專利名稱：電動自行車控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制器，尤其涉及電動自行車控制器。
背景技術：
隨著人民生活的普遍提高，電動自行車已在城市普遍使用，并有更廣泛普及的趨勢。目前的電動自行車控制器，其外觀如
圖1所示，其電路框圖如圖2所示，它包括有電源連接部分、電源電壓欠壓信號部分、剎車信號部分、調速信號部分、驅動前級、脈寬調制部分、限流信號部分、驅動級、電機連接部分。這種控制器的主要缺點有1、沒有防驚車保護電路，一旦功率管、驅動電路、脈沖調制器發(fā)生燒毀或元件擊穿，就有可能導致驚車(失控)，其后果輕則受傷、重則車毀人亡；2、控制器的限流信號采用的是電流平均值，由于真實電流值有時比平均值大很多，有損控制器的使用壽命，或由此引起功率管等燒毀、擊穿而造成驚車；3、欠壓保護中采用的是比較的方法，因此容易造成振蕩而不能充分利用電池能量，故行駛里程短。
實用新型內容為了克服現(xiàn)有電動自行車控制器存在的上述缺點，本實用新型提供一種電動自行車控制器，其杜絕因驚車而造成的人身事故，延長控制器的使用壽命，并增加電動自行車的續(xù)行里程。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種電動自行車控制器，包括外殼和裝在其內的由電源連接部分、電源欠壓信號部分、剎車信號部分、驅動前級、脈沖調制部分、限流信號部分、驅動級、電機連接部分和驅動級開關及電路信號部分組成的電路，其特征在于，在所述電路中還包括防驚車保護電路、短路保護及限流信號部分；所述的電動自行車控制器，其中防驚車保護電路，其輸入分別與電源連接部分、剎車信號部分、驅動級開關及電流信號部分、驅動級連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接；所述的電動自行車控制器，其中短路保護及限流信號部分，其輸入分別與電源連接部分、驅動級開關及電流信號部分連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接。
本實用新型的有益效果是，本電動自行車控制器能夠有效地杜絕因驚車而造成的人身傷害；能防止因過流造成的功率管及其它元件燒毀，延長了控制器壽命；并能充分利用電池電能，提高車子的續(xù)行能力。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是電動自行車控制器的外觀立體圖圖2是已有電動自行車控制器的電路框圖圖3是本實用新型的電動自行車控制器的電路框圖圖4是圖3的具體實施例的電路總圖。
圖5A是圖3中防驚車保護電路的電路框圖圖5B是圖5A的具體實施電路圖圖5C是驚車防止時1T1的G極電位升高的保護電路框圖圖5D是圖5C的具體實施例電路圖圖6A是圖3中的短路保護的電路框圖圖6B是短路保護的具體實施例電路圖圖6C是限流部分的電路圖圖7A是圖3中電源電壓欠壓信號的電路框圖圖7B是圖7A的具體實施例電路圖圖中標號說明1控制器外殼 2殼內電路板的引出導線具體實施方式
本公司根據(jù)本實用新型的目標設計并繪制了如圖3所示的電動自行車控制器的電路框圖，然后又在圖3的基礎上具體設計了如圖4所示的電動自行車控制器電路圖并制作了樣機進行了測量和刪改，而后最終定型制作了外觀形狀如圖I所示的電動自行車控制器。為說明本實用新型的優(yōu)點，結合圖4分別對1、防驚車保護電路；2、限流及短路保護電路；3、欠壓保護電路的工作原理說明如下1、防驚車保護電路部分(參見圖4、圖5A、圖5B、圖5C)驚車定義，當轉把退回剎車后電機不能停止轉動，視為驚車。
當驚車時電機負端場效應管1T1的漏極表現(xiàn)為低電平，這一低電平通過2R1使2Q3截止，此時剎車SB端由高電平變?yōu)榈碗娖?，這個低電平通過2R10和2C2積分后，使1C2運放的負輸入端低于正輸入端(不剎車時負端高于正端)，其輸出端輸出高電平并通過電阻2R8二極管2D，使2Q2導通，把與1T1串連的2T1的柵極由高平拉到低電平，2T1截止，2T1的漏極和1T1的源極(由于2T1的截止)由低電平度為高電平，切斷電機回路，電機停止轉動；2T1漏極的高電平，通過2R4、2R6分壓并和2C1積分加在2Q2的基極上，使2Q2導通，2T1的截止得到保持。
當1T1的漏極上升為高電平，為防止1T1的柵源極電壓差升高而損壞1T1，把1T1的柵極電阻1R3與源極連接。
