专利名称：电动自行车故障自动检测显示装置和电动自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路故障检测装置，特别涉及一种用于检测电动自 行车电路故障的检测装置和具有该电路故障检测装置的电动自行车。
背景技术：
如图1所示，现有的电动自行车一般包括电机10、与电机10相连并控 制电机旋转速度的控制器17、与控制器17相连并保证控制器17正常工作的 控制电路板6、与控制电路板6相连用于调节电动车车速的把手15、设于电 机相线上用于检测电机相线电流的霍尔元件16、及与控制器17相连保护控 制器免遭大电流冲击的功率管18;控制电路板6为电动自行车控制器17的 附属电路，其上设有控制芯片7、电流检测单元8、驱动单元9、把手信号 11、霍尔信号12等；电流检测单元8监控电机的相线电流，并设定一个过流 阀值点，当电机的相线电流超过该阀值点时，会发出一过流信号给控制芯片 7，使控制芯片7关断对驱动单元9的输出信号，以保护电机10、控制器17 等不会出现允许范围以上的大电流；驱动单元9为一桥式M0SFET驱动电路， 其输入端与控制芯片7相连，输出端与电机10相连，控制芯片7对驱动单元 9输出一定脉冲宽度的P麵给定信号19，该M0SFET开关元件的导通与关断受 该P丽给定信号19控制，当P丽给定信号19越小时，驱动单元9驱动电机 转动越慢，当P丽给定信号19越大时，驱动单元9驱动电机转动越快；把手 信号11为把手15输出到控制芯片7的信号，控制芯片7可根据该把手信号 11电压的大小输出相应脉冲宽度的P丽信号给驱动单元9，以达到通过把手 15来调节电机转速的目的；霍尔信号12为霍尔元件16输出到控制芯片7的 信号，控制芯片7可根据霍尔信号12电压的大小来判定电机是否出现过流现 象，以及时停止输出PWM给定信号19，保护电机10免受伤害。
以上电路结构使得现有的电动自行车具有速度快、调速准、保护到位、使用简单等优点，因此从其刚开始出现，就一下风靡全国。
可由于现有技术中检测装置的限制，在电动自行车出现电路故障时，很 难对故障电路进行判断和检测；现有的通行做法是，对电动自行车的所有可 能出现故障的电路分别逐个的使用万用表进行检测，逐个判断有可能出现问 题的电路部分，从而找出故障电路，进行维修，即使对最常出现四大故障
把手故障、霍尔故障、相线故障、功率管故障的检测也是如此；检测过程烦 琐，检测效率极低，增加了维修成本，不利于劳动效率的提高；因此，有必 要设计出 一种新的故障检测装置。
发明内容
本实用新型的目的为提供一种电动自行车故障自动检测显示装置，该故 障检测装置同时对电动自行车的把手、霍尔、相线、功率管等元件进行检 测，并直观、准确的反应出故障信息。
本实用新型的另一目的为提供一种具有上述故障自动检测显示装置的电 动自行车。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种电动自行车故障自动检测显示装置，其中，该故障检测装置与电动 自行车的控制电路板相连，包括
一把手检测单元，与控制电路板上的把手信号电性连接，其通过检测把 手有无输出把手信号来判定把手工作是否正常；
一霍尔检测单元，与控制电路板上的霍尔信号电性连接，其通过检测电 机霍尔元件输出信号是否正常来判定霍尔元件工作是否正常；
一相线检测单元，与控制电路板上的电流检测单元电性连接，其通过在 电机运行状态下检测电机相线电流、电机转速反馈信号以及把手信号来判定
是否相线故障；
一功率管检测单元，与控制电路板上的电流检测单元、驱动单元分别电 性连接，其通过测试控制器功率管的瞬间抗冲击电流能力来判定功率管是否 故障；及
一故障显示单元，与把手检测单元、霍尔检测单元、相线检测单元、及 功率管检测单元分别电性连接，指示各个检测单元检测到的故障信息。所述的电动自行车故障自动检测显示装置，其中，该相线检测单元还与 电机PWM给定信号电性连接。
所述的电动自行车故障自动检测显示装置，其中，该故障显示单元为
LCD显示单元。
所述的电动自行车故障自动检测显示装置，其中，该故障显示单元为指 示灯组成的显示单元。
