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電動車及其有刷電機控制保護系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:10005835閱讀:869來源:國知局
電動車及其有刷電機控制保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電動車控制領(lǐng)域,尤其涉及一種電動車及其有刷電機控制保護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們對電動車的功能要求也越來越高,電動車也基本滿足了人們代步的欲望。但是,現(xiàn)有技術(shù)中的有刷電機控制系統(tǒng),在控制系統(tǒng)的電路發(fā)生故障時不能采取相應(yīng)的保護措施,因此不能對電機實現(xiàn)良好的控制。
[0003]例如,當功率管擊穿或其它電路發(fā)生故障時,容易導致電機持續(xù)失控,此時控制器對剎車信號不予響應(yīng),電源電壓直接施加于電機的兩端,使電機高速運轉(zhuǎn),如果沒有關(guān)斷電機電源的保護功能,必然會發(fā)生意外,對人身安全造成威脅。
[0004]又比如,電動車控制系統(tǒng)為了防止飛車現(xiàn)象,會使用繼電器控制電機電源的接通和斷開。而繼電器由三極管驅(qū)動,因為三極管在控制器內(nèi)部會有一定的損壞機率,因此當三極管的集電極與發(fā)射極發(fā)生擊穿時,繼電器線圈也會直接通電、使連接電源和電機的開關(guān)閉合,而電機因為突然接受大電流,很容易造成飛車現(xiàn)象的發(fā)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此,本實用新型的目的即在于提供一種電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中的有刷電機控制系統(tǒng)在發(fā)生故障時不能對電機實現(xiàn)良好控制的技術(shù)問題。
[0006]本實用新型提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng),用于防止有刷電機的飛車失控,包括光耦開關(guān)電路、繼電器、晶體管和功率管及其擊穿保護電路;
[0007]所述光耦開關(guān)電路的輸入端和所述功率管的電流輸入端分別接電源VCC,所述功率管的控制端柵極接PWM信號,所述光耦開關(guān)電路的輸出端和所述晶體管的電流輸入端分別連接在繼電器線圈的兩端,所述功率管的電流輸出端接所述繼電器的動觸點,所述繼電器的靜觸點接電機的正極,所述晶體管的電流輸出端和所述電機的負極同時接地,所述功率管擊穿保護電路的輸出端分別接所述晶體管的控制端基極和所述功率管的電流輸出端。
[0008]具體地,所述光耦開關(guān)電路包括調(diào)速把同步開關(guān)Kl和光電耦合器Ul ;所述光電耦合器Ul中發(fā)光二極管的陽極接所述電源VCC,所述光電耦合器Ul中發(fā)光二極管的陰極通過所述調(diào)速把同步開關(guān)Kl接地,所述光電耦合器Ul中光敏三極管的集電極接發(fā)光二極管的陽極,所述光電耦合器Ul中光敏三極管的源極為所述光耦開關(guān)電路的輸出端、接所述繼電器線圈的一端。
[0009]進一步地,所述光耦開關(guān)電路還包括電阻Rl和電容Cl ;所述電阻Rl串接在所述光電耦合器Ul中發(fā)光二極管的陽極與所述電源VCC之間,所述電容Cl并接在所述光電耦合器Ul中發(fā)光二極管的陽極與陰極之間。
[0010]進一步地,所述系統(tǒng)還包括二極管D2、二極管D3和電容C2 ;所述二極管D2的陰極和所述二極管D3的陰極同時接所述電機的正極,所述二極管D2的陽極和所述二極管D3的陽極同時接所述電機的負極,所述電容C2并接在所述晶體管的控制端基極與發(fā)射極之間。
[0011]更進一步地,所述功率管擊穿保護電路包括運算放大器U2、二極管D1、電容C3、電容C4、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35和電阻R36 ;所述二極管Dl的陽極、電阻R31的第一端分別接電源VCC,所述電阻R31的第二端通過所述電容C4接所述運算放大器U2的負相輸入端,所述二極管Dl的陰極一方面依次通過串接的電阻R32和電阻R33接地,另一方面依次通過串接的電容C3、電阻R34和電阻R35接地,所述電阻R32和電阻R33的共接端接所述運算放大器U2的正相輸入端,所述電阻R34和電阻R35的共接端接所述運算放大器U2的負相輸入端,所述電容C3和電阻R34的共接端為所述功率管擊穿保護電路的第一輸出端、接所述功率管的電流輸出端,所述運算放大器U2的輸出端為所述功率管擊穿保護電路的第二輸出端、接所述晶體管的控制端基極,所述運算放大器U2的輸出端同時通過所述電阻R36接所述電源VCC。
[0012]本實用新型的另一目的在于提供一種電動車,該電動車內(nèi)設(shè)置了上述的有刷電機控制保護系統(tǒng)。該電動車能夠解決現(xiàn)有電動車中的有刷電機控制系統(tǒng)在發(fā)生故障時不能對電機實現(xiàn)良好控制的技術(shù)問題。
