专利名称：电动自行车防失控保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动自行车技术领域，尤其涉及一种电动自行车的防失控保护电路。
背景技术：
使用电能为驱动力的电动自行车因为其造型轻便、不会造成尾气污染而被广泛使用。由于电动自行车行驶速度较快，又不似轿车般具有完善的撞击保护设施，因此对其电路的安全防护就显得格外重要。图I是现有技术中的车辆转把外围电路，转把I的电源线VCC与芯片2的电源端VCC连接，其信号线接电阻R99后与地线接电阻R123并联，再串联一个电阻R63之后与芯片2的速度检测口 SPEED连接，且地线接地。速度检测口 SPEED是芯片2对转把I的检测端口。3是动力模块，包括驱动模块和电机。该电路的工作原理是
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在电动自行车运行正常的情况下，电源电压通过把手流向地，检测口 SPEED能检测到电压信号，且随驾驶者的操作，即转把的转动而在一定范围内变化。当电源线断路时，无论怎么拧转把，检测口 SPEED均检测不到信号，也即检测口SPEED的输入值恒为低电平，此时，动力模块3中的电机不转动，电动自行车进入防失控保护状态。当转把的电源线和检测口 SPEED短路时，检测口 SPEED接收到的信号为一不变电压。当转把的地线断路时，由于电源电压不能从转把内部流到地，因此检测口 SPEED相当于悬空，检测不到电压，此时，动力模块3中的电机也不转动，电动自行车进入防失控保护状态。可见，这种电路结构可以区分电动自行车的正常运行情况、转把的地线断路的情况以及电源线断路的情况，但是当发生转把的信号线和电源线短路的情况时，检测口 SPEED接收到的信号值极有可能被包括在正常运行的信号值范围内，不能被判断出发生失控，容易造成危险。图2是另一种现有的电动自行车防失控保护电路结构图，转把I的电源线VCC与芯片2的电源端VCC连接；转把I的信号线经电阻R57与芯片2的检测口 SPCK连接，并且信号线经电阻R55接地；转把I的地线经电阻R56、Rll与芯片2的速度检测口 SP连接，并且信号线经电阻R56、R58接地。3是动力模块，包驱动模块和电机。在电动自行车运行正常的情况下，检测口 SPCK和速度检测口 SP都能检测到电压信号，并且该电压信号随驾驶者的操作，即转把的转动而在一定范围内变化。当电源线断路时，无论怎么拧转把，检测口 SPCK和速度检测口 SP的输入值是低电平，此时，动力模块3中的电机不转动，电动自行车进入防失控保护状态。当电源对检测口 SPCK或者对速度检测口 SP短路时，芯片2只有两个端口能检测到信号，此时，动力模块3中的电机不转动，电动自行车进入防失控保护状态。
同样，当检测口 SPCK和速度检测口 SP出现任一条断路都将导致芯片2信号采集不全，此时，动力模块3中的电机也不转动，电动自行车进入防失控保护状态。当检测口 SPCK和速度检测口 SP同时短路时，芯片2采集到的电压信号落在正常电压值的范围之外，动力模块3中的电机仍不转动，电动自行车进入防失控保护状态。可见，图2所描述的电动车防失控保护电路虽然能判断各种故障，但是电路结构比较复杂，而且多占用了一个芯片2的端口，在编写程序的时候需要编写的指令和需要考虑的情况也较繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、并且能够提供精确保护的电动自行车防失控保护电路。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案一种电动自行车防失控保护电路，包括转把、芯片、动力模块，所述动力模块的运转受芯片输出信号的控制，所述转把有三根输出线，分别是电源线、信号线和地线，所述芯片有两个输入端，分别是电源端和速度端，其中转把的电源线与芯片的电源端相连，转把的信号线与芯片的速度端相连，所述转把的地线接地并经电阻与芯片的速度端相连，所述电动自行车防失控保护电路另有一输入端，经电阻与芯片的速度端相连。本发明中的转把相当于电动自行车的人机界面，采用线性霍尔1C，并利用其使得驾驶者的操作能被转换成在一定范围内变化的输出电压，由控制芯片接收后输入动力模块。上述芯片能够依据速度端的输入值控制电路模块的运转，且能够在判断速度端的输入值为正常时，缩小速度端电压变化范围。上述动力模块包括驱动模块和电机，且该电机为直流无刷电机。通常导致电动自行车的失控，即转把的输出不再与驾驶者的操作关联的原因有三种I.转把的信号线和电源线短路；2.转把的地线断路；3.电源线断路。本发明的保护电路也正是针对这三种原因设计的，并具有以下技术效果I.利用简单的电路构造，只需要占用芯片的两个端口，即可检测电动自行车的行车状态；2.整个电路的构成只有电阻，造价低廉；3.在为芯片编程时，只需要区分一个端口的输入值即可确定行车状态，程序简易;4. 一旦防失控保护电路发生故障，通过简单的电压值测量即可得知故障的根源，维修方便。
