专利名称：电动车控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种控制器，特别是涉及一种电动车控制器。
背景技术：
随着社会经济的飞速发展，人们对电动车的功能要求也越来越高，满足了人们代 步的欲望。现有技术中的有刷电机控制器，当控制电路发生各种故障时，例如以下情况PWM 调制芯片损坏、功率管击穿及其他电路故障造成导致电机持续失控，此时控制器对刹车信 号及PWM控制信号不予响应，电源电压直接施加于电机的两端，使电机高速运转，如果没有 关断电机电源或停止PWM输出的保护功能，必然会发生意外，对生产生活或人身安全造成 威胁。现有技术中的有刷电机控制器，控制电路仍存在以下问题1.当电源电压过低时，控制器仍然继续输出，这样会使部分直流电源(如铅蓄电 池、锂电池等)因过度放电而造成损害；2.当功率管中流过的电流随负载增加而增加直到超出功率管所能承受的最大电 流时，由于控制器没有保护电路导致功率管损坏；3.当继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击穿等情况 下，电源电压直接施加于电机两端，控制器对刹车信号及转把信号不予响应，造成电机失控 时，没有关断电机电源或停止PWM输出的保护功能；4.当由于人为原因、机械故障、电路故障等，形成转把不能复位的情况，造成电机 失控时，没有关断电机电源或停止PWM输出的保护功能；5.在功率管击穿，且击穿保护电路失效的前提下，继电器触点粘连，系统上电后在 没有转把输入时整车就开始动作，没有转把保护功能。6.整车系统在待机状态下放电电流大，造成电池组过度放电造成损害。7.当通过控制器给电源充电时，启动运行转把，控制器仍然继续输出，没有关断电 机电源或停止PWM输出的保护功能。8.功率管的栅极驱动缺少稳压电路，当驱动电路受到过压冲击事容易造成功率管 的损坏。9.功率管驱动电路的二极管转把速度慢，电路工作于高频率时容易击穿，击穿后 造成功率管驱动电路损坏，致使功率管热击穿。10.功率管保护电路在上电没有延时的前提下，容易误动作，造成误保护，整车系 统不能启动。11. PWM载波频率过高功率管在工作状态下效率低，致使充电电容纹波电流过大， 造成电容击穿，功率管损坏。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种具有防止电机失控功 能更安全可靠的电动车控制器。[0015]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是它包括有电 源接口、控制电路和电机信号接口 ；所述的控制电路包括用于检测电源电压是否达到放电下限的欠压保护电路、一个 用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测电路、一个用于提供PWM输出控制 信号的转把、一个用于检测转把是否在上电之前复位的转把失效保护电路，一个用于检测 功率管是否常开的功率管击穿检测电路、一个用于上电时保证各功能电路是否可靠上电的 上电时序保护电路，一个用于接收功率管击穿的信号和转把状态信号并决定控制器输出与 否的继电器，一个用于检测流经电机和电源电流的限流检测电路、一个用于调节电机电压 的PWM控制电路、一个功率管驱动电路、功率管稳压保护电路，一个功率管；在所述的电源 接口和电机信号接口之间依次连接所述的欠压保护电路、PWM控制电路、功率管驱动电路、 功率管和继电器，所述的限流检测电路连接在所述的PWM控制电路和电机信号接口之间， 所述的上电时序保护电路连接于所述的电源接口与功率管击穿检测电路之间，所述的功率 管稳压保护电路包含在功率管驱动电路中，用于功率管栅极驱动电压稳压保护，所述的功 率管击穿检测电路连接在所述的继电器和功率管之间，所述的转把失效保护电路连接在所 述继电器的控制电路上，充电状态检测电路与PWM控制电路连接；所述PWM控制电路由494芯片IC及其外围电路构成，所述芯片IC的13脚接地， 选择了芯片内部的两个三极管并联的工作方式，所述的两个三极管的发射极芯片IC的9脚 和10脚相连后接地，所述两个三极管的集电极即所述芯片IC的8脚和11脚相连后通过一 个电阻接入所述功率管驱动电路；芯片IC的9脚与可把载波频率控制在15-16. 