集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器的製作方法
2023-12-10 05:28:11
專利名稱：集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉 及一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器。
背景技術：
目前摩託車電啟動系統主要由啟動電機、控制機構和傳動機構組成。這種電啟動系統的工作原理是接通啟動按鈕，啟動繼電器動作，蓄電池電流流入啟動電機使啟動電機高速旋轉，再通過減速機構減速、增扭及超越離合器帶動發動機曲軸轉動，發動機啟動後通過超越離合器解除啟動電機與發動機曲軸的動力連接。雖然這種啟動系統技術比較成熟並廣泛應用，但這種系統存在結構複雜、成本高及電機碳刷、繼電器觸點易磨損腐蝕等弊端。近年來，隨著技術的發展進步，有不少的好的發明創造來解決上述問題，其中專利公開號為CN 201328097Y的《一種用於摩託車無刷啟動磁電機的控制器》文件中，公開了一種同時兼備發電、啟動、點火、故障診斷、保護和信息輸出的多功能摩託車磁電機控制器。這種控制器實現了啟動控制、發電控制，點火控制等功能。但這種控制器同樣存在不足①主電源的接入還是採用啟動繼電器，這種方式不能避免因繼電器觸點不良引起的系統故障。②磁電機的電動功能和發電功能的切換採用三個大功率繼電器，這種方式反而增加了因繼電器觸點不良引起的系統故障率。③磁電機的位置信息是控制器讀取安裝在磁電機上的相位傳感器的電平來實現的。整車在長時間運行時，發動機和磁電機產出的熱量會使相位傳感器因過溫而失效，傳感器失效後，電啟動很難啟動摩託車。
發明內容為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，該電機控制器不僅結構簡單，成本低，機械部分由電子部件代替，而且系統可靠性明顯提高，同時又能實現調壓充電、閃光燈功能，大大降低了系統複雜度。本實用新型為了解決其技術問題所採用的技術方案是一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，包括蓄電池、啟動開關、穩壓模塊、電壓採集模塊、啟動信號採集模塊、微處理器模塊、全橋驅動模塊、全橋功率管模塊、調壓充電功率管驅動電路、功率管和磁電機，所述蓄電池正極與所述啟動開關一端及電壓採集模塊、穩壓模塊、全橋功率管模塊的輸入端分別電連接，所述啟動開關另一端通過串接所述啟動信號採集模塊與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述電壓採集模塊輸出端與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述穩壓模塊輸出端分別與所述微處理器模塊和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述微處理器模塊和全橋功率模塊的輸出端電連接，所述微處理器模塊的輸出端分別與所述調壓充電功率管驅動電路和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述全橋驅動模塊輸出端電連接所述全橋功率管模塊輸入端，所述全橋功率管模塊輸出端電連接所述磁電機，所述全橋功率管模塊輸出端還通過串接所述功率管與蓄電池負極電連接，所述調壓充電功率管驅動電路輸出端與所述功率管輸入端電連接；所述啟動信號採集模塊採集所述啟動開口的開閉信號並傳送給所述微處理器模塊，所述穩壓模塊提供給所述微處理器模塊和全橋驅動模塊所需的工作電壓，所述電壓採集模塊採集所述蓄電池的電壓信號傳信給所述微處理器模塊，所述微處理器模塊對控制器內的數據進行處理並根據接收到的信號控制所述全橋驅動模塊和充電驅動模塊，所述全橋驅動模塊將微處理器輸出的邏輯信號放大傳送到全橋功率管模塊使功率管順序導通來控制所述全橋功率模塊，所述調壓充電功率管驅動電路控制所述功率管，所述調壓充電功率管驅動電路和功率管共同組成充電驅動模塊，當調壓方式為短路式時，可以取消該模塊，直接使用全橋功率管模塊實現調壓充電功能。