专利名称：电动自行车控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制器，尤其涉及电动自行车控制器。
背景技术：
随着人民生活的普遍提高，电动自行车已在城市普遍使用，并有更广泛普及的趋势。目前的电动自行车控制器，其外观如
图1所示，其电路框图如图2所示，它包括有电源连接部分、电源电压欠压信号部分、刹车信号部分、调速信号部分、驱动前级、脉宽调制部分、限流信号部分、驱动级、电机连接部分。这种控制器的主要缺点有1、没有防惊车保护电路，一旦功率管、驱动电路、脉冲调制器发生烧毁或元件击穿，就有可能导致惊车(失控)，其后果轻则受伤、重则车毁人亡；2、控制器的限流信号采用的是电流平均值，由于真实电流值有时比平均值大很多，有损控制器的使用寿命，或由此引起功率管等烧毁、击穿而造成惊车；3、欠压保护中采用的是比较的方法，因此容易造成振荡而不能充分利用电池能量，故行驶里程短。
实用新型内容为了克服现有电动自行车控制器存在的上述缺点，本实用新型提供一种电动自行车控制器，其杜绝因惊车而造成的人身事故，延长控制器的使用寿命，并增加电动自行车的续行里程。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种电动自行车控制器，包括外壳和装在其内的由电源连接部分、电源欠压信号部分、刹车信号部分、驱动前级、脉冲调制部分、限流信号部分、驱动级、电机连接部分和驱动级开关及电路信号部分组成的电路，其特征在于，在所述电路中还包括防惊车保护电路、短路保护及限流信号部分；所述的电动自行车控制器，其中防惊车保护电路，其输入分别与电源连接部分、刹车信号部分、驱动级开关及电流信号部分、驱动级连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接；所述的电动自行车控制器，其中短路保护及限流信号部分，其输入分别与电源连接部分、驱动级开关及电流信号部分连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接。
本实用新型的有益效果是，本电动自行车控制器能够有效地杜绝因惊车而造成的人身伤害；能防止因过流造成的功率管及其它元件烧毁，延长了控制器寿命；并能充分利用电池电能，提高车子的续行能力。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是电动自行车控制器的外观立体图图2是已有电动自行车控制器的电路框图图3是本实用新型的电动自行车控制器的电路框图图4是图3的具体实施例的电路总图。
图5A是图3中防惊车保护电路的电路框图图5B是图5A的具体实施电路图图5C是惊车防止时1T1的G极电位升高的保护电路框图图5D是图5C的具体实施例电路图图6A是图3中的短路保护的电路框图图6B是短路保护的具体实施例电路图图6C是限流部分的电路图图7A是图3中电源电压欠压信号的电路框图图7B是图7A的具体实施例电路图图中标号说明1控制器外壳 2壳内电路板的引出导线具体实施方式
本公司根据本实用新型的目标设计并绘制了如图3所示的电动自行车控制器的电路框图，然后又在图3的基础上具体设计了如图4所示的电动自行车控制器电路图并制作了样机进行了测量和删改，而后最终定型制作了外观形状如图I所示的电动自行车控制器。为说明本实用新型的优点，结合图4分别对1、防惊车保护电路；2、限流及短路保护电路；3、欠压保护电路的工作原理说明如下1、防惊车保护电路部分(参见图4、图5A、图5B、图5C)惊车定义，当转把退回刹车后电机不能停止转动，视为惊车。
当惊车时电机负端场效应管1T1的漏极表现为低电平，这一低电平通过2R1使2Q3截止，此时刹车SB端由高电平变为低电平，这个低电平通过2R10和2C2积分后，使1C2运放的负输入端低于正输入端(不刹车时负端高于正端)，其输出端输出高电平并通过电阻2R8二极管2D，使2Q2导通，把与1T1串连的2T1的栅极由高平拉到低电平，2T1截止，2T1的漏极和1T1的源极(由于2T1的截止)由低电平度为高电平，切断电机回路，电机停止转动；2T1漏极的高电平，通过2R4、2R6分压并和2C1积分加在2Q2的基极上，使2Q2导通，2T1的截止得到保持。
当1T1的漏极上升为高电平，为防止1T1的栅源极电压差升高而损坏1T1，把1T1的栅极电阻1R3与源极连接。