5kHz的第 6电阻(R6) —端相连，第6电阻(R6)的另一端接地；所述欠压保护电路由第1三极管(Tl)、第33电阻(R33)、第32电阻(R32)、第31 电阻(R31)、第5电阻(R5)、第1稳压管(Zl)、第4 二极管(D4)组成，其中第33电阻(R33) 与第32电阻(R32)的一端连接到电源VCC上，第33电阻(R33)的另一端与第1稳压管(Zl) 的阴极相连，第32电阻(R32)的另一端与第4 二极管(D4)阳极和第1三极管(Tl)的集电 极连接，第1稳压管(Zl)的阳极与第1三极管(Tl)的基极和第31电阻(R31)的一端相连， 第31电阻(R31)的另一端与第1三极管(Tl)的发射极接地，第4 二极管(D4)的阴极通过 第5电阻(R5)接地；所述充电状态检测电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器和第13电 阻(R13)、第11电阻(Rll)、第9电容(C9)、第3 二极管(D3)组成，第13电阻(R13)的一 端接第3 二极管(D3)的阳极与充电信号输入端连接，第3 二极管(D3)的阴极与充电输出 的正极连接，第13电阻(R13)另一端接所述芯片IC的16脚和第11电阻(Rll)、第9电容 (C9)的一端，第11电阻(Rll)和第9电容(C9)的另一端接地，比较器的输出端接所述芯片 IC的第3脚；所述转把输入电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器、转把(J4)、第 9电阻(R9)、第10电阻(RlO)、第4电阻(R4)、第5电阻(R5)、第4电解电容(C4)组成，转 把的信号输入端和第9电阻(R9)的一端相连，转把的电源端接+5V，转把的地端接地，第9 电阻(R9)的另一端接芯片IC的15脚，第4电解电容(C4)的正极接第10电阻(RlO)的一 端，第10电阻(RlO)的另一端接地，第4电解电容(C4)的负极接所述芯片IC的第4脚及 第5电阻(R5)的一端，第5电阻(R5)的另一端接地，第4电阻(R4)的一端连接在所述芯片IC的3脚及芯片IC的15脚之间作为反馈电阻，比较器的输出端接芯片IC的第3脚；所述限流检测电路由芯片IC的1脚、2脚构成的另一比较器、康铜丝(RS)、第16 电阻(R16)、第3电阻(R3)、第1电阻(Rl)、第2电阻(R2)、第1电容(Cl)组成，所述康铜 丝(RS) —端接地，另一端接电机负极(M-)及第1电阻(R1)，第1电阻(Rl)的另一端接第 1电容(Cl)的一端和芯片IC的1脚，第1电容(Cl)的另一端接地，第16电阻(R16)的一 端接芯片IC的14脚，另一端接芯片IC的2脚及第3电阻(R3)，第2电阻(R2)连接在芯片 IC的2脚及芯片IC的1脚之间作为反馈电阻；所述转把失效保护电路由一个第2B比较器(U2B)和一个第5 二极管(D5)、四个电 阻，即第20电阻(R20)、第18电阻(R18)、第19电阻(R19)、第21电阻(R21)组成，所述第 5 二极管(D5)的负极接芯片IC的14脚，正极接第20电阻(R20)的一端，第20电阻(R20) 的另一端接第18电阻(R18)的一端及第2B比较器(U2B)的5脚，第21电阻(R21)的一端 接转把信号输入端，第21电阻(R21)的另一端接第2B比较器(U2B)的6脚，第2B比较器 (U2B)的7脚接第5三极管T5的基极，第19电阻(R19)的一端接第2B比较器(U2B)的7 脚，另一端接第2B比较器(U2B)的5脚，做为运放的反馈电阻；所述功率管击穿检测电路由第2A比较器(U2A)、第26电阻(R26)、第27电阻 (R27)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)组成，第26电阻(R26) —端与电源VCC连接，另 一端接第27电阻(R27)及第2A比较器(U2A)的3脚，第25电阻(R25)的一端接第1功率 管(VFl)的漏极，另一端接第2A比较器(U2A)的2脚及第24电阻(R24)的一端，第2A比较 器(U2A)的1脚接第5三极管(T5)的基极，第24电阻(R24)的另一端，与第27电阻(R27) 的一端接地；上电时序保护电路，由第36电阻(R36)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)，和 第12电容(C12)组成，其中第36电阻(R36)的一端与电源24V连接，另一端与第12电容 (C12)的正极连接，第12电容(C12)的负极与第25电阻(R25)、第24电阻(R24)、第2A比 较器(U2A)的2脚连接；所述功率管驱动电路由NPN第3三极管(T3)、PNP第2三极管(T2)、第4三极管 (T4)、第28电阻(R28)、第7电阻(R7)、第29电阻(R29)、第30电阻(R30)、第10电解电容 (ClO)和第6 二极管(D6)组成，第2三极管(T2)的发射极接第3三极管(T3)的集电极、 第6 二极管(D6)的负极、第28电阻(R28)的一端及第10电解电容(ClO)的正极，第2三 极管(T2)的基极接第28电阻(R28)的另一端及第7电阻(R7)的一端，第7电阻(R7)的 另一端接芯片IC的8脚，第6 二极管(D6)的正极接电源VCC，第2三极管(T2)的集电极 接第3三极管(T3)的基极、第4三极管(T4)的基极及第29电阻(R29)的一端，第29电阻 (R29)的另一端接第1功率管(VFl)的源极及第4三极管(T4)的集电极，第3三极管(T3) 的发射极接所述第4三极管(T4)的发射极及第30电阻(R30)的一端，第30电阻(R30)的 另一端接第1功率管(VFl)的栅极，第6 二极管(D6)为高快关速度的肖特基二极管；所述功率管稳压保护电路，由第2稳压管(Z2)组成，第2稳压管(Z2)的阴极与第 4三极管(T4)，第3三极管(T3)的基极、第35电阻(R35)、第29电阻(R29)的一端连接，第 2稳压管(Z2)的阳极与第4三极管(T4)的集电极，第29电阻(R29)的另一端连接；所述第1功率管(VFl)为N沟道增强型MOSFET ；所述电源为24V或36V直流电源。本实用新型还可以采用如下技术方案[0029]所述的控制电路还包括有一个用于保护整车的转把控制保护电路，所述的转把 控制保护电路连接于继电器控制回路中间；所述的转把控制保护电路包括有第38电阻 (R38)、第37电阻(R37)、第39电阻(R39)、第17电容(C17)、第7三极管(T7)和第6三极 管(T6)；第38电阻(R38) —端与转把保护输入端连接，第38电阻(R38)另一端与第39电 阻(R39)、第17电容(C17)和第7三极管(T7)基极连接，第39电阻(R39)另一端接地，第 17电容(C17)另一端接地，第7三极管(T7)发射极接地，第7三极管(T7)的集电极与第 37电阻(R37) —端连接，第37电阻(R37)另一端与第6三极管(T6)基极连接，第6三极管 (T6)集电极与继电器线圈(JDQ) —端连接，第6三极管(T6)发射极与电源VCC连接。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型通过PWM控制模块、功率管驱 动模块、功率管的共同工作，能够将直流电源调制成脉冲信号，并通过转把控制脉冲信号的 输出与否来控制电机的转动，由于设置有功率管击穿检测电路、转把状态检测电路，对电机 失控现象进行自动检测与保护，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路 损坏、功率管被击穿等故障产生的失控现象，从而实现对电机的更有效的控制。