一種電動(dòng)車電路及電動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車輛領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)車電路及電動(dòng)車。本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)車電路包括蓄電模塊、電子油門、制動(dòng)器、主控制模塊、從控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊以及無刷電機(jī)；其中，主控制模塊的電壓檢測端、控制端、電流檢測端、收發(fā)端、油門信號(hào)輸入端以及制動(dòng)信號(hào)輸入端分別連接蓄電模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊、從控制模塊、電子油門以及制動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)模塊連接無刷電機(jī)的輸入端與電流檢測模塊的輸入端，無刷電機(jī)連接電流檢測模塊。該電路采用無刷電機(jī)與主從控制結(jié)構(gòu)，使配備該電路的電動(dòng)車具有電動(dòng)機(jī)的工作效率較高、控制器的運(yùn)算負(fù)擔(dān)較低且控制方式靈活、便于擴(kuò)展電動(dòng)車的功能的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種電動(dòng)車電路及電動(dòng)車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車輛領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)車電路及電動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車是以蓄電池作為能量來源，通過控制器、電動(dòng)機(jī)等部件，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能運(yùn)動(dòng)的車輛。電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄電池相當(dāng)于原來的油箱，控制器則與原來的控制器類似。由于電動(dòng)車所消耗的電能是二次能源，可以來源于風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等多種方式，是一種環(huán)保的交通工具。
[0003]目前市面上的電動(dòng)車一般米用直流永磁電動(dòng)機(jī),直流永磁電動(dòng)機(jī)按照是否米用電刷換向可分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)兩種，有刷電機(jī)是直流電機(jī)的主流產(chǎn)品，目前絕大多數(shù)電動(dòng)車都采用有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪。然而，有刷電機(jī)能流密度較低且力矩小，其工作效率較低，換向器容易損壞，難以滿足用戶的需求。
[0004]另外，現(xiàn)有的電動(dòng)車采用單一控制器控制電動(dòng)車的啟停、速度調(diào)節(jié)，并同時(shí)控制轉(zhuǎn)速、溫度等運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，以及照明系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等，由于控制器所控制的器件和任務(wù)較多，給控制器帶來較大的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，并嚴(yán)重影響了控制器的運(yùn)算速度和效能。同時(shí)，單一的控制器所具有的I/o引腳較少，不便進(jìn)一步擴(kuò)展電動(dòng)車的功能。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的電動(dòng)車存在電動(dòng)機(jī)工作效率低、控制器運(yùn)算負(fù)擔(dān)大、I/O引腳不足的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)車電路，旨在解決現(xiàn)有的電動(dòng)車存在電動(dòng)機(jī)工作效率低、控制器運(yùn)算負(fù)擔(dān)大且I/o引腳不足的問題。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電動(dòng)車電路，包括蓄電模塊、電子油門以及制動(dòng)器；所述電動(dòng)車電路還包括:
[0008]主控制模塊、從控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊以及無刷電機(jī)；
[0009]所述主控制模塊的電壓檢測端、控制端、電流檢測端、收發(fā)端、油門信號(hào)輸入端以及制動(dòng)信號(hào)輸入端分別連接所述蓄電模塊的受測端、所述驅(qū)動(dòng)模塊的受控端、所述電流檢測模塊的輸出端、所述從控制模塊的收發(fā)端、所述電子油門的輸出端以及所述制動(dòng)器的輸出端；
