一種新型兒童電動車調(diào)速控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型兒童電動車調(diào)速控制器，包括脈寬調(diào)制模塊、電源接口模塊、電機接口模塊、調(diào)速接口模塊、充電剎車接口模塊和場效應管模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出端連接一場效應管模塊，該場效應管模塊通過一保護繼電器模塊連接所述電機接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端通過一調(diào)速控制模塊連接所述調(diào)速接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電源端連接所述電源接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端還通過一充電剎車控制停轉(zhuǎn)模塊連接所述充電剎車接口模塊。本發(fā)明中，將各個模塊有機的整合在一起，實現(xiàn)了占空比的調(diào)節(jié)、調(diào)速控制信號的補正、溫度補償、欠壓控制、飛車保護等多項功能，使兒童電動車的控制過程更安全，保證了兒童的安全乘坐以及提高了使用壽命。
【專利說明】—種新型兒童電動車調(diào)速控制器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于兒童電動車控制【技術領域】，尤其是一種新型兒童電動車調(diào)速控制器?！颈尘凹夹g】
[0002]兒童電動車主要分為電動汽車、電動摩托車、電動工程車等幾類，其可由兒童騎乘，然后以電池輸出的電力驅(qū)動其內(nèi)安裝的電機進行向前行駛、向后行駛或者轉(zhuǎn)向等動作，其結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、是一種深受兒童喜愛的電動玩具。相對于成人的電動車來說，兒童電動車的控制比較簡單，所以其使用的控制單元也相應簡單，現(xiàn)有控制單元中，由調(diào)速接口模塊接收加速、減速信號，然后輸入到脈寬調(diào)制模塊中，再由脈寬調(diào)制模塊控制MOSFET，實現(xiàn)電機的加速、減速，除了上述模塊，控制單元中還包括用于連接電池的電源接口模塊、用于連接電機的電機接口模塊、用于接收充電剎車信號的充電剎車接口模塊等，各種模塊有機的整合在一起，實現(xiàn)了控制單元的各種控制功能。
[0003]上述控制單元實際使用時存在以下幾個問題:1.脈寬調(diào)制模塊由于自身設計的問題，其占空比最高只能達到97%，易出現(xiàn)電磁干擾；2.脈寬調(diào)制模塊輸出的調(diào)速控制信號不好，影響加速的速率；3控制單元受環(huán)境溫度的影響，其控制參數(shù)會會發(fā)生變化，影響控制精度；4.電池在達到欠壓值的過程中會持續(xù)保持最大電流輸出，對電池的使用壽命有很大影響；5.判斷電動車飛車時采用檢測電機的電壓的占空比是否達到100%，該檢測方法不可靠；6.在場效應管擊穿時，電動車會立即斷電，使電動車很快停下，這樣的處理方式比較危險。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的兒童電動車控制單元存在很多問題，急需一種能克服上述問題，保證兒童安全騎乘的電動車控制單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供結(jié)構(gòu)合理、使用安全的一種新型兒童電動車調(diào)速控制器。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:包括脈寬調(diào)制模塊、電源接口模塊、電機接口模塊、調(diào)速接口模塊、充電剎車接口模塊和場效應管模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出端連接一場效應管模塊，該場效應管模塊通過一保護繼電器模塊連接所述電機接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端通過一調(diào)速控制模塊連接所述調(diào)速接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電源端連接所述電源接口模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端還通過一充電剎車控制停轉(zhuǎn)模塊連接所述充電剎車接口模塊。
[0008]而且，所述調(diào)速控制模塊和所述保護繼電器模塊之間連接一飛車保護模塊，該飛車保護模塊通過一電壓轉(zhuǎn)電流模塊連接所述電機接口模塊。
[0009]而且，所述脈寬調(diào)制模塊與所述電源接口模塊之間連接一欠壓控制模塊。
[0010]而且,所述場效應管模塊還通過一電機電流米樣模塊連接一電流控制模塊的一端，該電流控制模塊的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的補償端。