此外，还设 置有欠压保护电路实现电源电压到达放电下限附近时逐渐关闭控制器的输出从而避免电 源过放电。本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方1.由于设置了欠压保护电路，从而避免了因蓄电池过放电而造成的伤害；2.由于设置有功率管击穿检测电路、转把状态检测电路，对电机失控现象进行自 动检测与保护，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击 穿等故障产生的失控现象，从而实现对电机的更有效的控制。3.可以对电气故障进行自我诊断，这样就很好地解决了目前排除故障速度慢的问题。4.故障率低，且调试修改相对来说比较容易。
图1是本实用新型的电路方框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合 附图详细说明如下如图1所示，在电池组电源接口和电机信号接口之间依次连接有欠压保护电路、 PWM控制电路、功率管驱动电路、功率管和继电器，限流检测电路连接在PWM控制电路和电 机信号接口之间，上电时序保护电路连接于电源接口与功率管击穿检测电路之间，功率管 稳压保护电路包含在功率管驱动电路中，功率管击穿检测电路连接在继电器和功率管之 间，转把失效保护电路连接在继电器的控制电路上，充电状态检测电路与PWM控制电路连 接；转把控制保护电路连接于继电器的控制回路。如图2所示，PWM控制电路由494芯片IC及其外围电路构成，芯片IC的13脚接地，选择了芯片内部的两个三极管并联的工作方式，两个三极管的发射极芯片IC的9脚和 10脚相连后接地，两个三极管的集电极即芯片IC的8脚和11脚相连后通过一个电阻R7接 入功率管驱动电路；芯片IC的9脚与可把载波频率控制在15-16. 5kHz的电阻R6 —端相 连，电阻R6的另一端接地；PWM控制电路通过功率管驱动电路来驱动功率管VFl的打开与 关断，从而控制了电机的转动。PWM控制电路由电源电压检测电路、充电状态检测电路、转把 输入电路、限流检测电路四者同时控制。 欠压保护电路由三极管T1、电阻R33、电阻R32、电阻R31、电阻R5、稳压管Z1、二极 管D4组成，其中电阻R33与电阻R32的一端连接到电源VCC上，电阻R33的另一端与稳压 管Zl的阴极相连，电阻R32的另一端与二极管D4阳极和三极管Tl的集电极连接，稳压管 Zl的阳极与三极管Tl的基极和电阻R31的一端相连，电阻R31的另一端与三极管Tl的发 射极接地，二极管D4的阴极通过电阻R5接地；当电源电压VCC达到放电下限时，采样信号 大于参考电压，比较输出为高电平，则PWM输出截止，以达到保护部分直流电源(如铅蓄电 池、锂电池等)的目的。当电源电压高于放电下限电压时，此电路不起作用。充电状态检测电路由芯片IC的15脚、16脚构成的比较器和电阻R13、电阻Rl 1、电 容C9、二极管D3组成，电阻R13的一端接二极管D3的阳极与充电信号输入端连接，二极管 D3的阴极与充电输出的正极连接，电阻R13另一端接芯片IC的16脚和电阻R11、电容C9 的一端，电阻Rll和电容C9的另一端接地，比较器的输出端接所述芯片IC的第3脚；此电 路自动检测电池是否处于充电状态，当电池充电时，R13和Rll的分压大于R9和RlO的分 压，比较器的输出为高电平，PWM输出截止，从而起到了充电保护的作用，也就是说充电过程 中电机不会失控。