專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電動(dòng)車(chē)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車(chē)控制裝置。
背景技術(shù)：
在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制中如果不用位置傳感器，就必須借助于對(duì)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置有關(guān)量的檢測(cè)和計(jì)算以獲得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。目前無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器控制較為典型的控制方法有反電動(dòng)勢(shì)法、續(xù)流二極管法、定子三次諧波法、以及采用智能控制檢測(cè)法等。其中反電動(dòng)勢(shì)法是最常見(jiàn)
和應(yīng)用最廣泛的方法，例如美國(guó)專(zhuān)利NO. 5235264采用的就是反電動(dòng)勢(shì)法，
點(diǎn)，再滯后30度電角度即為換相點(diǎn)。因?yàn)槎ㄗ永@組中感應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)與速度成正比，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)反電動(dòng)勢(shì)非常微弱，就無(wú)法判斷反電動(dòng)勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，所以這種方法在電4幾低速時(shí)往往會(huì)無(wú)效。而中國(guó)專(zhuān)利ZL200410065332. 1公開(kāi)了 "一種基于無(wú)位置傳感器技術(shù)的無(wú)刷直流電機(jī)基波法直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)"，它用檢測(cè)的瞬時(shí)電流、選用的空間電壓矢量和計(jì)算出的磁鏈來(lái)計(jì)算出轉(zhuǎn)速。
中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)7>告號(hào)CN101242154公開(kāi)了 一種內(nèi)嵌式永》茲無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)，主要由微處理器控制器、IPM模塊以及驅(qū)動(dòng)單元、電流檢測(cè)電路、相電壓檢測(cè)電路、輸出顯示電路、控制輸入電路、內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)、驅(qū)動(dòng)及控制電源等部件組成。其根據(jù)內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)的定子繞組的電感是轉(zhuǎn)子位置6的函數(shù)的特點(diǎn)，通過(guò)間接檢測(cè)定子繞組的電感的變化來(lái)判斷轉(zhuǎn)子位置。在定子繞組采用星形連接的內(nèi)嵌式永磁無(wú)刷直流電機(jī)中，當(dāng)其中兩相繞組的自感相等時(shí)，正好是不通電相的反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)。因此可以在一個(gè)P麗周期內(nèi)連續(xù)兩次采樣非通電相的對(duì)地電壓，并比較它們的差值就可以判斷出非通電相的反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，再滯后30°電角度即為下一次的換相時(shí)刻。
上述現(xiàn)有技術(shù)的控制器應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)，尤其是應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)時(shí)，若電動(dòng)自行車(chē)的轉(zhuǎn)把或剎把出現(xiàn)故障，則電動(dòng)無(wú)法開(kāi)動(dòng)， 一般用戶也不知是何故障，給使用帶來(lái)了諸多不便。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在電動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)把發(fā)生故障時(shí)也能對(duì)開(kāi)啟并控制電動(dòng)車(chē)的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置。
本實(shí)用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在電動(dòng)車(chē)的剎把發(fā)生故障時(shí)也能開(kāi)啟電動(dòng)車(chē)的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置。