[0010]所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接所述無刷電機(jī)的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)模塊的受測端連接所述電流檢測模塊的輸入端，所述無刷電機(jī)的霍爾信號(hào)輸出端連接所述電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端。
[0011]本實(shí)用新型的另一目的還在于提供一種電動(dòng)車，包括車輛主體，所述電動(dòng)車還包括上述的電動(dòng)車電路。
[0012]本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)車電路包括蓄電模塊、電子油門、制動(dòng)器、主控制模塊、從控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊以及無刷電機(jī)；其中，主控制模塊的電壓檢測端、控制端、電流檢測端、收發(fā)端、油門信號(hào)輸入端以及制動(dòng)信號(hào)輸入端分別連接蓄電模塊的受測端、驅(qū)動(dòng)模塊的受控端、電流檢測模塊的輸出端、從控制模塊的收發(fā)端、電子油門的輸出端以及制動(dòng)器的輸出端；驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接無刷電機(jī)的輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊的受測端連接電流檢測模塊的輸入端，無刷電機(jī)的霍爾信號(hào)輸出端連接電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端。該電路采用無刷電機(jī)與主從控制結(jié)構(gòu)，使配備該電路的電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的工作效率較高、控制器的運(yùn)算負(fù)擔(dān)較低且控制方式靈活、便于擴(kuò)展電動(dòng)車的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電動(dòng)車電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的驅(qū)動(dòng)模塊的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的第一驅(qū)動(dòng)模塊的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電流控制模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的第一開關(guān)模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的蓄電模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖7是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的第一電流檢測模塊的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖8是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的電流檢測模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)車電路包括蓄電模塊、電子油門、制動(dòng)器、主控制模塊、從控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊以及無刷電機(jī)，解決了現(xiàn)有的電動(dòng)車存在電動(dòng)機(jī)工作效率低、控制器運(yùn)算負(fù)擔(dān)大且I/o引腳不足的問題。
[0023]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電動(dòng)車電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，詳述如下:
[0024]本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)車電路可以包括蓄電模塊10、電子油門20以及制動(dòng)器30。
[0025]在本實(shí)施例中，蓄電模塊10可以包括蓄電池與電壓檢測模塊。其中，蓄電池可以是鉛酸蓄電池或鋰蓄電池，供電電壓可以為72V。電壓檢測模塊可以采用常用的比較電路組成。電子油門20與制動(dòng)器30均為現(xiàn)有器件，在此不再贅述。
[0026]進(jìn)一步的，如圖1所示，電動(dòng)車電路還可以包括:
[0027]主控制模塊40、從控制模塊50、驅(qū)動(dòng)模塊60、電流檢測模塊80以及無刷電機(jī)70 ；
[0028]主控制模塊40的電壓檢測端、控制端、電流檢測端、收發(fā)端、油門信號(hào)輸入端以及制動(dòng)信號(hào)輸入端分別連接蓄電模塊10的受測端、驅(qū)動(dòng)模塊60的受控端、電流檢測模塊80的輸出端、從控制模塊50的收發(fā)端、電子油門20的輸出端以及制動(dòng)器30的輸出端；
[0029]驅(qū)動(dòng)模塊60的輸出端連接無刷電機(jī)70的輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊60的受測端連接電流檢測模塊80的輸入端，無刷電機(jī)70的霍爾信號(hào)輸出端連接電流檢測模塊80的霍爾信號(hào)輸入端。[0030]在本實(shí)施例中，無刷電機(jī)70可以采用簡易的正弦波驅(qū)動(dòng)控制模式，此控制模式動(dòng)態(tài)性能明顯要高于方波控制模式，與同步電機(jī)矢量控制模式性能接近，但由于省去了傳統(tǒng)矢量控制所必須的轉(zhuǎn)子編碼器，且設(shè)計(jì)與調(diào)試也更加簡潔，因而有著較大的價(jià)格優(yōu)勢和市場競爭力。