转把输入电路由芯片IC的15脚、16脚构成的比较器、转把J4、电阻R9、电阻R10、 电阻R4、电阻R5、电解电容C4组成，转把的信号输入端和电阻R9的一端相连，转把的电源 端接+5V，转把的地端接地，电阻R9的另一端接芯片IC的15脚，电解电容C4的正极接电阻 RlO的一端，电阻RlO的另一端接地，电解电容C4的负极接芯片IC的第4脚及电阻R5的 一端，电阻R5的另一端接地，电阻R4的一端连接在芯片IC的3脚及芯片IC的15脚之间 作为反馈电阻，比较器的输出端接芯片IC的第3脚；其中R9和RlO分压作为PWM输出控制 信号，当转把输出信号时，R9、R10的分压大于IC的16脚的基准电压，有PWM输出，另夕hC4 通过R5慢慢放电，使死区慢慢变小，电机缓缓起动。限流检测电路由芯片IC的1脚、2脚构成的另一比较器、康铜丝RS、电阻R16、电 阻R3、电阻R1、电阻R2、电容Cl组成，康铜丝RS —端接地，另一端接电机负极(M-)及电阻 Rl,电阻Rl的另一端接电容Cl的一端和芯片IC的1脚，电容Cl的另一端接地，电阻R16 的一端接芯片IC的14脚，另一端接芯片IC的2脚及电阻R3，电阻R2连接在芯片IC的2 脚及芯片IC的1脚之间作为反馈电阻；其中电机在康铜丝RS上产生的压降作为限流采样 信号，当流过功率管VFl的电流因电机负载增加而增加时，经IC的1脚和2脚构成的放大 器的作用，芯片IC就会自动减少PWM输出，从而将电流限制在设定值之内，这样就保护了功 率管VF1，使功率管VFl不会因为长时间在过流状态下工作而烧毁，同时也保护了电机。转把失效保护电路由一个比较器U2B和一个二极管D5、四个电阻，电阻R20、电阻 R18、电阻R19、电阻R21组成，二极管D5的负极接芯片IC的14脚，正极接电阻R20的一端， 电阻R20的另一端接电阻R18的一端及比较器U2B的5脚，电阻R21的一端接转把信号输入端，电阻R21的另一端接比较器U2B的6脚，比较器U2B的7脚接三极管T5的基极，电阻 R19的一端接比较器U2B的7脚，另一端接比较器U2B的5脚，做为运放的反馈电阻；其中 R18和R20分压作为转把状态采样信号，在上电的瞬间，PWM输出控制信号比基准信号更早 加在LM393的6脚上，且电压值大于基准信号，此时LM393比较器U2B的7脚输出低电平， T5不打开，继电器JDQ不吸合，电源与电机间被隔离，电机不转，这样就可以有效避免由于 人为原因、机械故障、电路故障等导致转把不能复位，造成电机失控的问题。功率管击穿检测电路由比较器U2A、电阻R26、电阻R27、电阻R25、电阻R24组成， 电阻R26 —端与电源VCC连接，另一端接电阻R27及比较器U2A的3脚，电阻R25的一端接 功率管VFl的漏极，另一端接比较器U2A的2脚及电阻R24的一端，比较器U2A的1脚接三 极管T5的基极，电阻R24的另一端与电阻R27的一端接地；其中R26和R27分压为比较器 提供参考电压，R25和R24分压作为功率管击穿状态采样信号，当功率管VFl由于芯片IC损 坏、驱动电路损坏或功率管VFl本身击穿而常开时，使得LM393比较器U2A的2脚电压大于 3脚，1脚输出为低，三极管T5关断，继电器JDQ将转把打开，电源和电机被隔离，这样就避 免了因功率管VFl击穿导致的电机失控。继电器JDQ周围有三极管T5、电阻R22、R23、二极管D7和功率管VF2。继电器JDQ 线圈一端接工作电源VCC，另一端接T5的集电极，T5的发射极接地，T5的基极接R23的一 端，R23的另一端接R22的一端，R22的另一端接VCC，转把失效保护电路和功率管击穿检测 电路的输出信号加在T5的基极上，二极管D7并联在继电器JDQ线圈的两端，继电器JDQ的 常开触点的一端接功率管VF2的漏极，另一端接VCC，外部控制信号加在三极管T5的基极通 过控制三极管T5的打开与关断来间接控制继电器JDQ的转把，以起到隔离电源和电机的作 用，有效控制由于各种因素造成的电机失控。上电时序保护电路，由电阻R36、电阻R25、电阻R24，C12组成，其中电阻R36的一 端与电源24V连接，另一端与电容C12的正极连接，电容C12的负极与电阻R25、电阻R24、 比较器U2A的2脚连接。