智能电动车控制器控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种智能电动车控制器控制电路，包括：电源、微处理器、霍尔传感器电路、功率场效应管、驱动电路、工作电源电路、继电器保护电路和电流采样电路；电源、继电器保护电路、电机、场效应管和电流采样电路顺次连接，工作电源电路与电源连接，驱动电路分别与微处理器和场效应管相连，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，霍尔传感器电路、继电器保护电路和电流采样电路分别与微处理器相连，还包括检测各电路部分是否正常工作的故障检测电路和电源原边限流电路，故障检测电路直接与微处理器相连，电源原边限流电路分别与电源、电机、继电器保护电路直接连接。本发明专利技术性能稳定、安全性高、控制精确。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制电路，尤其涉及一种智能电动车控制器控制电路。
技术介绍
城市生活日益加快的今天，追求效率也成为广大市民的要求，而在交通工 具的选择上，电动车具有节能环保操作方便实用的特点，被广大消费者接受， 但蓄电池存在每充一次电后续行里程縮短，爬坡能力差等缺陷，现有技术中的 电动车控制器缺少必要检测电路和过流保护电路，因此无法实现对电动车的良 好保护。其存在的缺陷如下1. 由于没有对控制器输出电流的精确检测，无法对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；3. 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4. 由于没有过流保护电路，电源在处于过流或短路状态下，控制电路的延时 导致过流时输出电流随输出电压的降低而不断的加大形成拖尾现象，使电 路应力加大，降低了电源的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有电源原边限流电 路、性能稳定、安全性高、控制精确的智能电动车控制器控制电路。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案来实现的本专利技术的一种智能电动车控制器控制电路，包括电源、微处理器、用于控制电机转速的霍尔传 感器电路、功率场效应管、用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路、用于 给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，继电器保护电路和电流采 样电路；所述电源、继电器保护电路、电机、场效应管和电流采样电路顺次连 接，所述工作电源电路与电源连接，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、所述继电器保护电路和所述电流采样电路分别与微 处理器相连，还包括检测各电路部分是否正常工作的故障检测电路和电源原边 限流电路，所述故障检测电路直接与微处理器相连，所述电源原边限流电路分 别与所述电源、电机、所述继电器保护电路直接连接。其技术方案中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， 一个用于检测所述控制器是否发生飞车现象的飞车检 测电路和一个用于检测MCU发生死机或异常损坏等故障的MCU故障检测电 路；所述飞车检测电路连接在所述功率场效应管和所述微处理器之间，所述电 机短路检测电路连接在所述电流采样电路和所述微处理器之间，所述MCU故 障检测电路连接在所述微处理器和继电器保护电路之间。其技术方案中所述电源原边限流电路，包括比较器、变压器和PWM驱动 电路，PWM驱动脉冲和基准Vref信号组合为基准电压作为比较器的一路输入， 采样的原边电流信号作为比较器的另一输入，比较器的输出与PWM驱动电路 的SOFT端相连，控制PWM驱动电路的驱动脉宽。所述电源原边限流电路中 比较器由三极管VI、 V2和V3构成，VI和V2的发射极通过电阻R4与Vref 信号，目连；V1和V2的基极作为比较电路的两个输入端，VI的基极分别经电阻Rl与PWM驱动脉冲信号相连，经电阻R3与与Vref信号相连；原边采样 电流信号输出到V2的基极，VI的集电极与V3的基极相连，V3的集电极作 为比较电路的输出。其技术方案中所述驱动电路由三个三极管、两个电阻和一个电容构成，所 述继电器保护电路由一个继电器、 一个续流二极管、 一个三极管和一个电阻构 成，所述MCU故障检测电路由一个电解电容、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，所述飞车检测电路由两个分压电阻和一个二极管构成。本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个 方面1. 本专利技术通过使用带有A/D转换和外中断通道的嵌入式控制器作为主控 芯片，并设置有故障状况检测电路，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；2. 能够实现对电池电压精确检测并在欠压过渡过程中控制器输出平稳，并 能够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，从而避免造 成飞车现象；3. 