防篡改電動車控制器和電機互識系統的製作方法

2023-09-22 09:51:35

防篡改電動車控制器和電機互識系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種防篡改電動車控制器和電機互識系統，在控制器部分增加電機識別通訊接口電路，在電機部分增加識別控制電路。控制器部分通過總線傳送密鑰給識別控制電路，識別控制電路收到密鑰後回傳確認信息到控制器部分，同時打開霍爾電源控制電路，將三相霍爾信號送到所述控制器部分，確定電機相位；所述控制器部分收到確認信息後轉入正常工作狀態，驅動電機。本系統可以防止電動車被買方隨意篡改控制器或電機，增加安全性能，降低故障率，減少廠家的維修和管理成本。
【專利說明】防篡改電動車控制器和電機互識系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及到電動車的控制器和電機互識系統，具體涉及到一種防篡改電動車控制器和電機互識系統。
【背景技術】
[0002]目前電動車市場有一大問題始終困擾著電動車生產廠家，那就是賣出去的電動車被部分用戶或經銷商或電動車修理店等隨意篡改，篡改部件主要是控制器或電機，篡改後的影響是電動車安全性能降低，故障率明顯增大，市場返回數量增多，造成電動車生產廠家的巨大損失，而且還要求電動車生產廠家建立龐大的售後服務隊伍，人工費用，管理費用等增加，使得整個售後服務成本非常高。目前尚無有效方法來解決這一問題。
[0003]在普通電動車上，控制器控制電機時除了要驅動電機的三根相線，還有三相霍爾信號從電機送到控制器，作為確定電機相位的信號。如沒有三個霍爾信號，控制器無法正常驅動電機，電機就不能正常工作，所以控制器在沒有霍爾信號的時候是需要做保護功能的，即這種情況下控制器停止工作。這個原理為本發明提供了思路。

