電動汽車控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其涉及電動汽車控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]出于環(huán)保的目的，電動汽車的應(yīng)用日益廣泛。由于電機(jī)具有良好的牽引特性，因此電動汽車的傳動系統(tǒng)不需要變速器，車速控制由控制系統(tǒng)通過調(diào)速系統(tǒng)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)?，F(xiàn)有的電動汽車控制系統(tǒng)可用來控制電動車電機(jī)的啟動、運行、進(jìn)退、速度、停止以及電動汽車的其它電子器件的核心控制器件，它是電動汽車上重要的部件。但現(xiàn)有控制系統(tǒng)的控制范圍較小，無法及時根據(jù)蓄電池的輸出狀態(tài)來調(diào)整驅(qū)動電機(jī)，導(dǎo)致蓄電池和驅(qū)動電機(jī)壽命同時降低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種電動汽車控制系統(tǒng)，能根據(jù)蓄電池的輸出狀態(tài)對蓄電池進(jìn)行控制，從而對蓄電池和驅(qū)動電機(jī)同時進(jìn)行保護(hù)，有利于延長兩者的使用壽命。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種電動汽車控制系統(tǒng)，包括控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)、驅(qū)動電路、控制芯片和驅(qū)動電機(jī)，所述控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)和驅(qū)動電路分別與所述控制芯片電連接，驅(qū)動電路與所述驅(qū)動電機(jī)電連接，還包括分別與控制芯片電連接的過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路和剎車保護(hù)電路；控制器芯片為主從芯片，控制芯片用于向驅(qū)動電路輸出PWM信號來控制車輪的轉(zhuǎn)速；所述過流保護(hù)電路用于采集汽車蓄電池電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在實際電流大于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述欠壓保護(hù)電路用于采集汽車蓄電池電壓和電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在判定實際電壓和實際電流同時低于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述剎車保護(hù)電路用于檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。
[0005]進(jìn)一步地，所述控制輸入電路包括多個開關(guān)和按鍵，控制輸入電路用于向所述控制芯片輸入控制信號。
[0006]進(jìn)一步地，所述顯示電路包括多個LED燈管和數(shù)碼管。
[0007]本實用新型的有益效果在于:設(shè)置過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路和剎車保護(hù)電路對蓄電池和驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)電動汽車在爬坡、頂風(fēng)等情況下需要蓄電池提供較高的電流，過流保護(hù)電路可在蓄電池電量較低時停止控制芯片的PWM輸出從而暫停蓄電池的電流輸出，避免過度放電對蓄電池造成不可恢復(fù)的損害；同時，考慮到蓄電池在電量充足時進(jìn)行大電流的放電時電壓也會下降，設(shè)置欠壓保護(hù)電路同時檢測蓄電池電流和電壓，若僅是蓄電池電壓低但蓄電池電量充足時，并不停止控制芯片的PWM輸出，這樣就能充分發(fā)揮電池性能，僅當(dāng)兩者皆低于預(yù)定值時才會停止控制芯片的PWM輸出；此外，剎車時若蓄電池電流較大會對驅(qū)動電機(jī)造成沖擊，因此設(shè)置剎車保護(hù)電路在檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出從而停止蓄電池的電量輸出，保護(hù)驅(qū)動電機(jī)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例的電動汽車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2為本實用新型實施例的電動汽車控制系統(tǒng)的過流保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路的電路圖。
[0010]圖3為本實用新型實施例的電動汽車控制系統(tǒng)的剎車保護(hù)電路的電路圖。
[0011]標(biāo)號說明:
[0012]10、控制輸入電路；20、顯示電路；30、最小系統(tǒng)；40、驅(qū)動電路；50、控制芯片；60、驅(qū)動電機(jī)；70、過流保護(hù)電路；80、欠壓保護(hù)電路；90、剎車保護(hù)電路。
【具體實施方式】
