電動自行車控制器的製作方法
2023-04-23 09:20:36 1
專利名稱：電動自行車控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車輛控制技術，具體地說是電動自行車控制器。
隨著人們生活水平的不斷提高和環境保護意識的增強，一種便捷無汙染的新型交通工具一電動自行車正逐步進入人們的生活。現有的一些電動自行車控制器由於採用接觸元件，加之電子保護功能不足，使得電動自得車可靠性、安全性低，影響電動自行車的使用性能。
本實用新型的目的在於克服上述的不足，提供一種無接觸、功能完全，能使電動自行車安全可靠，性能優良的電動自行車控制器。
本實用新型是這樣實現的電動自行車控制器，電氣部份包括電源電路，斬波電路，提示音電路，電流檢測放大電路，過流保護電路，熱保護電路，其特徵在於還設有復位電路(A)，多諧振蕩器電路(B)，恢復電路(C)，限流電路(D)，蓄電池過放電保護電路(E)和啟動保護電路(F)，斬波器電路的電阻R83與多諧振蕩器電路中集成塊N0的3腳聯接，N0的4腳和電阻R14與復位電路中的晶閘管V1的陽極和恢復電路中三極體V2的集電極及限流電路中二極體D20聯接，多諧振蕩器電路中光電偶合器B3的2腳和電阻R87與恢復電路中電阻R86聯接，恢復電路中二極體D21陰極與啟動保護電路中運放N8反向輸入端及電阻R53、R54聯接，限流電路中穩壓二極體D3的陰極與蓄電池過放電保護電路中電阻R30、過流保護電路的電阻R37及電流檢測放大電路的電阻R5和電容C11的一端聯接，限流電路中三極體V5集電極和二極體D20陰極與提示音電路的二極體D7陰極聯接，恢復電路中二極體D5陽極與蓄電池過放電保護電路中二極體D9陰極和熱保護電路的二極體D17的陰極及提示音電路的二極體D8陽極聯接，啟動保護電路中二極體D24陽極與過流保護電路的電阻R34、R35、R36的一端聯接，啟動保護電路中二極體D22陰極及電阻R58與斬波電路的場效應管V0漏極及二極體D1陽極聯接，復位電路中電阻R12、R13、R84和晶閘管V1控制極與過流保護電路的二極體D14陰極聯接。
本實用新型由於採用了上述電路設計，全部採用無接觸調節方式，無磨擦延長了自行車的使用壽命，可靠性高，可使電動自行車實現無級調速，操作簡便，運行安全，是一種功能完全，性能先進，性價比超值的器件。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳述，但不限於附圖所示。
圖1為本實用新型的電路原理圖圖2為本實用新型的安裝聯接示意圖如
圖1所示，本實用新型的電動自行車控制器電氣部分由電源電路，斬波電路，提示音電路，電流檢測放大電路，過流保護電路，熱保護電路，其特徵在於還設有復位電路(A)，多諧振蕩器電路(B)，恢復電路(C)，限流電路(D)，蓄電池過放電保護電路(E)和啟動保護電路(F)，斬波器電路的電阻R83與多諧振蕩器電路中集成塊N0的3腳聯接，N0的4腳和電阻R14與復位電路中的晶閘管V1的陽極和恢復電路中三極體V2的集電極及限流電路中二極體D20聯接，多諧振蕩器電路中光電偶合器B3的2腳和電阻R87與恢復電路中電阻R86聯接，恢復電路中二極體D21陰極與啟動保護電路中運放N8反向輸入端及電阻R53、R54聯接，限流電路中穩壓二極體D3的陰極與蓄電池過放電保護電路中電阻R30、過流保護電路的電阻R37及電流檢測放大電路的電阻R5和電容C21的一端聯接，限流電路中三極體V5集電極和二極體D20陰極與提示音電路的二極體D7陰極聯接，恢復電路中二極體D5陽極與蓄電池過放電保護電路中二極體D9陰極和熱保護電路的二極體D17的陰極及提示音電路的二極體D8陽極聯接，啟動保護電路中二極體D24陽極與過流保護電路的電阻R34、R35、R36的一端聯接，啟動保護電路中二極體D22陰極及電阻R58與斬波電路的場效應管V0漏極及二極體D1陽極聯接，復位電路中電阻R12、R13、R84和晶閘管V1控制極與過流保護電路的二極體D14陰極聯接。
其中復位電路中電阻R12、R13的R85的一端接晶閘管V1的控制極，電阻R13的另一端分別接並聯的光電偶合器B1和B2的2腳，B1和B2的4腳分別接電阻R10和R11，電阻R85另一端接電容C10負極，C10正極和並聯的光電偶合器B1、B2的1腳和3腳接+15V電壓，電阻R10、R11和R12的另一端及晶閘管V1的陰極接地。
多諧振蕩器是佔空比連續可調多諧振蕩器，其中電阻R16的一端和二極體D2陽極與集成塊N0的7腳聯接，D2陰極和光電偶合器B3的1腳及電容C8的一端與集成塊N0的2腳和6腳聯接，N0的5腳接電容C6，光電偶合器B3的3腳接電阻R15,B3的4腳和集成塊N0的1腳及電容C8、C6和電阻R87的另一端接地，集成塊N0的8腳及電阻R14、R15、R16的另一端接+15V電壓。
