專利名稱：電動(dòng)車控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種控制器，特別是涉及一種電動(dòng)車控制器。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電動(dòng)車的功能要求也越來(lái)越高，滿足了人們代 步的欲望?，F(xiàn)有技術(shù)中的有刷電機(jī)控制器，當(dāng)控制電路發(fā)生各種故障時(shí)，例如以下情況P麗 調(diào)制芯片損壞、功率管擊穿及其他電路故障造成導(dǎo)致電機(jī)持續(xù)失控，此時(shí)控制器對(duì)剎車信 號(hào)及P麗控制信號(hào)不予響應(yīng)，電源電壓直接施加于電機(jī)的兩端，使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，如果沒(méi)有 關(guān)斷電機(jī)電源或停止P麗輸出的保護(hù)功能，必然會(huì)發(fā)生意外，對(duì)生產(chǎn)生活或人身安全造成 威脅。現(xiàn)有技術(shù)中的有刷電機(jī)控制器，控制電路仍存在以下問(wèn)題 1.當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，控制器仍然繼續(xù)輸出，這樣會(huì)使部分直流電源(如鉛蓄電 池、鋰電池等)因過(guò)度放電而造成損害； 2.當(dāng)功率管中流過(guò)的電流隨負(fù)載增加而增加直到超出功率管所能承受的最大電 流時(shí)，由于控制器沒(méi)有保護(hù)電路導(dǎo)致功率管損壞； 3.當(dāng)繼電器粘連、P麗調(diào)制芯片損壞、功率管驅(qū)動(dòng)電路損壞、功率管被擊穿等情況 下，電源電壓直接施加于電機(jī)兩端，控制器對(duì)剎車信號(hào)及轉(zhuǎn)把信號(hào)不予響應(yīng)，造成電機(jī)失控 時(shí)，沒(méi)有關(guān)斷電機(jī)電源或停止P麗輸出的保護(hù)功能； 4.當(dāng)由于人為原因、機(jī)械故障、電路故障等，形成轉(zhuǎn)把不能復(fù)位的情況，造成電機(jī) 失控時(shí)，沒(méi)有關(guān)斷電機(jī)電源或停止P麗輸出的保護(hù)功能； 5.在功率管擊穿，且擊穿保護(hù)電路失效的前提下，繼電器觸點(diǎn)粘連，系統(tǒng)上電后在 沒(méi)有轉(zhuǎn)把輸入時(shí)整車就開(kāi)始動(dòng)作，沒(méi)有轉(zhuǎn)把保護(hù)功能。 6.整車系統(tǒng)在待機(jī)狀態(tài)下放電電流大，造成電池組過(guò)度放電造成損害。 7.當(dāng)通過(guò)控制器給電源充電時(shí)，啟動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)把，控制器仍然繼續(xù)輸出，沒(méi)有關(guān)斷電
機(jī)電源或停止P麗輸出的保護(hù)功能。 8.功率管的柵極驅(qū)動(dòng)缺少穩(wěn)壓電路，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路受到過(guò)壓沖擊事容易造成功率管 的損壞。 9.功率管驅(qū)動(dòng)電路的二極管轉(zhuǎn)把速度慢，電路工作于高頻率時(shí)容易擊穿，擊穿后 造成功率管驅(qū)動(dòng)電路損壞，致使功率管熱擊穿。 10.功率管保護(hù)電路在上電沒(méi)有延時(shí)的前提下，容易誤動(dòng)作，造成誤保護(hù)，整車系 統(tǒng)不能啟動(dòng)。 11. P麗載波頻率過(guò)高功率管在工作狀態(tài)下效率低，致使充電電容紋波電流過(guò)大， 造成電容擊穿，功率管損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種具有防止電機(jī)失控功能更 安全可靠的電動(dòng)車控制器。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是它包括有電源接 口 、控制電路和電機(jī)信號(hào)接口 ；所述的控制電路包括用于檢測(cè)電源電壓是否達(dá)到放電下限 的欠壓保護(hù)電路、 一個(gè)用于在運(yùn)行之前檢測(cè)電池是否正在充電的充電狀態(tài)檢測(cè)電路、 一個(gè) 用于提供P麗輸出控制信號(hào)的轉(zhuǎn)把、一個(gè)用于檢測(cè)轉(zhuǎn)把是否在上電之前復(fù)位的轉(zhuǎn)把失效保 護(hù)電路，一個(gè)用于檢測(cè)功率管是否常開(kāi)的功率管擊穿檢測(cè)電路、一個(gè)用于上電時(shí)保證各功 能電路是否可靠上電的上電時(shí)序保護(hù)電路，一個(gè)用于接收功率管擊穿的信號(hào)和轉(zhuǎn)把狀態(tài)信 號(hào)并決定控制器輸出與否的繼電器，一個(gè)用于檢測(cè)流經(jīng)電機(jī)和電源電流的限流檢測(cè)電路、 一個(gè)用于調(diào)節(jié)電機(jī)電壓的P麗控制電路、一個(gè)功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路，一個(gè) 功率管；在所述的電源接口和電機(jī)信號(hào)接口之間依次連接所述的欠壓保護(hù)電路、P麗控制 電路、功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管和繼電器，所述的限流檢測(cè)電路連接在所述的P麗控制電路