1Q1和1R2的12V供電回路增加了1D3；為防止1T1的源極電壓升高后脈寬調制器PWM有高電壓加到驅動極，增設了將1T1源極升高的高電平通過2R2加到2Q1的基極，使2Q1導通，限制了原極升高的電平進入驅動極，從而更有效的防止驅動極燒毀。
2、限流及短路保護電路部分(參見圖4、圖6A、圖6)1T1與2T1為串連電路2T1工作導通狀態(tài)，其導通電阻為一固定值，當電機工作電流通2T1時就有電壓降，此電壓與電機工作電流成正比，取這一電壓，為限流信號通過3R1加到1C1的(運放)負輸入端與3R2、3R3，在5V分壓后加到運放正輸入端(此電壓與限流值對應)進行比，當電機電源超限流電流時在2T1漏極所產(chǎn)生的壓降就超過IC1正相輸入端的電壓，輸出端輸出低平通過二極管3D1把轉把DS信號經(jīng)6R3、6C1運放IC6、6R2轉換后的信號拉低，PWMA點信號變低后其B點輸出下降(占空比下降)驅動極1Q2、1Q1的占空比也下降1T1的占空比也下降，電機電流受到限制。由于這一過程的信號為峰值信號，故而所限制的電源是真實電流。
短路保護當電機短路和有過高電流出現(xiàn)時，2T1漏極就輸出一個與其相對應的短路電流和高電流信號加到比較器IC3的負輸入端與3R5、3R4對5V的分壓并加到比較器IC3的正向輸入端(此電壓所對應的電流值大于限流電流值)進行比較，當電機短路過流時IC3的輸出端把2T1的柵極電位拉到低電平，使2T1截止，切斷電機回當2T1截止時其2T1的漏極由低電平度為高電平，這一電平通過2R4、2R6和2C1分壓積分后加到2Q2的基極上，2Q2導通把2T1的柵極電位拉到低電平，使2T1的截止得到保持。
3、將已有技術的欠壓信號部分改為如圖7A、圖7B所示的電路運放IC5的負輸入端的電壓值是4R3和5R3對5V的分壓的電壓，IC5的正輸入端的電壓值是5R1、5W1、5R4對電池端電壓等于31.5V(或21V)時的分壓值并且和負端輸入電壓值相等，在1C5的負相輸入端和輸出端連接電阻5R2。
當電源電壓低于31.5V時IC5的正輸入端就低于負輸入端(電池的放電、電流大其壓降也大，當大電流放電時如果降到31.5V改小電流放電，就回升到31.5V以上)其輸出端就有一個按5R2與5R3之比的信號把脈寬調器PWM的輸入A端信號向下拉，PWM的輸出信號占空比值下降通過驅動極加到1T1柵極的占空比信號的比值也下降，從而使電機的工作電流下降，電池的放電電流減小而電壓升高，使電機在較小的轉數(shù)(低速行駛)時還能騎行一段距離(大約為5公里)直到減小速度電池電壓不能回升到31.5V時IC5的輸出信號把脈寬調制器PWM的輸入端A的信號關斷，B點沒有信號輸出驅動級1T1停止工作，電機失電停止轉動，這樣不但提高了騎行里程也能很好的保護電池。
權利要求1.一種電動自行車控制器，包括外殼和裝在其內的由電源連接部分、電源欠壓信號部分、剎車信號部分、驅動前級、脈沖調制部分、限流信號部分、驅動級、電機連接部分和驅動級開關及電路信號部分組成的電路，其特征在于，在所述電路中還包括防驚車保護電路、短路保護及限流信號部分；所述防驚車保護電路，其輸入分別與電源連接部分、剎車信號部分、驅動級開關及電流信號部分、驅動級連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接；所述短路保護及限流信號部分，其輸入分別與電源連接部分、驅動級開關及電流信號部分連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接。
專利摘要一種電動自行車控制器，包括外殼和裝在其內的由電源連接部分、電源欠壓信號部分、剎車信號部分、驅動前級、脈沖調制部分、限流信號部分、驅動級、電機連接部分和驅動級開關及電路信號部分組成的電路，其特征在于，在電路中還包括有防驚車保護電路、短路保護及限流信號部分；防驚車保護電路，其輸入分別與電源連接部分、剎車信號部分、驅動級開關及電流信號部分、驅動級連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接；短路保護及限流信號部分，其輸入分別與電源連接部分、驅動級開關及電流信號部分連接，其輸出與驅動級開關及電流信號部分連接。本實用新型能杜絕驚車，延長控制器的使用壽命，并增加續(xù)行里程。
文檔編號B60L15/00GK2705338SQ20042002829
公開日2005年6月22日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權日2004年1月19日
發(fā)明者宋培芝 申請人:宋培芝