插头一体化结构与组合转把、组合开关、灯头、表头、大线、尾灯、电动车的制作方法

属于电子技术领域，具体涉及电动车电器部件。

背景技术：

为了叙述方便，本实用新型定义以下术语：

“led驱动芯片”泛指能控制led开关的芯片，包括专用led驱动芯片、或代用led驱动芯片。专用led驱动芯片如：aip1818，aip1639，aip1616，aip1629，aip1820，tm1639，tm1820。代用led驱动芯片指用于扩展io口用的带锁存器、寄存器、或锁触发器功能的小规模通用芯片，主要为ttl/cmos通用集成芯片，包括74、54、4000系列，如：54hc244、74hc245、54hc373、74hc374、54hc377、74hc164等；

“近灯”在小型电动车上也称为“夜灯”或“大灯”；

“大线”指电动车电器之间连接的导线束，他们一般是捆扎在一起的，分别连到各种电器部件，有的称为线束；

“线头”指电器部件出来的小段导线；

“插头”指线头的末端那些带插片的实现电气对插连接的电子器件；

“大灯总成”指安装在电动车前端车把或驾驶台，用于照明的又有电动车参数显示功能的部件。或者原来单纯的大灯照明应用本实用新型后增加了仪表功能的部件。也叫灯头、组合大灯；

“表头”指在电动车前端具有显示电动车参数功能的部件，包括与大灯组合在一起的部件（业内称为组合仪表、灯头）；

“组合开关”指安装在车把或驾驶台，有多个开关组合在一起的一个部件，如灯控开关、转向开关、喇叭开关、三挡开关、或巡航开关等。2个开关组合的业内叫二合一开关，3个开关组合的业内叫三合一开关，4个开关组合的业内叫四合一开关。目前市场普遍应用的是三合一开关；

“组合转把”指安装在车把或驾驶台，有多个开关与转把组合在一起的一个部件，如灯控开关、转向开关、喇叭开关、p挡开关、倒车开关、三挡开关、或巡航开关等。2个开关组合的业内叫二合一转把，3个开关组合的业内叫三合一转把，4个开关组合的业内叫四合一转把。目前市场普遍应用的是二合一转把；

“车前电器”指电动车前端仪表附近的所有电器，如电门锁、刹车开关、倒车开关、挡位开关、p挡开关、修复开关、巡航开关、各种灯具、雨刮、喇叭、车门、空调、音响等；

“修复”功能，指电动车转把、刹把、或电机霍尔坏了能继续开车；

“电动车”指包括四轮电动车汽车、电动大巴车、电动公交车、电动观光车、电动扫地车、电动叉车、儿童车、电动自行车、电动助力车、电动摩托车、电动三轮车等电池作动力的车辆。

目前电动车，特别二轮车、三轮车、小型四轮车，其上面的所有电器部件之间的连接，都是传统的点对点专线连接，是基于非总线控制系统的。这样大线特别复杂，线头插头特别多。与之对应的这些部件的结构复杂，线头插头也很多。

图1为传统转把，要用3个插头，也没共线。图8为传统组合开关，要用3个插头，也没共线。这两个部件可以优化到1个插头，也可以省1条线的。

传统大线和控制器的接线非常复杂。

这样的后果是：

1.故障率高，电器可靠性受到危害。因为插头线头太多，只要1个线头出错就组成电动车故障；

2.生产流水线组装复杂，人工费用高。因为插头太多，特别费时；

3.生产流水线组装和经销商维修困难。因为插头太多，而且颜色和外形相近，又没有插座的文字标识，很容易插错。还可能烧坏部件；

4.生产线和维修技术要求高。因为插头线头太多，工艺复杂，没有专业培训无法上岗；

5.部件成品率太低。特别是大线和控制器，因为都是人工插的，也是人工压接的，插线插头太多了，难免出错。以至于整车厂经常呵斥大线厂质量问题，装上车了才发现大线错了；

6.火灾风险大。线头插头太多，因裸露或脱落短路而引起火灾；

7.材料成本高，耗材大。因为插头多又无共线连接、点对点的专线连接，造成导线用量大。背离资源节约型社会的宗旨。

技术实现要素：

本实用新型的目的：就是解决上述问题展开的。整体技术方案是，以总线控制系统为基础，把所有的车前电器全部插到上述车前智能电器部件pcb电路板的插座里。为此改进相关电器部件的结构，部件内部能共线的尽量共线，以此节省1条或多条导线，同时把所有插线集中在1个插头里。本实用新型的改进是配合电动车总线控制系统标准化、规范化相关电器部件的重要环节，对电动车行业有重大意义。也是资源节约型实现的有效技术手段。