附图I是一种现有电动自行车防失控保护电路附图2是另一种现有电动自行车防失控保护电路图；附图3是本发明电动自行车防失控保护电路图。
具体实施例方式下面结合附图3给出的实施例对本发明做出进一步描述转把I有三根输出线，分别是电源线VCC、信号线OUT和地线GND，所述芯片有两个输入端，分别是电源端VCC和速度端SPEED。转把I的电源线VCC与芯片2的电源端VCC连接；转把I的信号线OUT与芯片2的速度端SPEED连接，转把I的地端GND接地并经电阻R123与芯片的速度端SPEED相连，该电动自行车防失控保护电路另有一输入端VDD，经电阻R146与芯片2的速度端SPEED相连。动力模块3包括驱动模块和电机，并且与芯片2连接，动力模块3的运转受芯片2的输出信号控制。其中，VCC的电压值为+5V，输入端VDD输入电压为+15V。 由于转把I采用了线性霍尔49E，根据驾驶者的操作，转把I信号线OUT的输出值在O. 7V (VDD-0. 85V)的范围内，即O. 7V 14. 15V的范围内。所述芯片2能够依据速度端SPEED的输入电压值控制电路模块的运转，且能够在判断速度端SPEED的输入值为正常时，缩小速度端SPEED电压变化范围。动力模块3包括驱动模块和电机，且该电机为直流无刷电机。在电动自行车运行正常的情况下，输入端VDD的输入电压经R146到把手I再到地，芯片2的电源端VCC和速度端SPEED都能检测到电压信号，其中电源端VCC的输入电压为5V，速度端SPEED的输入电压为转把I的输出值，即在O. 7V 14. 15V的范围内。通过芯片2的提升电压功能，速度端SPEED检测到的值达到I. 35V 4. 2V。当转把I的电源线VCC断路时，电源端VCC的输出电压为低电平，此时，速度端SPEED的输入电压低于I. 35V，无论怎么拧转把，电动自行车都不会运行。当电动自行车的转把I的地线GND断路时，速度端SPEED的输入电压为VDD*R123/(R146+R123)，高于4. 2V，此时，动力模块3中的电机仍不转动。当电动自行车的转把的信号线和电源线短路时，速度端SPEED的输入电压恒为VCCjp 5V，高于4. 2V，此时，动力模块3中的电机仍不转动。即只要芯片2检测得速度端SPEED的输入电压未落在I. 35V 4. 2V的范围内时，即向电路模块3发出停止运转的信号。
权利要求
1.一种电动自行车防失控保护电路，包括转把(I)、芯片(2)、动力模块(3)，所述动力模块的运转受芯片输出信号的控制，所述转把有三根输出线，分别是电源线(VCC)、信号线(OUT)和地线(GND)，所述芯片有两个输入端，分别是电源端(VCC)和速度端(SPEED)，其中转把的电源线与芯片的电源端相连，转把的信号线(OUT)与芯片的速度端(SPEED)相连，其特征在于所述转把的地线接地并经电阻R123与芯片的速度端(SPEED)相连，所述电动自行车防失控保护电路另有一输入端(VDD)，经电阻R146与芯片的速度端(SPEED)相连。
2.如权利要求I所述的电动自行车防失控保护电路，其特征在于所述芯片(2)能够依据速度端(SPEED)的输入值控制动力模块的运 转，所述芯片还能够缩小速度端(SPEED)电压变化范围。
3.如权利要求I或者2所述的电动自行车防失控保护电路，其特征在于所述转把(I)采用了线性霍尔1C，使得转把信号线的输出与驾驶者的操作对应。
4.如权利要求I或者2所述的电动自行车防失控保护电路，其特征在于所述动力模块(3)包括驱动模块和电机，所述电机为直流无刷电机。
全文摘要
一种电动自行车防失控保护电路，包括转把、芯片、动力模块，所述动力模块的运转受芯片输出信号的控制，所述转把有三根输出线，分别是电源线VCC、信号线OUT和地线GND，所述芯片有两个输入端，分别是电源端VCC和速度端SPEED，其中转把的电源端与芯片的电源端相连，转把的信号线OUT与芯片的速度端SPEED相连，其特征在于，所述转把的地端接地并经电阻R123与芯片的速度端SPEED相连，所述电动自行车防失控保护电路另有一输入端VDD，经电阻R146与芯片的速度端SPEED相连。本发明具有电路构造简单、占用芯片端口少、造价低廉、编程简易、检测精确的优点。
文档编号B62K11/00GK102756653SQ20111010455
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者仇爱华, 喻竑杰, 夏业中, 杨颖子, 须斌 申请人:新安乃达驱动技术(上海)有限公司