[0011]而且，所述脈寬調(diào)制模塊使用UC384X芯片，該芯片的RT/CT端連接ー電阻和電容的一端，該電阻的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的參考輸出端，該電容的另一端接地；
[0012]該芯片的電流取樣端連接兩個電阻和ー個電容串聯(lián)的電路，每個所述電阻和所述電容之間均并聯(lián)ー電阻。
[0013]而且，調(diào)速接ロ模塊連接一安裝在加速裝置內(nèi)的微動開關。
[0014]而且，Jl的第I腳連接第二腳后連接第一二極管Dl的一端，該第一二極管Dl的另一端連接第八電阻R8的一端和J2的第2腳，第八電阻R8的另一端連接第三二極管D3的一端、第六三極管Q6的集電極、第十一電阻Rll的一端、ICl的第2腳、第二十七電阻R27的一端、第六電容C6的一端、第二十九電阻R29的一端和第八電容C8的一端，
[0015]第三二極管D3的另一端連接第二二極管D2的一端、正5伏、第四二極管D4的一端、第二 B比較器IC2B的一個電壓輸入端、第三電容C3的一端、第十二電阻R12的一端和ICl第8腳，
[0016]第二二極管D2的另一端連接J4的第6腳，第六三極管Q6的基極連接第九電阻R9的一端和第一電阻Rl的一端，第九電阻R9的另一端接地,第一電阻Rl的另一端連接J4的第4腳、正24伏、Jl的第3腳、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第五電阻R5的一端、第一三極管Ql的集電極、第六電阻R6的一端、第一電容Cl的一端、J3的第2腳、第十二極管DlO的一端、第五二極管D5的一端、SPDT繼電器線圈的一端、第十四電容C14的一端和第二電容C2的一端，
[0017]第六三極管Q6的發(fā)射極連接第十電阻RlO的一端、第十電阻RlO的另一端連接第二電阻R2的另一端和第四二極管D4的另一端，第十一電阻Rll的另一端連接J2的第4腳，第三電阻R3的另一端連接第四電`容C4的一端和ICl的第7腳，第四電容C4的另一端接地，第四電阻R4的另一端連接J2的第3腳，第五電阻R5的另一端連接第七三極管Q7的發(fā)射極，第七三極管Q7的集電極連接第六二極管D6的一端、第二十電阻R20的一端、第二A比較器IC2A的正輸入端、第三十七電阻R37的一端、第十二電容C12的一端、第三十九電阻R39的一端、第六二極管D6的另一端連接第二三極管Q2的集電極、第二十四電阻R24的一端、正5伏、第三十電阻R30的一端、第三B比較器IC3B的ー個電壓輸入端、第十九電阻R19的一端、第二十電阻R20的另一端、第二 A比較器IC2A的一個電壓輸入端、第三十六R36的一端、第三A比較器IC3A的一個電壓輸入端和第三十八電阻R38的一端，
[0018]第二三極管Q2的基極連接第七電容C7的一端、第十二電阻R12的另一端和ICl的第4腳，第七電容C7的另一端連接第三電容C3的另一端和接地，第二三極管Q2的發(fā)射極連接第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接第三^ 電阻R31的一端和第十電容ClO的一端，第三十一電阻R31的另一端連接ICl的第3腳和第三十二電阻R32的一端，第三十二電阻R32的另一端連接第三十三電阻R33的一端和第十電容ClO的另一端，第三十三電阻R33的另一端接地，
[0019]第二十四電阻R24的另一端連接第二十六電阻R26的一端和第二 B比較器IC2B的正輸入端，第二十六電阻R26的另一端連接第二 B比較器IC2B的另ー個電壓輸入端、接地、第二i 電阻R21的一端、第五電容C5的一端、第五電容C5的另一端連接第二^ 電阻R21的另一端、第二十二電阻R22的一端、第二十三電阻R23的一端和J4的第5腳，第二十三電阻R23的另一端連接第二十五電阻R25的一端和第二 B比較器IC2B的負輸入端，第二十五電阻R25的另一端連接第二 B比較器IC2B的輸出端和第二十七電阻R27的另一端，
[0020]第六電容C6的另一端接地，第二十九電阻R29的另一端連接ICl的第I腳、第八電容C8的另一端、第九二極管D9的一端和第十五電容C15的一端,第十五電容C15的另一端接地，第九二極管D9的另一端連接第二十八電阻R28的一端和第三B比較器IC3B的輸出端，第二十八電阻R28的另一端連接第九電容C9的一端，第九電容C9的另一端連接第三B比較器IC3B的負輸入端、第三十四電阻R34的一端和第十三電容C13的一端，第三B比較器IC3B的另一個電壓輸入端與第四十電阻R40的一端、第四十一電阻R41的一端、第十三電容C13的另一端、第四十二電阻R42的一端、第^ 電容Cll的一端、第四十三電阻R43的一端、第五三極管Q5的發(fā)射極、第四十四電阻R44的一端、第三A比較器IC3A的另一個電壓輸入端和第四十五電阻R45的一端連接后接地，
