一种基于超级电容的自平衡电动车电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于超级电容的自平衡电动车电源，特别涉及电源应用及自平衡电动车领域。
【背景技术】
[0002]自平衡电动车是一种新型交通工具，它以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。自平衡电动车自出现在市场上以来已经获得了很多商户以及个人的喜爱，此类产品畅销于国外，近几年在国内也获得了越来越多粉丝们的钟爱，拥有一款满意的自平衡电动车能够给你带来无限乐趣。很多人说它是全能型的小伙伴，此类代步工具携带方便，已经和人们出行活动建立了亲密无间的关系。穿梭于校园之间，饭后运动，娱乐休闲或者是上班，参与有意义的俱乐部活动等等，它都发挥了巨大作用。然而，传统的自平衡电动车的电源使用铅酸蓄电池或锂电池，它们的缺点是电池寿命短、制造使用环保代价高、充电时间和可重复充电的次数依然受到限制。超级电容器与铅酸蓄电池及锂电池相比，具有超短充电时间、超宽工作温度、超高比功率、无限使用寿命、节能环保等优点，随着超级电容器比能量的不断提高，基于超级电容的自平衡电动车电源应用前景广阔。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是为了克服铅酸蓄电池及锂电池充电时间过长的不足，提出一种基于超级电容的自平衡电动车电源。该电源充电时间可缩短10倍以上。由于超级电容的极高的比功率，在本电源的控制作用下，姿态调整和爬坡行驶更顺畅。
[0004]本实用新型包括8个组成部分:超级电容器模组、LM7924稳压模块、LMD18200驱动模块、步进电机、STM32F控制模块、MPU9250传感模块、LM2576-3.3稳压模块、LM2576-5稳压丰吴块。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:平时利用市电给超级电容模组充电。自平衡电动车工作时，超级电容模组经LM7924稳压模块输出稳定的24V直流电，给LM18200驱动模块供电，使步进电机。同时超级电容模组经LM2576-5稳压模块输出稳定的5V直流电，给STM32F控制器供电。LM2576-5稳压模块又同时经LM2576-3.3稳压模块输出稳定的3.3V直流电给MPU9250姿态传感模块供电。当人站在自平衡电动车上时，MPU9250姿态传感器获取转角信息和加速度信息，并将它们送入STM32F控制模块，STM32F控制模块根据姿态信息输出PWM控制信号，送给LM18200驱动模块，产生新的PWM驱动信号，使步进电机实时加减速和正反转。
[0006]本实用新型的有益效果
[0007]一是该电源摒弃了传统的铅酸蓄电池及近些年兴起的锂离子电池，直接采用采用超级电容器组作为供电电源，实现了自平衡电动车超快蓄能这一个重要突破。二是该电源拓扑结构简单，通过稳压模块直接或间接将超级电容输出电压分别稳定在24V、5V、3.3V供后续模块使用，可靠性高。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:图1为本实用新型的结构组成示意图，I超级电容器模组、2 LM7924稳压模块、3 LMD18200驱动模块、4步进电机、5STM32F控制模块、6 MPU9250传感模块、7 LM2576-3.3稳压模块、8 LM2576-5稳压模块。
【具体实施方式】
[0009]在图1中，超级电容器模组⑴的输出端正负极分别与LM7924稳压模块⑵的输入端正负极相连，LM7924稳压模块(2)的输出端正负极分别与LMD18200驱动模块(3)的输入端正负极相连，LMD18200驱动模块(3)的输出正负极端分别与步进电机⑷的输入端正负极相连，LM2576-5稳压模块⑶的输入端正负极分别与超级电容器模组⑴的输出端正负极相连，LM2576-5稳压模块⑶的输出端正负极分别与STM32F控制模块(5)的1、2号引脚相连，LM2576-3.3稳压模块(7)的输入端正负极分别与LM2576-5稳压模块(8)的输出端正负极相连，LM2576-3.3稳压模块(7)的输出端正负极分别的MPU9250传感模块(6)的1、2号引脚相连，MPU9250传感模块(6)的3、4号引脚分别与STM32F控制模块(5)的3、4号引脚相连，STM32F控制模块(5)的5、6、7号引脚分别与LMD18200驱动模块(3)的3个控制端Brake、PWM, DIR相连。
【主权项】
1.一种基于超级电容的自平衡电动车电源，包括超级电容器模组(1)、LM7924稳压模块(2)、LMD18200驱动模块(3)、步进电机(4)、STM32F控制模块(5)、MPU9250传感模块(6)、LM2576-3.3稳压模块(7)、LM2576-5稳压模块(8)，其特征在于，所述超级电容器模组(I)的输出端正负极分别与所述LM7924稳压模块(2)的输入端正负极相连，所述LM7924稳压模块(2)的输出端正负极分别与所述LMD18200驱动模块(3)的输入端正负极相连，所述LMD18200驱动模块(3)的输出正负极端分别与所述步进电机⑷的输入端正负极相连，所述LM2576-5稳压模块(8)的输入端正负极分别与所述超级电容器模组(I)的输出端正负极相连，所述LM2576-5稳压模块(8)的输出端正负极分别与所述STM32F控制模块(5)的1、2号引脚相连，所述LM2576-3.3稳压模块(7)的输入端正负极分别与所述LM2576-5稳压模块⑶的输出端正负极相连，所述LM2576-3.3稳压模块(7)的输出端正负极分别的所述MPU9250传感模块(6)的1、2号引脚相连，所述MPU9250传感模块(6)的3、4号引脚分别与所述STM32F控制模块(5)的3、4号引脚相连，所述STM32F控制模块(5)的5、6、7号引脚分别与所述LMD18200驱动模块(3)的3个控制端Brake、PWM, DIR相连。2.按照权利要求1所述的一种基于超级电容的自平衡电动车电源，其特征在于，通过所述LM7924稳压模块(2)直接或间接将超级电容输出电压分别稳定在24V、5V、3.3V供后续模块使用。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于超级电容的自平衡电动车电源，特别涉及电源应用及自平衡电动车领域。解决的技术问题是实现自平衡电动车的快速蓄能和稳定实用的运动控制。本实用新型由超级电容器模组、LM7924稳压模块、LMD18200驱动模块、步进电机、STM32F控制模块、MPU9250传感模块、LM2576-3.3稳压模块、LM2576-5稳压模块等8个组成部分。该电源装置采用超级电容器模组作为总的直流源，可使充电时间缩短10倍以上；在本电源作用下，借助于超级电容器模组的极高比功率，使得爬坡行驶更加顺畅、姿态调整更加及时。
【IPC分类】B60L11/00
【公开号】CN204623179
【申请号】CN201520277577
【发明人】关大陆, 樊爱龙, 刘滨
【申请人】辽宁科技学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日