一种插头一体化结构：

所述结构包括插线、插片和插头。所述插片压接在所述插线上，并插在所述插头的插孔里。所述插线的另一端分别连接电器部件里的电器组件。

所述插头优选单排结构。所述插头连接pcb电路板的相应插座。这是与传统电器部件最明显的区别。传统电器部件是直接与大线连接的，是线插头对线插座。而本实用新型是线插头对电路板插座。

所述pcb电路板有的包含mcu芯片，与电机控制器组成总线控制系统，相互之间有通讯线连接。

所述插线有1条或多条为所述电器组件共用，即共线。所述插头优选带锁扣的结构，仅当捏紧锁扣才能扒开，以便紧扣在pcb电路板的相应插座上，防止脱落。

一种组合转把：

所述组合转把应用了上述插头一体化结构。

所述组合转把包括调速霍尔组件、2到7个开关组件、本体、输出线头和插头。

所述组合转把有所述调速霍尔组件和/或所述开关组件之间的共线接头。传统组合转把里无共线接头。

所述组合转把把其上面组合的所有组件的所述输出线头全部集中在一个所述插头里。传统组合转把里每个组件均有专用的插头，如调速霍尔、倒车、三挡就是3个插头。

所述插头与其连接的pcb电路板上的插座对应，以便接插到所述插座里。传统组合转把是插到大线上了，而不是插到电路板上。

对于有开关组件复用的应用，所述组合转把在所述本体的所述开关组件位置，丝印对应的文字或图标。传统组合转把无复用功能，当然就没有丝印相关的文字和图标。所述本体就是塑料模具成型的用于安装所述组件的组合体。

所述组合转把有的包括仪表显示组件。所述仪表显示组件包扩电量、速度、里程、夜灯、转向、故障、温度的单项或多项组合显示功能，有的还包括电门锁。目前主要是针对锂电车的，也可应用到低成本的其它电动车上，如休闲三轮。