[0021]第三B比較器IC3B的正輸入端連接第四十電阻R40的另一端、第三十電阻R30的另一端和第四十一電阻R41的另一端，第三十四電阻R34的另一端連接第四十二電阻R42的另一端和場效應管Q8的源極，場效應管Q8的柵極連接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接ICl的第6腳，
[0022]場效應管Q8的漏極連接第十七電阻R17的一端、SPDT繼電器的常開觸點的一端和第七二極管D7的一端,第十七電阻R17的另一端連接第十五電阻R15的一端、J3的第I腳、第十二極管DlO的另一端和SPDT繼電器的常開觸點的另一端，
[0023]第七二極管D7的另一端第^ 電容Cl I的另一端和第三十五電阻R35的一端,第三十五電阻R35的另一端連接第四十三電阻R43的另一端、第八二極管D8的一端和第四三極管Q4的基極，第八二極管D8的另一端連接第三十六R36的另一端和第三A比較器IC3A的輸出端，第四三極管Q4的發(fā)射極連接第五三極管Q5的集電極，第五三極管Q5的基極連接第四十四電阻R44的另一端和第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接J4第3腳，J4的第I腳和第2腳接地，
[0024]第三A比較器IC3A的負輸入端連接第三十八電阻R38的另一端，第三A比較器IC3A的正輸入端連接第二十二電阻R22的另一端和第二 A比較器IC2A的負輸入端，第二A比較器IC2A的另一個電壓輸入端與第十二電容C12的另一端和第三十九電阻R39的另一端連接后接地，第二 A比較器IC2A的輸出端連接第十九電阻R19的另一端、第三十七電阻R37的另一端和第十八電阻R18的一端，第十八電阻R18的另一端連接第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3的發(fā)射極連接第四三極管Q4的集電極，第三三極管Q3的集電極連接SPDT繼電器線圈的另一端、第五二極管D5的另一端，
[0025]第六電阻R6的另一端連接第一三極管Ql的基極、第一電容Cl的另一端和第十五電阻R15的另一端，第一三極管Ql的發(fā)射極連接第七三極管Q7的基極和第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接地，第十四電容C14的另一端和第二電容C2的另一端接地，Jl的第4腳與J2的第I腳連接后接地。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0027]1.本控制器中，使用高性能固定頻率電流模式控制器UC384x作為脈寬調(diào)制模塊的處理核心，利用周邊的附屬電路，使占空比精確的從O至100%，克服了現(xiàn)有技術中的電磁干擾，而且其對輸出的調(diào)速控制信號進行了補正處理，波形規(guī)整，加速均勻、平緩。
[0028]2.本控制器中，利用半導體器件PN結(jié)受溫度影響的特性:溫度每升高一攝氏度，PN結(jié)端電壓降低2mV。通過Q6和D4 ；Q1和Q7相互配合，溫度變化時，其公共端的電壓變化保持同步變化，實現(xiàn)了溫度補償，保證了控制精度。
[0029]3.本控制器中，當電池電壓低到Q6導通時，ICl的2腳電壓會升高，此時按下加速裝置時，加速裝置輸出的電壓升高，但ICl中的第2腳電壓和第3腳電壓進行比較，將占空比縮小，控制電機的端電壓，使電機電流降低直至電機無法轉(zhuǎn)動，同時電池輸出的電流也減小，這就保證了電池在達到設定的欠壓值之前保證電池不會出現(xiàn)大電流輸出，提高了電池的使用壽命。
[0030]4.本控制器中，增加了電壓轉(zhuǎn)電流模塊和飛車保護模塊，通過電壓轉(zhuǎn)電流模塊檢測電機的電壓，然后通過Ql和Q7轉(zhuǎn)換為電流信號，加載在R39上的電壓與加速裝置輸出的電壓進行比較，以判斷是否發(fā)生飛車，相比現(xiàn)有技術，該過程更安全。
[0031]5.本控制器中，當場效應管擊穿時，電機通過保護繼電器模塊與電池連接，車輛仍然具有騎行的動力，只是加速裝置無法控制電機的轉(zhuǎn)速，此時剎車，可使電機停轉(zhuǎn)，Q8上端為O伏，Q4斷開，Q3斷開，使保護繼電器模塊失電斷開，由此將電機與電池斷開，上述處理過程中保證了電動車在場效應管擊穿時仍然具有動力，可在脫離危險區(qū)域后再將車輛剎停。
[0032]6.本控制器中，調(diào)速接口模塊的第3腳連接一安裝在加速裝置中的微動開關，該微動開關首先閉合后，使Q5導通，然后Q4、Q3導通，使保護繼電器模塊得電閉合，場效應管導通，上述處理過程避免了繼電器的觸點在大電流下切換造成的燒毀故障。
[0033]7.本控制器中，剎車按下時，場效應管驅(qū)動模塊停止驅(qū)動場效應管，斷開繼電器觸點的電流，同時IC2A的負輸入端電壓升高，IC2A的輸出端輸出低電平，Q3斷開，使繼電器線圈斷電，并且因繼電器觸點動作時間會滯后繼電器線圈斷電動作10ms，由此可避免在繼電器觸點在有大電流情況下動作，保護了繼電器的觸點不會產(chǎn)生電火花而燒毀，提高了使用壽命。
[0034]8.本控制器中，停車啟動時，如果加速裝置處于加速的工作狀態(tài)，則其輸出電壓大于電機的采樣電壓，比較器輸出低電平，使Q3斷開，保護繼電器模塊失電斷開，電動車不會行駛，由此避免了誤按下加速裝置而啟動車輛導致的前竄，提高了兒童騎乘的安全性。
