专利名称：一种改进控制电路的电动滑板车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动滑板车，更确切地说是涉及一种改进控制电路的电动滑板车。
传统的电动滑板车包括滑板车与控制电路，通过按压一把手开关经控制电路控制马达运转，且马达一经启动滑板车随即冲出，即发生暴冲现象，因此而存在容易撞击的危险。控制电路通过一继电器控制马达，该马达的工作电流无论大小，都要通过继电器闭合的接点，而当马达过载或大电流持续流过该接点时，势必会令该接点发热，则使用一段时间后，极易令接点在高热下造成熔接而熔合为一体，使该接点无法再复归成断开状态，马达因此而不能停转，产生危险，况且，于无过载保护的情况下，以上不利问题更容易发生。
本实用新型的目的是设计一种改进控制电路的电动滑板车，通过改进电动滑板车的控制电路，可以避免发生电动滑板车的暴冲现象，并通过提供马达过载保护、控制电路的异常温升保护以及使用者对把手开关不正确操作或故障的保护等，来增进使用安全性与延长控制电路及马达的寿命。
本实用新型的目的是这样实现的一种改进控制电路的电动滑板车，包括滑板车、马达及其控制电路，所述的控制电路包括微控制器(CPU)和与微控制器(CPU)连接的马达驱动电路，还包括有电源开关和把手开关，其特征在于还包括有音响电路、温度监测电路和充电保护监测电路，分别与所述的微控制器(CPU)连接；所述的把手开关与所述的微控制器(CPU)的一输入端连接；所述的电源开关是含有第一切换接点与第二切换接点的电源切换开关，设置在所述的充电保护监测电路中。
马达驱动电路用以延时启动马达运转，可防止产生电动滑板车暴冲的危险，并可由马达驱动电路中的马达电流监测电路，提供马达的过载保护且应用温度监测电路，而在电路发生温度上升的异常情况时，控制马达停止运转，以防止元件烧毁，延长马达及其它元件的使用寿命。
所述的马达驱动电路由驱动晶体管、延时电路、齐纳二极管、第一场效应晶体管、由电阻与电容并联连接的马达电流监测电路、中值电压比较集成电路和电压最大值比较集成电路连接构成；所述微控制器的一输出端连接驱动晶体管的输入端，驱动晶体管的输出端分别连接延时电路、齐纳二极管及第一场效应晶体管的输入端，所述的马达与第一场效应晶体管输出端串接，并与所述的马达电流监测电路连接，马达电流监测电路的输出端分别连接中值电压比较集成电路及电压最大值比较集成电路的一输入端，中值电压比较集成电路及电压最大值比较集成电路的输出端分别连接所述微控制器的输入端。
所述的温度监测电路包括温度传感器和温度比较集成电路；温度传感器与温度比较集成电路一输入端连接，温度比较集成电路的输出端与所述微控制器的一输入端连接。
所述的温度传感器设置在控制电路的散热片上。
所述的充电保护监测电路包括蓄电池、充电比较集成电路、光耦合晶体管和第二场效应晶体管；所述的蓄电池与所述电源切换开关的共用接点连接，所述电源切换开关的第一切换接点与充电插头连接，所述电源切换开关的第二切换接点与电路的电源供给端连接，第二场效应晶体管的输出端分别连接于蓄电池的负极端及光耦合晶体管的输出端，光耦合晶体管的输入端与充电比较集成电路的输出端连接，蓄电池的正极端通过电源切换开关的第一切换接点与充电比较集成电路的输入端连接。
所述的充电插头至地端间还连接有监测电阻和与监测电阻串接的齐纳二极管，监测电阻与齐纳二极管的连接点连接所述微控制器的一输入端。使充电插头只要连接充电电源，不管是否按压把手开关或将电源切换开关切于哪一个切换接点时，微控制器都不会输出驱动马达运转的信号，以避免充电状态时产生危险。
所述的音响驱动电路由音响驱动集成电路和蜂鸣器驱动电路连接构成；音响驱动集成电路的输入端与所述微控制器的一输出端连接，音响驱动集成电路的输出端连接蜂鸣器驱动电路。
