电动车控制器

摘要

本发明涉及一种电动车控制器。它包括有电源接口、控制电路和电机信号接口；控制电路包括一个欠压保护电路、一个充电状态检测电路、一个转把输入电路、一个转把失效保护电路，一个功率管击穿检测电路、一个上电时序保护电路，一个继电器，一个电流的限流检测电路、一个PWM控制电路、一个功率管驱动电路、功率管稳压保护电路和一个功率管。本发明由于设有欠压保护电路，避免了因蓄电池过放电造成的伤害；由于设有功率管击穿检测和转把状态检测电路，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击穿故障产生的失控，可对电机更有效的控制。并可对电气故障自我诊断，解决了排除故障速度慢问题故障率低，调试修改较容易。

主权项

一种电动车控制器，它包括有电源接口、控制电路和电机信号接口，其特征是：所述的控制电路包括用于检测电源电压是否达到放电下限的欠压保护电路、一个用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测电路、一个用于提供PWM输出控制信号的转把、一个用于检测转把是否在上电之前复位的转把失效保护电路，一个用于检测功率管是否常开的功率管击穿检测电路、一个用于上电时保证各功能电路是否可靠上电的上电时序保护电路，一个用于接收功率管击穿的信号和转把状态信号并决定控制器输出与否的继电器，一个用于检测流经电机和电源电流的限流检测电路、一个用于调节电机电压的PWM控制电路、一个功率管驱动电路、功率管稳压保护电路，一个功率管；在所述的电源接口和电机信号接口之间依次连接所述的欠压保护电路、PWM控制电路、功率管驱动电路、功率管和继电器，所述的限流检测电路连接在所述的PWM控制电路和电机信号接口之间，所述的上电时序保护电路连接于所述的电源接口与功率管击穿检测电路之间，所述的功率管稳压保护电路包含在功率管驱动电路中，用于功率管栅极驱动电压稳压保护，所述的功率管击穿检测电路连接在所述的继电器和功率管之间，所述的转把失效保护电路连接在所述继电器的控制电路上，充电状态检测电路与PWM控制电路连接；所述PWM控制电路由494芯片IC及其外围电路构成，所述芯片IC的13脚接地，选择了芯片内部的两个三极管并联的工作方式，所述的两个三极管的发射极芯片IC的9脚和10脚相连后接地，所述两个三极管的集电极即所述芯片IC的8脚和11脚相连后通过一个电阻接入所述功率管驱动电路；芯片IC的9脚与可把载波频率控制在15-16.5kHz的第6电阻(R6)一端相连，第6电阻(R6)的另一端接地；所述欠压保护电路由第1三极管(T1)、第33电阻(R33)、第32电阻(R32)、第31电阻(R31)、第5电阻(R5)、第1稳压管(Z1)、第4二极管(D4)组成，其中第33电阻(R33)与第32电阻(R32)的一端连接到电源VCC上，第33电阻(R33)的另一端与第1稳压管(Z1)的阴极相连，第32电阻(R32)的另一端与第4二极管(D4)阳极和第1三极管(T1)的集电极连接，第1稳压管(Z1)的阳极与第1三极管(T1)的基极和第31电阻(R31)的一端相连，第31电阻(R31)的另一端与第1三极管(T1)的发射极接地，第4二极管(D4)的阴极通过第5电阻(R5)接地；所述充电状态检测电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器和第13电阻(R13)、第11电阻(R11)、第9电容(C9)、第3二极管(D3)组成，第13电阻(R13)的一端接第3二极管(D3)的阳极与充电信号输入端连接，第3二极管(D3)的阴极与充电输出的正极连接，第13电阻(R13)另一端接所述芯片IC的16脚和第11电阻(R11)、第9电容(C9)的一端，第11电阻(R11)和第9电容(C9)的另一端接地，比较器的输出端接所述芯片IC的第3脚；所述转把输入电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器、转把(J4)、第9电阻(R9)、第10电阻(R10)、第4电阻(R4)、第5电阻(R5)、第4电解电容(C4)组成，转把的信号输入端和第9电阻(R9)的一端相连，转把的电源端接+5V，转把的地端接地，第9电阻(R9)