一种电动车控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动车控制器，涉及一种电动车的匀速线性起动控制技术。为了解决普通控制器起动时存在着的转速突跳、瞬时电流过大、伤害蓄电池的问题，而提供了一种匀速线性起动控制器。为此本实用新型专利技术利用集成运算放大器多次给定电压积分运算，控制脉冲宽度从窄到宽线性增加，从而减小起动冲击电流，电机转速线性增加。它由比例积分运算放大器、脉宽调制器、功率开关管等组成。由于可得到电机匀速线性起动，减小启动电流，增加续驶里程，防止干扰误动作的目的，因此有着广阔的应用前景。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动车(含电动踏板车、电动三轮车)的匀速线性起动控制技术。目前电动车的起动普遍采用脉宽调制技术或脉频调制技术。其起动过程中，由于给定信号突然增加，导致脉冲宽度增长过快。又因为直流电机的电枢绕组阻值很小，起动瞬间，电机转速为零，若此时脉冲宽度增长过快，导致电机在零速全压的状态下起动。从而造成电动车起动电流过大，伤害蓄电池，转速突跳，骑行不舒适的弊端。本技术的目的是为了解决普通控制器起动时转速突跳，瞬时电流过大，伤害蓄电池的技术难题，提供一种匀速线性起动控制的电动车控制器，使电动车起动过程中，起动电流大大减小，转速无突跳，骑行舒适，增加续驶里程，保护蓄电池。为了达到上述目的，本技术采用了以下技术措施由直流电动机的基本方程式可知，电动车起动时，由于转速W为零，其反电势E也为零。由于直流电机的电枢绕组阻值很小，若此时将额定电压直接加在电枢两端，其起动电流往往大大超过电机允许电流，严重威胁着直流电机的使用寿命；故一般小型直流电机的起动，往往是在电枢回路中串联一个可变电阻器，起动电机时，阻值由大到小，使电机匀速起动加速。但此办法用在靠蓄电池为主要能源的电动车上，显然是不合理的。目前广泛采用PWM调节方案，由调节手柄逐渐缓慢旋转角度，PWM的脉宽值也逐渐由窄至宽，达到匀速起动加速的目的，这在理论上是可行的，但实际状况并非如此。使用者往往打开电动车电门后，就将调速手柄在较短时间内旋转至最高速，(因调速手柄的最大旋转角≤60°，这是固有摩托车操作习惯，也是实际操作的需要，同时，也不可能要求每个操作者，起动时缓慢线性地旋转操作手柄)导致电机突然加速起动，电流过大。本技术利用集成运算放大器作多次给定电压积分运算，控制脉冲宽度从窄到宽线性增加，从而减小起动冲击电流，电机转速线性增加。即使骑行者在较短时间内将调速手柄旋至最高速，而电机只可能从起动时零速逐渐线性升至额定转速，达到了起动电流小、力矩大、运行平稳、骑行舒适的目的。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果减少了电动车起动电流，由于电动车在实际过程中，刹车、起动等非常频繁，根据“第二次全国电动自行车信息交流会”上，电动自行车公路里程赛的统计数据测得，电动车在行驶途中，每起动一次，平均减少行驶距离1公里，若能减少起动电流，无疑将会增加续驶里程，同时，也较好地保护了蓄电池。在同一辆车，同一电池，同一负载条件下，我们作过如下实验，数据如下不同电动车起动电流测试报告 注①、广西“麦格威”电动自行车负载起动时作了限流控制，因而，负载起动电流并非很大，但起动困难，爬坡无力。②、实验时间99年4月3日，地点武汉思德控制技术有限公司。③、测量仪表DC10A1.5级(空载起动电流测试用)，DC 30A1.5级(负载起动电流测试用)。以下结合附图作详细说明附图说明图1为本技术电路结构示意图，图2为LC3相关波形图。其中IC1-比例积分运算放大器、IC3-脉宽调制器、BG1-功率开关管、R-电阻、C-电容、W-电位器、E1、E2-蓄电池、VCC-电源、GND-接地、M-电机、1-线性增长的脉冲宽度、2-ΔV通过两次积分逐渐线性增加的直流电压、3-IC3第9脚输出的锯齿波。由图1可知，本技术主要由比例积分运算放大器IC1、脉宽调制器IC3和功率开关管BG1组成。比例积分运算放大器IC1的1脚通过R5、R10和锯齿波振荡器IC3的1脚相连。脉宽调制器IC3的9脚和功率开关管BG1的基极相连。电阻R1上端与VCC电源相连，调速电位器W1的下端与GND相连，R1与W1的分压比即为速度给定电压，调节W1即可调节电动车的转速。