一种电动车门电机的保护电路、电动车门以及车辆的制作方法

1.本实用新型实施例涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动车门电机的保护电路、电动车门以及车辆。


背景技术：

2.车门是汽车驾驶员或乘客经常使用的零部件之一。若车辆车门是手动开启和关闭，无论是从整车设计的角度，还是从服务、便利性、舒适性方面，手动式开关门的方式不能完全满足各方面人群的需求，很多情况下由于各种因素我们不方便手动开关车门，特别是在出租车和网约车等服务性车辆上，为乘客开车门不仅可以提高驾驶员的服务质量，还可以增强乘客的乘车体验，增强服务行业的整体水平。
3.随着技术的发展，用户对汽车的使用方便性、舒适性和科技感的要求越来越高，越来越多的车辆使用电动车门。例如将乘客门和后备箱门改为电动车门，这极大的提高了车辆的便利性和档次。因此发展和普及更舒适、更安全的电动车门是未来的方向。
4.但电动车门在受到人力拖拽时，电动车门的电机会产生感应电动势。若外力较大时，上述感应电动势很高。该感应电动势施加在电机的驱动电路上时，若超过电机的驱动电路的耐压值，就会烧毁该驱动电路，导致电动车门无法工作。因此，为了确保电机的驱动电路在此条件下不受损坏，一般通过选取远高于驱动电路耐压参数的器件进行保护，这就增加了器件成本。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电动车门电机的保护电路、电动车门以及车辆，以解决电动车门在受到人力拖拽时，产生的反向感应电动势容易对电机的驱动电路造车损伤以及驱动电路成本高的问题。
6.第一方面，本实用新型实施例提供电动车门电机的保护电路，包括：
7.比较器、开关模块和泄放元件；
8.其中，所述比较器的正相输入端连接电机正极，所述比较器的反相输入端用于接收一参考电压信号；所述比较器的输出端与所述开关模块的控制端电连接；所述泄放元件和所述开关模块均串联在所述电机的正极和负极之间。
9.在一个实施例中，所述泄放元件包括泄放电阻。
10.在一个实施例中，所述泄放元件包括车辆电瓶。
11.在一个实施例中，还包括整流电路，所述比较器的正相输入端通过所述整流电路与所述电机连接。
12.在一个实施例中，所述开关模块包括mos管。
13.在一个实施例中，所述开关模块包括继电器。
14.在一个实施例中，所述开关模块包括电磁阀。
15.在一个实施例中，所述参考电压小于电动车门的驱动电路的耐压值；所述电动车
门的驱动电路的耐压值与所述参考电压的差值小于预设阈值。
16.第二方面，本实用新型实施例还提供一种电动车门，包括电动车门主体、驱动电路、电机以及第一方面任意实施例所述的电动车门电机的保护电路；所述驱动电路与所述电机连接，所述电机与所述电动车门主体连接。
17.第二方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括第二方面所述的电动车门。
18.本实用新型实施例中提供的电动车门电机的保护电路包括比较器、开关模块和泄放元件；其中，比较器的正相输入端连接电机正极，比较器的反相输入端用于接收一参考电压信号。比较器的输出端与开关模块的控制端电连接。泄放元件与开关模块串联；且泄放元件和开关模块均串联在电机的正极和负极之间。若外力拖拽电动车门，电机进入发电状态，电机产生的感应电动势通过正相输入端输入比较器并与反相输入端的参考电压信号进行比较。例如当感应电动势高于参考电压信号时，比较器输出端输出的控制信号控制开关模块导通，此时电机两端通过泄放元件连通，能量得到释放。若感应电动势低于参考电压信号，比较器的输出端输出的控制信号控制开关模块断开，此时电机两端断开，电动车门电机的保护电路不进行能量泄放。因此本实用新型实施例可以及时将人力拖拽产生的感应电动势进行泄放，避免损伤电机的驱动电路。并且无需选用远高于驱动电路耐压参数的器件，还可以降低成本。此外，本实用新型实施例提供的电动车门电机的保护电路可通过硬件控制逻辑实现，因此电动车门电机的保护电路不占用软件资源。所以本实用新型对感应电动势的泄放响应速度快，且结构简单，易实现，可靠性高。本实用新型实施例的参考电压信号可根据电机选型进行配置。应对不同型号电机的需求，可以设置相应的参考电压信号。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的一种电动车门电机的保护电路的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的又一种电动车门电机的保护电路的结构示意图。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.车门是汽车驾驶员或乘客经常使用的零部件之一。若车辆车门是手动开启和关闭，无论是从整车设计的角度，还是从服务、便利性、舒适性方面，手动式开关门的方式不能完全满足各方面人群的需求，很多情况下由于各种因素我们不方便手动开关车门。特别是在出租车和网约车等服务性车辆上，为乘客开车门不仅可以提高驾驶员的服务质量，还可以增强乘客的乘车体验，增强服务行业的整体水平。