[0031]另夕卜，主控制模塊40可以采用美國MICROCHIP公司生產(chǎn)的型號(hào)為DSPIC33FJ32MC204的芯片作為主控芯片結(jié)合必要的周邊期間構(gòu)成。其不僅運(yùn)行速度快、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，而且價(jià)格便宜、控制靈活，因而較適合用于無刷電機(jī)70的控制。主控制板主要用于實(shí)現(xiàn)SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation,空間矢量脈寬調(diào)制)控制算法及系統(tǒng)保護(hù)等關(guān)鍵工作。
[0032]從控制模塊50可以采用MICROCHIP公司生產(chǎn)的型號(hào)為PIC16F1933的芯片作為主控芯片結(jié)合必要的周邊期間構(gòu)成。主控制模塊40與從控制模塊50之間采用485協(xié)議進(jìn)行通信。從控制模塊50主要用于處理電動(dòng)車電路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，輸出值顯示屏以進(jìn)行顯示，同時(shí)還可以用于輔助控制，如速度擋位選擇，聲光報(bào)警等。
[0033]采用主從控制結(jié)構(gòu)不僅減少了控制器的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，還具有便于擴(kuò)展電動(dòng)車的功能的優(yōu)點(diǎn)。
[0034]進(jìn)一步的，如圖1所示，電動(dòng)車電路還可以包括擋位控制開關(guān)90 ；
[0035]擋位控制開關(guān)90的輸出端連接從控制模塊50的擋位信號(hào)輸入端。
[0036]在本實(shí)施例中，擋位控制模塊可以用于一些具有速度擋位選擇功能的電動(dòng)車，其可以采用現(xiàn)有的擋位控制開關(guān)90，根據(jù)用戶的操作，輸出速度擋位選擇信號(hào)至從控制模塊50。
[0037]進(jìn)一步的，如圖1所示，電動(dòng)車電路還可以包括報(bào)警模塊110以及顯示模塊100 ；
[0038]顯示模塊100的輸入端連接從控制模塊50的顯示信號(hào)輸出端；
[0039]報(bào)警模塊110的輸入端連接從控制模塊50的報(bào)警信號(hào)輸出端。
[0040]在本實(shí)施例中，顯示模塊100可以用于顯示電動(dòng)車的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、擋位、報(bào)警代碼、蓄電池電量等。報(bào)警模塊110可以用于聲光信號(hào)的報(bào)警。
[0041]進(jìn)一步的，如圖1所示，電動(dòng)車電路還可以包括溫度檢測模塊120 ；
[0042]溫度檢測模塊120的輸出端連接主控制模塊40的溫度信號(hào)輸入端。
[0043]具體的，溫度檢測模塊120可以采用熱電偶或熱敏電阻進(jìn)行設(shè)計(jì)，其屬于現(xiàn)有技術(shù)，再次不再贅述。
[0044]進(jìn)一步的，電動(dòng)車電路還可以包括輔助電源；
[0045]具體的，輔助電源采用自制反激式開關(guān)電源，它能提供+15V、+5V和3.3V多路電源輸出，并且每路電源均采用同一電源地，即等電勢位。為了便于描述，設(shè)定第一輔助電源的電壓為+5V，第二輔助電源VCC2的電壓為3.3V，第三輔助電源VCC3的電壓為+15V。
[0046]具體的，如圖2所示，驅(qū)動(dòng)模塊60可以包括:
[0047]第一驅(qū)動(dòng)模塊61、第二驅(qū)動(dòng)模塊62以及第三驅(qū)動(dòng)模塊63 ；
[0048]第一驅(qū)動(dòng)模塊61的受控端、第二驅(qū)動(dòng)模塊62的受控端以及第三驅(qū)動(dòng)模塊63的受控端組成驅(qū)動(dòng)模塊60的受控端,第一驅(qū)動(dòng)模塊61的輸出端、第二驅(qū)動(dòng)模塊62的輸出端以及第三驅(qū)動(dòng)模塊63的輸出端組成驅(qū)動(dòng)模塊60的輸出端，第一驅(qū)動(dòng)模塊61的電源端、第二驅(qū)動(dòng)模塊62的電源端以及第三驅(qū)動(dòng)模塊63的電源端共接形成驅(qū)動(dòng)模塊60的電源端，第一驅(qū)動(dòng)模塊61的受測端、第二驅(qū)動(dòng)模塊62的受測端以及第三驅(qū)動(dòng)模塊63的受測端共接形成驅(qū)動(dòng)模塊60的受測端。
[0049]進(jìn)一步的，如圖3所示，第一驅(qū)動(dòng)模塊61可以包括:
[0050]電流控制模塊611、第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614、第四開關(guān)模塊615、第五開關(guān)模塊616、第六開關(guān)模塊617、第七開關(guān)模塊618以及第八開關(guān)模塊619 ；