和電機(jī)信號(hào)接口之間，所述的上電時(shí)序保護(hù)電路連接于所述的電源接口與功率管擊穿檢測(cè) 電路之間，所述的功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路包含在功率管驅(qū)動(dòng)電路中，用于功率管柵極驅(qū)動(dòng)電 壓穩(wěn)壓保護(hù)，所述的功率管擊穿檢測(cè)電路連接在所述的繼電器和功率管之間，所述的轉(zhuǎn)把 失效保護(hù)電路連接在所述繼電器的控制電路上，充電狀態(tài)檢測(cè)電路與P麗控制電路連接；
所述P麗控制電路由494芯片IC及其外圍電路構(gòu)成，所述芯片IC的13腳接地， 選擇了芯片內(nèi)部的兩個(gè)三極管并聯(lián)的工作方式，所述的兩個(gè)三極管的發(fā)射極芯片IC的9腳 和IO腳相連后接地，所述兩個(gè)三極管的集電極即所述芯片IC的8腳和ll腳相連后通過(guò)一 個(gè)電阻接入所述功率管驅(qū)動(dòng)電路；芯片IC的9腳與可把載波頻率控制在15-16. 5kHz的第 6電阻(R6) —端相連，第6電阻(R6)的另一端接地； 所述欠壓保護(hù)電路由第1三極管(Tl)、第33電阻(R33)、第32電阻(R32)、第31 電阻(R31)、第5電阻(R5)、第1穩(wěn)壓管(Zl)、第4 二極管(D4)組成，其中第33電阻(R33) 與第32電阻(R32)的一端連接到電源VCC上，第33電阻(R33)的另一端與第l穩(wěn)壓管(Zl) 的陰極相連，第32電阻(R32)的另一端與第4 二極管(D4)陽(yáng)極和第1三極管(Tl)的集電 極連接，第1穩(wěn)壓管(Zl)的陽(yáng)極與第1三極管(Tl)的基極和第31電阻(R31)的一端相連， 第31電阻(R31)的另一端與第1三極管(Tl)的發(fā)射極接地，第4 二極管(D4)的陰極通過(guò) 第5電阻(R5)接地； 所述充電狀態(tài)檢測(cè)電路由所述芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的所述比較器和第13電 阻(R13)、第11電阻(Rll)、第9電容(C9)、第3二極管(D3)組成，第13電阻(R13)的一 端接第3二極管(D3)的陽(yáng)極與充電信號(hào)輸入端連接，第3二極管(D3)的陰極與充電輸出 的正極連接，第13電阻(R13)另一端接所述芯片IC的16腳和第11電阻(Rll)、第9電容 (C9)的一端，第11電阻(R11)和第9電容(C9)的另一端接地，比較器的輸出端接所述芯片 IC的第3腳； 所述轉(zhuǎn)把輸入電路由所述芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的所述比較器、轉(zhuǎn)把(J4)、第 9電阻(R9)、第10電阻(R10)、第4電阻(R4)、第5電阻(R5)、第4電解電容(C4)組成，轉(zhuǎn) 把的信號(hào)輸入端和第9電阻(R9)的一端相連，轉(zhuǎn)把的電源端接+5￥，轉(zhuǎn)把的地端接地，第9 電阻(R9)的另一端接芯片IC的15腳，第4電解電容(C4)的正極接第10電阻(R10)的一 端，第10電阻(R10)的另一端接地，第4電解電容(C4)的負(fù)極接所述芯片IC的第4腳及 第5電阻(R5)的一端，第5電阻(R5)的另一端接地，第4電阻(R4)的一端連接在所述芯 片IC的3腳及芯片IC的15腳之間作為反饋電阻，比較器的輸出端接芯片IC的第3腳；
所述限流檢測(cè)電路由芯片IC的l腳、2腳構(gòu)成的另一比較器、康銅絲(RS)、第16 電阻(R16)、第3電阻(R3)、第1電阻(Rl)、第2電阻(R2)、第1電容(Cl)組成，所述康銅 絲(RS) —端接地，另一端接電機(jī)負(fù)極(M-)及第1電阻(Rl)，第1電阻(Rl)的另一端接第 1電容(Cl)的一端和芯片IC的1腳，第1電容(Cl)的另一端接地，第16電阻(R16)的一 端接芯片IC的14腳，另一端接芯片IC的2腳及第3電阻(R3)，第2電阻(R2)連接在芯片 IC的2腳及芯片IC的1腳之間作為反饋電阻； 所述轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路由一個(gè)第2B比較器(U2B)和一個(gè)第5 二極管(D5)、四個(gè)電 阻，即第20電阻(R20)、第18電阻(R18)、第19電阻(R19)、第21電阻(R21)組成，所述第 5二極管(D5)的負(fù)極接芯片IC的14腳，正極接第20電阻(R20)的一端，第20電阻(R20) 的另一端接第18電阻(R18)的一端及第2B比較器(U2B)的5腳，第21電阻(R21)的一端 接轉(zhuǎn)把信號(hào)輸入端，第21電阻(R21)的另一端接第2B比較器(U2B)的6腳，第2B比較器 (U2B)的7腳接第5三極管T5的基極，第19電阻(R19)的一端接第2B比較器(U2B)的7 腳，另一端接第2B比較器(U2B)的5腳，做為運(yùn)放的反饋電阻； 所述功率管擊穿檢測(cè)電路由第2A比較器(U2A)、第26電阻(R26)、第27電阻 (R27)、第25電阻(R25)、第24電阻(R24)組成，第26電阻(R26) —端與電源VCC連接，另 一端接第27電阻(R27)及第2A比較器(U2A)的3腳，第25電阻(R25)的一端接第1功率 管(VF1)的漏極，另一端接第2A比較器(U2A)的2腳及第24電阻(R24)的一端，第2A比較 器(U2A)的l腳接第5三極管(T5)的基極，第24電阻(R24)的另一端，與第27電阻(R27) 的一端接地； 上電時(shí)序保護(hù)電路，由第36電阻(R36)、第25電阻(R25)、第24電阻(R24)，和 第12電容(C12)組成，其中第36電阻(R36)的一端與電源24V連接，另一端與第12電容 (C12)的正極連接，第12電容(C12)的負(fù)極與第25電阻(R25)、第24電阻(R24)、第2A比 較器(U2A)的2腳連接； 所述功率管驅(qū)動(dòng)電路由NPN第3三極管(T3) 、 PNP第2三極管(T2)、第4三極管 (T4)、第28電阻(R28)、第7電阻(R7)、第29電阻(R29)、第30電阻(R30)、第10電解電容 (C10)和第6 二極管(D6)組成，第2三極管(T2)的發(fā)射極接第3三極管(T3)的集電極、 第6 二極管(D6)的負(fù)極、第28電阻(R28)的一端及第10電解電容(C10)的正極，第2三 極管(T2)的基極接第28電阻(R28)的另一端及第7電阻(R7)的一端，第7電阻(R7)的 另一端接芯片IC的8腳，第6二極管(D6)的正極接電源VCC，第2三極管(T2)的集電極 接第3三極管(T3)的基極、第4三極管(T4)的基極及第29電阻(R29)的一端，第29電阻 (R29)的另一端接第l功率管(VF1)的源極及第4三極管(T4)的集電極，第3三極管(T3) 的發(fā)射極接所述第4三極管(T4)的發(fā)射極及第30電阻(R30)的一端，第30電阻(R30)的 另一端接第1功率管(VF1)的柵極，第6 二極管(D6)為高快關(guān)速度的肖特基二極管；
所述功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路，由第2穩(wěn)壓管(Z2)組成，第2穩(wěn)壓管(Z2)的陰極與第 4三極管(T4)，第3三極管(T3)的基極、第35電阻(R35)、第29電阻(R29)的一端連接，第 2穩(wěn)壓管(Z2)的陽(yáng)極與第4三極管(T4)的集電極，第29電阻(R29)的另一端連接；
所述第1功率管(VF1)為N溝道增強(qiáng)型MOSFET ;所述電源為24V或36V直流電源。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案 所述的控制電路還包括有一個(gè)用于保護(hù)整車的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路，所述的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路連接于繼電器控制回路中間；所述的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路包括有第38電阻 (R38)、第37電阻(R37)、第39電阻(R39)、第17電容(C17)、第7三極管(T7)和第6三極 管(T6);第38電阻(R38) —端與轉(zhuǎn)把保護(hù)輸入端連接，第38電阻(R38)另一端與第39電 阻(R39)、第17電容(C17)和第7三極管(T7)基極連接，第39電阻(R39)另一端接地，第 17電容(C17)另一端接地，第7三極管(T7)發(fā)射極接地，第7三極管(T7)的集電極與第 37電阻(R37) —端連接，第37電阻(R37)另一端與第6三極管(T6)基極連接，第6三極管 (T6)集電極與繼電器線圈(JDQ) —端連接，第6三極管(T6)發(fā)射極與電源VCC連接。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是通過(guò)P麗控制模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、功率管的 共同工作，能夠?qū)⒅绷麟娫凑{(diào)制成脈沖信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)把控制脈沖信號(hào)的輸出與否來(lái)控制 電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于設(shè)置有功率管擊穿檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)把狀態(tài)檢測(cè)電路，對(duì)電機(jī)失控現(xiàn)象進(jìn)行自 動(dòng)檢測(cè)與保護(hù)，避免了因繼電器粘連、P麗調(diào)制芯片損壞、功率管驅(qū)動(dòng)電路損壞、功率管被擊 穿等故障產(chǎn)生的失控現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的更有效的控制。此外，還設(shè)置有電源電壓檢測(cè) 模塊實(shí)現(xiàn)電源電壓到達(dá)放電下限附近時(shí)逐漸關(guān)閉控制器的輸出從而避免電源過(guò)放電。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
