智能电动车控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种控制器，具体来说是一种智能电动车控制器。本实用新型专利技术通过使用带有Ａ／Ｄ转换和外中断功能的嵌入式控制器作为主控芯片，并设置有采集电路中各项参数的采样电路和检测电路中故障状况的检测电路，能够实现对控制器的良好保护和精确控制，从而得到一种性能稳定、安全性高、控制精确的智能电动车控制器。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种控制器，具体来说是一种智能电动车控制器。技术背景现有电动车控制器未采用微处理器进行控制，并缺少必要的采样和检测电路，因此无法实现对电动车的良好保护。其存在的主要问题如下1.由于没有对控制器输出电流的精确检测，无法实现控制器输出电流在电机过载情况下的智能控制。2.由于没有对电池电压的精确检测而无法实现对欠压过渡过程中控制器输出的平稳控制。3.由于没有对霍尔传感器信号及功率管通断压降的精确联动检测，而无法实现功率管击穿及转把失效造成飞车的动态判断与保护。4.由于没有因负载突然短路而形成的过流电流的及时高速准确检测，及控制器输出的快速关闭。5.无法实现嵌入式控制器MCU死机或异常损坏之后自动切断控制器输出的保护。6.缺少控制器的低功耗待机。7.由于没有实现功率元件运行温度的精密检测，而无法实现温度过高时的智能控制。8.未实现因输入电源正负极误接反时的保护功能，等等。
技术实现思路
本技术克服了上述缺点，提供一种性能稳定、安全性高、控制精确的智能电动车控制器。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是包括一个用于给整个控制器提供电能的电源、一个微处理器、一个电机、一个用于控制电机转速的霍尔传感器电路、一个功率场效应管、一个用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路和一个用于给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，所述电源、电机和场效应管顺次连接，所述工作电源电路与电源连接，并输出一个稳定的+5V直流电源，作为所述微处理器正常运行的工作电源，所述驱动电路分别与微处理器和所述场效应管相连，由微处理器来控制驱动功率场效应管的导通，从而控制整个回路导通，所述霍尔传感器电路与微处理器相连，通过霍尔传感器电路的输出接入微处理器，所述智能电动车控制器还包括一个用于采样电路中各项参数的采样电路和一个检测电路各部分是否正常工作的故障检测电路，且都与所述微处理器相连。所述微处理器为带有A/D转换和外中断通道的嵌入式控制器MCU。所述采样电路可包括一个用于采集功率场效应管工作时所产生温升的温度采样电路、一个用于采集流经电机电流的电流采样电路和一个用于采集电源电压的电源电压采样电路。所述故障检测电路可包括一个用于检测电机是否发生短路故障的电机短路检测电路和一个用于检测所述控制器是否发生飞车现象的飞车检测电路。所述微处理器和电池组之间还可连接有一个低功耗待机电路。所述低功耗待机电路与电源之间还可设置有一个用于避免电源接反而电路造成损害的电源误接保护电路。所述电源和电机之间还可设置有一个继电器保护电路，所述继电器保护电路还同时与所述微处理器相连。所述故障检测电路还可包括一个用于检测MCU发生死机或异常损坏等故障的MCU故障检测电路，并连接在所述微控制器和继电器保护电路之间。所述驱动电路可由三个三极管、两个电阻和一个电容构成，所述电源误接电路可由两个二极管构成，所述工作电源电路可由一个稳压块及其外围电路构成，所述继电器保护电路可由一个继电器、一个续流二极管、一个三极管和一定电阻构成，所述低功耗待机电路可由一个三极管、一个二极管、一个电解电容及其外围电路构成，所述电源电压采样电路可由一个三极管和两个分压电阻构成，所述温度采样电路可由一个电阻和一个热敏电阻分压构成，所述MCU故障检测电路可由一个电解电容、两个二极管、一个三极管及其外围电路构成，所述电机短路检测电路可由一个采样电阻、一个运算放大器及其外围电路构成，所述飞车检测电路可由两个分压电阻和一个二极管构成。所述飞车检测电路中的可使两个分压电阻串联后，一端连接功率场效应管和电机相连接的一端，另一端接地，分压点经过所述正相连接的二极管后与所述嵌入式控制器MCU的一个输入/输出相连。所述电源可为电池组，所述功率场效应管可为N沟道耗尽型场效应管。本技术通过使用带有A/D转换和外中断功能的嵌入式控制器作为主控芯片，并设置有采集电路中各项参数的采样电路和检测电路中故障状况的检测电路，能够实现精确检测控制器输出在电机上的电流，并在过载情况下智能控制的；实现对电池电压精确检测并在欠压过渡过程中控制器的输出平稳控制的；实现对霍尔传感器信号及功率场效应管通断压降的精确联动检测，而实现功率场效应管击穿及霍尔传感器失效造成飞车的动态判断与保护的；实现因负载突然短路而形成过流电流的及时高速准确检测，及控制器输出的及时快速关闭的；实现嵌入式控制器MCU死机或异常损坏之后自动切断控制器输出进行保护的；实现控制器的低功耗待机的；实现功率元件运行温度的精密检测而在温度过高时智能控制的；实现因电源正负极误接反时保护整个控制器的，具有智能动态检测、判断保护的安全可靠的电动车控制器，从而实现对控制器的良好保护和精确控制。