[0013]根據(jù)本實用新型提供的電動車及其有刷電機控制保護系統(tǒng),通過功率管擊穿保護電路來檢測功率管源極的電壓,以此來判斷功率管是否被擊穿。當出現(xiàn)功率管擊穿故障時,促使晶體管的集電極和發(fā)射極之間斷開,防止了繼電器通電而閉合,從而使得電機沒有電流通過而杜絕了飛車現(xiàn)象。如果功率管擊穿且晶體管也被擊穿,即晶體管的集電極和發(fā)射極之間處于常閉狀態(tài)時,繼電器本來應(yīng)當通電而閉合,此時由于有光耦開關(guān)電路的設(shè)計,使其中的光電耦合器處于關(guān)斷狀態(tài),致使繼電器上也沒有電流通過,電機不會通電,從而避免了飛車失控。本實用新型通過光耦開關(guān)電路及晶體管的雙重保護,有效避免了有刷電機的飛車失控,極大的保障了車輛的行駛安全。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一實施例提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖2是本實用新型一優(yōu)選實施例提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖3是圖1或圖2中的功率管擊穿保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
[0018]圖1是本實用新型一實施例提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;為了便于說明,僅示出了與本實施例相關(guān)的部分,如圖所示:
[0019]電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng),用于防止有刷電機的飛車失控,包括光耦開關(guān)電路100、繼電器200、晶體管300和功率管400及其擊穿保護電路500 ;
[0020]光耦開關(guān)電路100的輸入端和功率管400的電流輸入端分別接電源VCC,功率管400的控制端柵極接PffM信號,光耦開關(guān)電路100的輸出端和晶體管300的電流輸入端分別連接在繼電器200線圈的兩端,功率管400的電流輸出端接繼電器200的動觸點,繼電器200的靜觸點接電機Motor的正極,晶體管300的電流輸出端和電機Motor的負極同時接地,功率管擊穿保護電路500的輸出端分別接晶體管300的控制端基極和功率管400的電流輸出端。
[0021]進一步地,本實用新型一優(yōu)選實施例提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以如圖2所示。參見圖2:
[0022]作為優(yōu)選,光親開關(guān)電路100包括調(diào)速把同步開關(guān)Kl和光電親合器Ul ;光電親合器Ul中發(fā)光二極管的陽極接電源VCC,光電耦合器Ul中發(fā)光二極管的陰極通過調(diào)速把同步開關(guān)Kl接地,光電親合器Ul中光敏三極管的集電極接發(fā)光二極管的陽極,光電親合器Ul中光敏三極管的源極為光耦開關(guān)電路100的輸出端、接繼電器100的線圈的一端。
[0023]進一步地,所述光耦開關(guān)電路100還包括電阻Rl和電容Cl ;電阻Rl串接在光電親合器Ul中發(fā)光二極管的陽極與電源VCC之間,電容Cl并接在光電親合器Ul發(fā)光二極管的陽極與陰極之間。
[0024]在本優(yōu)選實施例中,功率管400為PMOS管,其中,PMOS管的柵極為功率管400的控制端,PMOS管的漏極和源極分別對應(yīng)于功率管400的電流輸入端和電流輸出端;晶體管300為NPN三極管,其中,NPN三極管的基極為晶體管300的控制端,NPN三極管的集電極和發(fā)射極分別對應(yīng)于晶體管300的電流輸入端和電流輸出端。
[0025]更進一步地,本優(yōu)選實施例提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)還包括二極管D2、二極管D3和電容C2 ;二極管D2的陰極和二極管D3的陰極同時接電機Motor的正極,二極管D2的陽極和二極管D3的陽極同時接電機Motor的負極,電容C2并接在晶體管300的控制端基極與發(fā)射極之間。作為優(yōu)選,如圖所示,該系統(tǒng)還可以包括二極管D4和電阻R2,該二極管D4并接在繼電器200線圈的兩端之間,該電阻R2連接在電機Motor的負極與地之間。
[0026]通常的調(diào)速把只有輸出調(diào)速信號的功能,在圖2所示的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)中,在調(diào)速把上增加了一個調(diào)速把同步開關(guān)K1,即當調(diào)速把轉(zhuǎn)動調(diào)速時,在輸出調(diào)速信號的同時調(diào)速把同步開關(guān)Kl也閉合。在本實用新型中,在整車通電后,只有扭動調(diào)速把,使調(diào)速把同步開關(guān)Kl也閉合后,電流才通過光耦流向繼電器。
[0027]在本實用新型提供的電動車的有刷電機控制保護系統(tǒng)中,通過功率管擊穿保護電路來檢測功率管源極的電壓,以此來判斷功率管是否被擊穿。當出現(xiàn)功率管擊穿故障時,促使晶體管的集電極和發(fā)射極之間斷開,防止了繼電器通電而閉合,從而使得電
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