专利名称：电动汽车加速控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车，具体涉及它的加速控制器。
背景技术：
电动汽车加速控制器用于控制行车速度，驾员根据自身需要，给出加速信号，由加 速控制器处理该信号，向电动机的电流开关输出控制信号，控制其电流，实现对行车速度的 控制。加速控制器的响应速度、可靠性对汽车安全至关重要。目前，电动汽车加速控制器的主控器都采用DSP芯片，该芯片是个中央处理器，除 了处理加速信号外，也处理汽车的其它检测、控制信号，如电池充电控制，电机过流、欠压保 护、能量回馈、过热保护等，其缺点是-DSP芯片只能使用高级语言编程，程序周期长，运行一遍指令周期约需50-70微 秒，响应较慢，汽车安全性差。-装配工艺性较差，需要配置价格昂贵的贴片机等专用设备，才能将芯片焊接在电 路板上，生产企业的加工成本高。-焊后无法拆卸更换，当芯片损坏时，整个电路板都得报废，车主的维修费用高。-该芯片虽然功能强大，但价格高，且有些功能电动汽车并不使用，因而不经济。
发明内容本实用新型的目的，是提供一种没有上述缺点的电动汽车加速控制器，其技术解 决方案是一种电动汽车加速控制器，包括电动机速度检测装置、电动机电流开关、加速信号 发生器、主控器，所述主控器将加速信号与电动机速度信号进行比较运算，向电动机电流开 关输出控制信号，实现对行车速度的控制；所述主控器采用两个高速八位单片机A、B，相互 连接，共同处理汽车的各种检测、控制信号，其中单片机A用于处理功能状态信号，单片机B 处理驱动信号。所述单片机A、B选用型号C8051F310。所述电动机速度检测装置是数字式光电角速度传感器，具有探头和编码器，该传 感器的探头对应电动汽车驱动电机主轴，检测电机主轴的旋转速度，将旋转速度信号转换 成电信号，输入编码器，由编码器将该电信号转换成数字信号，所述传感器的输出端后置有 倍频电路，由倍频电路将该传感器输出的数字信号的频率成倍放大。所述加速信号发生器具有电阻式加速电路或霍尔式加速电路，所述主控器具有电 阻式加速信号处理模块和霍尔式加速信号处理模块；在加速器和主控器之间，设有加速电 路识别电路和加速信号处理选择电路；识别电路对加速器中的加速电路类别进行识别，向 信号处理选择电路输出识别信号，选择电路根据识别信号选择相应的信号处理模块，由该 信号处理模块处理加速电路输入的信号。所述电动机电流开关，每一相电流开关由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开 关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一 MOS管的栅极提供驱 动信号；所述电流输入或输出开关的MOS管呈圆周或半圆周均勻分布，其栅极朝向圆心，通 过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相 同。本实用新型的技术效果单片机用低级语言编程，程序周期短，运行一遍指令周期约需15微秒左右，与DSP 芯片相比，运算速度提高三倍以上，加速控制的灵敏性、相应速度大幅度提高，汽车安全有 了保证。同时，单片机的管脚焊接容易，无需配置贴片机，降低了生产企业的装备投资；单片 机损坏后可以更换，不必报废电路板，且单片机价格低，降低了车主的经济负担。
图1是电动汽车加速控制器电路框图。图2是单片机A、B的管脚接线图。图3是电动机电流开关MOS管的一种空间位置布置图。图4是电动机电流开关MOS管的另一种空间位置布置图。图5是一种加速信号发生器与主控器的电路框图。图6是另一种加速信号发生器与主控器的电路框图。图7是图6中模拟识别电路图。
具体实施方式
参见图1，本电动汽车加速控制器主要由电动机速度检测装置2、电动机电流开关 3、加速信号发生器5和主控器4组成。本实用新型的特点是，主控器4采用两个高速八位单片机A、B，相互连接，共同处 理汽车的各种检测、控制信号，单片机A用于处理功能状态信号，单片机B处理驱动信号，由 于单片机用低级语言编程，程序周期短，运行一遍指令周期约需15微秒左右，与DSP芯片相 比，运算速度提高三倍以上，加速控制的灵敏性大幅度提高。上述技术手段使汽车安全有了保证。同时，单片机的管脚焊接容易，无需配置贴片 机，降低了生产企业的装备投资；单片机损坏后可以更换，不必报废电路板，且单片机价格 低，降低了车主的经济负担。图2是单片机A、B的管脚接线图，其中，单片机A的AF1-AF8分别对应连接单片机 B的BF1-BF8，加速信号接单片机A的3、4、5、6脚，21-26分别接驱动电路(三相)正负电源 开关，8接光电编码器信号，9接电阻式加速器识别电路，10接霍尔式加速器识别电路，29接 3. 3V电源，1接运行电路，32接初始化就绪电路，31接初始化放电电路；单片机B 11-18对 应接单片机A 11-18，26接72V电源，25接12V电源，24接直流接触器，19-21分别稳压驱动 电源3. 3V，22接加速器信号，23接点火开关，32接结束放电电路，31接接结(关机)电路， 30接运行电路，28、29接14V电源，27接72V电源。