电机驱动电路的制作方法

文档序号:25228302发布日期:2021-05-28 14:33阅读:153来源:国知局
电机驱动电路的制作方法

本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种电机驱动电路。



背景技术:

现代汽车发展趋于舒适化驾乘。汽车座椅作为汽车一个重要的组成部分,其舒适性与舒适化驾乘息息相关。

在现有的汽车座椅电机的驱动电路中,一个电机往往依赖一个继电器驱动,随着人们对汽车座椅方向调节需求的不断增长,驱动电路中的电机数量随之增多。虽然这种设计可以满足客户需求,但由此也带来了一些问题:(1)继电器数量和电机数量是一比一关系,当汽车产量增大时,成本因素就会比较突出;(2)更多的继电器还会带来更多的空间要求,车辆需要更大的空间来布置这些继电器;(3)更多的继电器还会带来车辆重量的增加,这对于车辆燃油经济性是不利的。



技术实现要素:

本申请实施例公开了一种电机驱动电路,有利于减小驱动电路的占用空间。

本申请实施例第一方面公开一种电机驱动电路,包括:所述电机驱动电路包括继电器模块和电机模块,所述继电器模块包括m个继电器,所述电机模块包括n个电机,3≤m<n;所述继电器模块的一端连接电源,所述继电器模块的另一端接地;

所述继电器模块,用于控制所述电机模块中电机驱动和换向。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述m个继电器包括一个第一继电器和m-1个第二继电器,所述电机模块包括m-1组电机子模块;其中,所述第一继电器连接电源和地,所述第一继电器用于控制每组电机子模块的电机驱动方向,所述第二继电器连接在所述第一继电器和所述电机子模块之间,连接或断开所述第一继电器与所述电机子模块,从而控制所述电机子模块的电机驱动或停止驱动。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述第一继电器包括第一控制端和第二控制端,分别连接电源和地,每一所述第二继电器包括第三控制端和第四控制端,所述第三控制端连接所述电机子模块中的其中一电机的一端,所述第四控制端连接所述第二控制端,且所述第四控制端连接所述第三控制端所连接的电机的另一端,所述第四控制端导通或断开,从而控制所述电机子模块的电机驱动或停止驱动。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述第一继电器包括与电源连接的第一端和第三端,与地连接的第二端和第四端,所述第一控制端连接所述第一端或所述第二端,所述第二控制端连接所述第三端或所述第四端,所述第三控制端与所述第一控制端连接,所述第四控制端与所述第二控制端连接或断开。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,每一所述电机子模块包括第一电机和第二电机,所述第二继电器包括与所述第一电机的第一端连接的第五端,与所述第二电机的第一端连接的第六端,所述第三控制端连接所述第五端或所述第六端,所述第二继电器还包括与所述第一继电器的第二控制端连接的第七端,所述第四控制端与所述第七端连接或断开。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述第二继电器包括与所述第一继电器的第一控制端连接的第八端,所述第四控制端连接所述第七端或所述第八端。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述m个继电器包括一个第一继电器及多个第二继电器,其中,所述第一继电器用于控制所述电机模块与电源的通断,所述第二继电器均接地且连接在所述电机模块与所述第一继电器之间,用于控制所述电机模块的驱动方向,每一所述第二继电器包括第一控制端和第二控制端,所述第一控制端和所述第二控制端均分别连接电源和地,所述第一控制端或所述第二控制端同时连接所述电机模块中两个不同的电机。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,若电机的个数为偶数,偶数个电机依次串接,所述电机驱动电路还包括一个第三继电器,其中,所述多个第二继电器中的其中一者的第一控制端与排在首位的第一电机的一端连接,第二控制端同时连接所述第一电机的另一端,及与所述第一电机相邻的电机的一端,所述多个第二继电器中的其余者的所述第一控制端和所述第二控制端均同时与所述电机模块中两个相邻的电机的一端连接,所述第三继电器包括一个控制端,所述第三继电器的控制端连接排在末位的电机的一端,且连接电源或地。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,若电机的个数为偶数,偶数个电机依次串接,排在最末端的电机与排在首位的电机连接形成回路,每一所述第二继电器的第一控制端连接所述电机模块中两个相邻的电机的一端,每一所述第二继电器的第二控制端同时连接所述电机模块中两个相邻的电机的一端。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,若电机的个数为奇数,奇数个电机依次串接,一个所述第二继电器的第一控制端与排在首位的第一电机的一端连接,第二控制端同时连接所述第一电机的另一端,及与所述第一电机相邻的电机的一端,其他所述第二继电器的第一控制端和第二控制端均同时连接所述电机模块中两个相邻的电机的一端。