能够实现嵌入式控制器MCU死机或异常损坏之后自动切断控制器输 出进行保护；4. 通过引入PWM信号对过流比较器的基准电压进行补偿，保证输入电压 变化时限流点相对恒定，过流保护时输出电压降低而电流不再拖尾，克服了传 统的电源限流保护电流出现拖尾和限流点漂移过大的问题，减少了电路中功率 器件的发热量，提高了开关电源的可靠性。附图说明图l是本专利技术的流程图； 图2是本专利技术的电路原理图； 图3是本专利技术的电源原边限流电路原理图。 具体实施例方式以下结合附图中所给出的具体电路图来叙述对本专利技术的技术方案进行详述。参见图1、 2、 3本专利技术包括电源、电源原边限流电路、继电器保护电路、电机M和功率场 效应管Q8，嵌入式控制器MCU控制一个驱动电路并驱动功率场效应管Q8,— 个霍尔传感电路与所述嵌入式控制器直接相连， 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源和嵌入式控制器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，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源给电机M和各集成芯片提供工作电能，电 机M的转速由连接在电源与电机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接通与关断的时间比来控 制，接通的时间越长，电机M的转速越快，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7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 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。电阻R16和电容C16并联后一端与嵌入式 控制器MCU的脉宽输出PWM端相连，另一端与三极管Q5的基极相连，三极 管Q5的发射极接地，集电极分别与三极管Q6、 Q7的基极相连，Q6、 Q7两个 三极管的发射极相连，并同时经过电阻R17后与场效应管的栅极相连。当嵌入 式控制器的PWM端输出一定宽度的脉冲时，通过驱动电路中各三极管的逐级驱 动，使场效应管间歇性导通，从而控制电机的转速。所述继电器保护电路由一个继电器Jl、 一个续流二极管D9、 一个三极管 Q3和一个电阻R12构成，所述三极管Q3的基极经过所述电阻R12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电动车控制器控制电路，包括：电源、微处理器、用于控制电机转速的霍尔传感器电路、功率场效应管、用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路、用于给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，继电器保护电路和电流采样电路；所述电源、继电器保护电路、电机、场效应管和电流采样电路顺次连接，所述工作电源电路与电源连接，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、所述继电器保护电路和所述电流采样电路分别与微处理器相连，其特征在于：还包括检测各电路部分是否正常工作的故障检测电路和电源原边限流电路，所述故障检测电路直接与微处理器相连，所述电源原边限流电路分别与所述电源、电机、所述继电器保护电路直接连接。

【技术特征摘要】
1. 一种智能电动车控制器控制电路，包括电源、微处理器、用于控制电机转速的霍尔传感器电路、功率场效应管、用于驱动所述功率场效应管工作的驱动电路、用于给所述微处理器提供稳定工作电源的工作电源电路，继电器保护电路和电流采样电路；所述电源、继电器保护电路、电机、场效应管和电流采样电路顺次连接，所述工作电源电路与电源连接，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、所述继电器保护电路和所述电流采样电路分别与微处理器相连，其特征在于还包括检测各电路部分是否正常工作的故障检测电路和电源原边限流电路，所述故障检测电路直接与微处理器相连，所述电源原边限流电路分别与所述电源、电机、所述继电器保护电路直接连接。2. 如权利要求1所述的智能电动车控制器控制电路，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， 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和一个用于检测MCU 发生死机或异常损坏等故障的MCU故障检测电路；所述飞车检测电路连接在所 述功率场效应管和所述微处理器之间，所述电机短路检测电路连接在所述电流 采样电路和所述微处理器之间，所述MCU故障检测电路连接在所述微处理器和 继电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔昭松，
申请(专利权)人：天津市松正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]