[0035]9.本控制器中，如果電動車在大負載狀態(tài)下的電機電流達到設定的安培值時，控制器會降低電機電壓的占空比，降低電機的工作電流，電機電流低于設定的安培值時，控制器會提高電機電壓的占空比，增大電機的工作電流，反復進行，保證電機不會過熱損壞。
[0036]10.本發(fā)明中，將各個模塊有機的整合在一起，實現(xiàn)了占空比的調(diào)節(jié)、調(diào)速控制信號的補正、溫度補償、欠壓控制、飛車保護等多項功能，使兒童電動車的控制過程更安全，保證了兒童的安全騎乘以及提高了使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明原理方框圖；
[0038]圖2為圖1的電路原理圖；
[0039]圖3為調(diào)制前的電壓信號與加速裝置輸出的控制信號的疊加圖；
[0040]圖4為調(diào)制后的電壓信號與加速裝置輸出的控制信號的疊加圖；[0041]圖5為調(diào)制后的調(diào)速控制信號波形圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進ー步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0043]ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，如圖1?5所示，本發(fā)明的創(chuàng)新在于:包括脈寬調(diào)制模塊(虛線框10)、電源接ロ模塊(虛線框I)、電機接ロ模塊(虛線框3)、調(diào)速接ロ模塊(虛線框8)、充電剎車接ロ模塊(虛線框2)和場效應管模塊(虛線框11)，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出端(引腳6)連接ー場效應管模塊,該場效應管模塊通過一保護繼電器模塊(虛線框
7)連接所述電機接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端(引腳2)通過ー調(diào)速控制模塊(虛線框9)連接所述調(diào)速接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電源端(引腳7)連接所述電源接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端(引腳2)還通過一充電剎車控制停轉(zhuǎn)模塊(虛線框5 )連接所述充電剎車接ロ模塊。
[0044]當出現(xiàn)場效應管擊穿或加速裝置地線斷開的故障時，為了保證兒童及電動車的安全，所述調(diào)速控制模塊和所述保護繼電器模塊之間連接一飛車保護模塊(虛線框12)，該飛車保護模塊通過ー電壓轉(zhuǎn)電流模塊(虛線框6)連接所述電機接ロ模塊。
[0045]為了保護電池，提高其使用壽命，在所述脈寬調(diào)制模塊與所述電源接ロ模塊之間連接ー欠壓控制模塊(虛線框5)。所述場效應管模塊還通過ー電機電流采樣模塊(虛線框14)連接ー電流控制模塊(虛線框13)的一端，該電流控制模塊的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的補償端(引腳I)。
[0046]上述結(jié)構(gòu)中，所述脈寬調(diào)制模塊使用UC384x芯片，優(yōu)選UC3842和UC3843，本例中優(yōu)選UC3842，該芯片的RT/CT端(引腳4)連接ー電阻R12和電容C7的一端，該電阻R12的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的參考輸出端(引腳8)，該電容C7的另一端接地，由R12和C7的參數(shù)決定Q8的導通頻率，引腳4輸出波形如圖3所示鋸齒波，R12阻值為51k歐姆，C7取值為1800皮法，二者配合將工作頻率限制在2000赫茲，以避免產(chǎn)生共振。
[0047]該芯片的電流取樣端(引腳3)連接兩個電阻R31、R32和一個電容ClO串聯(lián)的電路，電阻R31和電容ClO之間并聯(lián)ー電阻R16，電阻R32和電容ClO之間并聯(lián)ー電阻R33。如圖3所示，鋸齒波表示UC384x輸出的電壓信號，其峰值較大，斜線表示加速裝置輸出的控制信號，圖中可知，鋸齒波已經(jīng)超出了斜線的范圍；電阻R31、R32、R33、R16使UC384x輸出的電壓峰值變小，ClO使曲線變緩，R31取值為390歐姆，R32取值為100歐姆，R16取值為1.3K歐姆，R33取值為910歐姆，ClO取值為10納法拉，最后形成如圖4的波形，鋸齒波被補正為峰值較小、曲線變緩的曲線鋸齒波，且完全落入了斜線的控制范圍內(nèi)，經(jīng)過疊加后的ICl第6腳輸出的調(diào)速控制信號如圖5所示，其占空比為0?100%，控制精度高，且波形規(guī)整、加速均勻平滑。