本发明还提供了一种电动自行车，除包括电机和控制电路板外，还包括 一上述的电动自行车故障自动检测显示装置。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点
1. 由于本实用新型包括把手检测单元、霍尔检测单元、相线检测单元、 功率管检测单元和故障显示单元，其能在把手、霍尔、相线、功率管等电动 自行车部件出现故障时，能自动地对各个部件进行检测，而后把故障部件通 过故障显示单元直观、准确的显示出来，使维修人员能快速、准确的找到出 现故障的零部件；从而避免了在遇到故障时要逐个的对电动自行车的各个部
件进行检测的缺点，进而提高了维修的准确性和维修效率。
2、 本实用新型结构简单、成本低廉，其安装在电动自行车上时，能使用 户在遇到故障时很方便的找到故障原因，及时排除，免去找专业维修人员的 麻烦，给用户使用带来很多便利。
图1为电动自行车的电路原理图2为本实用新型电动自行车故障自动检测显示装置的结构图； 图3为本实用新型电动自行车故障自动检测显示装置与电动自行车配合 的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明
如图2所示，其为本实用新型电动自行车故障自动检测显示装置的结构 图，其包括 一把手检测单元l、 一霍尔检测单元2、 一相线检测单元3、 一 功率管检测单元4以及一故障显示单元5;其中，该故障显示单元5分别与把手检测单元1、霍尔检测单元2、相线检测单元3、及功率管检测单元4电
性连接，用于指示各个检测单元检测到的故障信息。
如图3所示，本实用新型电动自行车故障自动检测显示装置与电动自行 车的控制电路板6相连。
该把手检测单元1与控制电路板6上的把手信号11电性连接，其通过检 测把手信号11电压来判定把手工作是否正常，并将把手的工作状态通过故障 显示单元5显示出来。把手启动时，把手信号11的电压为1. IV左右，而把 手正常工作的电压为1V 4.2V，如果把手不能开启或无输出信号状态，则把 手检测单元1检测到的把手信号的电压不在正常值范围内，则故障显示单元 5提示把手故障；如果把手可以开启且正常工作，则把手检测单元1检测到 把手信号ll电压在正常值范围内，则故障显示单元5提示把手工作正常。
该霍尔检测单元2与控制电路板6上的霍尔信号12电性连接，其通过检 测电机霍尔元件16输出信号是否正常来判定霍尔元件16工作是否正常，并 将霍尔元件16的工作状态通过故障显示单元5显示出来。如果霍尔元件16 无输出信号或引线短路(即无回馈信号到控制芯片7)，则霍尔检测单元2 检测到的霍尔信号出现HHH或者LLL状态，则故障显示单元5提示霍尔元件 故障；如果霍尔元件16有正常的输出信号(即有回馈信号到控制芯片7)， 则霍尔检测单元2检测到的霍尔信号12随电机的电流变化而呈现有规律的变 化，则故障显示单元5提示霍尔元件工作正常。
该相线检测单元3与控制电路板6上的电流检测单元8、电机转速反馈 信号30、以及把手信号11电性连接，其通过在电机运行状态下检测电机相 线电流、电机转速反馈信号13以及把手信号11来判定是否相线故障，并将 电机相线的工作状态通过故障显示单元5显示出来。在电机运行状态下(即 相线检测单元3检测到有电机转速反馈信号13)，如果把手有给定(即相线 检测单元3检测到把手信号11大于1.1V)，如果此时检测到电机相线电流 信号14为零，则说明电机相线断路，则故障显示单元5提示相线故障；该相 线检测单元3还与电机的P丽给定信号19电性连接，如果该相线检测单元3 检测到把手有给定、电机在运行、电机P丽给定信号19较正常值过小，而检 测到的相线电流信号14较正常值过大，则说明电机相线短路或功率管烧坏， 则故障显示单元5提示相线故障或功率管故障。该功率管检测单元4与控制电路板6上的电流检测单元8、驱动单元9 分别电性连接，其通过测试控制器功率管18的瞬间抗冲击电流能力来判定功 率管是否故障，该功率管检测单元4在上电时，分别给驱动单元9的上、下 桥M0SFET —个窄脉冲，此时检测相线电流信号14，如果相线电流信号14大 于零则说明功率管短路，则故障显示单元5提示功率管故障。
