专利名称：一种用于电动车的直流有刷控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动车技术领域，尤其是涉及一种用于电动车的直流有刷 控制器。
背景技术：
电动车是当前人们生活和生产中常用的运输工具，电动车的控制器在电动 车整车设计中至关重要，不同品质的控制器，用在词一辆车上，配用同一组相 同充放电状态的电池，有时也会在续驶能力上显示出较大差别，控制器的设计 品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等, 直接关系到整车的性能和运行状态，并且也影响控制器本身性能和效率。电动 车控制器的重要性使得技术人员不断对其进行改造创新'，目前电动车控制器的 性能越来越完善，但是控制器的综合性能较差。例如，飞车保护、手把电线保 护、欠压保护等等功能很少包括在一个控制器中，给控制器的使用带来许多缺 憾。飞车保护功能对保护驾驶员的安全最为重要，特别是在电动车没电了以后, 功率模块击穿，充了一晚上的电，等第二天打开钥匙时，在没有防备的情况下， 车子会突然飞出去，给驾驶员的生命健康构成重大威胁。电动车的手把信号线 是驾驶员用以控制速度的信号传输线，但是由于各种原因有时手把信号线会出 现掉线或者干脆短路，这样很有可能造成驾驶员无法控制电机的运转，从而也 会对驾驶员的人身安全构成威胁。如果电动车电源放电过度则影响电源的使用 寿命和性能，做为电动车的动力源有必要对电瓶在其放电达到最后阶段进行欠 压保护。综上，需要一种综合性能较强的电动车控制器，以满足市场的需要
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于电动车的直流有刷控制器, 提高控制器的综合使用性能。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案
本实用新型的用于电动车的直流有刷控制器，包括脉宽控制单元、功率驱 动单元、飞车保护单元和主回路接触器；其中，飞车保护单元输入端与功率驱 动单元相连，其输出端与主回路接触器的控制信号端相连，主回路接触器串联 于电动车电源的主供电回路中；功率驱动单元击穿短路时，飞车保护单元接受 到功率驱动单元传来的短路信号，然后输出控制信号给主回路接触器，从而控
制断开主回路接触器触点。
进一步，所述的飞车保护单元包括一个运算放大器I和可控硅I ，运算放 大器I其中一输入端通过短路信号线与功率驱动单元相连，运算放大器I的输
出端与可控硅I的控制端相连，可控硅I串联于主回路接触器的控制信号端。 进一步，还包括欠压保护单元和手把掉线保护单元，所述欠压保护单元的 输入端与电动车电源的正极相连，欠压保护单元的输出端与可控硅II的控制端 相连，所述可控硅II串联于脉宽控制单元电源接线端；所述手把掉线保护单元
的输入端与手把信号线相连，其输出端与可控硅n的控制端相连。
进一步，所述欠压保护单元包括一个运算放大器n和电压取样电阻，运算 放大器II的其中一输入端与电压取样电阻相连，运算放大器II的输出端作为所 述欠压保护单元的输出端；所述手把掉线保护单元包括一个运算放大器m,所 述运算放大器m的其中一端连接手把信号线，运算放大器m的输出端作为所述 飞车保护单元的输出端。
进一步，采用一个运算放大集成电路替代运算放大器i 、运算放大器n和 运算放大器m。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的飞车保护单元接受功率驱动单元 的短路信号，控制断开电动车主回路中的接触器触点从而起到真正意义的飞车保护；本实用新型集中包括手把掉线保护单元和欠压保护单元，上述单元探测 电动车使用过程中相应的电路信号状态，然后通过可控硅的控制将脉宽控制单 元断电，从而提高了控制器的综合使用性能。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进 行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将 是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标 和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图
中所特别指出的结 构来实现和获得。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 附图为本实用新型的电气原理示意图。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型的用于电动车的直流有刷控制器，包括脉宽控制 单元10、功率驱动单元9、欠压保护单元、飞车保护单元和手把电线保护单元。 本实施例中的欠压保护单元、飞车保护单元和手把电线保护单元采用一体设计 的方案。本实用新型实施时还包括一个主回路接触器4，主回路接触器4串联 于电动车电源的主供电回路中。所述的飞车保护单元包括一个运算放大器I和 可控硅2，运算放大器I其中一输入端通过短路信号线11与功率驱动单元9 相连，运算放大器I的输出端与可控硅2的控制端相连，可控硅2串联于主回 路接触器4的控制信号端。所述欠压保护单元包括一个运算放大器II和电压取