微控制器内存储有监测把手开关的指令，若在把手开关按压于电源切换开关之前，而后再启动电源开关时，该微控制器都不会输出驱动马达运转的信号，以预防使用者因操作不当而令滑板车冲出，造成危险。
本实用新型改进控制电路的电动滑板车，存在如下有益效果利用微控制器输出信号，导通一驱动晶体管，再经延时电路延缓一段时间后导通场效应晶体管，以控制马达延缓运转；按压把手开关，驱动微控制器输出信号，再由微控制器导通驱动晶体管，经延时电路控制马达驱动电路的场效应晶体管延时一段时间导通，使马达运转延缓，避免电动滑板车暴冲，确保安全效果。
本实用新型提供了一种改进控制电路的电动滑板车，当滑板车在前进中遇到爬坡时，通过场效应晶体管流过马达的电流势必提升，使与场效应晶体管及马达连接的监测电阻两端的电压降上升，经电容器输出该电压信号至一电压比较电路，比较电压较大值，再由该电压比较电路输出比较结果信号至微控制器，最后由微控制器输出停止信号，以截断场效应晶体管导通状态，令马达停止运转，以避免马达烧毁，起到保护作用。
本实用新型的改进控制电路的电动滑板车，其温度监测电路是利用温度传感器监测马达及控制电路的工作温度，当出现异常温升时，即通过一温度比较电路输出信号至微控制器，来截断马达的转动，同时由微控制器输出信号至音响处理电路，发出警示音响，待温度恢复正常时，才能重新启动马达，起到保护即延长马达及控制电路寿命的作用。
本实用新型的改进控制电路的电动滑板车，当发生把手开关不正确操作，如在电源开关启动前按压把手开关，然后再开启电源开关时，微控制器监测到该信号就不输出信号，使马达维持在停止运转的状态，同时微控制器控制音响驱动电路，使蜂鸣器发出警示声响，以防止失去控制而发生危险。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。
图1是本实用新型电动滑板车改进的控制电路电路图。
参见
图1，图中所示元件及符号，微控制器CPU，把手开关S1，马达驱动电路1，温度监测电路2，充电保护监测电路3，音响电路4，蜂鸣器驱动电路41，马达M，驱动晶体管Q1，第一场效应晶体管FET1，延时电路RC，齐纳二极管Z1、Z2，电阻R1，电容器C1，中值电压比较集成电路IC1，电压最大值比较集成电路IC2，温度比较集成电路IC3，蓄电池B，电源切换开关S2，第一切换接点S21，第二切换接点S22，共用接点S23，充电插头CH，第二场效应晶体管FET2，温度传感器RX，光耦合晶体管Q2，充电比较集成电路IC4，音响驱动集成电路IC5，电源指示灯LED，监测电阻RS，分流电阻RS1、RS2。
驱动马达M的控制电路微控制器CPU的输入端分别连接一把手开关S1、温度监测电路2、充电保护监测电路3，微控制器CPU的输出端与马达驱动电路1以及音响电路4连接。
马达驱动电路1微控制器CPU的一输出端接至马达驱动电路1驱动晶体管Q1的输入端，该驱动晶体管Q1的输出端则分别与延时电路RC、齐纳二极管Z1及场效应晶体管FET1的输入端连接，马达M则与该场效应晶体管FET1的输出端串接，还与由电阻器R1、电容器C1并联的监测电路连接，该监测电路的输出端分别与中值电压比较集成电路IC1及电压最大值比较集成电路IC2的一输入端连接，中值电压比较集成电路IC1及电压最大值比较集成电路IC2的输出端则接于微控制器CPU的两输入端上。
温度监测电路2温度传感器RX接于温度比较集成电路IC3的一输入端，温度比较集成电路IC3的输出端则接于微控制器CPU的一输入端。
充电保护监测电路3蓄电池B接于电源切换开关S2的共用接点S23上，电源切换开关S2的第一切换接点S21接于充电插头CH上，而第二切换点S22则接于整个控制电路的电源供给端V1上，场效应晶体管FET2的输出、输入端分别接电池B的负极端及光耦合晶体管Q2，而光耦合晶体管Q2的输入端则接于充电比较集成电路IC4的输出端。
