一種電動車驅(qū)動控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動車控制器領(lǐng)域，尤其是一種電動車驅(qū)動控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動車發(fā)展過程中，控制器、元刷直流電機、蓄電池一直是制約電動車發(fā)展的重要因素。控制器需要接收電動白行車檢測到的各種控制信號(如電機位置檢測信號、剎車信號、轉(zhuǎn)把調(diào)速信號、報警信號等)，然后根據(jù)接收到的信號對無刷直流電機(BLDCM)的運轉(zhuǎn)進行調(diào)控。
[0003]目前，大多數(shù)生產(chǎn)電動車的公司使用有位置檢測傳感器的BLDCM，但位置傳感器不易安裝和維護且增加生產(chǎn)電機成本；同時，霍爾傳感器存在一定的磁不敏感區(qū)；其次過多的傳輸線使控制系統(tǒng)易受干擾且可靠性降低；再次，在某些惡劣的環(huán)境中，位置傳感器很容易失靈造成交通事故。若改為使用無感無刷直流電機控制，能降低電機成本，提高控制器的可靠性。針對無位置傳感器BLDCM，利用軟件設(shè)計實現(xiàn)電機的啟動，確定電機轉(zhuǎn)子的位置及時換相。其選用的芯片STM32價格昂貴，若其作為電動車主控芯片，其許多功能都未使用至IJ。這不僅提高控制器成本也造成了一定的資源浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、高性能、低功耗的基于STM8S903K電動車驅(qū)動控制器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種電動車驅(qū)動控制器，它包括蓄電池、控制電路板、直流電機和用于轉(zhuǎn)換電壓的變壓器；所述蓄電池經(jīng)變壓器進行電壓轉(zhuǎn)換再通過控制電路板與直流電機連接；所述控制電路板包括單片機、信號電路、保護電路、功率驅(qū)動電路、檢測電路和逆變電路；所述信號電路將所提供的信號信息傳輸給單片機處理，單片機發(fā)出指令、將這一指令依次經(jīng)功率驅(qū)動電路和逆變電路與直流電機連接；所述保護電路與單片機連接，所述逆變電路產(chǎn)生信息經(jīng)檢測電路與單片機連接，單片機對其進行反饋。
[0006]進一步的，所述信號電路包括剎車信號、轉(zhuǎn)把信號和助力信號。
[0007]進一步的，所述保護電路包括欠壓保護、防盜保護和過流保護，所述欠壓保護和防盜保護產(chǎn)生反應(yīng)經(jīng)單片機與過流電路連接。
[0008]進一步的，所述檢測電路包括電流檢測和反電動勢檢測。
[0009]進一步的，所述過流保護電路包括第一運算放大電路和第二運算放大電路、第一電阻和第二電阻，所述第一運算放大電路依次第一電阻和第二電阻與第二運算放大電路連接。
[0010]進一步的，所述第一運算放大電路包括第一運算放大器、第三電阻和第四電阻，所述第三電阻一端與第一運算放大器的正電源端連接，所述第三電阻另一端分別與第一運算放大器的正極輸入端和第四電阻一端連接，所述第四電阻另一端與第一運算放大器的負(fù)極電源端連接并接地，所述第一運算放大器的負(fù)極輸入端與第一電阻連接。
[0011]進一步的，所述第二運算放大電路包括第二運算放大器、第五電阻、第六電阻、第七電組和電容；所述第五電阻一端與第二運算放大器的正電源端連接，所述第五電阻另一端分別與第二電阻和第二運算放大器正極輸入端連接，所述第二運算放大器負(fù)極輸入端分別經(jīng)第六電阻接地和經(jīng)第七電阻與第二運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的輸出端還經(jīng)電容接地連接，所述第二運算放大器的負(fù)極電源端接地。