[0051]電流控制模塊611的第一受控端與第二受控端組成第一驅(qū)動(dòng)模塊61的受控端，第一開關(guān)模塊612的受控端、第二開關(guān)模塊613的受控端、第三開關(guān)模塊614的受控端以及第四開關(guān)模塊615的受控端共接于電流控制模塊611的第一輸出端，第一開關(guān)模塊612的輸入端、第二開關(guān)模塊613的輸入端、第三開關(guān)模塊614的輸入端以及第四開關(guān)模塊615的輸入端共接形成第一開關(guān)模塊612的電源端，第五開關(guān)模塊616的受控端、第六開關(guān)模塊617的受控端、第七開關(guān)模塊618的受控端以及第八開關(guān)模塊619的受控端共接形成電流控制模塊611的第二輸出端,第五開關(guān)模塊616的輸出端、第六開關(guān)模塊617的輸出端、第七開關(guān)模塊618的輸出端以及第八開關(guān)模塊619的輸出端共接形成第一驅(qū)動(dòng)模塊61的受測端，第一開關(guān)模塊612的輸出端、第二開關(guān)模塊613的輸出端、第三開關(guān)模塊614的輸出端、第四開關(guān)模塊615的輸出端、第五開關(guān)模塊616的輸入端、第六開關(guān)模塊617的輸入端、第七開關(guān)模塊618的輸入端以及第八開關(guān)模塊619的輸入端共接于電流控制模塊611的電壓檢測端并形成第一驅(qū)動(dòng)模塊61的輸出端。
[0052]進(jìn)一步的，第二驅(qū)動(dòng)模塊62與第三驅(qū)動(dòng)模塊63均可以采用與第一驅(qū)動(dòng)模塊61相同的結(jié)構(gòu)。
[0053]具體的，如圖4所示，電流控制模塊611可以包括:
[0054]驅(qū)動(dòng)芯片U1、第一二極管Dl以及第一電容Cl ;
[0055]驅(qū)動(dòng)芯片Ul的電源端VCC與第一二極管Dl的陽極共接于第一輔助電源VCClJg動(dòng)芯片Ul的第一受控端HIN與第二受控端LIN分別是電流控制模塊611的第一受控端與第二受控端，驅(qū)動(dòng)芯片Ul的接地端COM接地，第一二極管Dl的陰極與第一電容Cl的第一端共接于驅(qū)動(dòng)芯片Ul的調(diào)節(jié)端VB，驅(qū)動(dòng)芯片Ul的第一輸出端HO與第二輸出端LO分別是電流控制模塊611的第一輸出端與第二輸出端，第一電容Cl的第二端連接所述驅(qū)動(dòng)芯片Ul的第一輸出端HO，驅(qū)動(dòng)芯片Ul的檢測端VS是電流控制模塊611的電壓檢測端。
[0056]在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)芯片Ul可以采用是IR公司生產(chǎn)的型號(hào)為IR2181的功率驅(qū)動(dòng)芯片，其特點(diǎn)是可靠性較高。電解第一電容Cl為自舉電容，是控制各個(gè)開關(guān)模塊導(dǎo)通的關(guān)鍵。第一二極管Dl具有反向電流阻止功能，設(shè)計(jì)時(shí)采用快速恢復(fù)二極管，防止第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615導(dǎo)通后,第一電容Cl上的高壓燒壞與驅(qū)動(dòng)芯片Ul連接的第一輔助電源VCCl。
[0057]具體的，如圖5所示，第一開關(guān)模塊612可以包括:
[0058]第二二極管D2、NMOS管Ql、第一電阻R1、第二電阻R2以及第二電容C2 ；
[0059]第二二極管D2的陰極與第一電阻Rl的第一端共接形成第一開關(guān)模塊612的受控端，第二二極管D2的陽極、第一電阻Rl的第二端，第二電阻R2的第一端以及第二電容C2的第一端共接于NMOS管Ql的柵極，第二電阻R2的第二端、第二電容C2的第二端以及NMOS管Ql的源極共接形成第一開關(guān)模塊612的輸出端，NMOS管Ql的漏極是第一開關(guān)模塊612的輸入端。
[0060]進(jìn)一步的，第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614、第四開關(guān)模塊615、第五開關(guān)模塊616、第六開關(guān)模塊617、第七開關(guān)模塊618以及第八開關(guān)模塊619均可以采用與第一開關(guān)模塊612相同的結(jié)構(gòu)。
[0061]其中，第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615中的NMOS管的最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)1.9A，并最大承受電壓為600V。而第五開關(guān)模塊616、第六開關(guān)模塊617、第七開關(guān)模塊618以及第八開關(guān)模塊619中的NMOS管的最大驅(qū)動(dòng)電流為2.3A，因而可以完全滿足電動(dòng)車電路驅(qū)動(dòng)功率管的要求。
[0062]另外，第一開關(guān)模塊612中的第一電阻Rl可用于防止高頻寄生振蕩；第二電阻R2用于NMOS管Ql截止時(shí)，為第二電容C2提供放電回路；而第二二極管D2則用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的快速恢復(fù)。
[0063]當(dāng)主控制模塊40發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615導(dǎo)通后，其NMOS管的源極電壓隨之上升到72V，由于系統(tǒng)啟動(dòng)前，通過控制程序，已先行驅(qū)動(dòng)第五開關(guān)模塊616、第六開關(guān)模塊617、第七開關(guān)模塊618以及第八開關(guān)模塊619導(dǎo)通一段時(shí)間，因而第一電容Cl已有15V左右的充電電壓，加在第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615的NMOS管的柵極的電壓也隨之提升為72V+15V，因而繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0064]在設(shè)計(jì)時(shí)，第一電容Cl容量大小與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的斬波頻率、電容充放電回路總的電阻以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)波占空比大小均有關(guān)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過調(diào)試，第一電容Cl的容量可以確定為