附图说明图1为本技术的原理框图图2为本技术的电路原理图具体实施方式如图1、2所示，本技术包括一个电池组、一个继电器保护电路、一个电机M和一个功率场效应管Q8并依次顺序连接，一个嵌入式控制器MCU控制一个驱动电路并驱动所述功率场效应管Q8，一个霍尔传感器电路与所述嵌入控制器直接相连，一个电源电压检测电路和一个工作电源电路分别连接在所述电池组和嵌入式控制器MCU之间，所述嵌入式控制器MCU故障检测电路连接在所述继电器保护电路和嵌入式控制器MCU之间，一个飞车检测电路、温度采样电路和一个电流检测电路分别连接在所述场效应管和嵌入式控制器MCU之间，一个电机短路检测电路连接在所述电流采样电路和嵌入式控制器MCU之间，一个电源误接保护电路和一个低功耗待机电路依次连接在所述电池组和嵌入式控制器MCU之间，所述嵌入式控制器MCU还通过一个三极管Q3直接控制所述继电器保护电路。所述智能电动车控制器通过电池组给电机M和各集成芯片提供工作电能，电机M的转速由连接在电池组与电机M之间的场效应管Q8控制，场效应管Q8间歇性地接通与关断，电机M的转速则由场效应管Q8接通和关断的时间比来控制，接通的时间越长，电机M的转速就越快，反之亦然。所述嵌入式控制器MCU将霍尔传感器提供的使用者所操纵的控制信号转换成不同宽度的脉冲，控制驱动电路来驱动场效应管的导通和关断，从而控制电机的转动速度，并通过各种采样和检测电路来实时监控整个控制器的运行，实现对整个智能电动车控制器的有效控制。所述嵌入式控制器MCU即U1带有多通道A/D转换器、脉冲宽度调制输出通道PWM、外中断通道INT和可定义的输入/输出通道。所述工作电源电路由一个稳压块U4、一个电阻R6、一个电容C8和一个电解电容C7构成，所述稳压块U4的输入由电压采样电路中的集电极引出，经过所述电阻R6后接入，两个电容C7、C8并联后跨接在稳压块U4的输出端与地之间，且电解电容的正极与稳压块U4输出端相连，当电路接通电源、三极管Q1导通后，稳压块U4的输出端即输出+5V工作电源。所述驱动电路由三个三极管Q5、Q6、Q7，两个电阻R15、R17和电容C16构成，其中，Q7为PNP型三极管。所述电阻R15和电容C16并联后一端与嵌入式控制器U1的脉宽输出PWM端相连，另一端与三极管Q5的基极相连，Q5的发射极接地，集电极分别与三极管Q6和Q7的基极相连，两三极管Q6、Q7的发射极相连，并同时经过电阻R17后与场效应管的栅极相连。当嵌入式控制器U1的PWM端输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电动车控制器，其特征在于：包括一个用于给整个控制器提供电能的电源、一个微处理器、一个电机、一个用于控制电机转速的霍尔传感器电路、一个功率场效应管、一个用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路和一个用于给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，所述电源、电机和场效应管顺次连接，所述工作电源电路与电源连接，并输出一个稳定的＋５Ｖ直流电源，作为所述微处理器正常运行的工作电源，所述驱动电路分别与微处理器和所述场效应管相连，由微处理器来控制驱动功率场效应管的导通，从而控制整个回路导通，所述霍尔传感器电路与微处理器相连，通过霍尔传感器电路的输出接入微处理器，所述智能电动车控制器还包括一个用于采样电路中各项参数的采样电路和一个检测电路各部分是否正常工作的故障检测电路，且都与所述微处理器相连，所述微处理器为带有Ａ／Ｄ转换和外中断通道的嵌入式控制器ＭＣＵ。

【技术特征摘要】
1.一种智能电动车控制器，其特征在于包括一个用于给整个控制器提供电能的电源、一个微处理器、一个电机、一个用于控制电机转速的霍尔传感器电路、一个功率场效应管、一个用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路和一个用于给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，所述电源、电机和场效应管顺次连接，所述工作电源电路与电源连接，并输出一个稳定的+5V直流电源，作为所述微处理器正常运行的工作电源，所述驱动电路分别与微处理器和所述场效应管相连，由微处理器来控制驱动功率场效应管的导通，从而控制整个回路导通，所述霍尔传感器电路与微处理器相连，通过霍尔传感器电路的输出接入微处理器，所述智能电动车控制器还包括一个用于采样电路中各项参数的采样电路和一个检测电路各部分是否正常工作的故障检测电路，且都与所述微处理器相连，所述微处理器为带有A/D转换和外中断通道的嵌入式控制器MCU。2.根据权利要求1所述的智能电动车控制器，其特征在于所述采样电路包括一个用于采集功率场效应管工作时所产生温升的温度采样电路、一个用于采集流经电机电流的电流采样电路和一个用于采集电源电压的电源电压采样电路。3.根据权利要求1所述的智能电动车控制器，其特征在于所述故障检测电路包括一个用于检测电机是否发生短路故障的电机短路检测电路和一个用于检测所述控制器是否发生飞车现象的飞车检测电路。4.根据权利要求1或2或3所述的智能电动车控制器，其特征在于所述微处理器和电池组之间还连接有一个低功耗待机电路。5.根据权利要求4所述的智能电动车控制器，其特征在于所述低功耗待机电路与电源之间还设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱石雄，
申请(专利权)人：朱石雄，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]