1.由于設(shè)置了欠壓保護(hù)電路，從而避免了因蓄電池過(guò)放電而造成的傷害；
2.由于設(shè)置有功率管擊穿檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)把狀態(tài)檢測(cè)電路，對(duì)電機(jī)失控現(xiàn)象進(jìn)行自 動(dòng)檢測(cè)與保護(hù)，避免了因繼電器粘連、P麗調(diào)制芯片損壞、功率管驅(qū)動(dòng)電路損壞、功率管被擊 穿等故障產(chǎn)生的失控現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的更有效的控制。 3.可以對(duì)電氣故障進(jìn)行自我診斷，這樣就很好地解決了目前排除故障速度慢的問(wèn) 題。 4.故障率低，且調(diào)試修改相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易。


圖1是本發(fā)明的電路方框圖；
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì) 說(shuō)明如下 如圖1所示，在電池組電源接口和電機(jī)信號(hào)接口之間依次連接有欠壓保護(hù)電路、 P麗控制電路、功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管和繼電器，限流檢測(cè)電路連接在P麗控制電路和電 機(jī)信號(hào)接口之間，上電時(shí)序保護(hù)電路連接于電源接口與功率管擊穿檢測(cè)電路之間，功率管 穩(wěn)壓保護(hù)電路包含在功率管驅(qū)動(dòng)電路中，功率管擊穿檢測(cè)電路連接在繼電器和功率管之 間，轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路連接在繼電器的控制電路上，充電狀態(tài)檢測(cè)電路與P麗控制電路連 接；轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路連接于繼電器的控制回路。 如圖2所示，P麗控制電路由494芯片IC及其外圍電路構(gòu)成，芯片IC的13腳接 地，選擇了芯片內(nèi)部的兩個(gè)三極管并聯(lián)的工作方式，兩個(gè)三極管的發(fā)射極芯片IC的9腳和 10腳相連后接地，兩個(gè)三極管的集電極即芯片IC的8腳和11腳相連后通過(guò)一個(gè)電阻R7接 入功率管驅(qū)動(dòng)電路；芯片IC的9腳與可把載波頻率控制在15-16. 5kHz的電阻R6 —端相連，電阻R6的另一端接地；P麗控制電路通過(guò)功率管驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)功率管VF1的打開(kāi)與 關(guān)斷，從而控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。P麗控制電路由電源電壓檢測(cè)電路、充電狀態(tài)檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)把 輸入電路、限流檢測(cè)電路四者同時(shí)控制。 欠壓保護(hù)電路由三極管Tl、電阻R33、電阻R32、電阻R31、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl、二極 管D4組成，其中電阻R33與電阻R32的一端連接到電源VCC上，電阻R33的另一端與穩(wěn)壓 管Zl的陰極相連，電阻R32的另一端與二極管D4陽(yáng)極和三極管Tl的集電極連接，穩(wěn)壓管 Zl的陽(yáng)極與三極管T1的基極和電阻R31的一端相連，電阻R31的另一端與三極管T1的發(fā) 射極接地，二極管D4的陰極通過(guò)電阻R5接地；當(dāng)電源電壓VCC達(dá)到放電下限時(shí)，采樣信號(hào) 大于參考電壓，比較輸出為高電平，則P麗輸出截止，以達(dá)到保護(hù)部分直流電源(如鉛蓄電 池、鋰電池等)的目的。當(dāng)電源電壓高于放電下限電壓時(shí)，此電路不起作用。
