一種用於電動車的直流有刷控制器的製作方法
2023-10-28 23:03:02
專利名稱：一種用於電動車的直流有刷控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車技術領域，尤其是涉及一種用於電動車的直流有刷 控制器。
背景技術：
電動車是當前人們生活和生產中常用的運輸工具，電動車的控制器在電動 車整車設計中至關重要，不同品質的控制器，用在詞一輛車上，配用同一組相 同充放電狀態的電池，有時也會在續駛能力上顯示出較大差別，控制器的設計 品質、特性、所採用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等, 直接關係到整車的性能和運行狀態，並且也影響控制器本身性能和效率。電動 車控制器的重要性使得技術人員不斷對其進行改造創新'，目前電動車控制器的 性能越來越完善，但是控制器的綜合性能較差。例如，飛車保護、手把電線保 護、欠壓保護等等功能很少包括在一個控制器中，給控制器的使用帶來許多缺 憾。飛車保護功能對保護駕駛員的安全最為重要，特別是在電動車沒電了以後, 功率模塊擊穿，充了一晚上的電，等第二天打開鑰匙時，在沒有防備的情況下， 車子會突然飛出去，給駕駛員的生命健康構成重大威脅。電動車的手把信號線 是駕駛員用以控制速度的信號傳輸線，但是由於各種原因有時手把信號線會出 現掉線或者乾脆短路，這樣很有可能造成駕駛員無法控制電機的運轉，從而也 會對駕駛員的人身安全構成威脅。如果電動車電源放電過度則影響電源的使用 壽命和性能，做為電動車的動力源有必要對電瓶在其放電達到最後階段進行欠 壓保護。綜上，需要一種綜合性能較強的電動車控制器，以滿足市場的需要
實用新型內容
有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種用於電動車的直流有刷控制器, 提高控制器的綜合使用性能。
為達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案
本實用新型的用於電動車的直流有刷控制器，包括脈寬控制單元、功率驅 動單元、飛車保護單元和主迴路接觸器；其中，飛車保護單元輸入端與功率驅 動單元相連，其輸出端與主迴路接觸器的控制信號端相連，主迴路接觸器串聯 於電動車電源的主供電迴路中；功率驅動單元擊穿短路時，飛車保護單元接受 到功率驅動單元傳來的短路信號，然後輸出控制信號給主迴路接觸器，從而控
制斷開主迴路接觸器觸點。
進一步，所述的飛車保護單元包括一個運算放大器I和可控矽I ，運算放 大器I其中一輸入端通過短路信號線與功率驅動單元相連，運算放大器I的輸
出端與可控矽I的控制端相連，可控矽I串聯於主迴路接觸器的控制信號端。 進一步，還包括欠壓保護單元和手把掉線保護單元，所述欠壓保護單元的 輸入端與電動車電源的正極相連，欠壓保護單元的輸出端與可控矽II的控制端 相連，所述可控矽II串聯於脈寬控制單元電源接線端；所述手把掉線保護單元
的輸入端與手把信號線相連，其輸出端與可控矽n的控制端相連。
進一步，所述欠壓保護單元包括一個運算放大器n和電壓取樣電阻，運算 放大器II的其中一輸入端與電壓取樣電阻相連，運算放大器II的輸出端作為所 述欠壓保護單元的輸出端；所述手把掉線保護單元包括一個運算放大器m,所 述運算放大器m的其中一端連接手把信號線，運算放大器m的輸出端作為所述 飛車保護單元的輸出端。
進一步，採用一個運算放大集成電路替代運算放大器i 、運算放大器n和 運算放大器m。
本實用新型的有益效果是:本實用新型的飛車保護單元接受功率驅動單元 的短路信號，控制斷開電動車主迴路中的接觸器觸點從而起到真正意義的飛車保護；本實用新型集中包括手把掉線保護單元和欠壓保護單元，上述單元探測 電動車使用過程中相應的電路信號狀態，然後通過可控矽的控制將脈寬控制單 元斷電，從而提高了控制器的綜合使用性能。
本實用新型的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進 行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將 是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標 和其他優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖
中所特別指出的結 構來實現和獲得。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。 附圖為本實用新型的電氣原理示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，本實用新型的用於電動車的直流有刷控制器，包括脈寬控制 單元10、功率驅動單元9、欠壓保護單元、飛車保護單元和手把電線保護單元。 本實施例中的欠壓保護單元、飛車保護單元和手把電線保護單元採用一體設計 的方案。本實用新型實施時還包括一個主迴路接觸器4，主迴路接觸器4串聯 於電動車電源的主供電迴路中。所述的飛車保護單元包括一個運算放大器I和 可控矽2，運算放大器I其中一輸入端通過短路信號線11與功率驅動單元9 相連，運算放大器I的輸出端與可控矽2的控制端相連，可控矽2串聯於主回 路接觸器4的控制信號端。所述欠壓保護單元包括一個運算放大器II和電壓取