功率管驱动电路由NPN三极管T3、PNP三极管T2、三极管T4、电阻R28、电阻R7、 电阻R29、电阻R30、电解电容ClO和二极管D6组成，三极管T2的发射极接三极管T3的集 电极、二极管D6的负极、电阻R28的一端及电解电容ClO的正极，三极管T2的基极接电阻 R28的另一端及电阻R7的一端，电阻R7的另一端接芯片IC的8脚，二极管D6的正极接电 源VCC，三极管T2的集电极接三极管T3的基极、三极管T4的基极及电阻R29的一端，电阻 R29的另一端接功率管VFl的源极及三极管T4的集电极，三极管T3的发射极接三极管T4 的发射极及电阻R30的一端，电阻R30的另一端接功率管VFl的栅极，二极管D6为高快关 速度的肖特基二极管；由于芯片IC在输出PWM时有一个死区特性，不会出现全导通情况，利 用该特性，当芯片IC停止输出时，三极管T2、T3都不打开，功率管VF2也不打开，电容ClO 负极相当于接地，VCC通过二极管D6向电容ClO充电，由于二极管D6反偏，电容ClO正极 电压将高于电源电压，当芯片IC有输出时，三极管T2、T3打开，高压加在功率管VF2的栅极 上，功率管VF2导通，源极电压迅速升高，同时电容ClO放电，当芯片IC再次停止输出时，电 容ClO负极再次接地，电容ClO再次进入充电过程，如此反复，可使电机持续转动。功率管稳压保护电路，由稳压管Ζ2组成，稳压管Ζ2的阴极与三极管Τ4，三极管Τ3 的基极、电阻R35、电阻R29的一端连接，稳压管Ζ2的阳极与三极管Τ4的集电极，电阻R29的另一端连接；功率管VFl为N沟道增强型MOSFET ；电源为24V或36V直流电源。转把控制保护电路包括有电阻R38、电阻R37、电阻R39、电容C17、三极管T7和三 极管T6 ；电阻R38 —端与转把保护输入端连接，电阻R38另一端与电阻R39、电容C17和三 极管T7基极连接，电阻R39另一端接地，电容C17另一端接地，三极管T7发射极接地，三极 管T7的集电极与电阻R37 —端连接，电阻R37另一端与三极管T6基极连接，三极管T6集 电极与继电器JDQ线圈一端连接，三极管T6发射极与电源VCC连接。当转把转把闭合时， 三极管T7和T6导通，继电器JDQ线圈得电吸合，电机与正极连接电源回路，电机工作。当 转把复位，转把转把断开，三极管T7和T6截止，继电器JDQ断开，电机停止工作。
权利要求一种电动车控制器，它包括有电源接口、控制电路和电机信号接口，其特征是所述的控制电路包括用于检测电源电压是否达到放电下限的欠压保护电路、一个用于在运行之前检测电池是否正在充电的充电状态检测电路、一个用于提供PWM输出控制信号的转把、一个用于检测转把是否在上电之前复位的转把失效保护电路，一个用于检测功率管是否常开的功率管击穿检测电路、一个用于上电时保证各功能电路是否可靠上电的上电时序保护电路，一个用于接收功率管击穿的信号和转把状态信号并决定控制器输出与否的继电器，一个用于检测流经电机和电源电流的限流检测电路、一个用于调节电机电压的PWM控制电路、一个功率管驱动电路、功率管稳压保护电路，一个功率管；在所述的电源接口和电机信号接口之间依次连接所述的欠压保护电路、PWM控制电路、功率管驱动电路、功率管和继电器，所述的限流检测电路连接在所述的PWM控制电路和电机信号接口之间，所述的上电时序保护电路连接于所述的电源接口与功率管击穿检测电路之间，所述的功率管稳压保护电路包含在功率管驱动电路中，用于功率管栅极驱动电压稳压保护，所述的功率管击穿检测电路连接在所述的继电器和功率管之间，所述的转把失效保护电路连接在所述继电器的控制电路上，充电状态检测电路与PWM控制电路连接；所述PWM控制电路由494芯片IC及其外围电路构成，所述芯片IC的13脚接地，选择了芯片内部的两个三极管并联的工作方式，所述的两个三极管的发射极芯片IC的9脚和10脚相连后接地，所述两个三极管的集电极即所述芯片IC的8脚和11脚相连后通过一个电阻接入所述功率管驱动电路；芯片IC的9脚与可把载波频率控制在15 