專利名稱：無刷電動(dòng)車省電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車附件，確切的說是一種用于減少電機(jī)耗電的無刷電動(dòng)車省電控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有12Ah電動(dòng)車常規(guī)最大行程只有40公里，20Ah電動(dòng)車常規(guī)最大行程只有70公里。其主要原因有(1)電動(dòng)車運(yùn)行時(shí)，電池處于大電流放電工作狀態(tài)，電池大電流放電會使電池極板老化，增加內(nèi)部損耗和電路損耗。(2)電動(dòng)車電機(jī)在大電流工作情況下，電機(jī)線包和磁體會發(fā)熱嚴(yán)重，從而使電機(jī)效率下降，耗電嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有電動(dòng)車存在的上述問題，提供一種使電池和電動(dòng)車電機(jī)始終處于小電流工作狀態(tài)，電動(dòng)車電機(jī)的小電流工作使電機(jī)溫度始終處于常溫狀態(tài)，電機(jī)始終處于高效率狀態(tài)的無刷電動(dòng)車省電控制器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種無刷電動(dòng)車省電控制器，包括控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和電源單元，其特征在于所述控制單元有一個(gè)產(chǎn)生阻值可調(diào)的電壓信號的控制按鈕，控制按鈕將該阻值可調(diào)的電壓信號發(fā)送到控制芯片，控制芯片接收該信號并產(chǎn)生可調(diào)占空比信號；一個(gè)外部傳感器，檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，并產(chǎn)生一個(gè)高、低電平信號的整流序列，輸入到上述控制芯片；所述驅(qū)動(dòng)單元由觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，觸發(fā)塊接收控制芯片輸出的可調(diào)占空比信號，并產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號輸出到功率元件，控制功率元件的開通和關(guān)斷；所述電源單元對控制單元和驅(qū)動(dòng)單元分別提供工作電壓，并控制驅(qū)動(dòng)單元輸出功率隨占空比信號變化的能量。
所述控制按鈕產(chǎn)生的阻值可調(diào)的電壓信號，輸入到控制芯片11腳，控制芯片產(chǎn)生可調(diào)占空比信號，通過控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輸出。外部傳感器檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，為控制芯片4、5、6腳提供一個(gè)高、低電平信號的整流序列輸入，控制芯片依據(jù)該序列從1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出控制信號；所述驅(qū)動(dòng)單元由三個(gè)觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出的可調(diào)占空比信號到觸發(fā)塊2、3腳，觸發(fā)塊5、7腳輸出觸發(fā)控制功率元件開通和關(guān)斷，控制電機(jī)無極調(diào)速。
本實(shí)用新型還包括實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)和限流功能的輔助單元，該單元由比較器芯片和三極管等外圍元件組成，限流的實(shí)現(xiàn)是在功率元件輸出端取電信號到比較器芯片13腳同比較器芯片12腳信號比較，得到低電平后，由14腳輸出一個(gè)電信號到控制芯片7腳，封鎖控制信號輸出，欠壓保護(hù)是在電池正端取一個(gè)電信號到比較器芯片10腳同9腳電信號比較，得到低電平后，輸出到控制芯片11腳，封鎖控制信號輸出。
采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于一、電池和電動(dòng)車電機(jī)始終處于小電流工作狀態(tài)，避免了電池大電流放電而造成電池內(nèi)損耗的發(fā)熱和控制器大電流工作的損耗。
二、電動(dòng)車電機(jī)的小電流工作使電機(jī)溫度始終處于常溫狀態(tài)，電機(jī)始終處于高效率狀態(tài)，故耗電低。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)邏輯框圖圖2為本實(shí)用新型電路原理結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