其给定电压通过R2与IC1A-LM324的同相端3脚相连，LM324的2脚与1脚间并联连接了R4、C1，R3为比例电阻，也接至LM324的2脚，随着向上调节W1的电阻值，LM324的同相输入电压增高，经IC1A及R4、C1、R3作比例积分运算放大，其1脚输出电压逐渐增加，由于R5的左端接至LM324的1脚，R5的右端接有C2的正极，C2的负极接GND，LM324的1脚输出的积分电压，通过R5、C2再作一次RC积分，避免了干扰等信号的误动作，提高了可靠性，R5的右端还接有R6，R6下端也与GND相连，控制了输出电压的最高幅值，R5的右端还接有R10。通过R10接入IC3锯齿波振荡器及脉宽调制器专用集成电路TL494的1脚，TL494的2脚接有R9，3脚接有积分电容C3及R11，C3的左端与R8串联，R8的左端接有R9、R7。TL494的1脚为内部误差放大器的同相输入端，3脚为内部误差放大器的反馈端，2脚为内部误差放大器的反相输入端，通过R9、R8、C3形成同相电压积分运算，R7为比例电阻，下端接地，这样，由R10送入的经过前两次积分的电压信号，再作一次积分运算，其缓慢线性增长的直流电压，与TL494内部产生的锯齿波电压进行比较，通过TL494的9脚输出缓慢线性增长的锯齿波振荡器信号(见图2)，控制BG1功率开关三极管的导通比，使电机M得到的电压逐渐缓慢增加，达到了起动电流小、转速线性匀速增加，运行平稳的目的。图1中，C4，R12分别接在IC3-TL494的5脚和6脚，主要作用是调节锯齿波振荡器IC3的频率及斜率，R13左端接至TL494内部稳压器的输出端，右端与R14上端及TL494的15脚和C5的右端相连，C5的左端接有R11，R11的左端也接至反馈端3脚。R13、R14主要作用为分压稳压器的输出电压，与R11、C5形成积分运算，随时准备接收送至IC3的16脚的故障保护信号，当保护信号送入TL494的16脚后，立即关闭IC3的9脚输出脉冲，防止了事故扩大。一种多重积分控制方案及实用电路，用于电动车的起动，可得到电机匀速线性起动，减小启动电流，增加续驶里程，防止干扰误动作的目的。权利要求1.一种电动车控制器，其特征在于它由比例积分运算放大器(IC1)、脉宽调制器(IC3)和功率开关管(BG1)组成；比例积分运算放大器(IC1)的1脚通过R5、R10和脉宽调制器(IC3)的1脚相连；脉宽调制器(IC3)的9脚和功率开关管(BG1)的基极相连。2.按权利要求1所述的一种电动车控制器，其特征在于比例积分运算放大器(IC1)的2脚与1脚间并联连接了R4、C1，其2脚还连接了比例电阻R3；其1脚还通过R5、C2、C4和脉宽调制器(IC3)的5脚相连。3.按权利要求1所述的一种电动车控制器，其特征在于脉宽调制器(IC3)的3脚接有积分电容C3并R8，2脚接有R9。专利摘要本技术公开了一种电动车控制器,涉及一种电动车的匀速线性起动控制技术。为了解决普通控制器起动时存在着的转速突跳、瞬时电流过大、伤害蓄电池的问题,而提供了一种匀速线性起动控制器。为此本技术利用集成运算放大器多次给定电压积分运算,控制脉冲宽度从窄到宽线性增加,从而减小起动冲击电流,电机转速线性增加。它由比例积分运算放大器、脉宽调制器、功率开关管等组成。由于可得到电机匀速线性起动,减小启动电流,增加续驶里程,防止干扰误动作的目的,因此有着广阔的应用前景。文档编号B60L15/08GK2376398SQ9923752公开日2000年5月3日 申请日期1999年4月1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车控制器，其特征在于它由比例积分运算放大器（ＩＣ１）、脉宽调制器（ＩＣ３）和功率开关管（ＢＧ１）组成；比例积分运算放大器（ＩＣ１）的１脚通过Ｒ５、Ｒ１０和脉宽调制器（ＩＣ３）的１脚相连；脉宽调制器（ＩＣ３）的９脚和功率开关管（ＢＧ１）的基极相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李开贵，杨培德，
申请(专利权)人：武汉云鹤车辆制造厂，武汉思德计算机房技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]