[0048]為了提高保護繼電器模塊中觸點的安全使用，調(diào)速接ロ模塊的第3腳連接一安裝在加速裝置中的微動開關I。
[0049]具體來說，本發(fā)明涉及的電子元器件的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示:
[0050]Jl的第I腳連接第二腳后連接第一ニ極管Dl的一端，該第一ニ極管Dl的另一端連接第八電阻R8的一端和J2的第2腳，第八電阻R8的另一端連接第三ニ極管D3的一端、第六三極管Q6的集電極、第十一電阻Rll的一端、ICl的第2腳、第二十七電阻R27的一端、第六電容C6的一端、第二十九電阻R29的一端和第八電容C8的一端，
[0051]第三二極管D3的另一端連接第二二極管D2的一端、正5伏、第四二極管D4的一端、第二 B比較器IC2B的一個電壓輸入端、第三電容C3的一端、第十二電阻R12的一端和ICl第8腳，
[0052]第二二極管D2的另一端連接J4的第6腳，第六三極管Q6的基極連接第九電阻R9的一端和第一電阻Rl的一端，第九電阻R9的另一端接地,第一電阻Rl的另一端連接J4的第4腳、正24伏、Jl的第3腳、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第五電阻R5的一端、第一三極管Ql的集電極、第六電阻R6的一端、第一電容Cl的一端、J3的第2腳、第十二極管DlO的一端、第五二極管D5的一端、SPDT繼電器線圈的一端、第十四電容C14的一端和第二電容C2的一端，
[0053]第六三極管Q6的發(fā)射極連接第十電阻RlO的一端、第十電阻RlO的另一端連接第二電阻R2的另一端和第四二極管D4的另一端，第十一電阻Rll的另一端連接J2的第4腳，第三電阻R3的另一端連 接第四電容C4的一端和ICl的第7腳，第四電容C4的另一端接地，第四電阻R4的另一端連接J2的第3腳，第五電阻R5的另一端連接第七三極管Q7的發(fā)射極，第七三極管Q7的集電極連接第六二極管D6的一端、第二十電阻R20的一端、第二A比較器IC2A的正輸入端、第三十七電阻R37的一端、第十二電容C12的一端、第三十九電阻R39的一端、第六二極管D6的另一端連接第二三極管Q2的集電極、第二十四電阻R24的一端、正5伏、第三十電阻R30的一端、第三B比較器IC3B的一個電壓輸入端、第十九電阻R19的一端、第二十電阻R20的另一端、第二 A比較器IC2A的一個電壓輸入端、第三十六R36的一端、第三A比較器IC3A的一個電壓輸入端和第三十八電阻R38的一端，
[0054]第二三極管Q2的基極連接第七電容C7的一端、第十二電阻R12的另一端和ICl的第4腳，第七電容C7的另一端連接第三電容C3的另一端和接地，第二三極管Q2的發(fā)射極連接第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接第三^ 電阻R31的一端和第十電容ClO的一端，第三十一電阻R31的另一端連接ICl的第3腳和第三十二電阻R32的一端，第三十二電阻R32的另一端連接第三十三電阻R33的一端和第十電容ClO的另一端，第三十三電阻R33的另一端接地，
[0055]第二十四電阻R24的另一端連接第二十六電阻R26的一端和第二 B比較器IC2B的正輸入端，第二十六電阻R26的另一端連接第二 B比較器IC2B的另一個電壓輸入端、接地、第二i 電阻R21的一端、第五電容C5的一端、第五電容C5的另一端連接第二^ 電阻R21的另一端、第二十二電阻R22的一端、第二十三電阻R23的一端和J4的第5腳，第二十三電阻R23的另一端連接第二十五電阻R25的一端和第二 B比較器IC2B的負輸入端，第二十五電阻R25的另一端連接第二 B比較器IC2B的輸出端和第二十七電阻R27的另一端，
[0056]第六電容C6的另一端接地，第二十九電阻R29的另一端連接ICl的第I腳、第八電容C8的另一端、第九二極管D9的一端和第十五電容C15的一端,第十五電容C15的另一端接地，第九二極管D9的另一端連接第二十八電阻R28的一端和第三B比較器IC3B的輸出端，第二十八電阻R28的另一端連接第九電容C9的一端，第九電容C9的另一端連接第三B比較器IC3B的負輸入端、第三十四電阻R34的一端和第十三電容C13的一端，第三B比較器IC3B的另ー個電壓輸入端與第四十電阻R40的一端、第四十ー電阻R41的一端、第十三電容C13的另一端、第四十二電阻R42的一端、第^ 電容Cll的一端、第四十三電阻R43的一端、第五三極管Q5的發(fā)射極、第四十四電阻R44的一端、第三A比較器IC3A的另ー個電壓輸入端和第四十五電阻R45的一端連接后接地，
[0057]第三B比較器IC3B的正輸入端連接第四十電阻R40的另一端、第三十電阻R30的另一端和第四十ー電阻R41的另一端，第三十四電阻R34的另一端連接第四十二電阻R42的另一端和場效應管Q8的源扱，場效應管Q8的柵極連接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接ICl的第6腳，
[0058]場效應管Q8的漏極連接第十七電阻R17的一端、SPDT繼電器的常開觸點的一端和第七二極管D7的一端,第十七電阻R17的另一端連接第十五電阻R15的一端、J3的第I腳、第十二極管DlO的另一端和SPDT繼電器的常開觸點的另一端，