该故障显示单元5优选为一 LCD显示单元，其可通过文字形式直观的提 示把手、霍尔、相线、及功率管的工作状态，当把手、霍尔、相线、及功率 管等元件出现故障时，其可直观的显示出发生故障的元件，从而准确、快速 地帮助维修者找出故障部件，进而进行维修；显而易见，该故障显示单元5 亦可为颜色各异的指示灯组成的显示单元，即每个检测单元至少设置一个指 示灯，该指示灯分别指示一个元件的工作状态；当把手、霍尔、相线、及功 率管等元件出现故障时，其可直观的指示出发生故障的元件，即如果把手 不能开启或无输出信号状态，指示灯状态为常亮，如果把手能开启，指示灯 状态为不亮；如果电机霍尔元件无输出信号或引线短路状态，指示灯状态为 常亮，如果电机霍尔元件有正常输出信号，指示灯状态为不亮；如果电机相 线出现短路或断裂状态，指示灯状态为常亮，如果电机相线属正常输出状 态，指示灯状态为不亮；如果功率管故障或内部短路状态，指示灯状态为常 亮，如果功率管能正常工作，指示灯状态为不亮。
需要说明的是，本发明上述的电动自行车故障自动检测显示装置，可以 安装在包括电机和控制电路板的电动自行车上，也可以与电动自行车分离； 使用时，通过电动自行车与电动自行车的控制电路板6相连，接收控制电路 板6上的传感信号，以实现电动自行车故障自动检测显示功能。
以上所述，仅是本实用新型较佳可行的实施例而已，不能因此即局限本 实用新型的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本实用 新型的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改 变和变形都应属在本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1、一种电动自行车故障自动检测显示装置，其特征在于，该故障检测装置与电动自行车的控制电路板相连，包括一把手检测单元，与控制电路板上的把手信号电性连接，其通过检测把手有无输出把手信号来判定把手工作是否正常；一霍尔检测单元，与控制电路板上的霍尔信号电性连接，其通过检测电机霍尔元件输出信号是否正常来判定霍尔元件工作是否正常；一相线检测单元，与控制电路板上的电流检测单元电性连接，其通过在电机运行状态下检测电机相线电流、电机转速反馈信号以及把手信号来判定是否相线故障；一功率管检测单元，与控制电路板上的电流检测单元、驱动单元分别电性连接，其通过测试控制器功率管的瞬间抗冲击电流能力来判定功率管是否故障；及一故障显示单元，与把手检测单元、霍尔检测单元、相线检测单元、及功率管检测单元分别电性连接，指示各个检测单元检测到的故障信息。
2、 根据权利要求l所述的电动自行车故障自动检测显示装置，其特征在 于，所述相线检测单元还与电机P丽给定信号电性连接。
3、 根据权利要求1至2任一项所述的电动自行车故障自动检测显示装 置，其特征在于，所述故障显示单元为LCD显示单元。
4、 根据权利要求1至2任一项所述的电动自行车故障自动检测显示装 置，其特征在于，所述故障显示单元为指示灯组成的显示单元。
5、 一种电动自行车，包括电机和控制电路板，其特征在于，还包括一 如权利要求l一4任一所述的电动自行车故障自动检测显示装置。
专利摘要一种电动自行车故障自动检测显示装置和电动自行车，该故障检测装置与电动自行车的控制电路板相连，包括一把手检测单元，与控制电路板上的把手信号电性连接；一霍尔检测单元，与控制电路板上的霍尔信号电性连接；一相线检测单元，与控制电路板上的电流检测单元电性连接；一功率管检测单元，与控制电路板上的电流检测单元、驱动单元分别电性连接；及一故障显示单元，与把手检测单元、霍尔检测单元、相线检测单元、及功率管检测单元分别电性连接，指示各个检测单元检测到的故障信息。本实用新型采用故障显示单元直观反应各零部件的工作状态，使维修人员能快速、准确的找到出现故障的零部件，提高了维修的准确性和维修效率。
文档编号G01R31/28GK201255763SQ20082000593
公开日2009年6月10日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者立 姚 申请人:深圳市深铃车业有限公司