所述仪表显示组件优选led或lcd显示模式，且优选迷你型面板。这里主要受制于空间尺寸，只能是小型面板。

所述仪表显示组件有的含lcd驱动芯片、led驱动芯片、或339运放芯片，有的还有mcu芯片。339运放芯片针对简易低成本的单一电量显示应用场合。

所述仪表显示组件有的还有数码和/或亮块带功能。这是比较高端的应用。这里亮块带功能参见中国专利cn202020285403.6。

所述显示组件内部和/或所述组合转把里别的组件之间有共用连线。所述显示组件和所述组合转把的出线一起插接到所述插头里。

一种组合开关：

所述组合开关应用了上述插头一体化结构。

所述组合开关包括2到7个开关组件、本体、输出线头和插头。

所述组合开关有所述开关组件之间共线接头。传统组合开关无共线接头。

所述组合开关输出线头全部集中在一个所述插头里。传统组合开关里每个组件均有专用的插头，是分开的。

所述插头与其连接的pcb电路板上的插座对应，以便一起接插到所述插座里。传统组合开关是插到大线上的，而不是插到电路板上。

对于有开关组件复用的应用，所述组合开关在所述本体的所述开关组件位置，丝印对应的文字或图标。所述本体就是塑料模具成型的用于安装所述组件的组合体。

一种灯头：

所述灯头应用了所述插头一体化结构。

所述灯头包括灯体、插线和插头。所述插线连接所述灯体和所述插头。

所述插头连接pcb电路板的相应插座。传统灯头是连接大线的。

所述灯体包括灯组。所述灯组由灯泡或led灯珠作为发光源，包括近灯，有的还包括远灯和/或礼灯。

所述灯头分为共阳和共地两种结构。

所述共阳结构指所述灯组的正极线全部连接在一条插线上，负极线分别引出，最后所有出线全部插到1个插头里。传统灯头无正极共线结构。

所述共地结构指所述灯组的负极线全部连接在一条插线上，正极线分别引出，最后所有出线全部插到1个插头里。传统灯头有多个负极线和多个插头。

一种表头：

所述表头应用了上述插头一体化结构。

所述表头包括表体、插线和插头。所述表体包括仪表显示组件。所述仪表显示组件包含电量、速度、里程、近灯、远灯、转向、倒车、三挡、电流、故障、温度的单项或多项组合显示功能，有的还包括电门锁。所述组合显示功能根据客户要求定制，其中电量、速度、近灯、转向为基础组合，加上里程、三挡、电流为高级组合。其中电流显示功能是本实用新型特有的，传统没有这一项。

所述显示组件之间有共用连线。所述显示组件的出线一起插接到所述插头里。

所述插头连接pcb电路板的相应插座。传统表头是接大线的。

所述表头的外形分为横屏、竖屏。

所述表头的显示电子元件分为led、lcd、vfd。其中vfd是本实用新型特有的，传统没有这一项。

所述表头的显示模式分为单点、串点、亮块带、数码。这里亮块带模式参见中国专利cn202020285403.6。其中亮块带模式是本实用新型特有的，传统没有这一项。339芯片显示电量的模式即串点，由一个个圆形发光管组成。

所述表头的显示颜色分为单色、彩色。

所述表头有的包含lcd屏驱动芯片、vfd屏驱动芯片、led驱动芯片、或4通道运放339芯片，有的包含mcu芯片和/或xy扫描电路。这是表头里的主要电路结构。

一种大线：

所述大线应用了上述插头一体化结构。

所述大线包括插头、线束、和连接器。

所述插头连接车前智能电器部件pcb电路板对应的插座。传统大线前端是接车前电器部件的，没有全部插到电路板上。

所述连接器连接车后电器部件，如尾灯、控制器、蓄电池、充电器。

所述线束连接所述插头和所述连接器。

所述车前智能电器部件包括带mcu芯片通讯的转接器、组合仪表（也称表头）、或组合大灯（也称为大灯总成或灯头）。所有车前电器直接插到所述车前智能电器部件pcb电路板对应的插座里。

所述大线应用于电动车总线控制系统，车前智能电器部件与电机控制器有通讯线连接，相互交换数据。传统大线应用于非总线控制系统。转把、倒车、刹车、和三挡通过大线连接电机控制器。

所述大线包括通讯线，并连接所述电机控制器和所述车前智能电器部件。依据通讯模式的不同，所述通讯线包括1到4条导线。优选地，本实用新型选用单线半双工串行通讯模式，如lin通讯，即一线通。

所述大线包括电源线（也称锁进）和地线，有的还包括锁出线。所述电源线和地线连接蓄电池和充电线。所述充电线连接充电口。所述锁出线连接电机控制器。本实用新型优选通讯线兼做电机控制器的开关机，即锁出线的功能，这样又节省了一条线。

对于车前智能电器部件控制尾灯的电动车总线控制系统，所述大线还包括左转线、右转线、刹车线、和近灯线，有的还包括倒车线和/或雾灯线。

所述大线的类型分为a、b、c、d、e共5种。

所述a型大线应用于电机控制器控制尾灯的总线控制系统。这是大线最简单的模式。如果选用半双工串行通讯模式且取消锁出线，上述大线只用3条线，如搭铁的话只用2条线。见图13。

所述b型大线应用于车前智能电器部件控制左右尾灯的整车电器共地的总线控制系统。这是针对大型电动车，如三轮电动车和四轮电动车，左右尾灯是分开的。见图14。

所述c型大线应用于车前智能电器部件控制左右尾灯的整车电器共阳的总线控制系统。这是针对大型电动车，如三轮电动车和四轮电动车，左右尾灯是分开的。传统大线无共阳模式。见图15。