一種無刷電動(dòng)車省電控制器，包括電源單元對控制單元和驅(qū)動(dòng)單元分別提供工作電壓；控制單元包括控制芯片、外部傳感器、控制按鈕，根據(jù)電源單元提供的工作電壓產(chǎn)生可調(diào)占空比信號，并通過該可調(diào)占空比信號調(diào)整外部頂端輸出和外部底部輸出的占空比的脈沖寬度；驅(qū)動(dòng)單元由觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，控制芯片輸出的可調(diào)占空比信號到觸發(fā)塊，觸發(fā)塊的輸出觸發(fā)控制功率元件開通和關(guān)斷，以控制電機(jī)無極調(diào)速。
電源單元，控制驅(qū)動(dòng)單元輸出功率隨占空比信號變化的能量，達(dá)到電機(jī)無極調(diào)速?？刂茊卧目刂瓢粹o提供一個(gè)阻值可調(diào)的電壓信號，輸入到控制芯片并籍此產(chǎn)生可調(diào)占空比信號，外部傳感器檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，為控制芯片提供一個(gè)高、低電平信號的整流序列輸入，控制芯片依據(jù)上述序列輪流輸出可調(diào)占空比控制信號。
控制按鈕產(chǎn)生的阻值可調(diào)的電壓信號，輸入到控制芯片11腳，控制芯片產(chǎn)生可調(diào)占空比信號，通過控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輸出。外部傳感器檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，為控制芯片4、5、6腳提供一個(gè)高、低電平信號的整流序列輸入，控制芯片依據(jù)該序列從1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出控制信號；所述驅(qū)動(dòng)單元由三個(gè)觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出的可調(diào)占空比信號到觸發(fā)塊2、3腳，觸發(fā)塊5、7腳輸出觸發(fā)控制功率元件開通和關(guān)斷，控制電機(jī)無極調(diào)速。
本實(shí)用新型還包括實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)和限流功能的輔助單元，該單元由比較器芯片和三極管等外圍元件組成。限流的實(shí)現(xiàn)是在功率元件輸出端取電信號到比較器芯片13腳同比較器芯片12腳信號比較，得到低電平后，由14腳輸出一個(gè)電信號到控制芯片7腳，封鎖控制信號輸出。欠壓保護(hù)是在電池正端取一個(gè)電信號到比較器芯片10腳同9腳電信號比較，得到低電平后，輸出到控制芯片11腳，封鎖控制信號輸出。
如圖1所示，電路原理圖由四部分組成。(1)7815組成的電源部分。提供直流+15V工作電壓。(2)MC33035組成系統(tǒng)控制部分。MC33035的11腳由電動(dòng)車手柄提供一個(gè)電信號輸入，來調(diào)整MC33035 1、2、24腳和19、20、21腳輸出的占空比的脈沖寬度。MC330354、5、6腳由外部傳感器提供輸入信號控制整流序列。MC330358腳為外部傳感器提供電源。(3)三只IR2103和Q1～Q12的MOSFET組成驅(qū)動(dòng)部分。它由MC330351、2、24腳和19、20、21腳輸出的脈沖寬度可調(diào)的占空比信號驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車電機(jī)無極調(diào)速。(4)LM324組成輔助部分。主要提供欠壓保護(hù)、限流等功能。
本實(shí)用新型核心部份在于通過多次對電機(jī)電壓、電流技術(shù)參數(shù)測量發(fā)現(xiàn)，電流過大并不能改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速是由電機(jī)線圈匝數(shù)和制作工藝決定的，電流過大只能使電池壽命縮短，電機(jī)效率下降。因此，給電機(jī)合適的電流是省電的一個(gè)方法。如圖2所示，MC3303511腳是控制電機(jī)電流關(guān)鍵點(diǎn)，在MC3303511腳加了一只15K電阻和一只S8050三極管，電動(dòng)車正常行駛時(shí)，S8050基極始終有0.7V電壓使它處于飽和導(dǎo)通，這時(shí)，MC3303511腳電壓控制在3。5V，使MC33035 1、2、24腳和19、20、21腳輸出占空比脈沖寬度最大只能達(dá)到90％，從而使電機(jī)始終處于小電流工作狀態(tài)，達(dá)到省電目的。