样电阻5，运算放大器n的其中一输入端与电压取样电阻5相连，电压取样电
阻5的另一端与电动车电源的正极接线端3相连，运算放大器II的输出端与可 控硅7的控制端相连；可控硅7串联在脉宽控制单元10的电源接线端8处，可控硅7作为脉宽控制单元10的电源截止元件。所述手把掉线保护单元包括
一个运算放大器ni，所述运算放大器m的其中一端连接手把信号线接线端i 相连，运算放大器in的输出端作为所述手把掉线保护单元的输出端，该输出端 也与可控硅7的控制端相连。为了使本实用新型更加集成化，运算放大器i、 运算放大器n和运算放大器iii的功能采用一个运算放大集成电路6替代。实施
时，该运算放大集成电路6在本实施例中采通用型低功耗集成四运放LM324， LM324内含4个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，既可接单电源使用 (3 30 V)，也可接双电源使用(士1.5 士15 V);本实用新型实施时脉宽控制单 元10采用TL494控制功率驱动单元的功率。功率驱动单元9击穿短路时，运 算放大集成电路6内部的一个运算放大器的输入端接受到功率驱动单元9传来 的短路信号，然后，连接运算放大集成电路6内部同一个运算放大器输出端的 电压发生同向的变化，即输出控制信号给可控硅2的控制端，最后，可控硅2 控制断开主回路接触器的触点。运算放大集成电路6的另一个运算放大器的输 入端通过电压取样电阻5与电动车电源的正极接线端3相连，但电动车电源放 电到一定程度后，对应运算放大器的输出端电压也发生变化，从而引起可控硅 7截止，脉宽控制单元10断电，电动车的电机就停止工作。同理电动车手把 掉线或者短路时，相应运算放大器的输出端电压也发生变化，从而引起可控硅 7截止，脉宽控制单元10断电，电动车的电机也停止工作。实施时，电压取 样电阻5可以根据具体情况做不同调整，对于控制器电路中的其他周边元件选 用和连接，由本领域的技术人员不经创造性劳动即可完善，但均属于本实用新 型的发明创造内容。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的修改或者等同替换，只要 不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求 范围当中。
权利要求1.一种用于电动车的直流有刷控制器，包括脉宽控制单元和功率驱动单元，其特征在于还包括飞车保护单元和主回路接触器；其中，飞车保护单元输入端与功率驱动单元相连，其输出端与主回路接触器的控制信号端相连，主回路接触器串联于电动车电源的主供电回路中；功率驱动单元击穿短路时，飞车保护单元接受到功率驱动单元传来的短路信号，然后输出控制信号给主回路接触器，从而控制断开主回路接触器触点。
2. 根据权利要求1所述的一种用于电动车的直流有刷控制器，其特征在于: 所述的飞车保护单元包括一个运算放大器I和可控硅I，运算放大器I其中一 输入端通过短路信号线与功率驱动单元相连，运算放大器I的输出端与可控硅I的控制端相连，可控硅I串联于主回路接触器的控制信号端。
3. 根据权利要求1或2所述的一种用于电动车的直流有刷控制器，其特征 在于还包括欠压保护单元和手把掉线保护单元，所述欠压保护单元的输入端 与电动 车电源的正极相连，欠压保护单元的输出端与可控硅II的控制端相连， 所述可控硅II串联于脉宽控制单元电源接线端;所述手把掉线保护单元的输入 端与手把信号线相连，其输出端与可控硅II的控制端相连。
4. 根据权利要求3所述的一种用于电动车的直流有刷控制器，其特征在于: 所述欠压保护单元包括一个运算放大器II和电压取样电阻，运算放大器II的其 中一输入端与电压取样电阻相连，运算放大器II的输出端作为所述欠压保护单元的输出端；所述手把掉线保护单元包括一个运算放大器m，所述运算放大器 in的其中一端连接手把信号线，运算放大器m的输出端作为所述飞车保护单元 的输出端。
5. 根据权利要求4所述的一种用于电动车的直流有刷控制器，其特征在于:采用一个运算放大集成电路替代运算放大器i、运算放大器n和运算放大器 m。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电动车的直流有刷控制器，包括脉宽控制单元、功率驱动单元、飞车保护单元和主回路接触器；其中，飞车保护单元输入端与功率驱动单元相连，其输出端与主回路接触器的控制信号端相连，主回路接触器串联于电动车电源的主供电回路中；功率驱动单元击穿短路时，飞车保护单元接受到功率驱动单元传来的短路信号，然后输出控制信号给主回路接触器，从而控制断开主回路接触器触点；本实用新型可以提高电动车控制器的综合使用性能。
文档编号B60L11/18GK201371752SQ20082014914
公开日2009年12月30日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者韩群山, 高代远 申请人:平顶山市群业高新科技研发中心