16.5kHz的第6电阻(R6)一端相连，第6电阻(R6)的另一端接地；所述欠压保护电路由第1三极管(T1)、第33电阻(R33)、第32电阻(R32)、第31电阻(R31)、第5电阻(R5)、第1稳压管(Z1)、第4二极管(D4)组成，其中第33电阻(R33)与第32电阻(R32)的一端连接到电源VCC上，第33电阻(R33)的另一端与第1稳压管(Z1)的阴极相连，第32电阻(R32)的另一端与第4二极管(D4)阳极和第1三极管(T1)的集电极连接，第1稳压管(Z1)的阳极与第1三极管(T1)的基极和第31电阻(R31)的一端相连，第31电阻(R31)的另一端与第1三极管(T1)的发射极接地，第4二极管(D4)的阴极通过第5电阻(R5)接地；所述充电状态检测电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器和第13电阻(R13)、第11电阻(R11)、第9电容(C9)、第3二极管(D3)组成，第13电阻(R13)的一端接第3二极管(D3)的阳极与充电信号输入端连接，第3二极管(D3)的阴极与充电输出的正极连接，第13电阻(R13)另一端接所述芯片IC的16脚和第11电阻(R11)、第9电容(C9)的一端，第11电阻(R11)和第9电容(C9)的另一端接地，比较器的输出端接所述芯片IC的第3脚；所述转把输入电路由所述芯片IC的15脚、16脚构成的所述比较器、转把(J4)、第9电阻(R9)、第10电阻(R10)、第4电阻(R4)、第5电阻(R5)、第4电解电容(C4)组成，转把的信号输入端和第9电阻(R9)的一端相连，转把的电源端接+5V，转把的地端接地，第9电阻(R9)的另一端接芯片IC的15脚，第4电解电容C4的正极接第10电阻R10的一端，第10电阻(R10)的另一端接地，第4电解电容(C4)的负极接所述芯片IC的第4脚及第5电阻(R5)的一端，第5电阻(R5)的另一端接地，第4电阻(R4)的一端连接在所述芯片IC的3脚及芯片IC的15脚之间作为反馈电阻，比较器的输出端接芯片IC的第3脚；所述限流检测电路由芯片IC的1脚、2脚构成的另一比较器、康铜丝(RS)、第16电阻(R16)、第3电阻(R3)、第1电阻(R1)、第2电阻(R2)、第1电容(C1)组成，所述康铜丝(RS)一端接地，另一端接电机负极(M )及第1电阻(R1)，第1电阻(R1)的另一端接第1电容(C1)的一端和芯片IC的1脚，第1电容(C1)的另一端接地，第16电阻(R16)的一端接芯片IC的14脚，另一端接芯片IC的2脚及第3电阻(R3)，第2电阻(R2)连接在芯片IC的2脚及芯片IC的1脚之间作为反馈电阻；所述转把失效保护电路由一个第2B比较器(U2B)和一个第5二极管(D5)、四个电阻，即第20电阻(R20)、第18电阻(R18)、第19电阻(R19)、第21电阻(R21)组成，所述第5二极管(D5)的负极接芯片IC的14脚，正极接第20电阻(R20)的一端，第20电阻(R20)的另一端接第18电阻(R18)的一端及第2B比较器(U2B)的5脚，第21电阻(R21)的一端接转把信号输入端，第21电阻(R21)的另一端接第2B比较器(U2B)的6脚，第2B比较器(U2B)的7脚接第5三极管T5的基极，第19电阻(R19)的一端接第2B比较器(U2B)的7脚，另一端接第2B比较器(U2B)的5脚，做为运放的反馈电阻；所述功率管击穿检测电路由第2A比较器(U2A)、第26电阻(R26)、第27电阻(R27)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)组成，第26电阻(R26)一端与电源VCC连接，另一端接第27电阻(R27)及第2A比较器(U2A)的3脚，第25电阻(R25)的一端接第1功率管(VF1)的漏极，另一端接第2A比较器(U2A)的2脚及第24电阻(R24)的一端，第2A比较器(U2A)的1脚接第5三极管(T5)的基极，第24电阻(R24)的另一端，与第27电阻(R27)的一端接地；上电时序保护电路，由第36电阻(R36)、第25电阻(R25)、第24电阻(R24)，和第12电容(C12)组成，其中第36电阻(R36)的一端与电源24V连接，另一端与第12电容(C12)的正极连接，第12电容(C 