專利名稱：一種智能式電動車控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能式電動車控制器，主要用于電動自行車、電動三輪車、及其它以電為能源，以普通直流電機為動力的車輛的驅動控制。
已有的電動車控制器，多數(shù)是由簡單的模擬與數(shù)字器件組合而成的脈沖調寬式電路來實現(xiàn)。雖然達到了對電機速度的控制，但是脈寬調制電路的穩(wěn)定性及對蓄電池放電狀態(tài)的監(jiān)控性能也難以周全。
本實用新型的目的是，提供一種由單片微處理器組成的智能式電動車控制器，其特點為功率開關脈沖的頻率及占空比皆由軟件編程來實現(xiàn)，并通過查詢程序監(jiān)視電源的放電電壓和電流，通過鍵盤程序選擇運行控制參數(shù)，通過顯示程序顯示用于速度控制的電流檔位及電池工作的狀態(tài)，通過安全保護程序在電源充電不足、過放電、過電流等情況時給出故障報警信號并進入保護程序。
本實用新型的技術解決方案為微處理器采用八位內含程序存儲器的單片微處理器?？刂栖嚢淹ㄟ^采用光電器件或用霍耳器件組成無觸點鍵盤電路，給出升速、行車、減速、仃車共四種控制狀態(tài)，由微處理器的3個I/O端口進行輸入控制。電源電壓和電流的監(jiān)測和報警通過微處理器的4個I/O端口進行輸入控制。1個端口用于功率開關的控制，6個端口用于馬達速度檔位顯示。
本實用新型的優(yōu)點為由于采用了單片微處理器，通過固化于芯片內部的軟件程序實現(xiàn)對輸入信息的分析與處理，因而整機硬件電路簡單。電機軟起動，速度平穩(wěn)。電壓與電流實時監(jiān)測控制，保證蓄電池在規(guī)范的條件下運行，沿長了蓄電池的有效壽命。由于有鍵盤工作狀態(tài)、電源狀態(tài)、速度檔位等功能的控制與發(fā)光二極管顯示作為人機界面，因而操作起來方便靈活。
附


圖1為本實用新型的原理框圖。
附圖2作為本實用新型實施例的電路總原理圖。附圖3為對應于附圖2的無觸點鍵盤式車把電路中的光電式鍵盤；附圖4為對應于附圖2的無觸點鍵盤式車把電路中的霍耳器件式鍵盤。
以下結合附圖，對本實用新型的實施例作詳細的描述在附
圖1中[1]IC電壓穩(wěn)定器、[2]單片微處理器、[3]電源監(jiān)測電路、[4]無觸點鍵盤式車把、[5]功率開關電路、[6]過流保護電路。[7]發(fā)光二極管速度檔位顯示電路。
在附圖2中由R1、C1、IC1、C2組成降壓穩(wěn)壓電源電路，用于將較高的電壓降低并自動穩(wěn)壓，以保證微處理器及其外部電路可靠工作。無觸點鍵盤電路”K”的輸出，分別發(fā)出用于”升速”(KS)、”減速”(KJ)、”仃車”(KT)等控制指令，其邏輯狀態(tài)分別加至微處理器的輸入端P3.7、P3.4、P3.5，而VD7、VD8、VD9則用于上述三個指令的顯示。VD10用于控制命令輸入后穩(wěn)速行駛的顯示。按照指令所選的速度擋位，由微處理器的輸出端P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6驅動VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6按六個不同的狀態(tài)顯示。對應檔位的脈寬調制信號從P1.7輸出，經(jīng)VT7反向放大后加于功率埸效應管VT8的控制柵極，VT8的輸出使馬達按要求的速度運轉。W4用于鉗位VT8的柵源電壓在安全值之內，VD15用在VT8截止時將尖峰感應電壓導向電源正極和續(xù)流以保護VT8。由R29、R23、R20，R30、R25、R21,R31、R27、R22等組成的三個分壓器，與W1、W2、W3及VT4、VT5、VT6分別對輸入電源的高、中、低三個電平進行監(jiān)測。VD11、VD12、VD13分別顯示高、中、低三個電平的狀態(tài)。高電平狀態(tài)信息由VT4集電極送至微處理器P3.2，低電平狀態(tài)由VT6集電極送至微處理器P3.1。以下以高電平監(jiān)測為例，說明電平監(jiān)測的電路原理。當電源電壓等于或高于標定值時，調整電阻R29，使穩(wěn)壓二極管W1處于臨界導通狀，其導通電流被三極管VT4放大后，使VT4處于飽合狀態(tài)，集電極為低電平，VD11點亮，微處理器輸入端P3.2收到邏輯”0”信息。反之，若電源電平低于標定值時，則W1截止，VT4基極電流為零，集電極電流也為零，集電極電平為高電平，VD11熄滅，微處理器輸入端P3.2收到邏輯”1”信息。VD14為報警顯示，當上電時高電平上限不足，或運行中放電至低電平下限時，微處理器關斷功率控制并使發(fā)光二極管VD14閃亮報警。
R33、C7組成微處理器上電自動復位電路。C5、C6、Q組成微處理器主時鐘電路。C10,R39,R41,C9,VT9,R42等組成過電流保護電路，用于當功率管TV8電流超限時，TV9導通并飽和，向微處理器發(fā)送關斷功率管指令。
在附圖3中，IC3,IC4,IC5，為光電集成電路，B1,B2,B3為機械移動的光柵，TV1,TV2,TV3將光電信號放大后，從KS,KJ,KT輸出與微處理器相匹配的邏輯電平。
在附圖4中IC6,IC7,IC8為開關式霍耳集成電路，Z1,Z2,Z3為可機械移動的永久磁鐵，該霍耳器件可從KS,KJ,KT輸出直接與微處理器相匹配的邏輯電平在具體實現(xiàn)時，鍵盤形狀可按旋轉車把方式安裝，剎車斷電觸點結構與速度設置相同，僅將其輸出與”KT”并聯(lián)即可。
權利要求一種智能式電動車控制器，它由包括IC電壓穩(wěn)定器、單片微處理器、電源監(jiān)測電路、無觸點鍵盤式車把、功率開關電路、過流保護電路及發(fā)光二極管速度檔位顯示電路等組成，其特征為IC電壓穩(wěn)定器的輸出接到微處理器的Vcc端；無觸點鍵盤車把、電源監(jiān)測電路、發(fā)光二極管顯示器等接到單片微處理器的I/O端口；運行控制的程序軟件寫入于微處理器芯片內的存儲器中；由一位端口輸出的脈寬調制信號經(jīng)反向放大后再去驅動功率開關管；過流保護的采樣電阻接于功率開關管的源極，并經(jīng)一級放大后再送至單片微處理器的輸入端口進行過流保護處理。
專利摘要本實用新型為一種智能式電動車控制器,其特征為由IC電壓穩(wěn)定器、單片微處理器及無觸點鍵盤式車把、功率場效應開關管及少量一般電子元件等組成硬件電路,將程序軟件固化于微處理器中內置的程序存儲器中?？梢詫崿F(xiàn)蓄電池監(jiān)控與自動保護、馬達軟起動及調速、緊急剎車斷電、無觸點鍵盤式車把控制及人機對話顯示。其實用性在于可以用于電動自行車、電動三輪車、及其它以電為能源以直流電動機作動力的電氣車輛作為控制裝置。
文檔編號B60L15/20GK2444811SQ0025045
公開日2001年8月29日 申請日期2000年9月4日 優(yōu)先權日2000年9月4日
發(fā)明者劉彥茂, 劉亮 申請人:劉彥茂, 劉亮