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的測(cè)速電路采用霍爾傳感器測(cè)速，該測(cè)速電路將傳感信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部霍爾信號(hào)采集子程序和速度運(yùn)算子程序處理后算出電動(dòng)車(chē)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的電壓檢測(cè)電路由二極管和電阻構(gòu)成，其將電動(dòng)車(chē)的電池電壓分壓后，經(jīng)光耦隔離送入單片機(jī)控制器并通過(guò)內(nèi)部的中斷服務(wù)子程序進(jìn)行分析處理，若單片機(jī)分析計(jì)算的電池電壓大于設(shè)定值，則開(kāi)啟LCD顯示電路，反之，則啟動(dòng)電流調(diào)節(jié)電路和聲光報(bào)警電路。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的聲光報(bào)警電路采用了 WTV040語(yǔ)音芯片，該語(yǔ)音芯片與單片機(jī)的P3.0 口連接，且在P3.0 口低電平時(shí)被觸發(fā)，進(jìn)而點(diǎn)亮報(bào)警指示并發(fā)出報(bào)警聲響。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的IXD顯示電路連接單片機(jī)的P3.5?P3.7 口、P4.0?P4.7 口，其通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的顯示子程序顯示里程和速度。
[0012]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的電流調(diào)節(jié)電路由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和采樣電路構(gòu)成，其在單片機(jī)的控制下可完成恒流源35V/3A的恒定電流輸出調(diào)節(jié)。
[0013]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的P3.1 口，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換子程序設(shè)定輸出電壓來(lái)控制恒流源的輸出電流。
[0014]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的采樣電路連接單片機(jī)控制器的片內(nèi)模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換子程序完成反饋控制進(jìn)而提高輸出電流的精度。
[0015]本發(fā)明揭示了一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，該續(xù)航裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單實(shí)用，能對(duì)電動(dòng)車(chē)的速度、里程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，能在電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行電壓降至總電壓85%時(shí)，自動(dòng)發(fā)出提示音響，并通過(guò)恒流輸出控制行駛速度從而避免電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)騎行里程。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置的原理結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置的原理結(jié)構(gòu)框圖；該續(xù)航裝置包括單片機(jī)控制器、測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路、電流調(diào)節(jié)電路和恒流源，所述的單片機(jī)控制器通過(guò)I/O 口分別連接測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、IXD顯示電路和電流調(diào)節(jié)電路，所述的電流調(diào)節(jié)電路連接恒流源。
[0019]本發(fā)明提及的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置能夠根據(jù)蓄電池電壓的變化、當(dāng)前行駛速度估算出還能行駛的里程，當(dāng)電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行電壓降至總電壓85%時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示音響，并切換到合理的放電模式，給電流和電機(jī)一個(gè)最佳配合，確保電動(dòng)車(chē)在較低電量下的正常騎行，延長(zhǎng)騎行里程。該自動(dòng)續(xù)航裝置中的單片機(jī)控制器采用了 STC15F408AD單片機(jī)芯片，其內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中加載了初始化子程序、霍爾信號(hào)采集子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、D/A轉(zhuǎn)換子程序、速度運(yùn)算子程序、中斷服務(wù)子程序和顯示子程序；該單片機(jī)控制器能根據(jù)電壓檢測(cè)電路和測(cè)速電路傳送的信息來(lái)控制電流調(diào)節(jié)電路、聲光報(bào)警電路和LCD顯示電路，實(shí)現(xiàn)在電池電壓正常情況下顯示速度與里程，當(dāng)電池電壓低于正常值的85%時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)恒流電路，控制電動(dòng)車(chē)勻速行駛，達(dá)到續(xù)航目的。
[0020]本發(fā)明提出的自動(dòng)續(xù)航裝置中的測(cè)速電路采用霍爾傳感器測(cè)速，測(cè)速時(shí)，先將小磁鐵塊固定在電動(dòng)車(chē)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，再將霍爾傳感器靠近小磁鐵附近，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以后，磁鐵會(huì)在一定的周期內(nèi)靠近傳感器一次，這樣霍爾傳感器將輸出一個(gè)高電平，當(dāng)小磁鐵遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，傳感器輸出一個(gè)低電平，利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器，計(jì)算出脈沖一個(gè)周期的時(shí)間，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部霍爾信號(hào)采集子程序和速度運(yùn)算子程序處理后，就可以算出電動(dòng)車(chē)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。該自動(dòng)續(xù)航裝置中的電壓檢測(cè)電路由二極管和電阻構(gòu)成，其將電動(dòng)車(chē)的電池電壓分壓后，經(jīng)光耦隔離送入單片機(jī)控制器并通過(guò)內(nèi)部的中斷服務(wù)子程序進(jìn)行分析處理，若單片機(jī)分析計(jì)算的電池電壓大于設(shè)定值，則開(kāi)啟LCD顯示電路，反之，則啟動(dòng)電流調(diào)節(jié)電路和聲光報(bào)警電路。