4.7uf，保證了自舉電容，在第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615導(dǎo)通之前,能充電和維持15V左右的電壓,確保第一開關(guān)模塊612、第二開關(guān)模塊613、第三開關(guān)模塊614以及第四開關(guān)模塊615能導(dǎo)通。
[0065]本實(shí)施例所提供的驅(qū)動(dòng)模塊60屬于典型的低電壓大電流電路,其滿載的峰值電流可達(dá)到100A以上。如采用市場現(xiàn)有的功率集成模塊，則成本過高。NMOS管的通態(tài)電阻大約為0.6%左右，且具有正溫度系數(shù)，能自動(dòng)均流，因此驅(qū)動(dòng)電路采用多個(gè)大功率NMOS管并聯(lián)、分立的驅(qū)動(dòng)形式，以節(jié)約成本。在結(jié)構(gòu)上，可以采用了 “鋁基覆銅板”的結(jié)構(gòu)形式，減少了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，大電流導(dǎo)致的分布電容、分布電感，使得系統(tǒng)的可靠性和散熱性同時(shí)得到提聞。
[0066]具體的，如圖6所示，蓄電模塊10可以包括:
[0067]蓄電池BATl、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一可調(diào)電阻R6、第六電阻R7、第二可調(diào)電阻R8、第七電阻R9、第八電阻R10、第三電容C3、第四電容C4、第一運(yùn)算放大器U2以及第二運(yùn)算放大器U3 ；
[0068]第三二極管D3的陰極、第三電阻R3的第一端、第四電阻R4的第一端、第三電容C3的第一端、第一運(yùn)算放大器U2的反相端、第二運(yùn)算放大器U3的同相端以及蓄電池BATl的正極共接形成蓄電模塊10的輸出端，蓄電池BATl的負(fù)極、第三二極管D3的陽極、第四電阻R4的第二端以及第三電容C3的第二端共接于地，第五電阻R5的第一端、第一可調(diào)電阻R6的第一端以及第一可調(diào)電阻R6的調(diào)節(jié)端共接于第一運(yùn)算放大器U2的同相端，第六電阻R7的第一端、第二可調(diào)電阻R8的第一端以及第二可調(diào)電阻R8的調(diào)節(jié)端共接于第二運(yùn)算放大器U3的反相端，第一可調(diào)電阻R6的第二端與第二可調(diào)電阻R8的第二端共接于地，第三電阻R3的第二端、第五電阻R5的第二端以及第六電阻R7的第二端共接于第二輔助電源VCC2，第一運(yùn)算放大器U2的輸出端連接第四二極管D4的陰極，第二運(yùn)算放大器U3的輸出端連接第五二極管D5的陰極，第四二極管D4的陽極、第五二極管D5的陽極以及第七電阻R9的第一端共接于第八電阻RlO的第一端，第七電阻R9的第二端連接第二輔助電源VCC2，第八電阻RlO的第二端與第四電容C4的第一端共接形成蓄電模塊10的受測端，第四電容C4的第二端接地。
[0069]在本實(shí)施例中，蓄電池BATl的外圍電路目的是保護(hù)蓄電池，以防止電動(dòng)車過放電，損壞蓄電池BAT1。利用第四電阻R4對(duì)蓄電池BATl進(jìn)行電壓采樣，然后利用窗口電壓比較器，通過調(diào)節(jié)第二可調(diào)電阻R8設(shè)置欠壓保護(hù)限值，調(diào)節(jié)第一可調(diào)電阻R6設(shè)置過壓保護(hù)限值，來實(shí)施電壓過壓或欠壓保護(hù)。如第四電阻R4采樣的電壓超過過壓保護(hù)限值或低于欠壓保護(hù)限值，則第一運(yùn)算放大器U2或第二運(yùn)算放大器U3都輸出低電平，送入主控制模塊40引發(fā)蓄電池電壓保護(hù)中斷。
[0070]進(jìn)一步的，如圖7所示，電流檢測模塊80可以包括:
[0071]第一電流檢測模塊81、第二電流檢測模塊82以及第三電流檢測模塊83 ；
[0072]第一電流檢測模塊81的輸入端、第二電流檢測模塊82的輸入端以及第三電流檢測模塊83的輸入端組成電流檢測模塊的輸入端，第一電流檢測模塊81的輸出端、第二電流檢測模塊82的輸出端以及第三電流檢測模塊83的輸出端組成電流檢測模塊的輸出端，第一電流檢測模塊81的霍 爾信號(hào)輸入端、第二電流檢測模塊82的霍爾信號(hào)輸入端以及第三電流檢測模塊83的霍爾信號(hào)輸入端組成電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端。
[0073]具體的，如圖8所示，第一電流檢測模塊81可以包括:
[0074]第九電阻R11、第十電阻R12、第十一電阻R13、第十二電阻R14、第十三電阻R15、第十四電阻R16、第十五電阻R17、第十六電阻R18、第十七電阻R19、第十八電阻R20、第十九電阻R21、第二十電阻R22、第二 ^^一電阻R23、第二十二電阻R24、第二十三電阻R25、第二十四電阻R26、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第六二極管D6、第三運(yùn)算放大器U4、第四運(yùn)算放大器U5、第五運(yùn)算放大器U6以及第六運(yùn)算放大器U7 ；