充電狀態(tài)檢測(cè)電路由芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的比較器和電阻R13、電阻Rl 1 、電 容C9、二極管D3組成，電阻R13的一端接二極管D3的陽(yáng)極與充電信號(hào)輸入端連接，二極管 D3的陰極與充電輸出的正極連接，電阻R13另一端接芯片IC的16腳和電阻Rll、電容C9 的一端，電阻Rll和電容C9的另一端接地，比較器的輸出端接所述芯片IC的第3腳；此電 路自動(dòng)檢測(cè)電池是否處于充電狀態(tài)，當(dāng)電池充電時(shí)，R13和Rll的分壓大于R9和R10的分 壓，比較器的輸出為高電平，P麗輸出截止，從而起到了充電保護(hù)的作用，也就是說(shuō)充電過(guò)程 中電機(jī)不會(huì)失控。 轉(zhuǎn)把輸入電路由芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的比較器、轉(zhuǎn)把J4、電阻R9、電阻RIO、 電阻R4、電阻R5、電解電容C4組成，轉(zhuǎn)把的信號(hào)輸入端和電阻R9的一端相連，轉(zhuǎn)把的電源 端接+5V，轉(zhuǎn)把的地端接地，電阻R9的另一端接芯片IC的15腳，電解電容C4的正極接電阻 R10的一端，電阻R10的另一端接地，電解電容C4的負(fù)極接芯片IC的第4腳及電阻R5的 一端，電阻R5的另一端接地，電阻R4的一端連接在芯片IC的3腳及芯片IC的15腳之間 作為反饋電阻，比較器的輸出端接芯片IC的第3腳；其中R9和R10分壓作為P麗輸出控制 信號(hào)，當(dāng)轉(zhuǎn)把輸出信號(hào)時(shí)，R9、R10的分壓大于IC的16腳的基準(zhǔn)電壓，有P麗輸出，另外，C4 通過(guò)R5慢慢放電，使死區(qū)慢慢變小，電機(jī)緩緩起動(dòng)。 限流檢測(cè)電路由芯片IC的1腳、2腳構(gòu)成的另一比較器、康銅絲RS、電阻R16、電 阻R3、電阻R1、電阻R2、電容C1組成，康銅絲RS —端接地，另一端接電機(jī)負(fù)極(M-)及電阻 R1，電阻R1的另一端接電容C1的一端和芯片IC的1腳，電容C1的另一端接地，電阻R16 的一端接芯片IC的14腳，另一端接芯片IC的2腳及電阻R3，電阻R2連接在芯片IC的2 腳及芯片IC的1腳之間作為反饋電阻；其中電機(jī)在康銅絲RS上產(chǎn)生的壓降作為限流采樣 信號(hào)，當(dāng)流過(guò)功率管VF1的電流因電機(jī)負(fù)載增加而增加時(shí)，經(jīng)IC的1腳和2腳構(gòu)成的放大 器的作用，芯片IC就會(huì)自動(dòng)減少P麗輸出，從而將電流限制在設(shè)定值之內(nèi)，這樣就保護(hù)了功 率管VF1，使功率管VF1不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間在過(guò)流狀態(tài)下工作而燒毀，同時(shí)也保護(hù)了電機(jī)。
轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路由一個(gè)比較器U2B和一個(gè)二極管D5、四個(gè)電阻，電阻R20、電阻 R18、電阻R19、電阻R21組成，二極管D5的負(fù)極接芯片IC的14腳，正極接電阻R20的一端， 電阻R20的另一端接電阻R18的一端及比較器U2B的5腳，電阻R21的一端接轉(zhuǎn)把信號(hào)輸 入端，電阻R21的另一端接比較器U2B的6腳，比較器U2B的7腳接三極管T5的基極，電阻 R19的一端接比較器U2B的7腳，另一端接比較器U2B的5腳，做為運(yùn)放的反饋電阻；其中 R18和R20分壓作為轉(zhuǎn)把狀態(tài)采樣信號(hào)，在上電的瞬間，P麗輸出控制信號(hào)比基準(zhǔn)信號(hào)更早加在LM393的6腳上，且電壓值大于基準(zhǔn)信號(hào)，此時(shí)LM393比較器U2B的7腳輸出低電平， T5不打開(kāi)，繼電器JDQ不吸合，電源與電機(jī)間被隔離，電機(jī)不轉(zhuǎn)，這樣就可以有效避免由于 人為原因、機(jī)械故障、電路故障等導(dǎo)致轉(zhuǎn)把不能復(fù)位，造成電機(jī)失控的問(wèn)題。
功率管擊穿檢測(cè)電路由比較器U2A、電阻R26、電阻R27、電阻R25、電阻R24組成， 電阻R26 —端與電源VCC連接，另一端接電阻R27及比較器U2A的3腳，電阻R25的一端接 功率管VF1的漏極，另一端接比較器U2A的2腳及電阻R24的一端，比較器U2A的1腳接三 極管T5的基極，電阻R24的另一端與電阻R27的一端接地；其中R26和R27分壓為比較器 提供參考電壓，R25和R24分壓作為功率管擊穿狀態(tài)采樣信號(hào)，當(dāng)功率管VF1由于芯片IC損 壞、驅(qū)動(dòng)電路損壞或功率管VF1本身?yè)舸┒ｉ_(kāi)時(shí)，使得LM393比較器U2A的2腳電壓大于 3腳，1腳輸出為低，三極管T5關(guān)斷，繼電器JDQ將轉(zhuǎn)把打開(kāi)，電源和電機(jī)被隔離，這樣就避 免了因功率管VF1擊穿導(dǎo)致的電機(jī)失控。 繼電器JDQ周圍有三極管T5、電阻R22、R23、二極管D7和功率管VF2。繼電器JDQ 線圈一端接工作電源VCC，另一端接T5的集電極，T5的發(fā)射極接地，T5的基極接R23的一 端，R23的另一端接R22的一端，R22的另一端接VCC，轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路和功率管擊穿檢測(cè) 電路的輸出信號(hào)加在T5的基極上，二極管D7并聯(lián)在繼電器JDQ線圈的兩端，繼電器JDQ的 常開(kāi)觸點(diǎn)的一端接功率管VF2的漏極，另一端接VCC，外部控制信號(hào)加在三極管T5的基極通 過(guò)控制三極管T5的打開(kāi)與關(guān)斷來(lái)間接控制繼電器JDQ的轉(zhuǎn)把，以起到隔離電源和電機(jī)的作 用，有效控制由于各種因素造成的電機(jī)失控。 