作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述m个继电器包括一个第一继电器和多个第二继电器,所述第一继电器用于控制所述电机模块中的电机驱动方向,所述第一继电器包括两个控制端,均分别连接电源和接地;所述第二继电器连接在所述第一继电器与电机模块之间,用于控制所述电机模块中的电机驱动,每一所述第二继电器包括第一控制端和第二控制端,所述第一控制端或所述第二控制端同时连接所述电机模块中两个不同的电机。

与现有技术相比,本申请实施例具有以下有益效果:

本申请实施例中,电机驱动电路包括继电器模块和电机模块,继电器模块包括m个继电器,电机模块包括n个电机,3≤m<n;继电器模块的一端连接电源,继电器模块的另一端接地;继电器模块,用于控制电机模块中电机驱动和换向。实施该电机驱动电路,减少了电机驱动电路的继电器数量,实现用较少的继电器控制较多电机,不仅降低了成本,还减小了驱动电路的占用空间,还降低了车辆重量,有利于提高车辆燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本申请实施例公开的一种电机驱动原理的示意图;

图1b是本申请实施例公开的另一种电机驱动原理的示意图;

图1c是本申请实施例公开的一种电机驱动电路的示意图;

图2是本申请实施例公开的一种电机驱动电路的示意图;

图3是本申请实施例公开的另一种电机驱动电路的示意图;

图4是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图5是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图6是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图7是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图8是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图9是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图10是本申请实施例公开的又一种电机驱动电路的示意图;

图11是一种第二继电器的结构图示。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定顺序。本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请的说明书和权利要求书中的“连接”均为电性连接,本申请实施例中的继电器包括单胞继电器和双胞继电器中的一种或者两种,此处不做限定。需要说明的是,若本申请实施例公开的电机为座椅电机,其工作情况可以是:工作电压在【9v,16v】;堵转电流25a。

需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

下面以继电器10为例,对目前较为普遍的电机的驱动原理进行介绍:结合图1a和图1b。如图1a所示,包括继电器10和电机20,其中,继电器10包括第一控制端101、第二控制端102、第一端103、第二端104、第三端105以及第四端106,其中,第一端103和第三端105接电源,第二端104和第四端106均接地,第一控制端101连接第一端103和电机20的一端,第二控制端102连接第四端106和电机20的另一端。此时,第一端103以及第四端106之间产生电势差,电流的方向以箭头形式在图1a中标记,继电器10用于控制电机20以第一方向运转。关于继电器10如何控制电机20以与第一方向相反的第二方向运转,请参阅图1b所示,图1b是一种电机驱动示意图。在图1b中第一控制端101连接第二端104和电机20的一端,第二控制端102连接第三端105和电机20的另一端。此时,第二端104以及第三端105之间产生电势差,电流的方向以箭头形式在图1b中标记,继电器10用于控制电机20以第二方向运转。基于图1a和图1b的电机驱动原理,电机驱动电路中的电机数量和继电器的数量一致,下面以6个电机为例对现有设计的电机驱动电路进行介绍。结合图1c,图1c所示的电机驱动电路图包括6个电机和6个继电器,每一继电器均接地和电源以及连接一个电机。

为了减少继电器的数量,本申请实施例采用其中一个继电器来控制所有电机的换向(或驱动),其余继电器来控制对应电机的驱动(或换向)。下面结合附图进行说明。需要说明的是,图2-图10中的电机均以1211表示。

请参阅图2,图1是本申请实施例公开的一种电机驱动电路。包括:继电器模块11和电机模块12,继电器模块11包括m个继电器,电机模块12包括n个电机,3≤m<n;继电器模块11的一端连接电源,继电器模块11的另一端接地;继电器模块11,用于控制电机模块12中的电机驱动和换向。