[0075]第九電阻Rll的第一端與第六二極管D6的陰極共接形成第一電流檢測模塊81的霍爾信號(hào)輸入端，第九電阻Rll的第二端、第六二極管D6的陽極以及第五電容C5的第一端共接于第三運(yùn)算放大器U4的同相端，第五電容C5的第二端與第十電阻R12的第一端共接于地，第十電阻R12的第二端與第十一電阻R13的第一端共接于第三運(yùn)算放大器U4的反相端，第十一電阻R13的第二端連接第三輔助電源VCC3，第三運(yùn)算放大器U4的輸出端連接第十二電阻R14的第一端，第十二電阻R14的第二端、第十三電阻R15的第一端以及第十五電阻R17的第一端共接于運(yùn)算放大器的同相端，第十三電阻R15的第二端、第十四電阻R16的第一端、第十九電阻R21的第一端、第六電容C6的第一端以及第十八電阻R20的第一端共接形成第一電流檢測模塊81的輸入端，第十四電阻R16的第二端、第十五電阻R17的第二端以及第十六電阻R18的第一端共接于地，第十六電阻R18的第二端與第十七電阻R19的第一端共接于第四運(yùn)算放大器U5的反相端，第十七電阻R19的第二端連接第三輔助電源VCC3，第十八電阻R20的第二端與第七電容C7的第一端共接于第五運(yùn)算放大器U6的同相端，第二十電阻R22的第一端與第二十一電阻R23的第一端共接于第五運(yùn)算放大器U6的反相端，第二十一電阻R23的第二端與第二十二電阻R24的第一端共接于第五運(yùn)算放大器U6的輸出端，第二十二電阻R24的第二端、第二十三電阻R25的第一端以及第八電容CS的第一端共接于第九電容C9的第一端，第二十三電阻R25的第二端連接第六運(yùn)算放大器U7的同相端，第二十四電阻R26的第一端連接第六運(yùn)算放大器U7的反相端，第二十四電阻R26的第二端、第八電容CS的第二端以及第六運(yùn)算放大器U7的輸出端共接形成第一電流檢測模塊81的電流采樣信號(hào)輸出端，第十九電阻R21的第二端、第六電容C6的第二端、第七電容C7的第二端、第二十電阻R22的第二端以及第九電容C9的第二端共接于地，第四運(yùn)算放大器U5的輸出端是第一電流檢測模塊81的過流保護(hù)信號(hào)輸出端，第一電流檢測模塊81的電流采樣信號(hào)輸出端與過流保護(hù)信號(hào)輸出端組成第一電流檢測模塊81的輸出端。
[0076]在本實(shí)施例中，第二電流檢測模塊82、第三電流檢測模塊83均可以采用與第一電流檢測模塊81相同的結(jié)構(gòu)。
[0077]由于電動(dòng)車在啟動(dòng)或上坡時(shí)，需要有較大的電流以產(chǎn)生大的力矩；而當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常而過流時(shí)，如堵轉(zhuǎn)，則需要立即停機(jī)。傳統(tǒng)的電動(dòng)車硬件的過流保護(hù)限值一般是根據(jù)上述情況，采取一個(gè)折中值進(jìn)行設(shè)定的，效果不甚理想。本實(shí)施例結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的限流值和堵轉(zhuǎn)限流值分別進(jìn)行設(shè)定，從而提高保護(hù)效率。
[0078]具體的，由蓄電池流 出的電流經(jīng)過驅(qū)動(dòng)模塊60后流入電流檢測模塊80，并通過第十九電阻R21接地。第十九電阻R21將電流信號(hào)轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)。
[0079]當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的霍爾傳感器輸出連續(xù)脈沖，調(diào)節(jié)各元件參數(shù)，使第五電容C5的充電速度遠(yuǎn)小于其放電速度，因而第五電容C5上的電壓要低于第三運(yùn)算放大器U4的反相端的電壓，從而第三運(yùn)算放大器U4輸出低電平，對(duì)第四運(yùn)算放大器U5的輸出無影響；
[0080]但是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，則第五電容C5被過充電，電壓值增大直到大于第三運(yùn)算放大器U4反相輸入端電壓值。從而，第三運(yùn)算放大器U4輸出高電平，增大了第四運(yùn)算放大器U5正相端的電壓。由于第四運(yùn)算放大器U5的反相端所設(shè)定的電流保護(hù)限值不變，這樣，一個(gè)相對(duì)較小的堵轉(zhuǎn)電流就會(huì)引第四運(yùn)算放大器U5輸出過流信號(hào)。這樣系統(tǒng)通過硬件能自動(dòng)識(shí)別電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)和運(yùn)行時(shí)狀態(tài)，分別采用不同的電流限值，進(jìn)行電流保護(hù)。
[0081]進(jìn)一步的，采樣第十九電阻R21可以采用康銅絲(4毫歐/個(gè))并聯(lián)，應(yīng)注意其附加電感應(yīng)足夠小，以避免其感抗產(chǎn)生較大的壓降。其采樣電壓Vi，經(jīng)過第五運(yùn)算放大器U6變換為:
[0082]