音响电路4微控制器CPU的一输出端接音响驱动集成电路IC5的输入端，音响驱动集成电路IC5的输出端连接蜂鸣器驱动电路41。
上述电路，当电源切换开关S2切换至第二切换接点S22时(非充电状态)，电源指示灯LED亮。按压把手开关S1时，触发微控制器CPU动作，微控制器CPU输出一信号导通驱动晶体管Q1，启动延时电路RC动作，经延迟后(延迟时间由R、C值确定)触发场效应晶体管FET1动作，一旦场效应晶体管FET1导通，则马达M运转，而带动滑板车行进。当滑板车正常行进时，通过马达M的电流在由电阻R1与电容C1并联所组成的监测电路两端产生偏压，使中值电压比较集成电路IC2输出信号至微控制器CPU，以控制马达M稳定运转。当电动滑板车遇爬坡或马达M产生异常大电流时，则通过马达M的电流上升，由电阻R1与电容C1并联所组成的监测电路两端产生较大偏压，使电压最大值比较集成电路IC2输出信号至微控制器CPU，以控制微控制器CPU中断输出信号，令驱动晶体管Q1从导通状态转为截止状态，然而由于延时电路RC的放电过程，其输出信号尚要维持一段时间，使场效应晶体管FET1在该段时间内继续保持导通，一旦马达M的电流持续上升，则于延迟时间后，随即输出截止信号，令场效应晶体管FET1从导通状态转为截止状态，马达M停止运转。若于延迟时间内，该马达M的异常电流回复到正常工作电流，则由R1、C1连接构成的监测电路的输出信号，会使中值电压比较集成电路IC1输出信号至微控制器CPU，微控制器CPU输出信号导通驱动晶体管Q1，使马达M持续运转，达到保护马达M避免烧毁，延长马达寿命的效果。
温度监测电路2的温度传感器RX，设置在控制电路的散热片上，当出现温度上升的异常状况时，该温度传感器RX输出信号至温度比较集成电路IC3的一输入端，温度比较集成电路IC3的输出端接至微控制器CPU的一输入端，由微控制器CPU输出终止信号至马达驱动电路1，控制马达M停止运转，同时由微控制器CPU输出信号至音响电路4，启动音响驱动集成电路IC5，令蜂鸣器41发出警示声响，当温度恢复至正常工作温度时，方能重新启动马达M，以保护控制电路及延长元件的使用寿命。
当充电插头CH外接充电电源时，则外接充电电源会通过监测电阻RS连接齐纳二极管Z2接地，而在齐纳二极管Z2上产生一偏压，接至微控制器CPU的的一输入端，此时，无论是否按压把手开关S1或将电源开关S2切于第二接点S22，微控制器CPU皆不会输出驱动马达驱动电路1的信号，以防止马达M运转，避免充电时产生危险；同时微控制器CPU输出信号至音响电路4，使蜂鸣器41发出警示声响。
当充电保护监测电路3的电源切换开关S2切换至接点S21一侧，同时充电插头CH外接充电电源时，对蓄电池B进行充电。此时，充电电源接充电比较集成电路IC4，充电比较集成电路IC4输出信号使光耦合晶体管Q2导通，充电电源经分流电阻RS1、RS2与导通的光耦合晶体管Q2产生一偏压，促使场效应晶体管FET2导通，对蓄电池B进行充电；当蓄电池B充电达饱和状态时，位于蓄电池B负极端与正极端间的分流电阻RS1、RS2的中线为零伏特，使场效应晶体管FET2截止，停止充电。
微控制器CPU内存储有监测指令，在电源切换开关S2切于接点S22时，该微控制器CPU对把手开关S1进行监测，判断其是否被先行按压，若把手开关S1按压于电源切换开关S2之前，则微控制器CPU不会输出驱动马达M的信号，以预防发生使用者因操作不当而令滑板车冲出造成危险的情况。
综上所述，本实用新型的改进控制电路的电动滑板车，采用微控制器CPU和马达驱动电路1、温度监测电路2、充电保护监测电路3，以防止发生滑板车暴冲的危险，且提供马达过载保护、电路温度过热保护以及使用者安全性的保护，符合实用新型专利新颖性、创造性、实用性的要件。
