專利名稱：電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電瓶動(dòng)力車技術(shù)領(lǐng)域，主要提出一種電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器。
現(xiàn)有的電瓶車小功率的有電動(dòng)助力車，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，而較大功率的電瓶車為有級(jí)調(diào)速，使電源使用效率低，車輛運(yùn)行不平穩(wěn)，乘坐不舒適。目前的動(dòng)力車在設(shè)計(jì)時(shí)各種保護(hù)功能不齊全，可靠性較差，導(dǎo)致電瓶、電機(jī)和相應(yīng)的控制器使用壽命較短。
本實(shí)用新型的目的是提出一種電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，保證所需的輸出動(dòng)力，并通過其完善的保護(hù)功能提高使用壽命。
本實(shí)用新型完成其發(fā)明任務(wù)所采取的技術(shù)方案是其包括作為動(dòng)力源的電瓶、脈寬調(diào)制電路、過流保護(hù)電路、限流調(diào)整電路、過熱保護(hù)電路及剎車機(jī)構(gòu)等，在控制回路中設(shè)置有功率組件開關(guān)電路，該功率組件開關(guān)電路主要由多個(gè)大功率場效應(yīng)管組成，調(diào)節(jié)施加到電機(jī)上的能量功率，從而獲得良好的動(dòng)力性；與大功率場效應(yīng)管并聯(lián)設(shè)置有接觸器觸頭K2并設(shè)置有相應(yīng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，在脈寬輸出達(dá)到90％左右或手把W位置達(dá)到95％左右接觸器觸頭K2開通構(gòu)入控制回路中。
脈寬調(diào)制振蕩器的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)W位置設(shè)置在手把上，用以使接觸器K2導(dǎo)通的微動(dòng)開關(guān)K3設(shè)置在手把的W調(diào)制范圍95％左右的位置。
接觸器K2的導(dǎo)通電路由電阻R3、二極管D9、電容C9和電位器W2、三極管BG12、BG13構(gòu)成。
過流保護(hù)電路是在主回路中設(shè)置檢測主回路電流的電阻R20和R20與電阻R14、R13和R15構(gòu)成的電流值比較電路，并具有輸出高電平使脈寬輸出為零的IC3-4、IC3-3構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
限流調(diào)整電路是在主回路中設(shè)置檢測主回路電流的電阻R20和R20與電阻R16、R17、R11、R10構(gòu)成的電流值比較電路，并具有對(duì)脈寬調(diào)制振蕩器的脈寬信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的振蕩電路，振蕩電路由IC2-3、IC2-4與電阻R6、R7、電容C3構(gòu)成。
過熱保護(hù)電路設(shè)置熱敏電阻Rt和電阻R8構(gòu)成的阻值比較電路和IC3-1、IC3-2構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
剎車機(jī)構(gòu)連接有一開關(guān)K4，K4閉合時(shí)使脈寬輸出為0。
設(shè)置有使手把上的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)W回零的彈性機(jī)構(gòu)機(jī)械。
本實(shí)用新型電瓶動(dòng)力車調(diào)速器主要是針對(duì)蓄電瓶為動(dòng)力的低壓(100V以下)大電流(100A以下)直流電機(jī)的脈寬調(diào)制、無級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)和控制的動(dòng)力控制裝置，其具有動(dòng)力性能好、可靠性高的特點(diǎn)。
實(shí)施例附


圖1為本實(shí)用新型控制器電路的電原理圖。
參照附圖給出的實(shí)施例對(duì)其電路結(jié)構(gòu)加以進(jìn)一步說明其以蓄電瓶作為動(dòng)力源，電位計(jì)W、二極管D1、D2、電容C1、集成電路IC1-1、IC1-2組成脈寬調(diào)節(jié)振蕩器，W為設(shè)置在手把上的旋轉(zhuǎn)電位器。脈寬調(diào)節(jié)振蕩器輸出的脈寬信號(hào)送到功率前置驅(qū)動(dòng)部分，該部分由電阻R1、R2，二極管D8和三極管BG1、BG2，集成電路IC2-1、IC1-3組成，R1、R2、D8和IC1-3、IC2-1接收脈寬隨W變化的高低電平信號(hào)，經(jīng)BG1、BG2信號(hào)放大送至功率組件開關(guān)電路。功率組件開關(guān)電路主要由多個(gè)大功率場效應(yīng)管BG5-BG11(數(shù)目據(jù)具體設(shè)計(jì)而定)組成，調(diào)節(jié)施加到電機(jī)上的能量功率，使其具有良好的動(dòng)力性能。功率組件中電阻R0、二極管D13起限壓作用，多個(gè)并聯(lián)的場效應(yīng)管其控制極均串聯(lián)一個(gè)電阻R21-R27，起限流作用，場效應(yīng)管漏極D到電源+之間接有D16-D22并聯(lián)二極管，以構(gòu)成對(duì)場效應(yīng)管的過壓保護(hù)。并在功率場效應(yīng)管上貼有壓敏電阻Rt，對(duì)其加以過熱保護(hù)，由R8及熱敏電阻Rt在功率組件過熱時(shí)發(fā)出信號(hào)經(jīng)IC3、D7處理輸出高電平，使脈寬信號(hào)輸出強(qiáng)置為0，電機(jī)斷電保護(hù)。