所述d型大线应用于车前智能电器部件控制一体尾灯的整车电器共地的总线控制系统。主要用于二轮电动车，左右转向灯在一个灯体里。见图16。

所述e型大线应用于车前智能电器部件控制一体尾灯的整车电器共阳的总线控制系统。主要用于二轮电动车，左右转向灯在一个灯体里。传统大线无共阳模式。见图17。

一种尾灯：

所述尾灯应用在上述插头一体化结构电器部件组成的电动车上，并与上述大线连接。

所述尾灯包括灯体、插线和插头。所述插线连接所述灯体和插头。所述插头连接大线或电机控制器。其中，连接电机控制器是本实用新型的创新，传统没有种应用。

所述灯体包括尾灯组件。所述尾灯组件包含近灯、转向、和刹车灯，有的还包括倒车灯和/或雾灯。其中转向包括左转、右转。

所述尾灯组件地线或电源线共用。传统尾灯无共用电源线，有多条地线。

所述尾灯组件的出线一起插接到所述插头里。传统尾灯分为多个插头。

所述尾灯的类型分为a、b、c、d共4种。

所述a型尾灯为共地一体型。用于二轮电动车。

所述b型尾灯为共阳一体型。用于二轮电动车。

所述c型尾灯为共地分体型。用于三轮或四轮大型电动车。

所述d型尾灯为共阳分体型。用于三轮或四轮大型电动车。

一种电动车：

所述电动车应用了上述插头一体化结构，安装了上述组合转把，或安装了上述组合开关，或安装了上述灯头，或安装了上述表头，或安装了上述大线，或安装了上述尾灯。

本实用新型效果：

1.降低故障率，提高电器可靠性。因为插头线头减少了，数学统计结果必然降低整体故障率；

2.生产流水线组装简单，人工费用低。因为插头少了；

3.生产流水线组装和经销商维修简单。因为插头少了，而且电路板插座旁还有文字标识；

4.生产线和维修技术要求低。因为插头少了，而且电路板插座旁还有文字标识，稍微指导下就能上岗；

5.部件成品率高。特别是大线和控制器，因为插头插线大大减少；

6.火灾风险小。因裸露或脱落的几率小；

7.材料成本低，耗材小。因为插头插线少了，加上多个部件信号共用通讯线，大大节省导线的数量，是实现资源节约的有效技术环节。

附图说明

图1为传统组合转把结构；

图2为本实用新型的一种一体化喇叭复用组合转把；

图3为本实用新型的一种一体化二合一组合转把；

图4为本实用新型的一种一体化三合一组合转把；

图5为本实用新型的一种一体化二合一组合转把；

图6为本实用新型的一种一体化迷你表头的组合转把；

图7为本实用新型的一种一体化二合一组合转把；

图8为传统组合开关结构；

图9为本实用新型的一种一体化三合一组合开关；

图10为本实用新型的一种一体化负极共线小型电动车灯头；

图11为本实用新型的一种一体化正极共线小型电动车灯头；

图12为本实用新型的一种一体化表头；

图13为本实用新型的一种一体化大线a；

图14为本实用新型的一种一体化共地大线b；

图15为本实用新型的一种一体化共阳大线c；

图16为本实用新型的一种一体化共地大线d；