电动机速度检测装置2，采用数字式光电角速度传感器，其结构由传感头21、编码 器22、倍频电路23组成，其中，在编码器22后置倍频电路23是本实用新型的一项创新。传感头21对应电动汽车驱动电机主轴，检测电机主轴的旋转速度，将旋转速度信号转换成电 信号，输入编码器22，由编码器22将该电信号转换成脉冲数字信号，再由倍频电路23将数 字信号的计数脉冲频率成倍放大。这样，用低分辨率的廉价传感器，即可获得昂贵的高分辨 率传感器同等的技术效果，从而降低成本。电动机电流开关3是一种电子开关，布置在三相逆变器与电动机之间，用于向电 动机供电，每一相电流开关由两组反向并联的MOS管31及其驱动电路32构成电流输入和 输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数 量相同的多只并联连接的MOS管，驱动电路32向每一 MOS管的栅极提供驱动信号。本实用 新型在MOS管的空间布置做了改进，参见图3、图4，即电流输入或输出开关的MOS管呈圆周 或半圆周均勻分布，其栅极朝向圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线， 呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。这样，可解决两个问题，一是并联连接的MOS管 的同步性问题，增强了 MOS管自身的安全性，不易烧毁；二是各MOS管的管间电抗平衡，感生 电势小，不会干扰MOS管驱动信号，可确保电流开关正常工作。加速信号发生器5包括电子油门51、霍尔式加速电路52或电阻式加速电路53，由 于汽车配置霍尔式加速电路还是电阻式加速电路完全是随机的，而主控器4只有一个加速 器接口，只能根据其中一种配置相应的控制电路，没有通用性。为此，本实用新型做了改进， 参见图5，即主控器4软件编程时，编有两种加速信号处理程序，一种处理霍尔式加速信号， 另一种处理电阻式加速信号，并编有加速信号识别和处理程序选择程序，这样，无论汽车配 的哪种加速电路，主控器都能处理。当然，加速信号识别和处理程序选择功能也可通过硬件 模拟电路来实现，如图6、图7所示。
权利要求一种电动汽车加速控制器，包括电动机速度检测装置、电动机电流开关、加速信号发生器、主控器，所述主控器将加速信号与电动机速度信号进行比较运算，向电动机电流开关输出控制信号，实现对行车速度的控制；其特征在于，所述主控器采用两个高速八位单片机A、B，相互连接，共同处理汽车的各种检测、控制信号，其中单片机A用于处理功能状态信号，单片机B用于处理驱动信号。
2.根据权利要求1所述的电动汽车加速控制器，其特征在于，所述单片机A、B选用型 号 C8051F310。
3.根据权利要求1所述的电动汽车加速控制器，其特征在于，所述电动机速度检测装 置是数字式光电角速度传感器，具有探头和编码器，该传感器的探头对应电动汽车驱动电 机主轴，检测电机主轴的旋转速度，将旋转速度信号转换成电信号，输入编码器，由编码器 将该电信号转换成数字信号，所述传感器的输出端后置有倍频电路，由倍频电路将该传感 器输出的数字信号的频率成倍放大。
4.根据权利要求1所述的电动汽车加速控制器，其特征在于，所述加速信号发生器具 有电阻式加速电路或霍尔式加速电路，所述主控器具有电阻式加速信号处理模块和霍尔式 加速信号处理模块；在加速器和主控器之间，设有加速电路识别电路和加速信号处理选择 电路；识别电路对加速器中的加速电路类别进行识别，向信号处理选择电路输出识别信号， 选择电路根据识别信号选择相应的信号处理模块，由该信号处理模块处理加速电路输入的 信号。
5.根据权利要求1所述的电动汽车加速控制器，其特征在于，所述电动机电流开关，每 一相电流开关由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于 导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连 接的MOS管，所述驱动电路向每一 MOS管的栅极提供驱动信号；所述电流输入或输出开关的 MOS管呈圆周或半圆周均勻分布，其栅极朝向圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心， 弓丨线是直线，呈辐射状，所有弓I线都在半径上，长度相同。
专利摘要本实用新型公开了一种电动汽车加速控制器，包括电动机速度检测装置、电动机电流开关、加速信号发生器、主控器，所述主控器将加速信号与电动机速度信号进行比较运算，向电动机电流开关输出控制信号，实现对行车速度的控制；所述主控器采用两个高速八位单片机A、B，相互连接，共同处理汽车的各种检测、控制信号，其中单片机A用于处理功能状态信号，单片机B处理驱动信号。优点是，其它检测、控制单元电路对加速电路的干扰很小，加速控制的响应速度快，单片机的管脚焊接容易，无需配置贴片机，单片机损坏后可以更换，不必报废电路板，且单片机价格低，降低了车主的经济负担。
文档编号B60L15/18GK201677759SQ201020172858
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者杨建文, 黄世忠 申请人:乐山华发电子科技股份有限公司