本實(shí)用新型還要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在電動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)把、剎把或電機(jī)發(fā)生故障時(shí)能給出故障提示信息的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，包括中央控制單元、與中央控制單元的電機(jī)控制輸出端相連的用于控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路、與中央控制單元的轉(zhuǎn)速控制輸入端相連的轉(zhuǎn)把控制輸入電路、以及與中央控制單元的巡航控制輸入端相連的巡航開(kāi)關(guān)；轉(zhuǎn)把控制輸入電路用于與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)把相連；當(dāng)中央控制單元測(cè)得其轉(zhuǎn)把控制輸入端的電壓不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，即判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路或所述轉(zhuǎn)把存在故障，中央控制單元進(jìn)入巡航控制模式，即僅在巡航開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，中央控制單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制無(wú)刷電機(jī)按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速一般為電動(dòng)車(chē)正常行使時(shí)最高速度的一半。
為解決上述進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題，所述中央控制單元的剎把檢測(cè)端連接有剎把檢測(cè)電路，剎把檢測(cè)電路的控制輸入端用于與電動(dòng)車(chē)的用于剎車(chē)的剎把相連；當(dāng)中央控制單元測(cè)得其剎把檢測(cè)端為低電平，且測(cè)得所述轉(zhuǎn)把被連續(xù)拉動(dòng)四次時(shí)，即判斷剎把檢測(cè)電路或所述剎把存在故障，中央控制單元進(jìn)入所述巡航控制模式，即當(dāng)中央控制單元的轉(zhuǎn)把控制輸入端測(cè)得4次輸入信號(hào)，且巡航開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，中央控制單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制無(wú)刷電機(jī)按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
中央控制單元具有故障信號(hào)輸出端，其連接有聲光報(bào)警電路；當(dāng)判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路或轉(zhuǎn)把存在故障時(shí)，所述中央控制單元通過(guò)聲光報(bào)警電路輸出提示轉(zhuǎn)把損壞的報(bào)警信號(hào)；當(dāng)判斷出剎把檢測(cè)電路或剎把存在故障時(shí)，所述中央控制單元通過(guò)聲光報(bào)警電路輸出提示剎把損壞的報(bào)警信號(hào)。
本實(shí)用新型具有積極的效果(1)采用了本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置的電機(jī)，即便在電動(dòng)車(chē)發(fā)生轉(zhuǎn)把損壞、剎^^員壞和電機(jī)霍爾元件損壞的情況下，仍能正常使用，確保了電動(dòng)車(chē)在使用上的可靠性，方便了用戶使用。(2)本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置具有較好的防盜功能。


圖1為本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置的電路框圖；圖2為本實(shí)用新型的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
見(jiàn)圖1-2,本實(shí)施例的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置包括中央控制單元l、巡航開(kāi)關(guān)2、剎把檢測(cè)電路3、轉(zhuǎn)把控制輸入電路4、電源鎖檢測(cè)電路5、反電勢(shì)檢測(cè)電路6、霍爾檢測(cè)電路7、倒車(chē)開(kāi)關(guān)8、聲光報(bào)警電路9、電池電壓檢測(cè)電路IO、遙控接收模塊ll和用于控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路12。
中央控制單元l采用型號(hào)為cy8c24533的單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)電路12與中央控制單元l的電機(jī)控制輸出端(即單片機(jī)的P12-13,P16-17和P22-23腳)相連，轉(zhuǎn)把控制輸入電路4與中央控制單元1的轉(zhuǎn)速控制輸入端(即單片機(jī)的POO腳)相連，巡航開(kāi)關(guān)2與中央控制單元1的巡4元控制輸入端(即單片機(jī)的P14腳)相連；轉(zhuǎn)把控制輸入電路4 (包括電阻R20和R31)用于與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)把ZB相連。
當(dāng)中央控制單元l測(cè)得其轉(zhuǎn)把控制輸入端的電壓不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，即判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路4或所述轉(zhuǎn)把存在故障，中央控制單元l進(jìn)入巡航控制模式，即僅在巡航開(kāi)關(guān)2閉合(即單片機(jī)的P14腳呈低電平)時(shí)，中央控制單元l通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路12控制無(wú)刷電機(jī)按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速一4殳為電動(dòng)車(chē)正常行使時(shí)最高速度的一半，例如20Km/h。
所述中央控制單元1的剎把檢測(cè)端(即單片機(jī)的Pll腳)連接有剎把檢測(cè)電路3,剎把檢測(cè)電路3的控制輸入端用于與電動(dòng)車(chē)的用于剎車(chē)的剎把相連；當(dāng)中央控制單元1測(cè)得其剎把檢測(cè)端為低電平，且中央控制單元1通過(guò)其轉(zhuǎn)把控制輸入端測(cè)得所述轉(zhuǎn)把被連續(xù)拉動(dòng)四次(即其轉(zhuǎn)把控制輸入端電壓變化由0. 8V至3. 5V變化連續(xù)4次)時(shí)，即判斷剎把檢測(cè)電路3或所述剎把存在故障，中央控制單元l進(jìn)入所述巡航控制模式。
