人机互动运动车的主控板及人机互动运动车的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于人机互动运动车技术领域，尤其涉及一种人机互动运动车的主控板及人机互动运动车的控制系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机技术、软件技术、微电子技术、通信技术、材料技术等相关领域的快速发展，以及科学技术和人们物质生活水平的不断进步与提高，现代的交通工具正朝着智能、小型、节能、环保的趋势发展。近年来，随着人机互动运动车的控制系统(又称两轮平衡滑板车)研究的不断深入，其所应用的领域更加广泛，所面临的环境和任务也越来越复杂。两轮平衡滑板车经常会遇到一些比较狭窄，而且有很多大转角的工作场合，因此，对两轮平衡滑板车控制系统提出了更高的要求，然而现有技术的两轮平衡滑板车的控制系统由于受成本和技术的限制，其控制精度不高且不稳定，系统的抖振非常大，存在很大的安全隐患。
[0003]故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服现有技术而提出的一种人机互动运动车的主控板。
[0005]为了实现上述目的，本发明所提供一种人机互动运动车的主控板，包括主控模块、电源模块、外接电源接口、主控板充放电模块、电机驱动模块及传感器模块，所述主控板充放电模块与所述外接电源接口、电源模块及电机驱动模块连接，所述主控板充放电模块还用于与电池包连接，所述传感器模块包括陀螺仪、加速度传感器和霍尔传感器，所述陀螺仪用于检测人机互动运动车的车体的偏角信息，所述加速度传感器用于检测车体的加速度信息，所述霍尔传感器用于检测车体的速度信息，所述传感器模块与所述主控模块连接，所述主控模块的PWM驱动接口与所述电机驱动模块，所述主控模块用于接收所述偏角信息、加速度信息和速度信息并进行数据融合且用于输出PWM驱动信号至所述电机驱动模块，所述电机驱动模块根据所述PWM驱动信号驱动马达转动。
[0006]进一步地，所述主控板还包括第一电子开关，所述第一电子开关的控制端、输入端分别与所述主控模块及所述主控板充放电模块连接，所述第一电子开关的输出端与所述电源模块及所述电机驱动模块连接，所述主控模块用于控制所述第一电子开关的导通与断开。
[0007]进一步地，所述主控板还包括第二电子开关，所述第二电子开关的控制端、输入端及输出端分别与所述主控模块、所述外接电源接口及所述主控板充放电模块连接，所述主控模块用于控制所述第二电子开关的导通与断开。
[0008]本发明还提供一种人机互动运动车的控制系统，包括电池包及上述的主控板，所述电池包包括电芯及电池包充放电模块，所述电芯与所述电池包充放电模块连接，所述电池包充放电模块与所述主控板充放电模块连接。
[0009]进一步地，还包括电芯信息采样模块，所述电芯信息采样模块用于采集所述电芯的信息并传送至所述主控模块，所述主控板还包括第一电子开关与第二电子开关，所述第一电子开关的控制端、输入端分别与所述主控模块及所述主控板充放电模块连接，所述第一电子开关的输出端与所述电源模块及所述电机驱动模块连接，所述第二电子开关的控制端、输出端及输入端分别与所述主控模块、所述主控板充放电模块及外接电源接口连接，所述主控模块判断接收到的所述电芯的信息是否异常，并在所述电芯的信息异常时，相应地在所述电芯放电时将所述第一电子开关断开，在所述电芯充电时将所述第二电子开关断开。
[0010]进一步地，所述电池包还包括电池包管理模块、放电开关及充电开关，所述电池包充放电模块与所述主控板充放电模块连接，所述电芯与所述电池包充放电模块之间分别通过所述放电开关与所述放电开关连接，所述放电开关的控制端、所述充电开关的控制端及所述电芯信息采样模块均与所述电池包管理模块连接，所述电池包管理模块接收所述电芯的信息并传送至所述主控模块，同时所述电池包管理模块判断电芯的信息是否异常，并在所述电芯的信息异常时，相应地在所述电芯放电时断开所述放电开关，在所述电芯充电时断开所述充电开关。
