电动车刹车升压充电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动车刹车升压充电电路，属于电动车【技术领域】，包括电池、控制器、三相电机、三相整流桥电路、升压电路和控制电路，电池通过控制器与三相电机连接，三相电机通过三相整流桥电路与升压电路连接，升压电路与电池连接，控制器通过控制电路与升压电路连接。能在电动车刹车制动的同时，将三相电机的转动能量转换成电能，对电池进行充电，有效延长电池的续航能力，降低充电次数。
【专利说明】电动车刹车升压充电电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种刹车升压充电电路，具体是一种电动车刹车升压充电电路，属于电动车【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有电动车的驱动控制连接方式(如图1所示)主要为“电池一控制器一三相电机”，随着社会发展和人们对节能环保的重视，现有的这种单一的驱动控制连接方式不能达到节约能源，保护环境的目的；正常行驶时电动车的三相电机是通过电池供给能量，带动车轮向前运动，当电动车在刹车时，电池停止向三相电机供给电能，此时三相电机是由于电动车本身的动能继续转动，这些转动的能量由于无法有效地利用都浪费了 ；同时现有的这种驱动控制方式电动车的电池的续航能力也比较低，需要频繁的对电动车进行充电，对使用者造成不便。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电动车刹车升压充电电路，能在电动车刹车制动的同时，将三相电机的转动能量转换成电能，对电池进行充电，有效延长电池的续航能力，降低充电次数。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种电动车刹车升压充电电路，包括电池、控制器、三相电机、三相整流桥电路、升压电路和控制电路，电池通过控制器与三相电机连接，三相电机通过三相整流桥电路与升压电路连接，升压电路与电池连接，控制器通过控制电路与升压电路连接；
[0005]所述的三相整流桥电路包括三相整流桥Dl和电解电容C2，三相整流桥Dl的交流输入的第I管脚、第2管脚、第3管脚分别与控制器和三相电机的A相线、B相线、C相线连接，三相整流桥Dl的第5管脚直流输出正极接电解电容C2的正极，三相整流桥Dl的第4管脚直流输出负极接电解电容C2的负极，电解电容C2的负极接地；
[0006]所述的升压电路包括电感L1、整流二极管D3、N沟道耗尽型场效应管Q3、电解电容C4、PWM驱动芯片U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电容C5、电容C7、电容C8和电容C9，电感LI的一端连接N沟道耗尽型场效应管Q3的漏极和整流二极管D3的阳极；N沟道耗尽型场效应管Q3的门极连接电阻R17的一端和PWM驱动芯片U2的第6管脚；N沟道耗尽型场效应管Q3的源极连接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端连接PWM驱动芯片U2的第3管脚，电阻R14的另一端接地；整流二极管D3的阴极连接电解电容C4的正极、电阻R8的一端和电池的正极；电阻R8的另一端通过电阻R9连接PWM驱动芯片U2的第2管脚，PWM驱动芯片U2的第2管脚通过电阻RlO接地；电阻Rll的两端与电阻RlO的两端相连，PWM驱动芯片U2的第I管脚和第2管脚通过电容C5连接，PWM驱动芯片U2的第4管脚通过电阻R16连接PWM驱动芯片U2的第8管脚，并通过电容C7接地；PWM驱动芯片U2的第5管脚接地，PWM驱动芯片U2的第7管脚连接电压+12V，并通过电容C8接地，PWM驱动芯片U2的第8管脚通过电容C9接地；
[0007]所述的控制电路包括二极管D2、电解电容Cl、三极管Q1、光耦U3A、P沟道耗尽型场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，三极管Ql的集电极连接控制器的刹车反馈信号管脚；二极管D2的阳极和电阻R4的一端连接控制器的电压信号管脚；电解电容Cl的负极、电阻R3的一端、三极管Ql的发射极、电阻R5的一端、光耦U3A的第2管脚共同连接控制器的刹车信号管脚；二极管D2的阴极通过电阻R2连接三极管Ql的基极，并通过电阻Rl连接到电解电容Cl的正极；电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接到光耦U3A的第I管脚，光耦U3A的第3管脚接地；光耦U3A的第4管脚通过电阻R7连接P沟道耗尽型场效应管Q2的门极，P沟道耗尽型场效应管Q2的门极通过电阻R6连接P沟道耗尽型场效应管Q2的源极；P沟道耗尽型场效应管Q2的源极连接三相整流桥的正极，P沟道耗尽型场效应管Q2的漏极连接升压电路中的电感LI的另一端。
[0008]与现有技术相比，本实用新型通过电池一控制器一三相电机一三相整流桥一升压电路一电池的驱动连接方式，能在电动车刹车制动的同时，将由电动车本身的动能带动的三相电机的转动能量转换成电能，对电池进行充电，从而有效地延长了电池的续航能力，降低了充电次数。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是现有电动车驱动控制的电原理图；