的另一端接芯片IC的15脚，第4电解电容C4的正极接第10电阻R10的一端，第10电阻(R10)的另一端接地，第4电解电容(C4)的负极接所述芯片IC的第4脚及第5电阻(R5)的一端，第5电阻(R5)的另一端接地，第4电阻(R4)的一端连接在所述芯片IC的3脚及芯片IC的15脚之间作为反馈电阻，比较器的输出端接芯片IC的第3脚；所述限流检测电路由芯片IC的1脚、2脚构成的另一比较器、康铜丝(RS)、第16电阻(R16)、第3电阻(R3)、第1电阻(R1)、第2电阻(R2)、第1电容(C1)组成，所述康铜丝(RS)一端接地，另一端接电机负极(M-)及第1电阻(R1)，第1电阻(R1)的另一端接第1电容(C1)的一端和芯片IC的1脚，第1电容(C1)的另一端接地，第16电阻(R16)的一端接芯片IC的14脚，另一端接芯片IC的2脚及第3电阻(R3)，第2电阻(R2)连接在芯片IC的2脚及芯片IC的1脚之间作为反馈电阻；所述转把失效保护电路由一个第2B比较器(U2B)和一个第5二极管(D5)、四个电阻，即第20电阻(R20)、第18电阻(R18)、第19电阻(R19)、第21电阻(R21)组成，所述第5二极管(D5)的负极接芯片IC的14脚，正极接第20电阻(R20)的一端，第20电阻(R20)的另一端接第18电阻(R18)的一端及第2B比较器(U2B)的5脚，第21电阻(R21)的一端接转把信号输入端，第21电阻(R21)的另一端接第2B比较器(U2B)的6脚，第2B比较器(U2B)的7脚接第5三极管T5的基极，第19电阻(R19)的一端接第2B比较器(U2B)的7脚，另一端接第2B比较器(U2B)的5脚，做为运放的反馈电阻；所述功率管击穿检测电路由第2A比较器(U2A)、第26电阻(R26)、第27电阻(R27)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)组成，第26电阻(R26)一端与电源VCC连接，另一端接第27电阻(R27)及第2A比较器(U2A)的3脚，第25电阻(R25)的一端接第1功率管(VF1)的漏极，另一端接第2A比较器(U2A)的2脚及第24电阻(R24)的一端，第2A比较器(U2A)的1脚接第5三极管(T5)的基极，第24电阻(R24)的另一端，与第27电阻(R27)的一端接地；上电时序保护电路，由第36电阻(R36)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)，和第12电容(C12)组成，其中第36电阻(R36)的一端与电源24V连接，另一端与第12电容(C12)的正极连接，第12电容(C12)的负极与第25电阻(R25)、第24电阻(R24)、第2A比较器(U2A)的2脚连接；所述功率管驱动电路由NPN第3三极管(T3)、PNP第2三极管(T2)、第4三极管(T4)、第28电阻(R28)、第7电阻(R7)、第29电阻(R29)、第30电阻(R30)、第10电解电容(C10)和第6二极管(D6)组成，第2三极管(T2)的发射极接第3三极管(T3)的集电极、第6二极管(D6)的负极、第28电阻(R28)的一端及第10电解电容(C10)的正极，第2三极管(T2)的基极接第28电阻(R28)的另一端及第7电阻(R7)的一端，第7电阻(R7)的另一端接芯片IC的8脚，第6二极管(D6)的正极接电源VCC，第2三极管(T2)的集电极接第3三极管(T3)的基极、第4三极管(T4)的基极及第29电阻(R29)的一端，第29电阻(R29)的另一端接第1功率管(VF1)的源极及第4三极管(T4)的集电极，第3三极管(T3)的发射极接所述第4三极管(T4)的发射极及第30电阻(R30)的一端，第30电阻(R30)的另一端接第1功率管(VF1)的栅极，第6二极管(D6)为高快关速度的肖特基二极管；所述功率管稳压保护电路，由第2稳压管(Z2)组成，第2稳压管(Z2)的阴极与第4三极管(T4)，第3三极管(T3)的基极、第35电阻(R35)、第29电阻(R29)的一端连接，第2稳压管(Z2)的阳极与第4三极管(T4)的集电极，第29电阻(R29)的另一端连接；所述第1功率管(VF1)为N沟道增强型MOSFET；所述电源为24V或36V直流电源。