[0059]第七二極管D7的另一端第^ 電容Cl I的另一端和第三十五電阻R35的一端,第三十五電阻R35的另一端連接第四十三電阻R43的另一端、第八二極管D8的一端和第四三極管Q4的基極，第八二極管D8的另一端連接第三十六R36的另一端和第三A比較器IC3A的輸出端，第四三極管Q4的發(fā)射極連接第五三極管Q5的集電極，第五三極管Q5的基極連接第四十四電阻R44的另一端和第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接J4第3腳，J4的第I腳和第2腳接地，
[0060]第三A比較器IC3A的負輸入端連接第三十八電阻R38的另一端，第三A比較器IC3A的正輸入端連接第二十二電阻R22的另`一端和第二 A比較器IC2A的負輸入端，第二A比較器IC2A的另ー個電壓輸入端與第十二電容C12的另一端和第三十九電阻R39的另一端連接后接地，第二 A比較器IC2A的輸出端連接第十九電阻R19的另一端、第三十七電阻R37的另一端和第十八電阻R18的一端，第十八電阻R18的另一端連接第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3的發(fā)射極連接第四三極管Q4的集電極，第三三極管Q3的集電極連接SPDT繼電器線圈的另一端、第五二極管D5的另一端，
[0061]第六電阻R6的另一端連接第一三極管Ql的基極、第一電容Cl的另一端和第十五電阻R15的另一端，第一三極管Ql的發(fā)射極連接第七三極管Q7的基極和第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接地，第十四電容C14的另一端和第二電容C2的另一端接地，Jl的第4腳與J2的第I腳連接后接地。
[0062]本發(fā)明的工作過程是:
[0063]1.電動車啟動并行駛
[0064]電池接通后，首先對電容C14充電，當電容C14兩端的電壓接近電池電壓時，ICl才允許工作。
[0065]如果加速裝置不工作吋，SPDT繼電器失電斷開，控制器進入待機狀態(tài)，待機電流小于35暈安。
[0066]當加速裝置按下后，微動開關閉合，使Q5導通，然后Q4、Q3導通，SPDT繼電器得電閉合，場效應管Q8工作，加速裝置繼續(xù)按下，ICl調(diào)速信號的占空比自0開始升高，逐漸達到100%，同時使電動車行駛。
[0067]2.電動車剎車并停止
[0068]剎車按下吋，J2第4腳輸出信號到ICl的第2腳，與ICl第6腳連接的Q8斷開，電機停止轉(zhuǎn)動，加速裝置完全復位后，微動開關斷開，然后Ql、Q7斷開，電機端電壓小于加速裝置通過標有“IN”的線路輸出的控制信號，IC2A輸出低電平，使Q3斷開，SPDT繼電器失電斷開，使電機與電池斷開。
[0069]電動車停止后進入第I項中的低電流的待機狀態(tài)。
[0070]3.停止后的再次啟動
[0071]當加速裝置未工作時，如第I項的正常啟動過程。
[0072]當加速裝置處于按下的狀態(tài)時，此時控制信號大于電機的端電壓，IC2A輸出低電平，使Q3斷開，SPDT繼電器失電斷開，電動車不會行駛。
[0073]4.充電時
[0074]當充電剎車接口模塊連接外置電源時，充電電壓通過電阻R8將ICl第2腳的電壓拉高，ICi的所有輸出均截止，電動車不能行駛，使電動車進入安全充電狀態(tài)。
[0075]5.電池的欠壓保護
[0076]當電池電壓較低時，一旦低到設定電壓時，Q6進入放大區(qū)域，輸出的電壓隨電池電壓的降低而升高，此時按下加速裝置時，因ICl中的第2腳電壓升高，將ICl輸出端6腳的占空比縮小，控制電機的端電壓，使電機電流降低，同時電池輸出的電流也減小，這就保證了電池在達到臨近設定的欠壓值之前電池不會出現(xiàn)大電流輸出。
[0077]6.限流控制
[0078]如果電動車在大負載狀態(tài)下的電機電流達到臨近設定的安培值時，電機電流采樣控制模塊采樣電機電流，經(jīng)過IC2B比較放大后，控制ICl的第I腳電壓，從而降低ICl的第6腳輸出電壓的占空比，降低電機的工作電流，實現(xiàn)限流控制。電機電流低于設定限流值時，電機電流采樣模塊不會影響ICl的I腳電壓，電機正常工作。
[0079]7.溫度補償
[0080]利用半導體器件PN結(jié)受溫度影響的特性:溫度每升高一攝氏度，PN結(jié)端電壓降低2mV。通過Q6和D4 ；Q1和Q7相互配合，溫度變化時，其公共端的電壓變化保持同步變化，實現(xiàn)了溫度補償，保證了控制精度。
[0081]8.飛車保護
[0082]⑴加速裝置中的地線斷開
[0083]當電壓轉(zhuǎn)電流電路采集的電機的端電壓小于加速裝置輸出的控制電壓時，IC2A輸出低電平，使Q3斷開，SPDT繼電器失電斷開，電機與電池斷開，此時電動車加速裝置已無法加速，整車靠慣性滑行，可采用剎車將車輛停止。
[0084]⑵場效應管擊穿