恢復電路中電阻R18和R19的一端接運放N2的同相端，電阻R86的另一端接運放N2的反向輸入端，運放N2的輸出端接二極體D4和D21的陽極，二極體D4和D5的陰極接電阻R88,R88的另一端與電阻R85和三極體V2的基極聯接，三極體V2發射極與電阻R85和R19的另一端接地，電阻R18另一端接+15V電壓。
蓄電池過放是保護電路中電阻R30的另一端接運放N5的反向端，電阻R32與R33與R31聯接，R31的另一端與電容C3、電阻R29和運放N5的相同端聯接，N5的輸出端與電阻R29的另一端和二極體D12的陰極聯接，D12的陽極與電阻R27、R28、C12和二柝管D11的陰極及運放N4的同相端聯接，電阻R25、R26接運放N4的反相端，運放N4的輸出端與二極體D9的陽極和電阻R23、R24聯接，電阻R24的另一端接電容C11和二極體D11的陽極，電阻R23的另一端接發光二極體D10陽極，D10的陰極及電容C11、C12、C13和電阻R26、R28、R33的另一端接地，電阻R27和R32的另一端接+15V電壓，電阻R25的另一端接電源正極+Vi電壓。
限流電路中穩壓二極體D3陽極與電阻R89、R90聯接，R89的另一端接三極體V5基極，V5的發射極和電阻R90的另一端接地。
啟動保護電路中三極體V4集電極與二極體D22陽極和電阻R51、R52之一端聯接，三極體V4基極與電阻R58聯接，三極體發射與電阻R50聯接，運放N8同相輸入端與電容C15及電阻R52、R55之一端聯接，運放N8反相輸入端與電阻R53、R54之一端聯接，運放N8輸出端與二極體D23陽極和二極體D24陰極聯接，二極體D23陰極與電阻R55聯接，電阻R50另一端接+Vi，電阻R53另一端接+15V電壓、電阻R51、R54和電容C15的另一端接地。
如圖2所示為本控制器的安裝方式。1是蓄電池組，2和3分別是電動自行車前後閘，4是電動自行車控制器，5是調速控制手柄，6是電源開關，7是電動自行車驅動電機。
當合上開關K接通電源，電源經過LM7815穩壓後給控制電路供電。電源經過C10、R85使晶閘管V1觸發導通，N0復位無輸出，當調速控制手柄復零時，運放N2輸出高電平，通過R88使V2導通為低電平使V1復位。當調動調速控制手柄使N2輸出低電平，則V2截止。同時光電偶合器B3的輸出也隨調速手柄變化，從而改變C8的充放電時間，使N0輸出脈衝的頻率和佔空比都變化，從而使V0(場效應管)也隨調速控制手柄的調動面改變加於電機7的電壓均值，實現電動自行車的無級調速。當V0導通時R1就有壓降經R2的C9濾波，N1放大輸出給D3和N5及N6。當V0導通電流增大，N1輸出增大使D3導通，V5集電極電位下降，有一路使N0的4腳電位下降，N0被復零，周而復始，使N0輸出脈衝的頻率和佔空比變化達到限流的目的；另一路使N3輸出高電平，V6導通使蜂鳴器S1發聲告警。若電機電流未超過額定工作電流，當蓄電池電壓降低時，N3反相端電位降低使N3輸出高電平，並自鎖，則蜂鳴器S1也發聲告警。同時通過D5使N0復位，切斷工作電流而保護電池。
本裝置設有後級過流保護，當限流保護電路失效時，若電流超過過流保護電路的允許值時，則N6輸出高電位關閉N0使電機斷電，若因操作過快，啟動保護電路的N8輸出低電位，N6輸出高電位也能使電機斷電，從而起到對電機和電池的保護作用。
電動自行車在長時間超負荷運行，熱敏電阻R45阻值將發生變化，電機溫度超過允許值則N7翻轉，通過N0切斷電機電流，從而保護電機不被燒壞，同時發出聲光報警訊號。
當電動自行車行駛中剎車時，無論握緊前閘或後閘均能使晶閘管V1導通，而使電機斷電，既使放開閘把，電機也不能通電，使電動自行車有很高的安全性。當剛接通電源時，通過C10也能使V1導通，從而避免了電動自行車初始狀態不同可能產生的失控。
權利要求1.一種電動自行車控制器，電氣部份包括電源電路，斬波電路，提示音電路，電流檢測放大電路，過流保護電路，熱保護電路，其特徵在於還設有復位電路(A)，多諧振蕩器電路(B)，恢復電路(C)，限流電路(D)，蓄電池過放電保護電路(E)和啟動保護電路(F)，斬波器電路的電阻R83與多諧振蕩器電路中集成塊N0的3腳聯接，N0的4腳和電阻R14與復位電路中的晶閘管V1的陽極和恢復電路中三極體V2的集電極及限流電路中二極體D20聯接，多諧振蕩器電路中光電偶合器B3的2腳和電阻R87與恢復電路中電阻R86聯接，恢復電路中二極體D21陰極與啟動保護電路中運放N8反向輸入端及電阻R53、R54聯接，限流電路中穩壓二極體D3的陰極與蓄電池過放電保護電路中電阻R30、過流保護電路的電阻R37及電流檢測放大電路的電阻R5和電容C21的一端聯接，限流電路中三極體V5集電極和二極體D20陰極與提示音電路的二極體D7陰極聯接，恢復電路中二極體D5陽極與蓄電池過放電保護電路中二極體D9陰極和熱保護電路的二極體D17的陰極及提示音電路的二極體D8陽極聯接，啟動保護電路中二極體D24陽極與過流保護電路的電阻R34、R35、R36的一端聯接，啟動保護電路中二極體D22陰極及電阻R58與斬波電路的場效應管V0滑極及二極體D1陽極聯接，復位電路中電阻R12、R13、R84和晶閘管V1控制極與過流保護電路的二極體D14陰極聯接。