上電時(shí)序保護(hù)電路，由電阻R36、電阻R25、電阻R24， C12組成，其中電阻R36的一 端與電源24V連接，另一端與電容C12的正極連接，電容C12的負(fù)極與電阻R25、電阻R24、 比較器U2A的2腳連接。 功率管驅(qū)動(dòng)電路由NPN三極管T3、 PNP三極管T2、三極管T4、電阻R28、電阻R7、 電阻R29、電阻R30、電解電容C10和二極管D6組成，三極管T2的發(fā)射極接三極管T3的集 電極、二極管D6的負(fù)極、電阻R28的一端及電解電容CIO的正極，三極管T2的基極接電阻 R28的另一端及電阻R7的一端，電阻R7的另一端接芯片IC的8腳，二極管D6的正極接電 源VCC，三極管T2的集電極接三極管T3的基極、三極管T4的基極及電阻R29的一端，電阻 R29的另一端接功率管VF1的源極及三極管T4的集電極，三極管T3的發(fā)射極接三極管T4 的發(fā)射極及電阻R30的一端，電阻R30的另一端接功率管VF1的柵極，二極管D6為高快關(guān) 速度的肖特基二極管；由于芯片IC在輸出P麗時(shí)有一個(gè)死區(qū)特性，不會(huì)出現(xiàn)全導(dǎo)通情況，利 用該特性，當(dāng)芯片IC停止輸出時(shí)，三極管T2、 T3都不打開(kāi)，功率管VF2也不打開(kāi)，電容C10 負(fù)極相當(dāng)于接地，VCC通過(guò)二極管D6向電容C10充電，由于二極管D6反偏，電容C10正極 電壓將高于電源電壓，當(dāng)芯片IC有輸出時(shí)，三極管T2、T3打開(kāi)，高壓加在功率管VF2的柵極 上，功率管VF2導(dǎo)通，源極電壓迅速升高，同時(shí)電容C10放電，當(dāng)芯片IC再次停止輸出時(shí)，電 容C10負(fù)極再次接地，電容C10再次進(jìn)入充電過(guò)程，如此反復(fù)，可使電機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路，由穩(wěn)壓管Z2組成，穩(wěn)壓管Z2的陰極與三極管T4，三極管T3 的基極、電阻R35、電阻R29的一端連接，穩(wěn)壓管Z2的陽(yáng)極與三極管T4的集電極，電阻R29 的另一端連接； 功率管VF1為N溝道增強(qiáng)型MOSFET ;電源為24V或36V直流電源。轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路包括有電阻R38、電阻R37、電阻R39、電容C17、三極管T7和三極管T6 ;電阻R38 —端與轉(zhuǎn)把保護(hù)輸入端連接，電阻R38另一端與電阻R39、電容C17和三 極管T7基極連接，電阻R39另一端接地，電容C17另一端接地，三極管T7發(fā)射極接地，三極 管T7的集電極與電阻R37 —端連接，電阻R37另一端與三極管T6基極連接，三極管T6集 電極與繼電器JDQ線圈一端連接，三極管T6發(fā)射極與電源VCC連接。當(dāng)轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)把閉合時(shí)， 三極管T7和T6導(dǎo)通，繼電器JDQ線圈得電吸合，電機(jī)與正極連接電源回路，電機(jī)工作。當(dāng) 轉(zhuǎn)把復(fù)位，轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)把斷開(kāi)，三極管T7和T6截止，繼電器JDQ斷開(kāi)，電機(jī)停止工作。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)車控制器，它包括有電源接口、控制電路和電機(jī)信號(hào)接口，其特征是所述的控制電路包括用于檢測(cè)電源電壓是否達(dá)到放電下限的欠壓保護(hù)電路、一個(gè)用于在運(yùn)行之前檢測(cè)電池是否正在充電的充電狀態(tài)檢測(cè)電路、一個(gè)用于提供PWM輸出控制信號(hào)的轉(zhuǎn)把、一個(gè)用于檢測(cè)轉(zhuǎn)把是否在上電之前復(fù)位的轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路，一個(gè)用于檢測(cè)功率管是否常開(kāi)的功率管擊穿檢測(cè)電路、一個(gè)用于上電時(shí)保證各功能電路是否可靠上電的上電時(shí)序保護(hù)電路，一個(gè)用于接收功率管擊穿的信號(hào)和轉(zhuǎn)把狀態(tài)信號(hào)并決定控制器輸出與否的繼電器，一個(gè)用于檢測(cè)流經(jīng)電機(jī)和電源電流的限流檢測(cè)電路、一個(gè)用于調(diào)節(jié)電機(jī)電壓的PWM控制電路、一個(gè)功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路，一個(gè)功率管；在所述的電源接口和電機(jī)信號(hào)接口之間依次連接所述的欠壓保護(hù)電路、PWM控制電路、功