所述中央控制單元1具有故障信號(hào)輸出端(即單片機(jī)的P15腳)，其連接有聲光報(bào)警電路9;當(dāng)判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路4或轉(zhuǎn)把存在故障時(shí)，所述中央控制單元1通過(guò)聲光報(bào)警電路9輸出提示轉(zhuǎn)把損壞的報(bào)警信號(hào)；當(dāng) 判斷出剎把檢測(cè)電路3或剎把存在故障時(shí)，所述中央控制單元1通過(guò)聲光 報(bào)警電路9輸出提示剎把損壞的報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)可以是相應(yīng)次數(shù)的蜂 鳴信號(hào)，或語(yǔ)音提示。
所述中央控制單元1具有反電勢(shì)檢測(cè)端(即單片機(jī)的P25-27腳)，其
勢(shì)檢測(cè)電路6有分別與3組定子繞組相連的3組比較器電路U1B、 U1C和 U1D構(gòu)成。
中央控制單元l還具有電源鎖檢測(cè)端(即單片機(jī)的P05腳)，其與電源 鎖檢測(cè)電i 各5相連；電源鎖;險(xiǎn)測(cè)電if各5由電壓鎖POWER LOCK、電阻R35和 R27、 二沖及管D4構(gòu)成。
若中央控制單元l通過(guò)電源鎖檢測(cè)電路5測(cè)得電源鎖斷開(kāi)，且測(cè)得巡航 開(kāi)關(guān)2閉合時(shí)間超過(guò)1秒鐘時(shí)，中央控制單元l進(jìn)入第一防盜工作狀態(tài)，即 若中央控制單元1測(cè)得反電勢(shì)檢測(cè)電路6有電壓輸出，則通過(guò)聲光報(bào)警電路9 輸出防盜報(bào)警信號(hào)。
所述中央控制單元1具有霍爾信號(hào)輸入端(即單片機(jī)的P20、 21和24 腳)，其連接有用于檢測(cè)來(lái)自無(wú)刷電機(jī)中的霍爾元件的輸出信號(hào)的霍爾檢測(cè) 電路7;中央控制單元1還具有遙控信號(hào)輸入端(即單片機(jī)的P31腳)，其 連接有遙控接收模塊11;中央控制單元1通過(guò)遙控接收模塊11接收來(lái)自外 部的防盜控制命令，中央控制單元1進(jìn)入第二防盜工作狀態(tài)，即
當(dāng)中央控制單元1測(cè)得反電勢(shì)檢測(cè)電路6有電壓輸出，則通過(guò)聲光報(bào)警 電路9輸出防盜報(bào)警信號(hào)；
當(dāng)中央控制單元l通過(guò)霍爾檢測(cè)電路7測(cè)得無(wú)刷電機(jī)因外力作用而發(fā)生 轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路12控制無(wú)刷電機(jī)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)中央控制單元l未收到所述防盜控制命令，而測(cè)得電源鎖斷開(kāi)且巡航 開(kāi)關(guān)2閉合時(shí)間超過(guò)1秒鐘時(shí)，中央控制單元l進(jìn)入第三防盜工作狀態(tài)，即 當(dāng)中央控制單元1通過(guò)霍爾檢測(cè)電路7測(cè)得無(wú)刷電機(jī)因外力作用而發(fā)生轉(zhuǎn) 動(dòng)，則根據(jù)由霍爾檢測(cè)電路測(cè)得的車(chē)輪轉(zhuǎn)向，中央控制單元l通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路 12控制無(wú)刷電機(jī)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
中央控制單元1還可通過(guò)遙控接收模塊11接收來(lái)自外部的"解除防盜 工作狀態(tài)命令"，以使中央控制單元1處于非防盜工作狀態(tài)；還可接收"尋 車(chē)命令"，以通過(guò)聲光報(bào)警電路9輸出相應(yīng)的聲光信號(hào)，便于車(chē)主尋車(chē)。所述中央控制單元1具有倒車(chē)控制輸入端(即單片機(jī)的P10腳)，其連
接有倒車(chē)開(kāi)關(guān)8;當(dāng)?shù)管?chē)開(kāi)關(guān)8閉合時(shí)，中央控制單元1通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路12
控制無(wú)刷電機(jī)反轉(zhuǎn)。
當(dāng)中央控制單元1判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路4或轉(zhuǎn)把、以及剎把檢測(cè)
電路3或剎把存在故障，且測(cè)得巡航開(kāi)關(guān)2連續(xù)開(kāi)閉4次(即單片機(jī)的P14
腳連續(xù)高低電平交替變化4次)時(shí)，中央控制單元1通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路12控制
無(wú)刷電機(jī)按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
中央控制單元1具有電池電壓信號(hào)輸入端，其連接有電池電壓^r測(cè)電
路10;當(dāng)中央控制單元1通過(guò)電池電壓檢測(cè)電路10測(cè)得電池欠壓時(shí)，所述
驅(qū)動(dòng)電路12停止向無(wú)刷電機(jī)供電；若中央控制單元1測(cè)得巡航開(kāi)關(guān)2連續(xù)
開(kāi)閉7次且所述剎把檢測(cè)端為低電平(即剎把剎住)時(shí)，中央控制單元1
進(jìn)入強(qiáng)制行駛狀態(tài)，即中央控制單元1控制驅(qū)動(dòng)電路12開(kāi)始向無(wú)刷電機(jī)
供電，并可將流經(jīng)無(wú)刷電^L的電流量相應(yīng)減半。
當(dāng)中央控制單元1通過(guò)霍爾檢測(cè)電路7測(cè)得無(wú)刷電機(jī)內(nèi)的霍爾元件發(fā)