[0013]為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0014]本實用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:設(shè)置三個保護(hù)電路在電量低而電流需求量高、電量低電壓低和剎車這三個情境下停止蓄電池的電量輸出，一方面保護(hù)了蓄電池自身，另一方面也保護(hù)的驅(qū)動電機(jī)。
[0015]請參閱圖1至圖3，一種電動汽車控制系統(tǒng)，包括控制輸入電路10、顯示電路20、最小系統(tǒng)30、驅(qū)動電路40、控制芯片50和驅(qū)動電機(jī)60，所述控制輸入電路10、顯示電路20、最小系統(tǒng)30和驅(qū)動電路40分別與所述控制芯片50電連接，驅(qū)動電路40與所述驅(qū)動電機(jī)60電連接，還包括分別與控制芯片50電連接的過流保護(hù)電路70、欠壓保護(hù)電路80和剎車保護(hù)電路90 ;控制器芯片50為主從芯片，控制芯片50用于向驅(qū)動電路40輸出PWM信號來控制車輪的轉(zhuǎn)速；所述過流保護(hù)電路70用于采集汽車蓄電池電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在實際電流大于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述欠壓保護(hù)電路80用于采集汽車蓄電池電壓和電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在判定實際電壓和實際電流同時低于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述剎車保護(hù)電路90用于檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。
[0016]從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于:設(shè)置過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路和剎車保護(hù)電路對蓄電池和驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)電動汽車在爬坡、頂風(fēng)等情況下需要蓄電池提供較高的電流，過流保護(hù)電路可在蓄電池電量較低時停止控制芯片的PWM輸出從而暫停蓄電池的電流輸出，避免過度放電對蓄電池造成不可恢復(fù)的損害；同時，考慮到蓄電池在電量充足時進(jìn)行大電流的放電時電壓也會下降，設(shè)置欠壓保護(hù)電路同時檢測蓄電池電流和電壓，若僅是蓄電池電壓低但蓄電池電量充足時，并不停止控制芯片的PWM輸出，這樣就能充分發(fā)揮電池性能，僅當(dāng)兩者皆低于預(yù)定值時才會停止控制芯片的PWM輸出；此外，剎車時若蓄電池電流較大會對驅(qū)動電機(jī)造成沖擊，因此設(shè)置剎車保護(hù)電路在檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出從而停止蓄電池的電量輸出，保護(hù)驅(qū)動電機(jī)。
[0017]進(jìn)一步地，所述控制輸入電路10包括多個開關(guān)和按鍵，控制輸入電路10用于向所述控制芯片50輸入控制信號。
[0018]進(jìn)一步地，所述顯示電路20包括多個LED燈管和數(shù)碼管。
[0019]請參照圖1至圖3，本實用新型的實施例一為:一種電動汽車控制系統(tǒng)，包括控制輸入電路10、顯示電路20、最小系統(tǒng)30、驅(qū)動電路40、控制芯片50、驅(qū)動電機(jī)60、過流保護(hù)電路70、欠壓保護(hù)電路80和剎車保護(hù)電路90。
[0020]控制輸入電路10、顯示電路20、最小系統(tǒng)30、驅(qū)動電路40、過流保護(hù)電路70、欠壓保護(hù)電路80和剎車保護(hù)電路90分別與控制芯片50電連接，驅(qū)動電路40與驅(qū)動電機(jī)60電連接。
[0021]控制器芯片50為主從芯片，控制芯片50用于向驅(qū)動電路40輸出PWM信號來控制車輪的轉(zhuǎn)速?？刂戚斎腚娐?0包括多個開關(guān)和按鍵，控制輸入電路10用于向控制芯片50輸入控制信號。顯示電路20包括多個LED燈管和數(shù)碼管，LED燈管可根據(jù)電池電量來點亮不通的LED燈管數(shù)量，而數(shù)碼管則用于顯示控制芯片50計算出的電動汽車的速率，設(shè)置兩個數(shù)碼管可顯示兩位數(shù)的速率、設(shè)置三個數(shù)碼管則可顯示三位數(shù)的速率。