24.为适应用户对汽车的使用方便性、舒适性和科技感的要求，越来越多的车辆使用
电动车门。例如将乘客门和后备箱门改为电动车门。但电动车门在受到人力拖拽时，电动车门的电机会产生反向感应电动势。若外力较大时，上述感应电动势很高。因此，为了确保电机的驱动电路在此条件下不受损坏，一般通过选取远高于驱动电路耐压参数的器件进行保护，这就增加了器件成本。
25.鉴于以上所述现有技术的缺点，本公开实施例提供一种电动车门电机的保护电路，图1为本实用新型实施例提供的一种电动车门电机的保护电路的结构示意图，如图1所示，本公开实施例提供的电动车门电机的保护电路包括比较器10、开关模块20和泄放元件30。其中，比较器10的正相输入端连接电机正极(该电机即为电动车门电机)，比较器10的反相输入端用于接收一参考电压信号vref。比较器10的输出端与开关模块20的控制端电连接。泄放元件30以及开关模块20均串联在电机m的正极和负极之间。图1示例性的设置开关模块20连接在泄放元件30与电机m的正极之间。电机m与外部的驱动电路连接，驱动电路用于驱动电机正转或者反转。
26.当存在外力拖拽时，电机m进入发电状态，会产生感应电动势u，感应电动势u传输至比较器10的正相输入端。比较器10将感应电动势u与反相输入端的参考电压信号vref进行比较，例如当感应电动势u高于参考电压信号vref时，比较器10的输出端输出的控制信号(例如高电平)控制开关模块30导通，此时电机m两端通过泄放元件30连通，能量得到释放。若感应电动势u低于参考电压信号vref，比较器10的输出端输出的控制信号(例如低电平)控制开关模块20断开，此时电机m两端断开，电动车门电机的保护电路不进行能量泄放，此时电机可以正常工作，对电机的正常驱动没有影响。
27.据如上分析，本实用新型实施例可以在将人力拖拽产生的感应电动势通过泄放元件进行泄放，避免因感应电动势过大而损伤电机的驱动电路。此外，由于在感应电动势大于参考电压信号时，开关模块导通，可以通过泄放元件将感应电动势泄放，因此无需选用远高于驱动电路耐压参数的器件，可以降低成本。由于驱动电路耐压参数越高，其器件体积越大，因此本发明实施例还可以减小驱动电路的重量以及体积。
28.此外，本实用新型实施例提供的电动车门电机的保护电路结构简单，易实现，可通过硬件控制逻辑实现，因此电动车门电机的保护电路不占用软件资源。由于电动车门电机的保护电路中信号不依赖软件控制，因此电动车门电机的保护电路的泄放功能响应时间较快，可充分保护驱动电路中的各电子器件不受电机产生较高感应电动势的影响，可进一步提高可靠性和使用寿命。另外，由于电动车门电机的保护电路中信号不依赖软件控制，因此在电动车门的软件控制功能失效时，电动车门还可以通过人力打开或关闭，依旧可以保持电动车门的正常运作，从而提高可靠性。
29.若不考虑人力拖拽电机产生感应电动势的情况，电机正常工作时，电机的驱动电路的耐压值例如为v1即可满足电机的正常工作。但由于人力拖拽时产生的感应电动势有时可能达到v2，而v2远远大于v1，若该感应电动势得不到释放，为确保驱动电路在此条件下不被损坏，那么就需要选用耐压值高的驱动电路，例如选用耐压值为v3的驱动电路，v3大于等于v2。然而耐压值高的驱动电路需要选用耐压值高的器件，这会增加器件成本，并且耐压值越高，器件体积越大，因此选用耐压值高的驱动电路还会增加驱动电路的重量以及体积。此外，若电机的型号不同，在相同的外力拖拽时，产生的感应电动势不同，那么所需驱动电路的耐压值也不同。例如在相同的外力拖拽时，电机m1产生的感应电动势为u1，电机m2产生的
感应电动势为u2。为确保电机m1的驱动电路在此条件下不被损坏，需要选用耐压值大于等于u1的驱动电路。为确保电机m2的驱动电路在此条件下不被损坏，需要选用耐压值大于等于u2的驱动电路。因此，选用某一耐压值的驱动电路后，无法兼容不同电机的型号。而本实用新型实施例的参考电压信号可根据电机选型进行配置。应对不同型号电机的需求，可以设置相应的参考电压信号。
30.在一些实施例中，泄放元件30可以包括泄放电阻。本实用新型实施例在电机产生感应电动势时，可通过泄放电阻上产生热能的形式进行释放。需要说明的是，本实用新型实施例对泄放电阻的具体阻值不做限定，在实际应用过程中，可以根据实际适用情况选择设置泄放电阻的阻值。
31.在一些实施例中，泄放元件可以包括车辆电瓶。本实用新型实施例在电机产生感应电动势时，可以将产生的感应电动势传输至车辆电瓶，对车辆电瓶进行充电。因此本实用新型实施例在实现泄放感应电动势，避免损伤电机驱动电路的基础上，还可以实现能量的再次利用。