1Q1和1R2的12V供电回路增加了1D3；为防止1T1的源极电压升高后脉宽调制器PWM有高电压加到驱动极，增设了将1T1源极升高的高电平通过2R2加到2Q1的基极，使2Q1导通，限制了原极升高的电平进入驱动极，从而更有效的防止驱动极烧毁。
2、限流及短路保护电路部分(参见图4、图6A、图6)1T1与2T1为串连电路2T1工作导通状态，其导通电阻为一固定值，当电机工作电流通2T1时就有电压降，此电压与电机工作电流成正比，取这一电压，为限流信号通过3R1加到1C1的(运放)负输入端与3R2、3R3，在5V分压后加到运放正输入端(此电压与限流值对应)进行比，当电机电源超限流电流时在2T1漏极所产生的压降就超过IC1正相输入端的电压，输出端输出低平通过二极管3D1把转把DS信号经6R3、6C1运放IC6、6R2转换后的信号拉低，PWMA点信号变低后其B点输出下降(占空比下降)驱动极1Q2、1Q1的占空比也下降1T1的占空比也下降，电机电流受到限制。由于这一过程的信号为峰值信号，故而所限制的电源是真实电流。
短路保护当电机短路和有过高电流出现时，2T1漏极就输出一个与其相对应的短路电流和高电流信号加到比较器IC3的负输入端与3R5、3R4对5V的分压并加到比较器IC3的正向输入端(此电压所对应的电流值大于限流电流值)进行比较，当电机短路过流时IC3的输出端把2T1的栅极电位拉到低电平，使2T1截止，切断电机回当2T1截止时其2T1的漏极由低电平度为高电平，这一电平通过2R4、2R6和2C1分压积分后加到2Q2的基极上，2Q2导通把2T1的栅极电位拉到低电平，使2T1的截止得到保持。
3、将已有技术的欠压信号部分改为如图7A、图7B所示的电路运放IC5的负输入端的电压值是4R3和5R3对5V的分压的电压，IC5的正输入端的电压值是5R1、5W1、5R4对电池端电压等于31.5V(或21V)时的分压值并且和负端输入电压值相等，在1C5的负相输入端和输出端连接电阻5R2。
当电源电压低于31.5V时IC5的正输入端就低于负输入端(电池的放电、电流大其压降也大，当大电流放电时如果降到31.5V改小电流放电，就回升到31.5V以上)其输出端就有一个按5R2与5R3之比的信号把脉宽调器PWM的输入A端信号向下拉，PWM的输出信号占空比值下降通过驱动极加到1T1栅极的占空比信号的比值也下降，从而使电机的工作电流下降，电池的放电电流减小而电压升高，使电机在较小的转数(低速行驶)时还能骑行一段距离(大约为5公里)直到减小速度电池电压不能回升到31.5V时IC5的输出信号把脉宽调制器PWM的输入端A的信号关断，B点没有信号输出驱动级1T1停止工作，电机失电停止转动，这样不但提高了骑行里程也能很好的保护电池。
权利要求1.一种电动自行车控制器，包括外壳和装在其内的由电源连接部分、电源欠压信号部分、刹车信号部分、驱动前级、脉冲调制部分、限流信号部分、驱动级、电机连接部分和驱动级开关及电路信号部分组成的电路，其特征在于，在所述电路中还包括防惊车保护电路、短路保护及限流信号部分；所述防惊车保护电路，其输入分别与电源连接部分、刹车信号部分、驱动级开关及电流信号部分、驱动级连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接；所述短路保护及限流信号部分，其输入分别与电源连接部分、驱动级开关及电流信号部分连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接。
专利摘要一种电动自行车控制器，包括外壳和装在其内的由电源连接部分、电源欠压信号部分、刹车信号部分、驱动前级、脉冲调制部分、限流信号部分、驱动级、电机连接部分和驱动级开关及电路信号部分组成的电路，其特征在于，在电路中还包括有防惊车保护电路、短路保护及限流信号部分；防惊车保护电路，其输入分别与电源连接部分、刹车信号部分、驱动级开关及电流信号部分、驱动级连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接；短路保护及限流信号部分，其输入分别与电源连接部分、驱动级开关及电流信号部分连接，其输出与驱动级开关及电流信号部分连接。本实用新型能杜绝惊车，延长控制器的使用寿命，并增加续行里程。
文档编号B60L15/00GK2705338SQ20042002829
公开日2005年6月22日 申请日期2004年1月19日 优先权日2004年1月19日
发明者宋培芝 申请人:宋培芝