方程式电动赛车制动可靠性控制装置的制作方法

文档序号:15222462发布日期:2018-08-21 17:38阅读:1295来源:国知局

本实用新型属于新能源汽车制动控制装置技术领域,涉及一种方程式电动赛车制动可靠性控制装置。



背景技术:

现有的方程式电动赛车制动系统中,仅当踩下制动踏板,加速踏板行程超过5%时,高压系统断电,如果制动踏板开关损坏,则没有其他的方式可以进行制动,这样的制动方式会使车辆存在安全隐患,现有技术中,当制动踏板开关失效后,在踩制动踏板并同时踩下加速踏板时,电机仍有功率输出,加速了刹车系统的磨损,更会损坏电机控制器及电机。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种方程式电动赛车制动可靠性控制装置,解决了现有的制动方式存在危险、可靠性差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是,一种方程式电动赛车制动可靠性控制装置,包括制动踏板位置传感器、电流传感器、继电器、稳压电路、比较器、与门芯片、或门芯片、延时电路、继电器驱动电路及基准电压调节电路,所述制动踏板位置传感器与电流传感器共同和比较器电连接,所述比较器、与门芯片、或门芯片及继电器驱动电路顺次电连接,所述稳压电路分别与比较器、与门芯片及或门芯片电连接,所述延时电路分别与比较器和与门芯片电连接,所述继电器驱动电路通过继电器开关接口与继电器电连接,所述稳压电路与继电器开关接口电连接,所述基准电压调节电路与比较器电连接,所述比较器还与或门芯片电连接。

优选地,所述制动踏板位置传感器通过制动踏板位置传感器接口与比较器电连接。

优选地,所述电流传感器通过电流传感器接口与比较器电连接。

优选地,所述稳压电路选用7805集成稳压器。

优选地,所述比较器选用LM324比较器或LM124比较器。

优选地,所述与门芯片选用74HC08与与门芯片或74LS08与与门芯片。

优选地,所述或门芯片选用74HC32或门芯片或74LS32或门芯片。

本实用新型的有益效果是,能够可靠实现方程式电动赛车高压继电器在冲突时断电,无智能控制芯片,电路板全铺地,全铝壳体,抗干扰能力强,金属航空插头对接,拆装方便,防水处理,自身可靠性高,极大的保证了电动车行车和成员的安全。

附图说明

图1是本实用新型功能模块图;

图2是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参考本实用新型功能模块图图1所示,该控制装置包括制动踏板位置传感器1、电流传感器2、继电器3、稳压电路4、比较器5、与门芯片6、或门芯片7、延时电路8、继电器驱动电路9及基准电压调节电路10,所述制动踏板位置传感器1与电流传感器2共同和比较器5电连接,所述比较器5、与门芯片6、或门芯片7及继电器驱动电路9顺次电连接,所述稳压电路4分别与比较器5、与门芯片6及或门芯片7电连接,所述延时电路8分别与比较器5和与门芯片6电连接,所述继电器驱动电路9通过继电器开关接口31与继电器3电连接,所述稳压电路4与继电器开关接口31电连接,所述基准电压调节电路10与比较器5电连接,所述比较器5还与或门芯片7电连接。

其中,制动踏板位置传感器1通过制动踏板位置传感器接口11与比较器5电连接。

电流传感器2通过电流传感器接口21与比较器5电连接。

稳压电路4选用7805集成稳压器。

比较器5选用LM324比较器或LM124比较器。

与门芯片6选用74HC08与与门芯片或74LS08与与门芯片。

或门芯片7选用74HC32或门芯片或74LS32或门芯片。

在本实施例中,稳压电路4选用7805集成稳压器,可以将输入的12V电压直接降成5V电压给LM324比较器5、74HC08与与门芯片6和74HC32或门芯片7三个芯片供电,能将12V电压降低为5V的器件或电路都可以代替7805。在图2中,S1为系统与外设的接口,提供的12V电源通过U1降压稳压,由C2、C3、C4、C5滤波后供系统工作。

其中,如图2所示,J1为制动踏板位置传感器接口11,信号线连接LM324比较器5的3号脚、6号脚和10号脚,电位计RP2与电阻R3组成分压电路,由DUIBI1点连接至LM324比较器5的2号脚,提供可调的信号低超程基准电压,电位计RP3与电阻R4组成分压电路,由DUIBI2点连接至LM324比较器5的5号脚,提供可调的信号高超程基准电压,电位计RP5与电阻R8组成分压电路,由DUIBI3点连接至LM324比较器5的10号脚,提供可调的信号超设定值动作时的基准电压;以上分压电路是基准电压调节电路10的一部分。

其中,如图2所示,S3为电流传感器接口21,信号线连接LM324比较器5的12号脚,电位计RP4与电阻R9组成分压电路,分压点连接至LM324比较器5的13号脚,提供可调的信号超设定值动作时的基准电压;以上分压电路是基准电压调节电路10的一部分。