工作時，啟動開關閉合，啟動信號採集模塊採集到該信號並確認給微處理器控制模塊，微處理器控制模塊智能判斷磁電機的位置信息後輸出驅動邏輯給全橋驅動模塊，全橋驅動模塊通過全橋功率管模塊使磁電機開始旋轉，此時磁電機處於電動機工作狀態，將電能轉化為機械能，在電機的帶動下，發電機加速轉動，點火系統開始工作，待微處理器控制模塊判斷到發動機在怠速穩定後，微處理器控制模塊通過電壓採集模塊採集蓄電池電壓並輸出控制信號使功率管導通或截止， 若蓄電池電壓低於某值，功率管導通，充電驅動模塊工作，對蓄電池進行充電，若蓄電池電壓高於某值，功率管截止，充電驅動模塊停止工作，從而可實現蓄電池電壓的調整。作為本實用新型的進一步改進，所述微處理器模塊對控制器內的數據進行處理，該數據至少包括蓄電池電壓判斷、啟動信號判斷、磁電機位置信息分析、輸出驅動、過流過壓低壓保護。作為本實用新型的進一步改進，所述磁電機位置信息處理採用無線傳感器技術。[0011 ] 作為本實用新型的進一步改進，所述全橋功率管模塊至少為MOS管和IGBT管之一組成的全橋式開關。作為本實用新型的進一步改進，在所述蓄電池的正負極之間還並接有閃光開關、閃光器模塊和閃光燈依次串接組成的串聯電路。控制器接收轉向開關信號，閃光器模塊工作使外接閃光燈工作。本實用新型的有益效果是1、將連接在發動機曲軸的磁電機作為啟動電機使用，實現啟動電機與磁電機二合一 ；2、米用電子開關代替原來的啟動繼電器，這樣可以從根本上避免觸點不良引起的系統故障；3、採用電子換相代替原來的碳刷換相器，這樣可以從根本上避免碳刷磨損引起的系統故障；4電子開關用功率管可以是功率三極體、MOS管或IGBT管；5、啟動系統由啟動按鈕、控制器、磁電機三部分組成；6、將整流調壓器集成到控制器中，這樣系統實現了電啟動與充電調壓雙功能；7、集成的整流調壓器可以是短路式，也可以是開關式。短路式是將不需充電的由磁電機發出的能量由控制器控制短路在磁電機內部消耗，充電時將磁電機發出的能量充入蓄電池中；開關式是將不需充電的由磁電機發出的能量空置，不做處理，充電時將磁電機發出的能量充入蓄電池中；8、控制器實現啟動判斷，電子開關、電子換相，磁電機電動、發電切換、整流調壓等功能。
圖I為本實用新型電路原理結構示意圖。結合附圖，作以下說明I-蓄電池Kl-啟動開關[0018]K2—閃光開關11—閃光器模塊L——閃光燈
具體實施方式
一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，包括蓄電池I、啟動開關Κ1、穩壓模塊2、電壓採集模塊3、啟動信號採集模塊4、微處理器模塊5、全橋驅動模塊6、全橋功率管模塊7、調壓充電功率管驅動電路8、功率管9和磁電機10，所述蓄電池正極與所述啟動開關一端及電壓採集模塊、穩壓模塊、全橋功率管模塊的輸入端分別電連接，所述啟動開關另一端通過串接所述啟動信號採集模塊與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述電壓採集模塊輸出端與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述穩壓模塊輸出端分別與所述微處理器模塊和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述微處理器模塊和全橋功率模塊的輸出端電連接，所述微處理器模塊的輸出端分別與所述調壓充電功率管驅動電路和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述全橋驅動模塊輸出端電連接所述全橋功率管模塊輸入端，所述全橋功率管模塊輸出端電連接所述磁電機，所述全橋功率管模塊輸出端還通過串接所述功率管與蓄電 池負極電連接，所述調壓充電功率管驅動電路輸出端與所述功率管輸入端電連接；所述啟動信號採集模塊採集所述啟動開口的開閉信號並傳送給所述微處理器模塊，所述穩壓模塊提供給所述微處理器模塊和全橋驅動模塊所需的工作電壓，所述電壓採集模塊採集所述蓄電池的電壓信號傳信給所述微處理器模塊，所述微處理器模塊對控制器內的數據進行處理並根據接收到的信號控制所述全橋驅動模塊和充電驅動模塊，所述全橋驅動模塊將微處理器輸出的邏輯信號放大傳送到全橋功率管模塊使功率管順序導通來控制所述全橋功率模塊，所述調壓充電功率管驅動電路控制所述功率管，所述調壓充電功率管驅動電路和功率管共同組成充電驅動模塊，當調壓方式為短路式時，可以取消該模塊，直接使用全橋功率管模塊實現調壓充電功能。