图17为本实用新型的一种一体化共阳大线e；

图18为本实用新型的一种一体化共地一体尾灯a；

图19为本实用新型的一种一体化共阳一体尾灯b；

图20为本实用新型的一种一体化共地分体尾灯c；

图21为本实用新型的一种一体化共阳分体尾灯d。

具体实施方式

以下实施例中车灯的符号是传统灯泡，但这里还代表串联起来的led发光管（灯珠）及其限流电阻。

以下插头插线的顺序只是示意图，不代表产品的唯一顺序。根据产品不同而变化。

以下礼灯也称为日行灯。

以下部件除尾灯外，所有插头均接pcb电路板插座。

以下大线的结构，尾灯不属于大线的范畴，说明书附图只是想说明连接关系。

关于车前的转向灯，传统也是2条线1个插头，本实用新型只是把它改为能与pcb电路板插座对应的插头而已，所以不再单列详述了。

图1为传统组合转把结构，3个组件3和插头，无共线接头。

图2为一体化喇叭复用组合转把。3个组件1个插头，喇叭和调速霍尔共地。喇叭开关有3个功能：喇叭、p挡、修复。最后2个功能属于复用。也可以单复用，只1个复用功能。

图3为一体化二合一组合转把。喇叭、调速霍尔共地，出线6条接1个插头。

图4为本实用新型的一种一体化三合一组合转把。喇叭、调速霍尔、三挡共地共8条线，1个插头。传统10条线4个插头。

图5为一体化二合一组合转把。三挡、调速霍尔共地，出线7条接1个插头。

图6为一体化迷你表头的组合转把。迷你表头即上述表显示组件。迷你表头、三挡、调速霍尔共地，出线9条接1个插头。传统需要4个插头11条线。

麦速线和电源线属于显示组件用。其中电源线接蓄电池正极，麦速线接电机相线或转接器输出。本实用新型优选接转接器输出。

迷你表头包扩电量、速度、里程、夜灯、转向、故障、温度的单项或多项组合显示功能，有的还包括电门锁。目前主要是针对锂电车的，也可应用到低成本的其它电动车上，如休闲三轮。目前市场低端只有电量显示，里面339运放芯片运放驱动。高端的有速度或里程显示。其它功能是本实用新型增加的。

仪表显示组件优选led或lcd显示模式，且优选迷你型面板。这里主要受制于空间尺寸，只能是小型面板。本实用新型再增加vfd模式，进一步提高显示效果。

仪表显示组件有的含lcd驱动芯片、led驱动芯片、或339运放芯片，有的还有mcu芯片。

lcd驱动芯片选用ht1621/1622等。

led驱动芯片选aip1818，aip1639，aip1616，aip1629，aip1820，tm1639，tm1820等。

vfd驱动芯片选用pt6311、6306等。

这些驱动芯片都有详细的使用说明书，可参考相关规格书。

其中mcu芯片的选型主要考虑的技术参数是：运行的速度快慢、温度范围、gpio数量、flash大小、ram的大小、对外通讯口的模式等参数来考虑。目前市场上很多单片机都能满足这个要求，如microchip、freescale、st、infineon、cypress等厂家的多个品牌技术上都可用。