32.在一些实施例中，电动车门电机的保护电路还可以包括整流电路，比较器的正相输入端通过整流电路与所述电机的正极连接。图2为本实用新型实施例提供的又一种电动车门电机的保护电路的结构示意图。参见图2所示，本实用新型实施例提供的电动车门电机的保护电路还包括整流电路40，比较器10的正相输入端通过整流电路40与电机m连接。
33.由于人力拖拽电动车门的方向不同，电机产生的感应电动势方向不同。例如人力向上拖拽车辆后备箱门时，电机顺时针旋转，产生正向感应电动势+u；人力向下拖拽车辆后备箱门时，电机逆时针旋转，产生负向感应电动势-u。因此本实用新型实施例通过设置整流电路40，将电机产生的感应电动势统一成一个方向，再传输至比较器10的正相输入端。
34.需要说明的是，本实用新型实施例中的整流电路的实现方式有多种，只要能够实现将电机产生的感应电动势统一成一个方向即可，例如整流电路可以为整流桥。本实用新型不对整流电路的具体结构进行限定。
35.在一些实施例中，开关模块例如可以包括mos管。mos管的控制端与比较器的输出端电连接。当感应电动势u高于参考电压信号vref时，比较器10的输出端输出高电平，mos管满足导通条件而导通，此时电机m两端通过泄放元件30连通，能量得到释放。若感应电动势u低于参考电压信号vref，比较器10的输出端输出低电平，mos管满足截止条件而截止，此时电机m两端断开，电动车门电机的保护电路不进行能量泄放，此时电机可以正常工作，对电机的正常驱动没有影响。
36.在一些实施例中，开关模块例如可以包括继电器。比较器输出端的输出信号控制为继电器的线圈通电或断电，继电器导通时，电机两端通过泄放元件连通，能量得到释放。继电器断开时，电机两端断开，电动车门电机的保护电路不进行能量泄放，此时电机可以正常工作，对电机的正常驱动没有影响。需要说明的是，本实用新型实施例对继电器的类型不做限定。
37.在一些实施例中，开关模块话可以包括电磁阀。电磁阀的控制端与比较器的输出端电连接，比较器输出端的输出信号控制电磁阀的导通与关断。电磁阀导通时，电机两端通过泄放元件连通，能量得到释放。电磁阀断开时，电机两端断开，电动车门电机的保护电路不进行能量泄放，此时电机可以正常工作，对电机的正常驱动没有影响。
38.在一些实施例中，可以设置参考电压小于电动车门的驱动电路的耐压值。电动车门的驱动电路的耐压值与参考电压的差值小于预设阈值。
39.比较器在感应电动势大于参考电压信号时，控制开关模块导通，以使泄放元件将感应电动势泄放。其中，参考电压小于电动车门的驱动电路的耐压值，即在感应电动势高于电动车门的驱动电路的耐压值时，泄放元件将感应电动势泄放，因此可以防止感应电动势对电机驱动电路的损伤。电动车门的驱动电路的耐压值与参考电压的差值小于预设阈值，即电动车门的驱动电路的耐压值可以略微高于参考电压，以避免感应电动势略大于参考电压信号时，开关模块未导通而损伤驱动电路的问题。需要说明的是，上述预设阈值可以根据实际情况进行选择。
40.需要说明的是，本实用新型实施例对电机的驱动电路结构不做限定。例如，电机的驱动电路可以包括h桥驱动电路。h桥驱动电路，通常采用四个mos管或者功率三极管，如图2所示。h桥驱动电路包括第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3和第四mos管q4。其中，q1、q4为一组，q2、q3为一组，这两组状态互补，当一组导通时，另一组关断。当q1、q4导通，q2、q3关断时，电机m电流由左向右经过。当q2、q3导通，q1、q4关断时，电机m中电流由右向左经过。因此电机m在两个相反方向的电流驱动下，可实现正转或反转运动。本实用新型实施例可以在将人力拖拽产生的感应电动势通过泄放元件进行泄放，因此q1、q2、q3和q4的耐压值可以降低，因此可以减小成本。
41.本实用新型实施例还提供一种电动车门，包括电动车门主体、驱动电路、电机以及上述任意实施例所述的电动车门电机的保护电路。其中，驱动电路与电机连接，电机与电动车门主体连接。本实用新型由于包括上述任意实施例中的电动车门电机的保护电路，因此与上述各实施例中所述的电动车门电机的保护电路具有相同或相应的有益效果。需要说明的是，本实用新型实施例提供的电动车门还可以包括其他用于支持其正常工作的电路及器件，本实施例对此不作特殊限定。
42.本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述任意实施例所述的电动车门。本实用新型由于包括上述实施例中的电动车门，因此与上述各实施例中所述的电动车门具有相同或相应的有益效果。
43.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。
44.本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。
45.虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。