[0022]如圖2所示，過流保護(hù)電路70用于采集汽車蓄電池電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在實際電流大于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。具體地，從主電路上取來的電流反饋信號經(jīng)濾波后送到放大器A3，Vo3 = [l+R6/(R5+Wl)]3Vi3，如果Vo3>V4，則Vo5為“1”，端10得到高電平，關(guān)閉PWM輸出，實現(xiàn)大電流保護(hù)，設(shè)定值可由Wl或V4調(diào)節(jié)。繼續(xù)參考圖2，欠壓保護(hù)電路80用于采集汽車蓄電池電壓和電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在判定實際電壓和實際電流同時低于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。具體地，蓄電池電壓U分壓后與Vo3共同作用于A4反相端，組成“或非”功能電路，只有兩個信號均為“低”(U下降到欠壓設(shè)定值，電流不大于額定值)時，Vo4為“1”，關(guān)閉PWM輸出，實現(xiàn)欠壓保護(hù)。只要兩個輸入信號中有一個是“高”(U不小于欠壓設(shè)定值或電流較大)，Vo4為“0”，則PWM正常輸出。圖2的電路為暫態(tài)保護(hù)，如需對保護(hù)時間進(jìn)行設(shè)定，則可對控制信號進(jìn)行延時保存，直至形成需人工復(fù)位的“死保護(hù)”。
[0023]如圖3所示，剎車保護(hù)電路90用于檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。
[0024]在本實施例中，通過霍爾速度轉(zhuǎn)把來采集信號，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換將信號傳給控制芯片，利用控制芯片控制輸出改變功率管控制信號PWM的方法來控制電動車的轉(zhuǎn)速。一般地，霍爾元件安裝在車輪的轉(zhuǎn)軸上，車輪每轉(zhuǎn)一圈霍爾元件就會向控制芯片發(fā)送一個脈沖，控制芯片根據(jù)這個脈沖的頻率來計算車速并通過顯示電路的數(shù)碼管顯示。具體地，控制芯片，特別是本實施例采用的主從芯片，是集CPU、RAM、ROM、定時電路、計數(shù)電路和多種接口于一體的微控制器，其具有體積小、成本低、功能強的優(yōu)點。此外，本實施例中采用最小系統(tǒng)來使控制芯片正常工作，同時設(shè)置驅(qū)動電路對控制芯片輸出的脈沖進(jìn)行功率放大，從而驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。
[0025]綜上所述，本實用新型提供的電動汽車控制系統(tǒng)可通過對蓄電池的電量輸出進(jìn)行控制從而同時對蓄電池和驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。
[0026]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電動汽車控制系統(tǒng)，包括控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)、驅(qū)動電路、控制芯片和驅(qū)動電機(jī)，所述控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)和驅(qū)動電路分別與所述控制芯片電連接，驅(qū)動電路與所述驅(qū)動電機(jī)電連接，其特征在于，還包括分別與控制芯片電連接的過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路和剎車保護(hù)電路；控制器芯片為主從芯片，控制芯片用于向驅(qū)動電路輸出PWM信號來控制車輪的轉(zhuǎn)速；所述過流保護(hù)電路用于采集汽車蓄電池電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在實際電流大于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述欠壓保護(hù)電路用于采集汽車蓄電池電壓和電流與預(yù)定值進(jìn)行比對并在判定實際電壓和實際電流同時低于預(yù)定值時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出；所述剎車保護(hù)電路用于檢測到剎車信號時關(guān)閉控制芯片的PWM信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制輸入電路包括多個開關(guān)和按鍵，控制輸入電路用于向所述控制芯片輸入控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示電路包括多個LED燈管和數(shù)碼管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動汽車控制系統(tǒng)，包括控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)、驅(qū)動電路、控制芯片和驅(qū)動電機(jī)，控制輸入電路、顯示電路、最小系統(tǒng)和驅(qū)動電路分別與控制芯片電連接，驅(qū)動電路與驅(qū)動電機(jī)電連接，還包括分別與控制芯片電連接的過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路和剎車保護(hù)電路。本實用新型的有益效果在于：避免過度放電對蓄電池造成不可恢復(fù)的損害；同時充分發(fā)揮電池性能，并起到保護(hù)驅(qū)動電機(jī)的目的。
【IPC分類】B60L11-18, B60L3-00
【公開號】CN204279118
【申請?zhí)枴緾N201420777149
【發(fā)明人】王煥華
【申請人】福建省福工動力技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月10日