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管和繼電器，所述的限流檢測(cè)電路連接在所述的PWM控制電路和電機(jī)信號(hào)接口之間，所述的上電時(shí)序保護(hù)電路連接于所述的電源接口與功率管擊穿檢測(cè)電路之間，所述的功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路包含在功率管驅(qū)動(dòng)電路中，用于功率管柵極驅(qū)動(dòng)電壓穩(wěn)壓保護(hù)，所述的功率管擊穿檢測(cè)電路連接在所述的繼電器和功率管之間，所述的轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路連接在所述繼電器的控制電路上，充電狀態(tài)檢測(cè)電路與PWM控制電路連接；所述PWM控制電路由494芯片IC及其外圍電路構(gòu)成，所述芯片IC的13腳接地，選擇了芯片內(nèi)部的兩個(gè)三極管并聯(lián)的工作方式，所述的兩個(gè)三極管的發(fā)射極芯片IC的9腳和10腳相連后接地，所述兩個(gè)三極管的集電極即所述芯片IC的8腳和11腳相連后通過(guò)一個(gè)電阻接入所述功率管驅(qū)動(dòng)電路；芯片IC的9腳與可把載波頻率控制在15-16.5kHz的第6電阻(R6)一端相連，第6電阻(R6)的另一端接地；所述欠壓保護(hù)電路由第1三極管(T1)、第33電阻(R33)、第32電阻(R32)、第31電阻(R31)、第5電阻(R5)、第1穩(wěn)壓管(Z1)、第4二極管(D4)組成，其中第33電阻(R33)與第32電阻(R32)的一端連接到電源VCC上，第33電阻(R33)的另一端與第1穩(wěn)壓管(Z1)的陰極相連，第32電阻(R32)的另一端與第4二極管(D4)陽(yáng)極和第1三極管(T1)的集電極連接，第1穩(wěn)壓管(Z1)的陽(yáng)極與第1三極管(T1)的基極和第31電阻(R31)的一端相連，第31電阻(R31)的另一端與第1三極管(T1)的發(fā)射極接地，第4二極管(D4)的陰極通過(guò)第5電阻(R5)接地；所述充電狀態(tài)檢測(cè)電路由所述芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的所述比較器和第13電阻(R13)、第11電阻(R11)、第9電容(C9)、第3二極管(D3)組成，第13電阻(R13)的一端接第3二極管(D3)的陽(yáng)極與充電信號(hào)輸入端連接，第3二極管(D3)的陰極與充電輸出的正極連接，第13電阻(R13)另一端接所述芯片IC的16腳和第11電阻(R11)、第9電容(C9)的一端，第11電阻(R11)和第9電容(C9)的另一端接地，比較器的輸出端接所述芯片IC的第3腳；所述轉(zhuǎn)把輸入電路由所述芯片IC的15腳、16腳構(gòu)成的所述比較器、轉(zhuǎn)把(J4)、第9電阻(R9)、第10電阻(R10)、第4電阻(R4)、第5電阻(R5)、第4電解電容(C4)組成，轉(zhuǎn)把的信號(hào)輸入端和第9電阻(R9)的一端相連，轉(zhuǎn)把的電源端接+5V，轉(zhuǎn)把的地端接地，第9電阻(R9)的另一端接芯片IC的15腳，第4電解電容C4的正極接第10電阻R10的一端，第10電阻(R10)的另一端接地，第4電解電容(C4)的負(fù)極接所述芯片IC的第4腳及第5電阻(R5)的一端，第5電阻(R5)的另一端接地，第4電阻(R4)的一端連接在所述芯片IC的3腳及芯片IC的15腳之間作為反饋電阻，比較器的輸出端接芯片IC的第3腳；所述限流檢測(cè)電路由芯片IC的1腳、2腳構(gòu)成的另一比較器、康銅絲(RS)、第16電阻(R16)、第3電阻(R3)、第1電阻(R1)、第2電阻(R2)、第1電容(C1)組成，所述康銅絲(RS)一端接地，另一端接電機(jī)負(fù)極(M-)及第1電阻(R1)，第1電阻(R1)的另一端接第1電容(C1)的一端和芯片IC的1腳，第1電容(C1)的另一端接地，第16電阻(R16)的一端接芯片IC的14腳，另一端接芯片IC的2腳及第3電阻(R3)，第2電阻(R2)連接在芯片IC的2腳及芯片IC的1腳之間作為反饋電阻；所述轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路由一個(gè)第2B比較器(U2B)和一個(gè)第5二極管(D5)、四個(gè)電阻，即第20電阻(R20)、第18電阻(R18)、第19電阻(R19)、第21電阻(R21)組成，所述第5二極管(D5)的負(fù)極接芯片IC的14腳，正極接第20電阻(R20)的一端，第20電阻(R20)的另一端接第18電阻(R18)的一端及第2B比較器(U2B)的5腳，第21電阻(R21)的一端接轉(zhuǎn)把信號(hào)輸入端，第21電阻(R21)的另一端接第2B比較器(U2B)的6腳，第2B比較器(U2B)的7腳接第5三極管T5的基極，第19電阻(R19)的一端接第2B比較器(U2B)的7腳，另一端接第2B比較器(U2B)的5腳，做為運(yùn)放的反饋電阻；所述功率管擊穿檢測(cè)電路由第2A比較器(U2A)、第26電阻(R26)、第27電阻(R27)、第25電阻(R25)、第24電阻(R24)組成，第26電阻(R26)一端與電源VCC連接，另一端接第27電阻(R27