可选的,结合图3,继电器模块11可以包括一个第一继电器111和m-1个第二继电器112,电机模块12包括m-1组电机子模块121;其中,第一继电器111连接电源和地,第一继电器111用于控制每组电机子模块121的电机驱动方向,第二继电器112连接在第一继电器111和电机子模块121之间,连接或断开第一继电器111与电机子模块121形成的回路,控制电机子模块121的电机驱动或停止驱动。需要说明的是,第二继电器112连接第一继电器111和电机子模块121时,第二继电器112控制与其连接的电机子模块121中的电机驱动。第二继电器112断开第一继电器111和/或电机子模块121时,第二继电器112控制与其连接的电机子模块121中的电机停止驱动。

可选的,结合图4,第一继电器111可以包括第一控制端1111和第二控制端1112,分别连接电源和地,每一第二继电器112包括第三控制端1123和第四控制端1124,第三控制端1123连接第一控制端1111,且第三控制端1123连接电机子模块121中的其中一电机1211的一端,第四控制端1124连接第二控制端1112,且第四控制端1124连接第三控制端1123所连接的电机的另一端,第四控制端1124导通或断开与第二控制端1112的连接,从而控制电机子模块的电机驱动或停止驱动。

可选的,结合图5,第一继电器111包括与电源连接的第一端1113和第三端1115,与地连接的第二端1114和第四端1116,第一控制端1111连接第一端1113或第二端1114,第二控制端1112连接第三端1115或第四端1116,第三控制端1123与第一控制端1111连接,第四控制端1124与第二控制端1112连接或断开。需要说明的是,电机驱动电路控制电机以第一方向运转时,电机驱动电路中的第一控制端1111连接第二端1114,第二控制端1112连接第三端1115。电机驱动电路控制电机以第二方向运转时,电机驱动电路中的第一控制端1111连接第一端1113,第二控制端1112连接第四端116。第二继电器112要驱动电机子模块中的其中一电机,需要在该电机的两端产生电势差,也即第三控制端1123和第四控制端1124中任一个接电源时,另一个需要接地,图5示出的第一控制端1111接电源,第二控制1112端接地,第三控制端1123连接第一控制端1111实现与电源的连接,第四控制端1124连接第二控制1112实现与地的连接,从而能够驱动对应电机的运转。若第四控制端1124连接第一控制端1111,则第三控制端1123和第四控制端1124均同时连接电源,无法实现电势差,从而无法驱动对应电机的运转,也即此时电机是没有被驱动的。可以理解的是,在一些实施例中,所述第四控制端1124也可以选择空置,来实现停止电机的驱动。也即,所述第四控制端1124连接地二控制端1112即能实现对应电机的驱动,不连接第二控制端1112,即停止驱动对应电机。需要说明的是,在本申请实施例中,每一电机子模块中的电机的数量为至少两个。结合图5,每一第二继电器一次仅能控制电机子模块中的一个电机驱动,所以,处于同一子模块中的电机可以包括常用电机和非常用电机,常用电机即为使用频次比较高的电机,非常用电机则为使用频次比较低的电机,示例性的,常用电机可以为驱动汽车方向盘的电机,非常用电机可以为驱动驾驶座椅水平位置的电机。

在一些实施例中,每一电机子模块中的电机的数量为两个,示例性的,下面以3个第二继电器为例,对电机驱动电路进行介绍,结合图6,图6中的每一电机子模块121包括第一电机1211和第二电机1211,第二继电器112还包括与第一电机1211的第一端连接的第六端1126,与第二电机1211的第一端连接的第五端1125,第三控制端1123连接第五端1125或第六端1126,第二继电器112还包括与第二控制端1112连接的第七端1127以及与第一控制端1111连接的第八端1128,第四控制端1124连接第七端1127或第八端1128。需要说明的是,图6示出的是第三控制端1123连接第五端1125的情况,此时,第二继电器112控制第二电机1211驱动,在第三控制端1123连接第六端1126的情况下(图示未示出),第二继电器112控制第一电机1211驱动。