其中,如图2所示,LM324比较器5的1、7号脚连接或门芯片7的1、2号脚,LM324比较器5的8、14号脚连接与与门芯片6的1、2号脚,LED1和R5串联接至与与门芯片6的1号脚,显示制动踏板位置传感器1的工作状态,LED2和R6串联接至与与门芯片6的2号脚,显示电流传感器2的工作状态。

其中,如图2所示,与与门芯片6的3号脚与4号脚相连,然后给由电位计RP1和电容C6串联组成的时间可调延时电路8供电,启动延时,电位计RP1和电容C6的串联连接点接至与与门芯片6的5号脚。

其中,如图2所示,与与门芯片6的6号脚连接至或门芯片7的5号脚,或门芯片7的3、4号脚相连接,从或门芯片7的6号脚送出控制信号给继电器驱动电路9。

其中,如图2所示,晶闸管Q1控制继电器U5的线圈,二极管D1与继电器U5并联来保护晶闸管Q1,LED3与R10串联后并联在二极管D1两端,显示继电器U5的工作状态。Q1、U5、D1、LED3、R7和R10共同组成了继电器驱动电路9。

本实用新型装置的外壳采用全铝壳体,可安装两个插接器,一个是七芯的,其中,2芯为12V供电,2芯为内部继电器开关,3芯接制动踏板位置传感器1,另一个是三芯的接电流传感器2。

在本实施例中,制动踏板位置传感器1选用电阻式制动踏板位置传感器,与制动踏板位置传感器接口11连接,选用单电源12V霍尔式电流传感器测电流,无需破母线。测量出用力制动且车轮不抱死时制动踏板位置传感器1输出的电压信号,再调整比较电压信号与之相同,使得用力制动时比较器5输出为高电平;计算出输入电机控制器的功率为5kW时对应的电流值,再计算与此对应的电流传感器2的输出电压信号,调整比较电压信号与之相同,使得功率输出为5kW时比较器5输出为高电平;当这两个高电平都满足时认为系统有冲突,启动延时电路8,延时时间到后冲突的两个高电平还存在,启动继电器驱动电路9驱动高压继电器供电线上的继电器3动作,断掉高压电。

在其它实施例中,制动踏板位置传感器1还可选用带复位的电阻式传感器,装置设计有一个1kΩ的上拉电阻和一个1kΩ的下拉电阻,其信号线接在LM324比较器5的同向输入端,假设用力制动且车轮不抱死时的信号为1.8V,则调整电位计,使得反向输入端的基准比较电压信号也为1.8V,该电路是一个10kΩ的电阻和一个20kΩ电位计串联组成的分压电路;用力制动时制动位置信号只要高于1.8V,则对应的比较器5输出高电平。

在本实施例中,电流传感器2选用200A量程的霍尔式电流传感器,无电流时输出电压信号为2.5V,电池放电时其输出电压信号高于2.5V,电池充电时其输出电压信号低于2.5V,呈线性变化。将该信号线接LM324比较器5内部的第四个运算放大器的同向输入端;如果电源电压为320V,经过计算,5kW对应的电流值为15.625A,对应的信号电压为2.66V;调整电位计,使得反向输入端的基准比较电压信号也为2.66V;电池输入到电机控制器的功率只要高于5kW,则对应的LM324比较器5输出高电平。

当这两个高电平都出现时,认为系统冲突,继电器即将动作,观察继电器3的吸合时间,该时间可通过调整延时电路8中的电位计来实现。

本实用新型的装置采用了非编程控制的电路,功能为当用力踩制动但车轮不抱死,并且电池传给电机控制器的功率为5kW,时间超过0.5s时即认为有冲突,该装置断开高压继电器,在制动踏板上安装了制动踏板位置传感器,保留有制动开关,增强了电动汽车制动可靠性。本实用新型采用电阻与电位计串联分压的形式实现对比基准信号的可调,制动踏板位置传感器采用带复位的电位计式旋转型位置传感器,电流传感器采用12V单电压霍尔式传感器,各传感器的信号和基准信号进行比较,同时满足动作条件时启动电容充放电原理的延时电路,时间到后还满足动作条件,则控制晶闸管驱动电路来激活断电继电器,断开高压继电器的供电,该装置自身重新供电后才可复位。

该装置可实现高压断开动作时电机功率阀值的调整、高压断开动作时制动位置的调整、高压断开动作时间的调整;该装置还具有故障保护功能,当制动踏板位置传感器电源线断路、接地线断路、信号线断路、信号线对电源短路或对地短路时,该装置都能瞬间动作,进而断掉高压继电器供电来断开高压电,更好的保证了车辆和乘员安全。

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