【發明內容】

[0004]為了解決電動車的使用者經常篡改電動機的控制器和電機部分所帶來的安全問題，本發明提供了一種防篡改電動車控制器和電機互識系統。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]一種防篡改電動車控制器和電機互識系統，包括控制器部分和電機部分，所述電機部分將三相霍爾信號傳送到控制器部分以確定電機相位，所述控制器部分根據電機相位驅動電機部分，其特徵在於:所述控制器部分包括電機識別通訊接口電路；所述電機部分包括識別控制電路，所述識別控制電路包括控制器識別通訊口電路和霍爾電源控制電路；所述電機識別通訊接口電路與所述識別控制電路相連接；
[0007]系統上電後，所述控制器部分通過總線傳送密鑰給所述電機部分的識別控制電路，所述識別控制電路在收到準確密鑰後回傳確認信息到所述控制器部分，同時打開所述霍爾電源控制電路，將三相霍爾信號傳送到所述控制器部分，確定電機相位；所述控制器部分收到確認信息後轉入正常工作狀態，並根據三相霍爾信號驅動電機部分；
[0008]如果所述電機部分未接收到密鑰或密鑰錯誤，所述霍爾電源控制電路將關閉，電機停止工作；如果所述控制器部分沒有接收到所述識別控制電路回傳的確認信息，控制器部分停止工作。
[0009]其進一步的技術方案為:所述控制器部分的電機識別通訊接口電路包括第一電阻與第一電容，所述第一電阻一端連接控制器部分CPU的電機識別通訊接口，另一端連接控制器部分的對外連接端子；所述第一電容一端連接於第一電阻與控制器部分CPU之間，另
一端接地。
[0010]其進一步的技術方案為:所述電機部分的控制器識別通訊口電路包括第二電阻與第三電阻；所述第二電阻一端連接電機部分CPU的控制器識別通訊口，另一端連接電機霍爾信號輸出接口 ；所述第三電阻一端連接於第二電阻與電機霍爾信號輸出接口之間，另一端接+5V點位。
[0011]其進一步的技術方案為:所述電機部分的霍爾電源控制電路包括第一三極體、第二三級管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第二電容、第三電容和第四電容；
[0012]第一三極體的發射極接地，基極連接第五電阻進而連接電機部分CPU的霍爾電壓控制信號輸出口，集電極連接第六電阻的一端；第四電阻一端連接於第五電阻與電機部分(PU之間，另一端連接+5V電位；第二電容一端連接第一三極體的基極，另一端接地；
[0013]第二三極體的發射極連接+5V電位，基極連接第六電阻的另一端，集電極接+5V電位；第七電阻的一端連接第二三極體的基極，另一端接+5V電位；第三電容和第四電容並聯，一端連接第二三極體的集電極，另一端接地。
[0014]本發明的有益技術效果是:
[0015]由於在電動車的控制器部分增加了電機識別通訊接口電路，在電機部分增加了識別控制電路，電動車在使用過程中，只有控制器部分傳動密鑰給電動機部分，並且電動機部分傳送確認信息給控制器部分，控制器和電動機才能都正常工作，有效地防止了電動車控制器或電機被篡改，電動車安全性能得到了保障，杜絕了因篡改引起的電動車故障，市場返回數量明顯減少，避免了電動車生產廠家不必要的損失，而且電動車生產廠家可以精簡售後服務隊伍，節約了人工費用和管理費用等，使得整個售後服務成本有效降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的整體模塊示意圖。
[0017]圖2是本發明一個實施例的控制器部分示意圖。
[0018]圖3是本發明一個實施例的電機部分的識別控制電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1是本發明的整體模塊示意圖。電動車在電門鎖打開後，控制器部分I中的電機識別模塊2通過總線傳送密鑰給電機部分3中的控制器識別模塊4，電機部分3中的控制器識別模塊4在收到準確密鑰後回傳確認信息到控制器部分I中的電機識別模塊2，同時打開霍爾元件的供電電路5，允許電機部分3正常工作。控制器部分I在電機識別模塊2收到確認信息後轉入正常工作狀態。如控制器識別模塊4未接收到密鑰或密鑰錯誤，以及電機識別模塊2沒有接收到確認信息，控制器部分I和電機部分3都將停止工作。
[0020]圖2是本發明的控制器部分，在普通的控制器部分的CPU(STM8S903)上定義了電機識別通訊接口 pin9(PB7)連接電機識別通訊接口電路一端，電機識別通訊接口電路另一端連接C0N4插座的pin6。
[0021]圖3是本發明電機部分的識別控制電路原理圖，在圖2中，JZl插座為程序燒錄接口 ； JZ2插座為電機霍爾信號輸入接口，連接電機；JZ3插座為電機霍爾信號輸出接口，連接控制器；U4為電機部分的CPU (STM8S903)，U4中的pin9 (PB7)定義為控制器識別通訊口，連接控制器識別通訊口電路；U4中的pin32 (PD7)定義為霍爾電源控制信號輸出口，連接霍爾電源控制信號輸出口電路。[0022]控制器部分的C0N4插座和電機部分中識別控制電路的JZ3插座連接，把兩個部分的通訊口聯在一起。
[0023]電動車在電門鎖打開後，控制器部分的CPU傳送密鑰給電機部分的控制識別電路的CPU U4，通訊信號傳送途徑為:控制器部分的CPU的pin9(PB7)—控制器部分的電機識別通訊接口電路中的電阻R39 — C0N4插座的pin6 — C0N4插座連接JZ3插座一電機部分的識別控制電路的JZ3的pin6 —控制器識別通訊口電路的電阻R4 —識別控制電路的CPUU4 的 pin9。
[0024]電機部分的識別控制電路CPU U4在收到準確密鑰後經原路回傳確認信息到控制器部分的CPU，同時電機部分的U4的pin32輸出高電平，霍爾電源控制信號輸出口電路中的三極體Q2(2N5551)打開，三極體Ql (A1013)導通，給電機霍爾供電的+5V_hall打開，電機
正常工作。
[0025]控制器部分的CPU在收到電機部分的識別控制電路回傳的確認信息後，轉入正常工作狀態。這樣，控制器和電機都處於正常工作狀態，電動車正常工作。
[0026]如電機部分的識別控制電路的CPU U4未接收到密鑰或密鑰錯誤，電機霍爾電源控制電路將關閉，電機將停止工作，如控制器部分的CPU沒有接收到電機部分的識別控制電路CPU U4回傳的確認信息，控制器部分將停止工作。
[0027]整個識別過程僅在上電時做一次，如更換控制器或電機，或識別失敗，必須重新上電才能進行第二次識別。這樣控制器和電機中只要有一樣被篡改，電動車都將停止工作。
[0028]上述電路中的元器件均為市售商品。
[0029]以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限於以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種防篡改電動車控制器和電機互識系統，包括控制器部分和電機部分，所述電機部分將三相霍爾信號傳送到控制器部分以確定電機相位，所述控制器部分根據電機相位驅動電機部分，其特徵在於:所述控制器部分包括電機識別通訊接口電路；所述電機部分包括識別控制電路，所述識別控制電路包括控制器識別通訊口電路和霍爾電源控制電路；所述電機識別通訊接口電路與所述識別控制電路相連接； 系統上電後，所述控制器部分通過總線傳送密鑰給所述電機部分的識別控制電路，所述識別控制電路在收到準確密鑰後回傳確認信息到所述控制器部分，同時打開所述霍爾電源控制電路，將三相霍爾信號傳送到所述控制器部分，確定電機相位；所述控制器部分收到確認信息後轉入正常工作狀態，並根據三相霍爾信號驅動電機部分； 如果所述電機部分未接收到密鑰或密鑰錯誤，所述霍爾電源控制電路將關閉，電機停止工作；如果所述控制器部分沒有接收到所述識別控制電路回傳的確認信息，控制器部分停止工作。
2.如權利要求1所述的防篡改電動車控制器和電機互識系統，其特徵在於:所述控制器部分的電機識別通訊接口電路包括第一電阻與第一電容，所述第一電阻一端連接控制器部分CPU的電機識別通訊接口，另一端連接控制器部分的對外連接端子；所述第一電容一端連接於第一電阻與控制器部分CPU之間，另一端接地。
3.如權利要求1所述的防篡改電動車控制器和電機互識系統，其特徵在於:所述電機部分的控制器識別通訊口電路包括第二電阻與第三電阻；所述第二電阻一端連接電機部分CPU的控制器識別通訊口，另一端連接電機霍爾信號輸出接口 ；所述第三電阻一端連接於第二電阻與電機霍爾信號輸出接口之間，另一端接+5V點位。
4.如權利要求1所述的防篡改電動車控制器和電機互識系統，其特徵在於:所述電機部分的霍爾電源控制電路包括第一三極體、第二三級管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第二電容、第三電容和第四電容； 第一三極體的發射極接地，基極連接第五電阻進而連接電機部分CPU的霍爾電壓控制信號輸出口，集電極連接第六電阻的一端；第四電阻一端連接於第五電阻與電機部分CPU之間，另一端連接+5V電位；第二電容一端連接第一三極體的基極，另一端接地； 第二三極體的發射極連接+5V電位，基極連接第六電阻的另一端，集電極接+5V電位；第七電阻的一端連接第二三極體的基極，另一端接+5V電位；第三電容和第四電容並聯，一端連接第二三極體的集電極，另一端接地。
【文檔編號】B60L15/20GK103950392SQ201410178609
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】範東東, 張繼根, 嚴宇澄 申請人:無錫臺翔電子技術發展有限公司