12)的负极与第25电阻(R25)、第24电阻(R24)、第2A比较器(U2A)的2脚连接；所述功率管驱动电路由NPN第3三极管(T3)、PNP第2三极管(T2)、第4三极管(T4)、第28电阻(R28)、第7电阻(R7)、第29电阻(R29)、第30电阻(R30)、第10电解电容(C10)和第6二极管(D6)组成，第2三极管(T2)的发射极接第3三极管(T3)的集电极、第6二极管(D6)的负极、第28电阻(R28)的一端及第10电解电容(C10)的正极，第2三极管(T2)的基极接第28电阻(R28)的另一端及第7电阻(R7)的一端，第7电阻(R7)的另一端接芯片IC的8脚，第6二极管(D6)的正极接电源VCC，第2三极管(T2)的集电极接第3三极管(T3)的基极、第4三极管(T4)的基极及第29电阻(R29)的一端，第29电阻(R29)的另一端接第1功率管(VF1)的源极及第4三极管(T4)的集电极，第3三极管(T3)的发射极接所述第4三极管(T4)的发射极及第30电阻(R30)的一端，第30电阻(R30)的另一端接第1功率管(VF1)的栅极，第6二极管(D6)为高快关速度的肖特基二极管；所述功率管稳压保护电路，由第2稳压管(Z2)组成，第2稳压管(Z2)的阴极与第4三极管(T4)，第3三极管(T3)的基极、第35电阻(R35)、第29电阻(R29)的一端连接，第2稳压管(Z2)的阳极与第4三极管(T4)的集电极，第29电阻(R29)的另一端连接；所述第1功率管(VFI)为N沟道增强型MOSFET；所述电源为24V或36V直流电源。
2.根据权利要求1所述的电动车控制器，其特征是所述的控制电路还包括有一个用 于保护整车的转把控制保护电路，所述的转把控制保护电路连接于继电器控制回路中间；所述的转把控制保护电路包括有第38电阻(R38)、第37电阻(R37)、第39电阻(R39)、第17 电容(C17)、第7三极管(T7)和第6三极管(T6)；第38电阻(R38) —端与转把保护输入端 连接，第38电阻(R38)另一端与第39电阻(R39)、第17电容(C17)和第7三极管(T7)基 极连接，第39电阻(R39)另一端接地，第17电容(C17)另一端接地，第7三极管(T7)发射 极接地，第7三极管(T7)的集电极与第37电阻(R37) —端连接，第37电阻(R37)另一端 与第6三极管(T6)基极连接，第6三极管(T6)集电极与继电器线圈(JDQ) —端连接，第6 三极管(T6)发射极与电源VCC连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电动车控制器。它包括有电源接口、控制电路和电机信号接口；控制电路包括一个欠压保护电路、一个充电状态检测电路、一个转把输入电路、一个转把失效保护电路，一个功率管击穿检测电路、一个上电时序保护电路，一个继电器，一个电流的限流检测电路、一个PWM控制电路、一个功率管驱动电路、功率管稳压保护电路和一个功率管。由于设有欠压保护电路，避免了因蓄电池过放电造成的伤害；由于设有功率管击穿检测和转把状态检测电路，避免了因继电器粘连、PWM调制芯片损坏、功率管驱动电路损坏、功率管被击穿故障产生的失控，可对电机更有效的控制。并可对电气故障自我诊断，解决了排除故障速度慢问题故障率低，调试修改较容易。
文档编号H02P7/29GK201656890SQ20102011209
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者张树全, 陈鹏 申请人:天津市松正电动科技有限公司