[0011]进一步地，所述电芯信息采样模块包括温度采样单元，所述温度采样单元用于采集所述电芯的温度并发送至所述电池包管理模块，在所述电芯放电时，所述主控模块与所述电池包管理模块判断出所述电芯的温度大于等于设定温度，所述主控模块断开所述第一电子开关，所述电池包管理模块断开所述放电开关;在所述电芯充电时，所述主控模块与所述电池包管理模块判断出所述电芯的温度大于等于设定温度，所述主控模块断开所述第二电子开关，所述电池包管理模块断开所述充电开关。
[0012]进一步地，所述主控板还包括与所述主控模块连接的主控板温度采样接口，所述电池包还包括与所述温度采样单元连接的电池包温度采样接口，所述电池包温度采样接口与所述主控板温度采样接口通过数据线连接，所述温度采样单元采集到的电芯的温度还通过温度采样接口传送至所述主控模块。
[0013]进一步地，所述电芯信息采样模块还包括电压采样单元，所述电压采样单元用于采集所述电芯的电压并发送至所述电池包管理模块，在所述电芯放电时，所述主控模块与所述电池包管理模块(判断出所述电芯的电压不在设定的输出电压范围内，所述主控模块断开所述第一电子开关，所述电池包管理模块将所述放电开关断开;在所述电芯充电时，所述主控模块与所述电池包管理模块判断出所述电芯的电压不在设定的输入电压范围内，所述主控模块将所述第二电子开关断开，所述电池包管理模块将所述充电开关断开。
[0014]进一步地，所述电芯信息采样模块还包括电流采样单元，所述电流采样单元用于采集所述电芯的电流并将采集到的所述电芯的电流发送至所述主控模块与所述电池包管理模块，在所述电芯放电时，所述主控模块与所述电池包管理模块判断出所述电芯的电流不在设定的输出电流范围内，所述主控模块断开所述第一电子开关，所述电池包管理模块将所述放电开关断开;在所述电芯充电时，所述主控模块与所述电池包管理模块判断出所述电芯的电流不在设定的输入电流范围内，所述主控模块将所述第二电子开关断开，所述电池包管理模块将所述充电开关断开。
[0015]由于上述技术方案的运用，本发明具备以下优点:
[0016]1、与现有技术相比较，本发明的人机互动运动车的主控板同时采集了角度、加速度和速度信号，从而使人机互动运动车的速度和角度能够相互影响，当使人机互动运动车的倾角过大时，自动回到平衡位置，从而保证系统的安全与稳定，且控制精度较高。
[0017]2、本发明的人机互动运动车的控制系统在电芯充电或放电时，通过电芯信息采样模块采集电芯的信息并传递至主控模块，主控模块根据电芯信息采样模块采集到的电芯的信息判断电芯的信息是否异常，并在电芯的信息异常时，对应断开第一电子开关与第二电子开关，使电芯停止放电与停止充电，可以有效对电芯形成保护，尤其可以避免电芯因温度过高导致电芯爆炸的问题。
[0018]3、本发明的人机互动运动车的控制系统在电芯充电或放电时，通过电芯信息采样模块采集电芯的信息并传递至电池包管理模块，电池包管理模块根据电芯信息采样模块采集到的电芯的信息判断电芯的信息是否异常，并在电芯的信息异常时，对应断开放电开关与充电开关，使电芯停止放电与停止充电，可以有效对电芯形成保护，尤其可以避免电芯因温度过高导致电芯爆炸的问题。
[0019]4、本发明的人机互动运动车的控制系统采用了两路保护电路来保护电芯，可以在其中任何一路保护电路损坏时，另一个路保护电路还可以有效保护电芯。
[0020]5、温度采样单元采集到的电芯的温度分别通过电池包管理模块及温度采样接口发送至主控模块，主控模块根据电芯的两组温度数据判断电芯是否过热，提高保护精度。
【附图说明】
[0021]图1是本发明实施例的人机互动运动车的控制系统的原理框图。
[0022]图2是图1中电芯信息采样模块的方框图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描