2.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於復位電路中電阻R12、R13的R85的一端接晶閘管V1的控制極，電阻R13的另一端分別接並聯的光電偶合器B1和B2的2腳，B1和B2的4腳分別接電阻R10和R11，電阻R85另一端接電容C10負極，C10正極和並聯的光電偶合器B1、B2的1腳和3腳接+15V電壓，電阻R10、R11和R12的另一端及晶閘管V1的陰極接地。
3.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於多諧振蕩器是佔空比連續可調多諧振蕩器，其中電阻R16的一端和二極體D2陽極與集成塊N0的7腳聯接，D2陰極和光電偶合器B3的1腳及電容C8的一端與集成塊N0的2腳和6腳聯接，N0的5腳接電容C6，光電偶合器B3的3腳接電阻R15,B3的4腳和集成塊N0的1腳及電容C8、C6和電阻R87的另一端接地，集成塊N0的8腳及電阻R14、R15、R16的另一端接+15V電壓。
4.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於恢復電路中電阻R18和R19的一端接運放N2的同相端，電阻R86的另一端接運放N2的反向輸入端，運放N2的輸出端接二極體D4和D21的陽極，二極體D4和D5的陰極接電阻R88,R88的另一端與電阻R85和三極體V2的基極聯接，三極體V2發射極與電阻R85和R19的另一端接地，電阻R18另一端接+15V電壓。
5.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於蓄電池過放是保護電路中電阻R30的另一端接運放N5的反向端，電阻R32與R33與R31聯接，R31的另一端與電容C3、電阻R29和運放N5的相同端聯接，N5的輸出端與電阻R29的另一端和二極體D12的陰極聯接，D12的陽極與電阻R27、R28、C12和二柝管D11的陰極及運放N4的同相端聯接，電阻R25、R26接運放N4的反相端，運放N4的輸出端與二極體D9的陽極和電阻R23、R24聯接，電阻R24的另一端接電容C11和二極體D11的陽極，電阻R23的另一端接發光二極體D10陽極，D10的陰極及電容C11、C12、C13和電阻R26、R28、R33的另一端接地，電阻R27和R32的另一端接+15V電壓，電阻R25的另一端接電源正極+Vi電壓。
6.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於限流電路中穩壓二極體D3陽極與電阻R89、R90聯接，R89的另一端接三極體V5基極，V5的發射極和電阻R90的另一端接地。
7.根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於啟動保護電路中三極體V4集電極與二極體D22陽極和電阻R51、R52之一端聯接，三極體V4基極與電阻R58聯接，三極體發射與電阻R50聯接，運放N8同相輸入端與電容C15及電阻R52、R55之一端聯接，運放N8反相輸入端與電阻R53、R54之一端聯接，運放N8輸出端與二極體D23陽極和二極體D24陰極聯接，二極體D23陰極與電阻R55聯接，電阻R50另一端接+Vi，電阻R53另一端接+15V電壓，電阻R51、R54和電容C15的另一端接地。
專利摘要本實用新型是一種電動自行車控制器。電氣部分包括電源電路,斬波電路,提示音電路,電流檢測放大電路,過流保護電路,熱保護電路,其特徵在於還設有復位電路(A),多諧振蕩器電路(B),恢復電路(C),限流電路(D),蓄電池過放電保護電路(E)和啟動保護電路(F)。本實用新型由於採用了上述電路設計,全部採用無接觸調節方式,無摩擦延長了自行車的使用壽命,可靠性高,可使電動自行車實現無級調速,操作簡便,運行安全,是一種功能完全,性能先進,性價比超值的器件。
文檔編號B62K23/00GK2347867SQ98208960
公開日1999年11月10日 申請日期1998年4月8日 優先權日1998年4月8日
發明者王少全, 張建兵, 廖增寧 申請人:廖增寧, 王少全