[0085]SPDT繼電器仍然閉合，電機與電池連接，但電動車加速裝置已無法加速，可采用剎車，使電機停轉(zhuǎn)，此時場效應管Q8上端為O伏，Q4斷開，然后Q3斷開，SPDT繼電器失電斷開，電機與電池斷開。
[0086]9.場效應管Q8擊穿后的加電
[0087]當Q8擊穿后且車輛停止，此時再通電時，Q8的上端為0V，Q4基極沒有從D7過來的電壓，而IC3A的負輸入端經(jīng)R38分壓后的電壓比正輸入端(加速裝置輸出信號)的電壓高，于是IC3A的輸出端輸出為低電平，Q4基極同為低電平，因此Q4不導通，SPDT繼電器失電斷開，電機無法啟動。[0088] 本發(fā)明中，將各個模塊有機的整合在一起，實現(xiàn)了占空比的調(diào)節(jié)、調(diào)速控制信號的補正、溫度補償、欠壓控制、飛車保護等多項功能，使兒童電動車的控制過程更安全，保證了兒童的安全騎乘以及提高了使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:包括脈寬調(diào)制模塊、電源接ロ模塊、電機接ロ模塊、調(diào)速接ロ模塊、充電剎車接ロ模塊和場效應管模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的輸出端連接ー場效應管模塊，該場效應管模塊通過一保護繼電器模塊連接所述電機接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端通過ー調(diào)速控制模塊連接所述調(diào)速接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電源端連接所述電源接ロ模塊，所述脈寬調(diào)制模塊的電壓反饋端還通過一充電剎車控制停轉(zhuǎn)模塊連接所述充電剎車接ロ模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:所述調(diào)速控制模塊和所述保護繼電器模塊之間連接一飛車保護模塊，該飛車保護模塊通過ー電壓轉(zhuǎn)電流模塊連接所述電機接ロ模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:所述脈寬調(diào)制模塊與所述電源接ロ模塊之間連接一欠壓控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:所述場效應管模塊還通過ー電機電流采樣模塊連接ー電流控制模塊的一端，該電流控制模塊的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的補償端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:所述脈寬調(diào)制模塊使用UC384x芯片，該芯片的RT/CT端連接ー電阻和電容的一端，該電阻的另一端連接所述脈寬調(diào)制模塊的參考輸出端，該電容的另一端接地； 該芯片的電流取樣端連接兩個電阻和ー個電容串聯(lián)的電路，每個所述電阻和所述電容之間均并聯(lián)ー電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于:調(diào)速接ロ模塊連接一安裝在加速裝置內(nèi)的微動開關。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種新型兒童電動車調(diào)速控制器，其特征在于: Jl的第I腳連接第二腳后連接第一`二極管Dl的一端，該第一二極管Dl的另一端連接第八電阻R8的一端和J2的第2腳，第八電阻R8的另一端連接第三二極管D3的一端、第六三極管Q6的集電極、第十一電阻Rll的一端、ICl的第2腳、第二十七電阻R27的一端、第六電容C6的一端、第二十九電阻R29的一端和第八電容C8的一端， 第三二極管D3的另一端連接第二二極管D2的一端、正5伏、第四二極管D4的一端、第二 B比較器IC2B的一個電壓輸入端、第三電容C3的一端、第十二電阻R12的一端和ICl第8腳， 第二二極管D2的另一端連接J4的第6腳，第六三極管Q6的基極連接第九電阻R9的一端和第一電阻Rl的一端，第九電阻R9的另一端接地，第一電阻Rl的另一端連接J4的第4腳、正24伏、Jl的第3腳、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第五電阻R5的一端、第一三極管Ql的集電極、第六電阻R6的一端、第一電容Cl的一端、J3的第2腳、第十二極管DlO的一端、第五二極管D5的一端、SPDT繼電器線圈的一端、第十四電容C14的一端和第二電容C2的一端， 第六三極管Q6的發(fā)射極連接第十電阻RlO的一端、第十電阻RlO的另一端連接第二電阻R2的另一端和第四二極管D4的另一端，第十一電阻Rll的另一端連接J2的第4腳，第三電阻R3的另一端連接第四電容C4的一端和ICl的第7腳，第四電容C4的另一端接地，第四電阻R4的另一端連接J2的第3腳，第五電阻R5的另一端連接第七三極管Q7的發(fā)射極，第七三極管Q7的集電極連接第六二極管D6的一端、第二十電阻R20的一端、第二A比較器IC2A的正輸入端、第三十七電阻R37的一端、第十二電容C12的一端、第三十九電阻R39的一端、第六二極管D6的另一端連接第二三極管Q2的集電極、第二十四電阻R24的一端、正5伏、第三十電阻R30的一端、第三B比較器IC3B的一個電壓輸入端、第十九電阻R19的一端、第二十電阻R20的另一端、第二 