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車電路，包括蓄電模塊、電子油門以及制動(dòng)器；其特征在于，所述電動(dòng)車電路還包括: 主控制模塊、從控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測模塊以及無刷電機(jī)； 所述主控制模塊的電壓檢測端、控制端、電流檢測端、收發(fā)端、油門信號(hào)輸入端以及制動(dòng)信號(hào)輸入端分別連接所述蓄電模塊的受測端、所述驅(qū)動(dòng)模塊的受控端、所述電流檢測模塊的輸出端、所述從控制模塊的收發(fā)端、所述電子油門的輸出端以及所述制動(dòng)器的輸出端; 所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接所述無刷電機(jī)的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)模塊的受測端連接所述電流檢測模塊的輸入端，所述無刷電機(jī)的霍爾信號(hào)輸出端連接所述電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述電動(dòng)車電路還包括擋位控制開關(guān); 所述擋位控制開關(guān)的輸出端連接所述從控制模塊的擋位信號(hào)輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述電動(dòng)車電路還包括報(bào)警模塊以及顯示模塊； 所述顯示模塊的輸入端連接所述從控制模塊的顯示信號(hào)輸出端； 所述報(bào)警模塊的輸入 端連接所述從控制模塊的報(bào)警信號(hào)輸出端。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述電動(dòng)車電路還包括溫度檢測模塊； 所述溫度檢測模塊的輸出端連接所述主控制模塊的溫度信號(hào)輸入端。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括: 第一驅(qū)動(dòng)模塊、第二驅(qū)動(dòng)模塊以及第三驅(qū)動(dòng)模塊； 所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的受控端、所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的受控端以及所述第三驅(qū)動(dòng)模塊的受控端組成所述驅(qū)動(dòng)模塊的受控端，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端、所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端以及所述第三驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端組成所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的電源端、所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的電源端以及所述第三驅(qū)動(dòng)模塊的電源端共接形成所述驅(qū)動(dòng)模塊的電源端，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的受測端、所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的受測端以及所述第三驅(qū)動(dòng)模塊的受測端共接形成所述驅(qū)動(dòng)模塊的受測端。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊包括: 電流控制模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊、第三開關(guān)模塊、第四開關(guān)模塊、第五開關(guān)模塊、第六開關(guān)模塊、第七開關(guān)模塊以及第八開關(guān)模塊； 所述電流控制模塊的第一受控端與第二受控端組成所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的受控端，所述第一開關(guān)模塊的受控端、所述第二開關(guān)模塊的受控端、所述第三開關(guān)模塊的受控端以及所述第四開關(guān)模塊的受控端共接于所述電流控制模塊的第一輸出端，所述第一開關(guān)模塊的輸入端、所述第二開關(guān)模塊的輸入端、所述第三開關(guān)模塊的輸入端以及所述第四開關(guān)模塊的輸入端共接形成所述第一開關(guān)模塊的電源端，所述第五開關(guān)模塊的受控端、所述第六開關(guān)模塊的受控端、所述第七開關(guān)模塊的受控端以及所述第八開關(guān)模塊的受控端共接形成所述電流控制模塊的第二輸出端，所述第五開關(guān)模塊的輸出端、所述第六開關(guān)模塊的輸出端、所述第七開關(guān)模塊的輸出端以及所述第八開關(guān)模塊的輸出端共接形成所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的受測端，所述第一開關(guān)模塊的輸出端、所述第二開關(guān)模塊的輸出端、所述第三開關(guān)模塊的輸出端、所述第四開關(guān)模塊的輸出端、所述第五開關(guān)模塊的輸入端、所述第六開關(guān)模塊的輸入端、所述第七開關(guān)模塊的輸入端以及所述第八開關(guān)模塊的輸入端共接于所述電流控制模塊的電壓檢測端并形成所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述電流檢測模塊包括: 第一電流檢測模塊、第二電流檢測模塊以及第三電流檢測模塊； 所述第一電流檢測電路的輸入端、所述第二電流檢測模塊的輸入端以及所述第三電流檢測模塊的輸入端組成所述電流檢測模塊的輸入端，所述第一電流檢測電路的輸出端、所述第二電流檢測模塊的輸出端以及所述第三電流檢測模塊的輸出端組成所述電流檢測模塊的輸出端，所述第一電流檢測電路的霍爾信號(hào)輸入端、所述第二電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端以及所述第三電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端組成所述電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端。