為起到節(jié)能并減少功率管組件的損耗，在工作回路中與功率場效應(yīng)管組件并聯(lián)一接觸器K2，在脈寬輸出達(dá)到90％左右或95％左右時(shí)，接觸器K2線包開通，工作回路的電流從接觸器觸頭流過，減少功率管組件的損耗。接觸器K2的導(dǎo)通工作有兩個(gè)來源(1)、由K3提供，K3為安裝在手把上的微動(dòng)開關(guān)，脈寬調(diào)制振蕩器的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)W也設(shè)置在手把上，微動(dòng)開關(guān)K3設(shè)置在W調(diào)制范圍95％左右的位置，由此在旋轉(zhuǎn)電位器W調(diào)制脈寬時(shí)，在旋轉(zhuǎn)到脈寬的95％時(shí)，即使微動(dòng)開關(guān)K3動(dòng)作使接觸器K2觸頭接通，從而使主電路電流由接觸器K2流過。(2)、設(shè)置一接觸器導(dǎo)通電路，其由電阻R3、二極管D9、電容C9和電位器W2、三極管BG12、BG13構(gòu)成，在脈寬調(diào)至90％時(shí)，經(jīng)過R3、D9、W2和C9濾波，使BG12、BG13導(dǎo)通，接觸器K2的線包接通，K2觸頭閉合，從而使主回路電流由接觸器觸頭K2流過。
在電路回路中設(shè)置電流過流保護(hù)、電流限流調(diào)整電路；過流保護(hù)部分為在主回路中設(shè)置檢測主回路電流的電阻R20，R20并與電阻R14、R13和R15構(gòu)成電流值比較電路(實(shí)際上為比較電壓)，即將檢測到的主回路電流與設(shè)定的電流值比較，達(dá)到或超出設(shè)定值時(shí)使BG4導(dǎo)通，低電平信號(hào)送到IC3-4、IC3-3雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，IC3-4輸出高電平，使主回路脈寬輸出為零，工作回路斷開。限流調(diào)整部分為同樣利用電阻R20為主回路電流檢測元件，R20并與電阻R16、R17、R11、R10構(gòu)成電流值比較電路，即將檢測到的主回路電流與設(shè)定需加以限流的電流值比較，達(dá)到或超出設(shè)定值時(shí)使BG3導(dǎo)通，IC1-4輸出高電平送到IC2-2；而IC2-3、IC2-4與電阻R6、R7、電容C3構(gòu)成振蕩電路。當(dāng)IC1-4向IC2-2輸出高電平時(shí)，振蕩電路發(fā)出的振蕩信號(hào)經(jīng)IC2-2輸入到IC3-1，將脈寬調(diào)制振蕩器的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，限制輸出的脈寬信號(hào)。電路中，二極管D12起保護(hù)三極管BG12、BG13的作用。電容C10延遲接觸器K2的斷開，防止K2觸頭的抖動(dòng)。電路中，IC1為CD40106，IC2、IC3為CD4011。
電機(jī)設(shè)置一進(jìn)/退轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器可為一倒順開關(guān)K。
電路中設(shè)置的D16-D22是為在電機(jī)(電感元件)產(chǎn)生反電勢時(shí)，通過二極管組件構(gòu)成回路，在大功率場效應(yīng)管的兩端不產(chǎn)生尖峰高壓，起到保護(hù)功率場效應(yīng)管的作用。
剎車機(jī)構(gòu)連接有一開關(guān)K4，K4閉合時(shí)接地使脈寬輸出為0，主回路斷開，電機(jī)停止工作，由此剎車時(shí)先使K4閉合使電機(jī)停止工作后剎車起作用，以防傳動(dòng)系統(tǒng)在帶動(dòng)力的情況下剎車，造成剎車?yán)щy，并對(duì)電瓶和電機(jī)壽命產(chǎn)生影響。
車體手把上的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)W用以調(diào)整脈寬調(diào)制器的輸出，W在零位時(shí)不發(fā)信號(hào)，將電機(jī)鎖住，W可在彈簧作用下自動(dòng)回至零位，即機(jī)械回零機(jī)構(gòu)。保證人不旋轉(zhuǎn)手把或松開手把自動(dòng)回零位電機(jī)停轉(zhuǎn)。機(jī)械回零機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為已有的成熟技術(shù)。