A比較器IC2A的一個電壓輸入端、第三十六R36的一端、第三A比較器IC3A的一個電壓輸入端和第三十八電阻R38的一端， 第二三極管Q2的基極連接第七電容C7的一端、第十二電阻R12的另一端和ICl的第.4腳，第七電容C7的另一端連接第三電容C3的另一端和接地，第二三極管Q2的發(fā)射極連接第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接第三^ 電阻R31的一端和第十電容ClO的一端，第三十一電阻R31的另一端連接ICl的第3腳和第三十二電阻R32的一端，第三十二電阻R32的另一端連接第三十三電阻R33的一端和第十電容ClO的另一端，第三十三電阻R33的另一端接地， 第二十四電阻R24的另一端連接第二十六電阻R26的一端和第二 B比較器IC2B的正輸入端，第二十六電阻R26的另一端連接第二 B比較器IC2B的另一個電壓輸入端、接地、第二i 電阻R21的一端、第五電容C5的一端、第五電容C5的另一端連接第二^ 電阻R21的另一端、第二十二電阻R22的一端、第二十三電阻R23的一端和J4的第5腳，第二十三電阻R23的另一端連接第二十五電阻R25的一端和第二 B比較器IC2B的負輸入端，第二十五電阻R25的另一端連接第二 B比較器IC2B的輸出端和第二十七電阻R27的另一端， 第六電容C6的另一端接地，第二十九電阻R29的另一端連接ICl的第I腳、第八電容C8的另一端、第九二極管D9的一端和第十五電容C15的一端,第十五電容C15的另一端接地，第九二極管D9的另一端連接第二十八電阻R28的一端和第三B比較器IC3B的輸出端，第二十八電阻R28的另一端連接第九電容C9的一端，第九電容C9的另一端連接第三B比較器IC3B的負輸入端、第三十四電阻R34的一端和第十三電容C13的一端，第三B比較器IC3B的另一個電壓輸入端與第四十電阻R40的一端、第四^ 電阻R41的一端、第十三電容C13的另一端、第四十二電阻R42的一端、第^ 電容Cll的一端、第四十三電阻R43的一端、第五三極管Q5的發(fā)射極、第四十四電阻R44的一端、第三A比較器IC3A的另一個電壓輸入端和第四十五電阻R45的一端連接后接地， 第三B比較器IC3B的正輸入端連接第四十電阻R40的另一端、第三十電阻R30的另一端和第四十一電阻R41的另一端，第三十四電阻R34的另一端連接第四十二電阻R42的另一端和場效應管Q8的源極，場效應管Q8的柵極連接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接ICl的第6腳， 場效應管Q8的漏極連接第十七電阻R17的一端、SPDT繼電器的常開觸點的一端和第七二極管D7的一端,第十七電阻R17的另一端連接第十五電阻R15的一端、J3的第I腳、第十二極管DlO的另一端和SPDT繼電器的常開觸點的另一端， 第七二極管D7的另一端第^ 電容Cll的另一端和第三十五電阻R35的一端，第三十五電阻R35的另一端連接第四十三電阻R43的另一端、第八二極管D8的一端和第四三極管Q4的基極，第八二極管D8的另一端連接第三十六R36的另一端和第三A比較器IC3A的輸出端，第四三極管Q4的發(fā)射極連接第五三極管Q5的集電極，第五三極管Q5的基極連接第四十四電阻R44的另一端和第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接J4第3腳，J4的第I腳和第2腳接地， 第三A比較器IC3A的負輸入端連接第三十八電阻R38的另一端，第三A比較器IC3A的正輸入端連接第二十二電阻R22的另一端和第二 A比較器IC2A的負輸入端，第二 A比較器IC2A的另ー個電壓輸入端與第十二電容C12的另一端和第三十九電阻R39的另一端連接后接地，第二 A比較器IC2A的輸出端連接第十九電阻R19的另一端、第三十七電阻R37的另一端和第十八電阻R18的一端，第十八電阻R18的另一端連接第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3的發(fā)射極連接第四三極管Q4的集電極，第三三極管Q3的集電極連接SPDT繼電器線圈的另一端、第五二極管D5的另一端， 第六電阻R6的另一端連接第一三極管Ql的基極、第一電容Cl的另一端和第十五電阻R15的另一端，第一三極管Ql的發(fā)射極連接第七三極管Q7的基極和第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接地，第十四電容C14的另一端和第二電容C2的另一端接地，Jl的第4腳與J2的第I腳連接后接地。
【文檔編號】B60L15/00GK103568866SQ201310558205
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】王海立 申請人:王海立