[0012]進一步的，所述單片機采用STM8S903K控制芯片。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型采用STM8S903K控制芯片，使電動車控制器具有高性能、低功耗的優(yōu)異性能，另外采用過流保護電路，有效的保護的電機正常運行，經(jīng)濟效益好，同時具有很強的實用性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例的過電流保護電路示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1所示，一種電動車驅(qū)動控制器，它包括蓄電池9、控制電路板、直流電機16和用于轉(zhuǎn)換電壓的變壓器10 ;蓄電池9經(jīng)變壓器10進行電壓轉(zhuǎn)換再通過控制電路板與直流電機16連接；控制電路板包括單片機1、信號電路2、保護電路、功率驅(qū)動電路11、檢測電路17和逆變電路15 ;信號電路2將所提供的信號信息傳輸給單片機I處理，單片機I發(fā)出指令、將這一指令依次經(jīng)功率驅(qū)動電路11和逆變電路15與直流電機16連接；保護電路與單片機連接，逆變電路15產(chǎn)生信息經(jīng)檢測電路17與單片機I連接，單片機I對其進行反饋。其中信號電路2包括剎車信號3、轉(zhuǎn)把信號4和助力信號5。保護電路包括欠壓保護6、防盜保護7和過電流流保護12，欠壓保護6和防盜保護7產(chǎn)生反應(yīng)經(jīng)單片機I與過電流保護12連接，檢測電路17包括電流檢測13和反電動勢檢測14。
[0018]將蓄電池9的48V電壓降壓為5V、15V，分別供給單片機I和功率驅(qū)動電路11。單片機I根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換端口接收到的轉(zhuǎn)把信號4和助力信號5，產(chǎn)生三路適當(dāng)頻率的PffM波形傳遞給功率驅(qū)動電路11，功率驅(qū)動路11將信號進行整形、放大后控制無刷直流電機16的運轉(zhuǎn)。對于無位置傳感器的直流電機16，系統(tǒng)通過硬件獲取反電動勢過零點，軟件延時的方法確定電機轉(zhuǎn)子的位置，實現(xiàn)自動檢相換相。電動車行駛過中單片機I的1/0端口若接收到剎車信號3、過電流保護12、欠電壓信號6時會立即停止產(chǎn)生PffM波形，使直流電機16停轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)不僅滿足了電動車控制器的電池欠電壓保護6、過電流保護12、自動檢相等一系列功能，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、體積較小、成本較小等諸多優(yōu)點。
[0019]如圖2所示，過流保護電路包括第一運算放大電路和第二運算放大電路、第一電阻R102和第二電阻R6，第一運算放大電路依次第一電阻R102和第二電阻R6與第二運算放大電路連接。第一運算放大電路包括第一運算放大器U5A、第三電阻R7和第四電阻R8，第三電阻R7 —端與第一運算放大器U5A的正電源端連接，第三電阻R7另一端分別與第一運算放大器U5A的正極輸入端和第四電阻R8 —端連接，第四電阻R8另一端與第一運算放大器U5A的負(fù)極電源端連接并接地，第一運算放大器U5A的負(fù)極輸入端與第一電阻R102連接。
[0020]第二運算放大電路包括第二運算放大器U5B、第五電阻R9、第六電阻R103、第七電阻R104和電容Cll ;第五電阻R9 —端與第二運算放大器U5B的正電源端連接，第五電阻R9另一端分別與第二電阻R6和第二運算放大器U5B的正極輸入端連接，第二運算放大器U5B負(fù)極輸入端分別經(jīng)第六電阻R103接地和經(jīng)第七電阻R104與第二運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器R104的輸出端還經(jīng)電容Cll接地連接，第二運算放大器U5B的負(fù)極電源端接地。
[0021]在無刷直流電機剛啟動時，反電動勢很小，導(dǎo)致啟動電流過大。為防止流過MOS管中電流過大而燒壞MOS管，需要加入過流保護12電路。由采用的芯片對低于0.15V的電壓A/D轉(zhuǎn)換精度不高，所以采樣電壓被送到LM358運算放大器進行放大。U5B將采樣電壓放大后輸出給芯片的PBl (A/D轉(zhuǎn)換端口 )，芯片通過采樣值判斷是否過流。電流采樣法為直接將⑶RRENT送個U5A，U5A為電壓比較器。當(dāng)電流過大時，導(dǎo)致電壓過大，則U5B輸出低電平，過流保護程序啟動以保護直流電機16。
[0022]進一步的，單片機I采用STM8S903K控制芯片，STM8S903K3控制芯片是一款超高性價比的8位單片機，具有低價格、高性能、低功耗的優(yōu)異性能。本文以低成本、低功耗、可靠性高，適用于無位置傳感器直流電動機控制的電動車控制器。