权利要求1．一种改进控制电路的电动滑板车，包括滑板车、马达及其控制电路，所述的控制电路包括微控制器(CPU)和与微控制器(CPU)连接的马达驱动电路，还包括有电源开关和把手开关，其特征在于还包括有音响电路、温度监测电路和充电保护监测电路，分别与所述的微控制器(CPU)连接；所述的把手开关与所述的微控制器(CPU)的一输入端连接；所述的电源开关是含有第一切换接点与第二切换接点的电源切换开关，设置在所述的充电保护监测电路中。
2．根据权利要求1所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的马达驱动电路由驱动晶体管、延时电路、齐纳二极管、第一场效应晶体管、由电阻与电容并联连接的马达电流监测电路、中值电压比较集成电路和电压最大值比较集成电路连接构成；所述微控制器的一输出端连接驱动晶体管的输入端，驱动晶体管的输出端分别连接延时电路、齐纳二极管及第一场效应晶体管的输入端，所述的马达与第一场效应晶体管输出端串接，并与所述的马达电流监测电路连接，马达电流监测电路的输出端分别连接中值电压比较集成电路及电压最大值比较集成电路的一输入端，中值电压比较集成电路及电压最大值比较集成电路的输出端分别连接所述微控制器的输入端。
3．根据权利要求1所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的温度监测电路包括温度传感器和温度比较集成电路；温度传感器与温度比较集成电路一输入端连接，温度比较集成电路的输出端与所述微控制器的一输入端连接。
4．根据权利要求3所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的温度传感器设置在控制电路的散热片上。
5．根据权利要求1所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的充电保护监测电路包括蓄电池、充电比较集成电路、光耦合晶体管和第二场效应晶体管；所述的蓄电池与所述电源切换开关的共用接点连接，所述电源切换开关的第一切换接点与充电插头连接，所述电源切换开关的第二切换接点与电路的电源供给端连接，第二场效应晶体管的输出端分别连接于蓄电池的负极端及光耦合晶体管的输出端，光耦合晶体管的输入端与充电比较集成电路的输出端连接，蓄电池的正极端通过电源切换开关的第一切换接点与充电比较集成电路的输入端连接。
6．根据权利要求5所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的充电插头至地端间还连接有监测电阻和与监测电阻串接的齐纳二极管，监测电阻与齐纳二极管的连接点连接所述微控制器的一输入端。
7．根据权利要求1所述的一种改进控制电路的电动滑板车，其特征在于所述的音响驱动电路由音响驱动集成电路和蜂鸣器驱动电路连接构成；音响驱动集成电路的输入端与所述微控制器的一输出端连接，音响驱动集成电路的输出端连接蜂鸣器驱动电路。
专利摘要本实用新型涉及一种改进控制电路的电动滑板车,包括滑板车、马达及其改进的控制电路。改进的控制电路包括微控制器(CPU)和与微控制器连接的马达驱动电路、音响电路、温度监测电路和充电保护监测电路。通过在马达驱动电路中设置延时电路与马达电流监测电路等,可以避免发生电动滑板车的暴冲现象。通过提供马达过载保护、控制电路的异常温升保护以及使用者对把手开关不正确操作或故障的保护等,来增进使用安全性与延长使用寿命。
文档编号B60L15/20GK2457016SQ01200419
公开日2001年10月31日 申请日期2001年1月8日 优先权日2001年1月8日
发明者吴士城 申请人:吴士城