339运放芯片针对简易低成本的单一电量显示应用场合。

仪表显示组件有的还有数码和/或亮块带功能。这是比较高端的应用。这里亮块带功能参见中国专利cn202020285403.6。

图7为一体化二合一组合转把。巡航、调速霍尔共地，出线6条接1个插头。

图8为传统组合开关结构。3个组件7条线，3个插头，无共线接头。

图9为一体化三合一组合开关。灯控、喇叭共线，出线6条接1个插头。

图10为一体化负极共线小型电动车灯头。远灯、近灯、礼灯共地，1个插头。传统灯头除远灯外2个插头4条线。目前小型电动车无远灯。

图11为一体化正极共线小型电动车灯头。远灯、近灯、礼灯共阳，1个插头。传统无共阳模式。

图12为一体化表头。表头里所有组件共地，且选用单排插头，插到电路板的插座上。

表头的选横屏模式，面板大适合老年休闲车。

表头选lcd，画面美观。

表头的显示格式选亮块带或数码，美观大气。

表头的显示颜色选单色，深蓝色背光。

表头优选mcu芯片和lcd屏驱动电路。其它vfd屏驱动芯片、led驱动芯片、4通道运放339芯片、xy扫描电路为另外的应用场景。

图13为一体化大线a，是电机控制器控制尾灯的总线控制系统案例。取消锁出线，用通讯线替代。通讯模式选半双工单线模式。这是最简单的大线。

3孔排插头插车前智能电器部件的pcb板插座上。连接器c包含电源和地线，接蓄电池和充电器的，通讯线接控制器。

图14为一体化共地大线b。是车前智能电器部件控制尾灯的总线控制系统案例。全车共地。针对大型车的。

取消锁出线，用通讯线替代。通讯模式选半双工单线模式。

8孔排插头插车前智能电器部的pcb板上。有些车型没有倒车，如休闲车，这样8孔插头有1个空的，或干脆选7孔插头。

连接器m在中部控制器附近。也可以直接连线，连接器m可取消。

连接器c包含电源和地线，接蓄电池和充电器的，通讯线接控制器。

连接器l和连接器r是左右尾灯的。在电动车尾部。但尾灯不属于大线范畴。

图15为一体化共阳大线c。是车前智能电器部件控制尾灯的总线控制系统案例。全车共阳。本实用新型优先选用。本实施例是针对大型车的。

取消锁出线，用通讯线替代。通讯模式选半双工单线模式。

8孔排插头插车前智能电器部的pcb板插座上。有些车型没有倒车，如休闲车，这样8孔插头有1个空的，或干脆选7孔插头。

连接器m在中部控制器附近。也可以直接连线，连接器m可取消。

连接器c包含电源和地线，接蓄电池和充电器的，通讯线接控制器。

连接器l和连接器r是左右尾灯的。在电动车尾部。但尾灯不属于大线范畴。

图16为一体化共地大线d。是车前智能电器部件控制尾灯的总线控制系统案例。全车共地。本实施例针对二轮车的。

取消锁出线，用通讯线替代。通讯模式选半双工单线模式。

8孔排插头插车前智能电器部的pcb板插座上。有些车型没有倒车，如休闲车，这样8孔插头有1个空的，或干脆选7孔插头。

连接器c包含电源和地线，接蓄电池和充电器的，通讯线接控制器。

连接器w接一体尾灯的。但尾灯不属于大线范畴。

图17为一体化共阳大线e。是车前智能电器部件控制尾灯的总线控制系统案例。全车共阳。本实施例针对二轮车的。

取消锁出线，用通讯线替代。通讯模式选半双工单线模式。

8孔排插头插车前智能电器部的pcb板插座上。有些车型没有倒车，如休闲车，这样8孔插头有1个空的，或干脆选7孔插头。

连接器c包含电源和地线，接蓄电池和充电器的，通讯线接控制器。

连接器w连接一体尾灯的。但尾灯不属于大线范畴。

图18为一体化共地一体尾灯a。本实施例针对二轮车的应用。

尾灯包含左转灯、右转灯、刹车灯、夜灯，有的还有倒车灯。

6孔插头接大线。有些车型没有倒车，如休闲车，这样6孔插头有1个空的，或干脆5孔插头。

这里的6孔插头无需插到电路板上，也无单排插头的限制。

目前的尾灯至少2条地线，因为要照顾高刹和低刹。本实用新型因为有总线系统的规范，全部接地，统一1条地线。

图19为一体化共阳一体尾灯b。本实施例针对二轮车的应用。

尾灯包含左转灯、右转灯、刹车灯、夜灯，有的还有倒车灯。

6孔插头接大线。有些车型没有倒车，如休闲车，这样6孔插头有1个空的，或干脆5孔插头。

这里的6孔插头无需插到电路板上，也无单排插头的限制。

目前没有这种共阳尾灯。本实用新型因为有总线系统的规范，全部接电源线，统一1条线。

图20为一体化共地分体尾灯c。本实施例针对大型电动车的应用，分左右尾灯。

尾灯包含左转灯或右转灯、刹车灯、和夜灯，有的还有倒车灯。

5孔插头接大线。有些车型没有倒车，如休闲车，这样5孔插头有1个空的，或干脆4孔插头。

这里的5孔插头无需插到电路板上，也无单排插头的限制。

目前的尾灯至少2条地线，因为要照顾高刹和低刹。本实用新型因为有总线系统的规范，全部接地，统一1条地线。

图21为一体化共阳分体尾灯d。本实施例针对大型电动车的应用，分左右尾灯。

尾灯包含左转灯或右转灯、刹车灯、和夜灯，有的还有倒车灯。

5孔插头接大线。有些车型没有倒车，如休闲车，这样5孔插头有1个空的，或干脆4孔插头。

这里的5孔插头无需插到电路板上，也无单排插头的限制。

目前这种共阳尾灯。本实用新型因为有总线系统的规范，全部接电源线，统一1条线。

通过本实用新型改进后的大线和电机控制器，显示出对于传统电动车电器系统接线的优化，具有明显的重大升级效果。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和其中一个例子，根据这个原理还会有各种变化和改进，这些变化和改进都是属于本实用新型的权利保护范围。