電路中設(shè)置兩個(gè)熱繼電器Kt1、Kt2，用以當(dāng)電機(jī)過熱或電瓶過熱時(shí)自動(dòng)斷開，使控制回路電源斷開，起到過熱保護(hù)的作用。
電原理圖中AN為總電源鑰匙開關(guān)。當(dāng)AN接通，使接觸器K1線包接通，其觸頭K1接通主回路電源。
車燈控制與喇叭控制與現(xiàn)有電路相同，故省略詳細(xì)電路，在圖中該部分用T表示。
本實(shí)用新型調(diào)速控制器已在電瓶載重三輪車、電瓶雙座客運(yùn)三輪車、電瓶家用三輪車上安裝實(shí)驗(yàn)，效果良好。
權(quán)利要求1.一種電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，包括作為動(dòng)力源的電瓶、脈寬調(diào)制電路、過流保護(hù)電路、限流調(diào)整電路、過熱保護(hù)電路及剎車機(jī)構(gòu)等，其特征是在控制回路中設(shè)置有功率組件開關(guān)電路，該功率組件開關(guān)電路主要由多個(gè)大功率場效應(yīng)管BG5-BG11組成，調(diào)節(jié)施加到電機(jī)上的能量功率，與大功率場效應(yīng)管并聯(lián)設(shè)置有接觸器觸頭K2并設(shè)置有相應(yīng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，在脈寬輸出達(dá)到90％左右或手把W位置達(dá)到95％時(shí)接觸器觸頭K2開通構(gòu)入控制回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是脈寬調(diào)制振蕩器的旋轉(zhuǎn)電位器W設(shè)置在手把上，用以使接觸器K2導(dǎo)通的微動(dòng)開關(guān)K3設(shè)置在手把的W調(diào)制范圍95％左右的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是接觸器K2的導(dǎo)通電路由電阻R3、二極管D9、電容C9和電位器W2、三極管BG1 2、BG13構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是過流保護(hù)電路中在主回路中設(shè)置檢測主回路電流的電阻R20和R20與電阻R14、R13和R15構(gòu)成的電流值比較電路，并具有輸出高電平使脈寬輸出為零的IC3-4、IC3-3構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是限流調(diào)整電路中在主回路中設(shè)置檢測主回路電流的電阻R20和R20與電阻R16、R17、R11、R10構(gòu)成的電流值比較電路，并具有對(duì)脈寬調(diào)制振蕩器的脈寬信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的振蕩電路，振蕩電路由IC2-3、IC2-4與電阻R6、R7、電容C3構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是過熱保護(hù)電路設(shè)置熱敏電阻Rt和電阻R8構(gòu)成的阻值比較電路和IC3-1、IC3-2構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是剎車機(jī)構(gòu)連接有一開關(guān)K4，K4閉合時(shí)使脈寬輸出為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電瓶動(dòng)力車調(diào)速控制器，其特征是設(shè)置有使手把上的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)W回零的彈性機(jī)械機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電瓶動(dòng)力車技術(shù)領(lǐng)域。包括作為動(dòng)力源的電瓶、脈寬調(diào)制電路、過流保護(hù)電路、限流調(diào)整電路、過熱保護(hù)電路及剎車機(jī)構(gòu)等,在控制回路中設(shè)置有功率組件開關(guān)電路,其主要由多個(gè)大功率場效應(yīng)管組成,調(diào)節(jié)施加到電機(jī)上的能量功率,與大功率場效應(yīng)管并聯(lián)設(shè)置有接觸器觸頭K2并設(shè)置自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路,在脈寬輸出達(dá)到90%左右或手把W位置調(diào)到95%左右時(shí)接觸器開通構(gòu)入控制回路中。本實(shí)用新型具有動(dòng)力性能好、可靠性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60L15/00GK2391766SQ9924493
公開日2000年8月16日 申請日期1999年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月23日
發(fā)明者戴成生, 焦優(yōu)民 申請人:戴成生, 焦優(yōu)民