可选的,继电器模块11包括一个第一继电器111及多个第二继电器112,其中,第一继电器111用于控制电机模块12与电源的通断,第二继电器112均接地且连接在电机模块12与第一继电器111之间,用于控制电机模块12中电机1211的驱动方向,每一第二继电器112包括第一控制端1121和第二控制端1122,第一控制端1121和第二控制端1122均分别连接电源或地,第一控制端1121或第二控制端1122连接两个不同的电机1211。需要说明的是,第二继电器的第一控制端或第二控制端均可接地或电源。在第二继电器的第一控制端和第二控制端均连接电源或者地时,电机的驱动终止;第二继电器的第一控制端连接电源,第二继电器的第二控制端连接地,或者第二继电器的第一控制端连接地,第二继电器的第二控制端连接电源,控制电机驱动。

下面分两种情况进行说明:

电机个数为偶数,偶数个电机依次串接的情况:

第一种:电机驱动电路还包括一个第三继电器,其中,多个第二继电器中的其中一者的第一控制端与排在首位的第一电机的一端连接,第二控制端同时连接第一电机的另一端,及与第一电机相邻的电机的一端,多个第二继电器中的其余者的第一控制端和第二控制端均同时与电机模块中两个相邻的电机的一端连接,第三继电器包括一个控制端,第三继电器的控制端连接排在末位的电机的一端,且连接电源或地。示例性的,结合图7,图7所示的电机驱动电路包括6个电机、3个第二继电器112,一个第一继电器111以及第一第三继电器113,6个电机依次串联,第一继电器111与电源导通,每一第二继电器112的第一控制端1121均接地,每一第二继电器112的第二控制端1122均接电源,第三继电器113连接电源或地。如图所示,6个电机按照由上到下的顺序可以包括第一个电机、第二个电机、第三个电机、第四个电机、第五个电机以及第六个电机,第二继电器112可以包括第一第二继电器、第二第二继电器、第三第二继电器。第一第二继电器112的第一控制端1121与第一个电机的一端连接,第一第二继电器112的第二控制端1122与第一个电机的另一端连接,以及与第二个电机的一端连接,第二第二继电器112的第一控制端1121与第二个电机的另一端连接,以及与第三个电机的一端连接,第二第二继电器112的第二控制端1122与第三个电机的另一端连接,以及与第四个电机的一端连接,第三第二继电器112的第一控制端1121与第四个电机的另一端连接,以及与第五个电机的一端连接,第三第二继电器112的第二控制端1122与第五个电机的另一端连接,以及与第六个电机的一端连接,第六个电机的另一端连接第三继电器113。

第二种:排在最末端的电机与排在首位的电机连接形成回路,每一第二继电器的第一控制端连接所述电机模块中两个相邻的电机的一端,每一第二继电器的第二控制端同时连接电机模块中两个相邻的电机的一端。示例性的,结合图8,图8所示的电机驱动电路包括6个电机、3个第二继电器112,一个第一继电器111,6个电机依次串联,第一继电器111与电源导通,每一第二继电器112的第一控制端1121均接地,每一第二继电器112的第二控制端1122均接电源。如图所示,6个电机按照由上到下的顺序可以包括第一个电机、第二个电机、第三个电机、第四个电机、第五个电机以及第六个电机,第二继电器112可以包括第一第二继电器、第二第二继电器、第三第二继电器。第一第二继电器112的第一控制端1121与第一个电机的一端连接,以及与第六个电机的另一端连接,第一第二继电器112的第二控制端1122与第一个电机的另一端连接,以及与第二个电机的一端连接,第二第二继电器112的第一控制端1121与第二个电机的另一端连接,以及与第三个电机的一端连接,第二第二继电器112的第二控制端1122与第三个电机的另一端连接,以及与第四个电机的一端连接,第三第二继电器112的第一控制端1121与第四个电机的另一端连接,以及与第五个电机的一端连接,第三第二继电器112的第二控制端1122与第五个电机的另一端连接,以及与第六个电机的一端连接。