[0023]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，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)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電動車驅(qū)動控制器，它包括蓄電池、控制電路板、直流電機和用于轉(zhuǎn)換電壓的變壓器；所述蓄電池經(jīng)變壓器進行電壓轉(zhuǎn)換再通過控制電路板與直流電機連接；其特征在于:所述控制電路板包括單片機、信號電路、保護電路、功率驅(qū)動電路、檢測電路和逆變電路；所述信號電路將所提供的信號信息傳輸給單片機處理，單片機發(fā)出指令、將這一指令依次經(jīng)功率驅(qū)動電路和逆變電路與直流電機連接；所述保護電路與單片機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述信號電路包括剎車信號、轉(zhuǎn)把信號和助力信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述保護電路包括欠壓保護、防盜保護和過電流保護，所述欠壓保護和防盜保護產(chǎn)生反應(yīng)經(jīng)單片機與過流電路連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述檢測電路包括電流檢測和反電動勢檢測。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述的過流保護電路包括第一運算放大電路和第二運算放大電路、第一電阻和第二電阻，所述的第一運算放大電路依次第一電阻和第二電阻與第二運算放大電路連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述第一運算放大電路包括第一運算放大器、第三電阻和第四電阻，所述第三電阻一端與第一運算放大器的正電源端連接，所述第三電阻另一端分別與第一運算放大器的正極輸入端和第四電阻一端連接，所述第四電阻另一端與第一運算放大器的負(fù)極電源端連接并接地，所述第一運算放大器的負(fù)極輸入端與第一電阻連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述第二運算放大電路包括第二運算放大器、第五電阻、第六電阻、第七電組和電容；所述第五電阻一端與第二運算放大器的正電源端連接，所述第五電阻另一端分別與第二電阻和第二運算放大器正極輸入端連接，所述第二運算放大器負(fù)極輸入端分別經(jīng)第六電阻接地和經(jīng)第七電阻與第二運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的輸出端還經(jīng)電容接地連接，所述第二運算放大器的負(fù)極電源端接地。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動車驅(qū)動控制器，其特征在于:所述單片機采用STM8S903K控制芯片。
【專利摘要】本實用新型涉及電動車控制器領(lǐng)域，尤其是一種電動車驅(qū)動控制器，包括蓄電池、控制電路板、直流電機和用于轉(zhuǎn)換電壓的變壓器；蓄電池經(jīng)變壓器進行電壓轉(zhuǎn)換再通過控制電路板與直流電機連接；控制電路板包括單片機、信號電路、保護電路、功率驅(qū)動電路、檢測電路和逆變電路；信號電路將所提供的信號信息傳輸給單片機處理，單片機發(fā)出指令、將這一指令依次經(jīng)功率驅(qū)動電路和逆變電路與直流電機連接；逆變電路產(chǎn)生信息經(jīng)檢測電路與單片機連接，單片機對其進行反饋；本實用新型采用STM8S903K控制芯片，使電動車控制器具有高性能、低功耗的優(yōu)異性能，另外采用過流保護電路，有效的保護的電機正常運行，經(jīng)濟效益好，同時具有很強的實用性。
【IPC分類】H02P6/08, B62M6/45
【公開號】CN205123630
【申請?zhí)枴緾N201520553950
【發(fā)明人】胡延樸
【申請人】無錫美驅(qū)科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年7月29日