)及第2A比較器(U2A)的3腳，第25電阻(R25)的一端接第1功率管(VF1)的漏極，另一端接第2A比較器(U2A)的2腳及第24電阻(R24)的一端，第2A比較器(U2A)的1腳接第5三極管(T5)的基極，第24電阻(R24)的另一端，與第27電阻(R27)的一端接地；上電時(shí)序保護(hù)電路，由第36電阻(R36)、第25電阻(R25)、第24電阻(R24)，和第12電容(C12)組成，其中第36電阻(R36)的一端與電源24V連接，另一端與第12電容(C12)的正極連接，第12電容(C12)的負(fù)極與第25電阻(R25)、第24電阻(R24)、第2A比較器(U2A)的2腳連接；所述功率管驅(qū)動(dòng)電路由NPN第3三極管(T3)、PNP第2三極管(T2)、第4三極管(T4)、第28電阻(R28)、第7電阻(R7)、第29電阻(R29)、第30電阻(R30)、第10電解電容(C10)和第6二極管(D6)組成，第2三極管(T2)的發(fā)射極接第3三極管(T3)的集電極、第6二極管(D6)的負(fù)極、第28電阻(R28)的一端及第10電解電容(C10)的正極，第2三極管(T2)的基極接第28電阻(R28)的另一端及第7電阻(R7)的一端，第7電阻(R7)的另一端接芯片IC的8腳，第6二極管(D6)的正極接電源VCC，第2三極管(T2)的集電極接第3三極管(T3)的基極、第4三極管(T4)的基極及第29電阻(R29)的一端，第29電阻(R29)的另一端接第1功率管(VF1)的源極及第4三極管(T4)的集電極，第3三極管(T3)的發(fā)射極接所述第4三極管(T4)的發(fā)射極及第30電阻(R30)的一端，第30電阻(R30)的另一端接第1功率管(VF1)的柵極，第6二極管(D6)為高快關(guān)速度的肖特基二極管；所述功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路，由第2穩(wěn)壓管(Z2)組成，第2穩(wěn)壓管(Z2)的陰極與第4三極管(T4)，第3三極管(T3)的基極、第35電阻(R35)、第29電阻(R29)的一端連接，第2穩(wěn)壓管(Z2)的陽(yáng)極與第4三極管(T4)的集電極，第29電阻(R29)的另一端連接；所述第1功率管(VF1)為N溝道增強(qiáng)型MOSFET；所述電源為24V或36V直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車控制器，其特征是所述的控制電路還包括有一個(gè)用 于保護(hù)整車的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路，所述的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路連接于繼電器控制回路中間；所述的轉(zhuǎn)把控制保護(hù)電路包括有第38電阻(R38)、第37電阻(R37)、第39電阻(R39)、第17 電容(C17)、第7三極管(T7)和第6三極管(T6);第38電阻(R38) —端與轉(zhuǎn)把保護(hù)輸入端 連接，第38電阻(R38)另一端與第39電阻(R39)、第17電容(C17)和第7三極管(T7)基 極連接，第39電阻(R39)另一端接地，第17電容(C17)另一端接地，第7三極管(T7)發(fā)射 極接地，第7三極管(T7)的集電極與第37電阻(R37) —端連接，第37電阻(R37)另一端 與第6三極管(T6)基極連接，第6三極管(T6)集電極與繼電器線圈(JDQ) —端連接，第6 三極管(T6)發(fā)射極與電源VCC連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車控制器。它包括有電源接口、控制電路和電機(jī)信號(hào)接口；控制電路包括一個(gè)欠壓保護(hù)電路、一個(gè)充電狀態(tài)檢測(cè)電路、一個(gè)轉(zhuǎn)把輸入電路、一個(gè)轉(zhuǎn)把失效保護(hù)電路，一個(gè)功率管擊穿檢測(cè)電路、一個(gè)上電時(shí)序保護(hù)電路，一個(gè)繼電器，一個(gè)電流的限流檢測(cè)電路、一個(gè)PWM控制電路、一個(gè)功率管驅(qū)動(dòng)電路、功率管穩(wěn)壓保護(hù)電路和一個(gè)功率管。本發(fā)明由于設(shè)有欠壓保護(hù)電路，避免了因蓄電池過(guò)放電造成的傷害；由于設(shè)有功率管擊穿檢測(cè)和轉(zhuǎn)把狀態(tài)檢測(cè)電路，避免了因繼電器粘連、PWM調(diào)制芯片損壞、功率管驅(qū)動(dòng)電路損壞、功率管被擊穿故障產(chǎn)生的失控，可對(duì)電機(jī)更有效的控制。并可對(duì)電氣故障自我診斷，解決了排除故障速度慢問(wèn)題故障率低，調(diào)試修改較容易。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101791969SQ20101010884
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者張樹(shù)全, 陳鵬 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)科技有限公司