8.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述蓄電模塊包括: 蓄電池、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一可調(diào)電阻、第六電阻、第二可調(diào)電阻、第七電阻、第八電阻、第三電容、第四電容、第一運(yùn)算放大器以及第二運(yùn)算放大器； 所述第三二極管的陰極、所述第三電阻的第一端、所述第四電阻的第一端、所述第三電容的第一端、所述第一運(yùn)算放大器的反相端、所述第二運(yùn)算放大器的同相端以及所述蓄電池的正極共接形成 所述蓄電模塊的輸出端，所述蓄電池的負(fù)極、所述第三二極管的陽極、所述第四電阻的第二端以及所述第三電容的第二端共接于地，所述第五電阻的第一端、所述第一可調(diào)電阻的第一端以及所述第一可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端共接于所述第一運(yùn)算放大器的同相端，所述第六電阻的第一端、所述第二可調(diào)電阻的第一端以及所述第二可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端共接于所述第二運(yùn)算放大器的反相端，所述第一可調(diào)電阻的第二端與所述第二可調(diào)電阻的第二端共接于地，所述第三電阻的第二端、所述第五電阻的第二端以及所述第六電阻的第二端共接于第二輔助電源，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第四二極管的陰極，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第五二極管的陰極，所述第四二極管的陽極、所述第五二極管的陽極以及所述第七電阻的第一端共接于所述第八電阻的第一端，所述第七電阻的第二端連接所述第二輔助電源，所述第八電阻的第二端與所述第四電容的第一端共接形成所述蓄電模塊的受測端，所述第四電容的第二端接地。
9.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)車電路，其特征在于，所述第一電流檢測模塊包括: 第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第六二極管、第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器以及第六運(yùn)算放大器； 所述第九電阻的第一端與所述第六二極管的陰極共接形成所述第一電流檢測模塊的霍爾信號(hào)輸入端，所述第九電阻的第二端、所述第六二極管的陽極以及所述第五電容的第一端共接于所述第三運(yùn)算放大器的同相端，所述第五電容的第二端與所述第十電阻的第一端共接于地，所述第十電阻的第二端與所述第十一電阻的第一端共接于所述第三運(yùn)算放大器的反相端，所述第十一電阻的第二端連接第三輔助電源，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第十二電阻的第一端，所述第十二電阻的第二端、所述第十三電阻的第一端以及所述第十五電阻的第一端共接于所述運(yùn)算放大器的同相端，所述第十三電阻的第二端、所述第十四電阻的第一端、所述第十九電阻的第一端、所述第六電容的第一端以及所述第十八電阻的第一端共接形成所述第一電流檢測模塊的輸入端，所述第十四電阻的第二端、所述第十五電阻的第二端以及所述第十六電阻的第一端共接于地，所述第十六電阻的第二端與所述第十七電阻的第一端共接于所述第四運(yùn)算放大器的反相端，所述第十七電阻的第二端連接所述第三輔助電源，所述第十八電阻的第二端與所述第七電容的第一端共接于所述第五運(yùn)算放大器的同相端，所述第二十電阻的第一端與所述第二十一電阻的第一端共接于所述第五運(yùn)算放大器的反相端，所述第二十一電阻的第二端與所述第二十二電阻的第一端共接于所述第五運(yùn)算放大器的輸出端，所述第二十二電阻的第二端、所述第二十三電阻的第一端以及所述第八電容的第一端共接于所述第九電容的第一端，所述第二十三電阻的第二端連接所述第六運(yùn)算放大器的同相端，所述第二十四電阻的第一端連接第六運(yùn)算放大器的反相端，所述第二十四電阻的第二端、所述第八電容的第二端以及所述第六運(yùn)算放大器的輸出端共接形成所述第一電流檢測模塊的電流采樣信號(hào)輸出端，所述第十九電阻的第二端、所述第六電容的第二端、所述第七電容的第二端、所述第二十電阻的第二端以及所述第九電容的第二端共接于地，所述第四運(yùn)算放大器的輸出端是所述第一電流檢測模塊的過流保護(hù)信號(hào)輸出端，所述第一電流檢測模塊的電流采樣信號(hào)輸出端與所述過流保護(hù)信號(hào)輸出端組成所述第一電流檢測模塊的輸出端 。
10.一種電動(dòng)車，包括車輛主體，其特征在于，所述電動(dòng)車還包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車電路。
【文檔編號(hào)】B60L15/02GK203766542SQ201420114598
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】何躍軍 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院