生故障時(shí)，中央控制單元1根據(jù)反電勢(shì)檢測(cè)電路9測(cè)得的反電勢(shì)信號(hào)通過(guò)
驅(qū)動(dòng)電路12控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
巡航開(kāi)關(guān)2、剎把檢測(cè)電路3和倒車(chē)開(kāi)關(guān)8與開(kāi)關(guān)控制面板KG相連。 中央控制單元1具有助力信號(hào)輸入端，其與1+1助力器相連。 本實(shí)施例的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置還具有電機(jī)自識(shí)別學(xué)習(xí)功能控制器
出廠時(shí)默認(rèn)配套標(biāo)準(zhǔn)為相位120度的電機(jī)，如需配套非標(biāo)電機(jī)，其自識(shí)別
學(xué)習(xí)功能如下
1、 先切斷電池電源；
2、 剎住剎把，將轉(zhuǎn)把擰到最高速，并按住巡航按鈕，打開(kāi)電源鎖；
3、 4妄通電池電源；
4、 聽(tīng)到報(bào)警2聲將電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)各一下，若此時(shí)學(xué)習(xí)配對(duì)成功，則報(bào) 警一聲；
5、 若電機(jī)反轉(zhuǎn)，將電機(jī)相位線任意2根互換，重復(fù)以上步驟，重新學(xué) 習(xí)。
權(quán)利要求1、一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于包括中央控制單元(1)、與中央控制單元(1)的電機(jī)控制輸出端相連的用于控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路(12)、與中央控制單元(1)的轉(zhuǎn)速控制輸入端相連的轉(zhuǎn)把控制輸入電路(4)、以及與中央控制單元(1)的巡航控制輸入端相連的巡航開(kāi)關(guān)(2)；轉(zhuǎn)把控制輸入電路(4)用于與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)把相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于中央控 制單元(1 )的剎把檢測(cè)端連接有剎把檢測(cè)電路(3 ),剎把檢測(cè)電路(3 ) 的控制輸入端用于與電動(dòng)車(chē)的用于剎車(chē)的剎l巴相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于所述中 央控制單元(1)具有故障信號(hào)輸出端，其連接有聲光報(bào)警電路(9)。
4、 權(quán)利要求2或3所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于中央控 制單元(1)具有反電勢(shì)檢測(cè)端，其連接有用于檢測(cè)無(wú)刷電機(jī)的各定子繞組 的反電勢(shì)的反電勢(shì)檢測(cè)電路(6 );中央控制單元(1)還具有電源鎖檢測(cè)端，其與電源鎖檢測(cè)電路(5) 相連。
5、 權(quán)利要求1或3所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于所述中 央控制單元(1 )具有霍爾信號(hào)輸入端，其連接有用于檢測(cè)來(lái)自無(wú)刷電機(jī)中 的霍爾元件的輸出信號(hào)的霍爾檢測(cè)電路(7);中央控制單元(1)還具有遙控信號(hào)輸入端，其連接有遙控接收模塊 (11)。
6、 權(quán)利要求1或3所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于所述中央 控制單元(1)具有倒車(chē)控制輸入端，其連接有倒車(chē)開(kāi)關(guān)(8)。
7、 權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其特征在于中央控制單 元(1)具有電池電壓信號(hào)輸入端，其連接有電池電壓檢測(cè)電路(10)。
專(zhuān)利摘要為使電動(dòng)車(chē)在轉(zhuǎn)把、剎把和/或電機(jī)霍爾元件損壞的情況下，仍能正常使用，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)車(chē)控制裝置，其包括中央控制單元、與中央控制單元的電機(jī)控制輸出端相連的用于控制無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、與中央控制單元的轉(zhuǎn)速控制輸入端相連的轉(zhuǎn)把控制輸入電路、與中央控制單元的巡航控制輸入端相連的巡航開(kāi)關(guān)；轉(zhuǎn)把控制輸入電路用于與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)把相連；當(dāng)中央控制單元測(cè)得其轉(zhuǎn)把控制輸入端的電壓不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，即判斷出轉(zhuǎn)把控制輸入電路或所述轉(zhuǎn)把存在故障，中央控制單元進(jìn)入巡航控制模式，即僅在巡航開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，中央控制單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制無(wú)刷電機(jī)按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速一般為電動(dòng)車(chē)正常行使時(shí)最高速度的一半。
文檔編號(hào)B60L15/00GK201300746SQ20082016083
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
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