电机的个数为奇数,奇数个电机依次串接的情况:一个第二继电器的第一控制端与排在首位的第一电机的一端连接,第二控制端同时连接第一电机的另一端,及与第一电机相邻的电机的一端,其他第二继电器的第一控制端和第二控制端均同时连接电机模块中两个相邻的电机的一端。示例性的,结合图9,图9所示的电机驱动电路包括5个电机、3个第二继电器112,5个电机依次串联,第一继电器111与电源导通,每一第二继电器112的第一控制端1121均接地,每一第二继电器112的第二控制端1122均接电源。如图所示,5个电机按照由上到下的顺序可以包括第一个电机、第二个电机、第三个电机、第四个电机以及第五个电机,第二继电器112可以包括第一第二继电器、第二第二继电器、第三第二继电器。第一第二继电器112的第一控制端1121与第一个电机的一端连接,第一第二继电器112的第二控制端1122与第一个电机的另一端连接,以及与第二个电机的一端连接,第二第二继电器112的第一控制端1121与第二个电机的另一端连接,以及与第三个电机的一端连接,第二第二继电器112的第二控制端1122与第三个电机的另一端连接,以及与第四个电机的一端连接,第三第二继电器112的第一控制端1121与第四个电机的另一端连接,以及与第五个电机的一端连接,第三第二继电器112的第二控制端1122与第五个电机的另一端连接。

可以理解的是,图7-图9所示的电机驱动电路中,第二继电器112的第一控制端1121还可接电源,第二控制端1122还可接地,第一控制端1121和第二继电器112还可均接电源和地,这样可以通过调整第一控制端1121和第二控制端1122的连接来实现电机的换向,以及中断驱动。为便于图的简洁客观,第一控制端1121和第二控制端1122连接或断开以实现中断驱动的连接情形未示出。

可选的,m个继电器包括一个第一继电器和多个第二继电器,第一继电器用于控制电机模块中的电机驱动方向,第一继电器包括两个控制端,均分别连接电源和地;第二继电器连接在第一继电器与电机模块之间,用于控制电机模块中的电机驱动,每一第二继电器包括第一控制端和第二控制端,第一控制端或第二控制端连接电机模块中两个不同的电机。

需要说明的是,第二继电器的第一控制端和第二控制端均可连接第一继电器的第一控制端或第二控制端。在第二继电器的第一控制端和第二控制端均连接第一继电器的第一控制端或者第一继电器的第二控制端时,电机的驱动终止;第二继电器的第一控制端连接第一继电器的第一控制端,第二继电器的第二控制端连接第一继电器的第二控制端,或者在第二继电器的第一控制端连接第一继电器的第二控制端,第二继电器的第二控制端连接第一继电器的第一控制端,控制电机驱动。

示例性的,结合图10,图10所示的第一继电器111接电源,多个第二继电器112的第一控制端1121连接第一控制端1111,第二控制端1122连接第二控制端1112,首个第二继电器中的第一控制端1121与排在首位的第一电机的一端连接,第二控制端1122同时连接第一电机的另一端,及与第一电机相邻的电机的一端,其他第二继电器112的第一控制端1121和第二控制端1122均同时连接电机模块中两个相邻的电机的一端。可以理解的是,第二继电器112的第一控制端1121还可以选择连接第二控制端1112,第二继电器112的第二控制端1122还可选择连接第一控制端1111,即存在第二继电器112的第一控制端1121和第二控制端1122同时连接第一控制端1111或者1112的情况,则中断驱动。为便于图的简洁客观,第一控制端1121和第二控制端1122连接或中断以实现中断驱动的连接情形未示出。另外,图10示出电机驱动电路中的电机个数为奇数个,针对电机个数为偶数的情况本申请实施例未示出,具体请参照图7-图8,此处不再赘述。

需要说明的是,图10中的第二继电器的还包括第一端、第二端、第三端以及第四端,第二继电器的第一控制端连接第一端和第二端中的任一,第二继电器的第二控制端连接第三端和第四端中的任一,从而实现第二继电器的第一控制端和第二控制端均可连接第一继电器的第一控制端或第二控制端。下面结合图11以一个第二继电器为例进行说明:在图11中第二继电器112的第一控制端1121连接第二端1123,第二继电器112的第二控制端1122连接第三端1125。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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