本實(shí)用新型使配12AH電池的電動(dòng)車常規(guī)行駛的最大行程能達(dá)到70公里，配20AH電池的電動(dòng)車常規(guī)行駛的最大行程能達(dá)到120公里。
在本實(shí)用新型中，電池和電動(dòng)車電機(jī)始終處于小電流工作狀態(tài)，避免了電池大電流放電而造成電池內(nèi)損耗的發(fā)熱和控制器大電流工作的損耗。電動(dòng)車電機(jī)的小電流工作使電機(jī)溫度始終處于常溫狀態(tài)，電機(jī)始終處于高效率狀態(tài)，故耗電低。
權(quán)利要求1.一種無刷電動(dòng)車省電控制器，包括控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和電源單元，其特征在于所述控制單元有一個(gè)產(chǎn)生阻值可調(diào)的電壓信號的控制按鈕，控制按鈕將該阻值可調(diào)的電壓信號發(fā)送到控制芯片，控制芯片接收該信號并產(chǎn)生可調(diào)占空比信號；一個(gè)外部傳感器，檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，并產(chǎn)生一個(gè)高、低電平信號的整流序列，輸入到上述控制芯片；所述驅(qū)動(dòng)單元由觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，觸發(fā)塊接收控制芯片輸出的可調(diào)占空比信號，并產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號輸出到功率元件，控制功率元件的開通和關(guān)斷；所述電源單元對控制單元和驅(qū)動(dòng)單元分別提供工作電壓，并控制驅(qū)動(dòng)單元輸出功率隨占空比信號變化的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)車省電控制器，其特征在于所述控制按鈕產(chǎn)生的阻值可調(diào)的電壓信號，輸入到控制芯片11腳，控制芯片產(chǎn)生可調(diào)占空比信號，通過控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輸出；外部傳感器檢測電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，為控制芯片4、5、6腳提供一個(gè)高、低電平信號的整流序列輸入，控制芯片依據(jù)該序列從1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出控制信號；所述驅(qū)動(dòng)單元由三個(gè)觸發(fā)塊和功率元件組成驅(qū)動(dòng)電路，控制芯片1、2、24腳和19、20、21腳輪流輸出的可調(diào)占空比信號到觸發(fā)塊2、3腳，觸發(fā)塊5、7腳輸出觸發(fā)控制功率元件開通和關(guān)斷，控制電機(jī)無極調(diào)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷電動(dòng)車省電控制器，其特征在于還包括實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)和限流功能的輔助單元，該單元由比較器芯片和三極管等外圍元件組成，限流的實(shí)現(xiàn)是在功率元件輸出端取電信號到比較器芯片13腳同比較器芯片12腳信號比較，得到低電平后，由14腳輸出一個(gè)電信號到控制芯片7腳，封鎖控制信號輸出，欠壓保護(hù)是在電池正端取一個(gè)電信號到比較器芯片10腳同9腳電信號比較，得到低電平后，輸出到控制芯片11腳，封鎖控制信號輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無刷電動(dòng)車省電控制器。本實(shí)用新型，電池和電動(dòng)車電機(jī)始終處于小電流工作狀態(tài)，電動(dòng)車電機(jī)的小電流工作使電機(jī)溫度始終處于常溫狀態(tài)，電機(jī)始終處于高效率狀態(tài)的無刷電動(dòng)車省電控制器。本實(shí)用新型包括電源單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元及輔助單元。本實(shí)用新型避免了電池大電流放電而造成電池內(nèi)損耗的發(fā)熱和控制器大電流工作的損耗；電動(dòng)車電機(jī)的小電流工作使電機(jī)溫度始終處于常溫狀態(tài)，電機(jī)始終處于高效率狀態(tài)，故耗電低。
文檔編號H02P6/16GK2819632SQ200520035430
公開日2006年9月20日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者武勇, 武宏宇, 蔡雨薇, 葉魏 申請人:武勇, 葉昌發(fā)