[0021]該自動(dòng)續(xù)航裝置中的聲光報(bào)警電路采用了 WTV040語(yǔ)音芯片，其與單片機(jī)的P3.0口連接，當(dāng)電動(dòng)車(chē)的行使速度達(dá)到或超過(guò)測(cè)速電路預(yù)設(shè)速度時(shí)，單片機(jī)往外發(fā)出一個(gè)低電平，直接拉低P3.0 口電平，使WTV040語(yǔ)音芯片被觸發(fā)，點(diǎn)亮報(bào)警指示并發(fā)出報(bào)警聲響。自動(dòng)續(xù)航裝置中的IXD顯示電路連接單片機(jī)的P3.5?P3.7 口、P4.0?P4.7 口，其通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的顯示子程序顯示里程和速度。自動(dòng)續(xù)航裝置中的電流調(diào)節(jié)電路由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和采樣電路構(gòu)成；其中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的P3.1 口，并通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換子程序設(shè)定輸出電壓來(lái)控制恒流源的輸出電流；采樣電路連接單片機(jī)控制器的片內(nèi)模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，并通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換子程序完成反饋控制進(jìn)而提高恒流源輸出電流的精度；該電流調(diào)節(jié)電路可實(shí)現(xiàn)恒流源35V/3A的恒定電流輸出調(diào)節(jié)，從而確保電動(dòng)車(chē)在蓄電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，仍能正常騎行，有效延長(zhǎng)騎行里程。
[0022]本發(fā)明揭示了一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，該續(xù)航裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單實(shí)用，能對(duì)電動(dòng)車(chē)的速度、里程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，能在電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行電壓降至總電壓85%時(shí)，自動(dòng)發(fā)出提示音響，并通過(guò)恒流輸出控制行駛速度從而避免電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)騎行里程。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的續(xù)航裝置包括單片機(jī)控制器、測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路、電流調(diào)節(jié)電路和恒流源，所述的單片機(jī)控制器通過(guò)I/O 口分別連接測(cè)速電路、電壓檢測(cè)電路、聲光報(bào)警電路、LCD顯示電路和電流調(diào)節(jié)電路，所述的電流調(diào)節(jié)電路連接恒流源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)控制器采用了 STC15F408AD單片機(jī)芯片，其根據(jù)電壓檢測(cè)電路和測(cè)速電路傳送的信息來(lái)控制電流調(diào)節(jié)電路、聲光報(bào)警電路和LCD顯示電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)控制器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中加載了初始化子程序、霍爾信號(hào)采集子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、D/A轉(zhuǎn)換子程序、速度運(yùn)算子程序、中斷服務(wù)子程序和顯示子程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的測(cè)速電路采用霍爾傳感器測(cè)速，該測(cè)速電路將傳感信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部霍爾信號(hào)采集子程序和速度運(yùn)算子程序處理后算出電動(dòng)車(chē)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的電壓檢測(cè)電路由二極管和電阻構(gòu)成，其將電動(dòng)車(chē)的電池電壓分壓后，經(jīng)光耦隔離送入單片機(jī)控制器并通過(guò)內(nèi)部的中斷服務(wù)子程序進(jìn)行分析處理，若單片機(jī)分析計(jì)算的電池電壓大于設(shè)定值，則開(kāi)啟LCD顯示電路，反之，則啟動(dòng)電流調(diào)節(jié)電路和聲光報(bào)警電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的聲光報(bào)警電路采用了 WTV040語(yǔ)音芯片，該語(yǔ)音芯片與單片機(jī)的P3.0 口連接，且在P3.0 口低電平時(shí)被觸發(fā)，進(jìn)而點(diǎn)亮報(bào)警指示并發(fā)出報(bào)警聲響。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的LCD顯示電路連接單片機(jī)的P3.5~P3.7 口、P4.0~P4.7 口，其通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的顯示子程序顯示里程和速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的電流調(diào)節(jié)電路由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和采樣電路構(gòu)成，其在單片機(jī)的控制下可完成恒流源35V/3A的恒定電流輸出調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的P3.1 口，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換子程序設(shè)定輸出電壓來(lái)控制恒流源的輸出電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電動(dòng)自行車(chē)的自動(dòng)續(xù)航裝置，其特征在于，所述的采樣電路連接單片機(jī)控制器的片內(nèi)模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換子程序完成反饋控制進(jìn)而提高輸出電流的精度。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK103600666SQ201310568240
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
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