樣電阻5，運算放大器n的其中一輸入端與電壓取樣電阻5相連，電壓取樣電
阻5的另一端與電動車電源的正極接線端3相連，運算放大器II的輸出端與可 控矽7的控制端相連；可控矽7串聯在脈寬控制單元10的電源接線端8處，可控矽7作為脈寬控制單元10的電源截止元件。所述手把掉線保護單元包括
一個運算放大器ni，所述運算放大器m的其中一端連接手把信號線接線端i 相連，運算放大器in的輸出端作為所述手把掉線保護單元的輸出端，該輸出端 也與可控矽7的控制端相連。為了使本實用新型更加集成化，運算放大器i、 運算放大器n和運算放大器iii的功能採用一個運算放大集成電路6替代。實施
時，該運算放大集成電路6在本實施例中採通用型低功耗集成四運放LM324， LM324內含4個獨立的高增益、頻率補償的運算放大器，既可接單電源使用 (3 30 V)，也可接雙電源使用(士1.5 士15 V);本實用新型實施時脈寬控制單 元10採用TL494控制功率驅動單元的功率。功率驅動單元9擊穿短路時，運 算放大集成電路6內部的一個運算放大器的輸入端接受到功率驅動單元9傳來 的短路信號，然後，連接運算放大集成電路6內部同一個運算放大器輸出端的 電壓發生同向的變化，即輸出控制信號給可控矽2的控制端，最後，可控矽2 控制斷開主迴路接觸器的觸點。運算放大集成電路6的另一個運算放大器的輸 入端通過電壓取樣電阻5與電動車電源的正極接線端3相連，但電動車電源放 電到一定程度後，對應運算放大器的輸出端電壓也發生變化，從而引起可控矽 7截止，脈寬控制單元10斷電，電動車的電機就停止工作。同理電動車手把 掉線或者短路時，相應運算放大器的輸出端電壓也發生變化，從而引起可控矽 7截止，脈寬控制單元10斷電，電動車的電機也停止工作。實施時，電壓取 樣電阻5可以根據具體情況做不同調整，對於控制器電路中的其他周邊元件選 用和連接，由本領域的技術人員不經創造性勞動即可完善，但均屬於本實用新 型的發明創造內容。
最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制， 本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的修改或者等同替換，只要 不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求 範圍當中。
權利要求1.一種用於電動車的直流有刷控制器，包括脈寬控制單元和功率驅動單元，其特徵在於還包括飛車保護單元和主迴路接觸器；其中，飛車保護單元輸入端與功率驅動單元相連，其輸出端與主迴路接觸器的控制信號端相連，主迴路接觸器串聯於電動車電源的主供電迴路中；功率驅動單元擊穿短路時，飛車保護單元接受到功率驅動單元傳來的短路信號，然後輸出控制信號給主迴路接觸器，從而控制斷開主迴路接觸器觸點。
2. 根據權利要求1所述的一種用於電動車的直流有刷控制器，其特徵在於: 所述的飛車保護單元包括一個運算放大器I和可控矽I，運算放大器I其中一 輸入端通過短路信號線與功率驅動單元相連，運算放大器I的輸出端與可控矽I的控制端相連，可控矽I串聯於主迴路接觸器的控制信號端。
3. 根據權利要求1或2所述的一種用於電動車的直流有刷控制器，其特徵 在於還包括欠壓保護單元和手把掉線保護單元，所述欠壓保護單元的輸入端 與電動 車電源的正極相連，欠壓保護單元的輸出端與可控矽II的控制端相連， 所述可控矽II串聯於脈寬控制單元電源接線端;所述手把掉線保護單元的輸入 端與手把信號線相連，其輸出端與可控矽II的控制端相連。
4. 根據權利要求3所述的一種用於電動車的直流有刷控制器，其特徵在於: 所述欠壓保護單元包括一個運算放大器II和電壓取樣電阻，運算放大器II的其 中一輸入端與電壓取樣電阻相連，運算放大器II的輸出端作為所述欠壓保護單元的輸出端；所述手把掉線保護單元包括一個運算放大器m，所述運算放大器 in的其中一端連接手把信號線，運算放大器m的輸出端作為所述飛車保護單元 的輸出端。
5. 根據權利要求4所述的一種用於電動車的直流有刷控制器，其特徵在於:採用一個運算放大集成電路替代運算放大器i、運算放大器n和運算放大器 m。
專利摘要本實用新型公開了一種用於電動車的直流有刷控制器，包括脈寬控制單元、功率驅動單元、飛車保護單元和主迴路接觸器；其中，飛車保護單元輸入端與功率驅動單元相連，其輸出端與主迴路接觸器的控制信號端相連，主迴路接觸器串聯於電動車電源的主供電迴路中；功率驅動單元擊穿短路時，飛車保護單元接受到功率驅動單元傳來的短路信號，然後輸出控制信號給主迴路接觸器，從而控制斷開主迴路接觸器觸點；本實用新型可以提高電動車控制器的綜合使用性能。
文檔編號B60L11/18GK201371752SQ20082014914
公開日2009年12月30日 申請日期2008年9月10日 優先權日2008年9月10日
發明者韓群山, 高代遠 申請人:平頂山市群業高新科技研發中心