工作時，啟動開關閉合，啟動信號採集模塊採集到該信號並確認給微處理器控制模塊，微處理器控制模塊智能判斷磁電機的位置信息後輸出驅動邏輯給全橋驅動模塊，全橋驅動模塊通過全橋功率管模塊使磁電機開始旋轉，此時磁電機處於電動機工作狀態，將電能轉化為機械能，在電機的帶動下，發電機加速轉動，點火系統開始工作，待微處理器控制模塊判斷到發動機在怠速穩定後，微處理器控制模塊通過電壓採集模塊採集蓄電池電壓並輸出控制信號使功率管導通或截止，若蓄電池電壓低於某值，功率管導通，充電驅動模塊工作，對蓄電池進行充電，若蓄電池電壓高於某值，功率管截止，充電驅動模塊停止工作，從而可實現蓄電池電壓的調整。優選的，上述微處理器模塊對控制器內的數據進行處理，該數據至少包括蓄電池電壓判斷、啟動信號判斷、磁電機位置信息分析、輸出驅動、過流過壓低壓保護。優選的，上述磁電機位置信息處理採用無線傳感器技術。優選的，上述全橋功率管模塊至少為MOS管和IGBT管之一組成的全橋式開關。優選的，在上述蓄電池的正負極之間還並接有閃光開關Κ2、閃光器模塊11和閃光燈L依次串接組成的串聯電路。控制器接收轉向開關信號，閃光器模塊工作使外接閃光燈工作。
權利要求1.一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，其特徵在其包括蓄電池(I)、啟動開關(Kl )、穩壓模塊(2)、電壓米集模塊(3)、啟動信號米集模塊(4)、微處理器模塊(5)、全橋驅動模塊(6)、全橋功率管模塊(7)、調壓充電功率管驅動電路(8)、功率管(9)和磁電機(10)，所述蓄電池正極與所述啟動開關一端及電壓採集模塊、穩壓模塊、全橋功率管模塊的輸入端分別電連接，所述啟動開關另一端通過串接所述啟動信號採集模塊與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述電壓採集模塊輸出端與所述微處理器模塊輸入端電連接，所述穩壓模塊輸出端分別與所述微處理器模塊和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述微處理器模塊和全橋功率模塊的輸出端電連接，所述微處理器模塊的輸出端分別與所述調壓充電功率管驅動電路和全橋驅動模塊的輸入端電連接，所述全橋驅動模塊輸出端電連接所述全橋功率管模塊輸入端，所述全橋功率管模塊輸出端電連接所述磁電機，所述全橋功率管模塊輸出端還通過串接所述功率管與蓄電池負極電連接，所述調壓充電功率管驅動電路輸出端與所述功率管輸入端電連接；所述啟動信號採集模塊採集所述啟動開口的開閉信號並傳送給所述微處理器模塊，所述穩壓模塊提供給所述微處理器模塊和全橋驅動模塊所需的工作電壓，所述電壓採集模塊採集所述蓄電池的電壓信號傳信給所述微處理器模塊，所述微處理器模塊對控制器內的數據進行處理並根據接收到的信號控制所述全橋驅動模塊和充電驅動模塊，所述全橋驅動模塊將微處理器輸出的邏輯信號放大傳送到全橋功率管模塊使功率管順序導通來控制所述全橋功率模塊，所述調壓充電功率管驅動電路控制所述功率管，所述調壓充電功率管驅動電路和功率管共同組成充電驅動模塊，當調壓方式為短路式時，可以取消該模塊，直接使用全橋功率管模塊實現調壓充電功能。
2.根據權利要求I所述的集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，其特徵在於所述全橋功率管模塊至少為MOS管和IGBT管之一組成的全橋式開關。
3.根據權利要求I或2所述的集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，其特徵在於在所述蓄電池的正負極之間還並接有閃光開關(K2)、閃光器模塊(11)和閃光燈(L)依次串接組成的串聯電路。
專利摘要本實用新型公開了一種集成調壓充電功能的摩託車磁電機控制器，包括蓄電池、啟動開關、穩壓模塊、電壓採集模塊、啟動信號採集模塊、微處理器模塊、全橋驅動模塊、全橋功率管模塊、調壓充電功率管驅動電路、功率管和磁電機，啟動信號採集模塊採集啟動信號，穩壓模塊提供工作電壓，電壓採集模塊採集蓄電池的電壓信號，微處理器模塊對控制器內的數據進行處理並控制全橋驅動模塊和充電驅動模塊，全橋驅動模塊控制全橋功率模塊，調壓充電功率管驅動電路控制功率管，調壓充電功率管驅動電路和功率管共同組成充電驅動模塊。該電機控制器不僅結構簡單，成本低，而且系統可靠性明顯提高，同時又能實現調壓充電、閃光燈功能，大大降低了系統複雜度。
文檔編號H02J7/00GK202634344SQ20122011805
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者王建 申請人:和誠電器(崑山)有限公司