[0010]图2是本实用新型的电原理图；
[0011]图3是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0013]如图2和图3所示，本实用新型包括电池、控制器、三相电机、三相整流桥电路、升压电路和控制电路，电池通过控制器与三相电机连接，三相电机通过三相整流桥电路与升压电路连接，升压电路与电池连接，控制器通过控制电路与升压电路连接；
[0014]所述的三相整流桥电路包括三相整流桥Dl和电解电容C2，三相整流桥Dl的交流输入的第I管脚、第2管脚、第3管脚分别与控制器和三相电机的A相线、B相线、C相线连接，三相整流桥Dl的第5管脚直流输出正极接电解电容C2的正极，三相整流桥Dl的第4管脚直流输出负极接电解电容C2的负极，电解电容C2的负极接地；
[0015]所述的升压电路包括电感L1、整流二极管D3、N沟道耗尽型场效应管Q3、电解电容C4、PWM驱动芯片U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电容C5、电容C7、电容C8和电容C9，电感LI的一端连接N沟道耗尽型场效应管Q3的漏极和整流二极管D3的阳极；N沟道耗尽型场效应管Q3的门极连接电阻R17的一端和PWM驱动芯片U2的第6管脚；N沟道耗尽型场效应管Q3的源极连接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端连接PWM驱动芯片U2的第3管脚，电阻R14的另一端接地；整流二极管D3的阴极连接电解电容C4的正极、电阻R8的一端和电池的正极；电阻R8的另一端通过电阻R9连接PWM驱动芯片U2的第2管脚，PWM驱动芯片U2的第2管脚通过电阻RlO接地；电阻Rll的两端与电阻RlO的两端相连，PWM驱动芯片U2的第I管脚和第2管脚通过电容C5连接，PWM驱动芯片U2的第4管脚通过电阻R16连接PWM驱动芯片U2的第8管脚，并通过电容C7接地；PWM驱动芯片U2的第5管脚接地，PWM驱动芯片U2的第7管脚连接电压+12V，并通过电容C8接地，PWM驱动芯片U2的第8管脚通过电容C9接地；
[0016]所述的控制电路包括二极管D2、电解电容Cl、三极管Q1、光耦U3A、P沟道耗尽型场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，三极管Ql的集电极连接控制器的刹车反馈信号管脚；二极管D2的阳极和电阻R4的一端连接控制器的电压信号管脚；电解电容Cl的负极、电阻R3的一端、三极管Ql的发射极、电阻R5的一端、光耦U3A的第2管脚共同连接控制器的刹车信号管脚；二极管D2的阴极通过电阻R2连接三极管Ql的基极，并通过电阻Rl连接到电解电容Cl的正极；电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接到光耦U3A的第I管脚，光耦U3A的第3管脚接地；光耦U3A的第4管脚通过电阻R7连接P沟道耗尽型场效应管Q2的门极，P沟道耗尽型场效应管Q2的门极通过电阻R6连接P沟道耗尽型场效应管Q2的源极；P沟道耗尽型场效应管Q2的源极连接三相整流桥的正极，P沟道耗尽型场效应管Q2的漏极连接升压电路中的电感LI的另一端。
[0017]在电动车未刹车时，控制器把电池的直流电压控制转换成三相交流电压输出驱动三相电机运转，并且控制控制电路禁止升压电路工作，因为此时不可以充电；在电动车刹车时，控制器不再把电池的直流电压控制转换成三相交流电压输出驱动三相电机运转，此时，三相电机在电动车的动能或势能的作用下运转，通过三相整流桥整流成直流电压，控制器控制控制电路启动升压电路工作，对电池充电。
[0018]具体工作过程:控制器中的刹车反馈信号、电压信号、刹车信号在未刹车状态下都是高电平，在刹车时，刹车信号变为低电平，光耦U3A的第I管脚和第2管脚之间就会产生压降，使得光耦U3A的第4管脚被拉到地，电阻R6和电阻R7分压，电阻R6上的分压使P沟道耗尽型场效应管Q2的源极和漏极导通，使得三相整流桥与升压电路导通，开始对电池充电；同时电压信号通过二极管D2、电阻Rl对电解电容Cl充电，充电很短的时间达到三极管Ql启动电压后，三极管Ql的集电极和放电极导通，把刹车反馈信号拉成低电平，使控制器检测到这一动作，不再驱动三相电机工作。
[0019]PWM驱动芯片U2的第5管脚接地，第7管脚接电压源；PWM驱动芯片U2的第2管脚为电压反馈功能，通过电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻Rll检测控制输出电压，PWM驱动芯片U2的第I管脚与第2管脚之间的电容C5起反馈补偿作用；PWM驱动芯片U2的第3管脚为电流反馈功能，通过检测检流电阻R14上电压控制输出电流；PWM驱动芯片U2的第3管脚为确定芯片工作频率功能；PWM驱动芯片U2的第6管脚为PWM方波驱动N沟道耗尽型场效应管Q3的功能；PWM驱动芯片U2的第8管脚为+5V基准电压脚，为PWM驱动芯片U2的第3管脚提供基准电压。
[0020]电感L1、N沟道耗尽型场效应管Q3、整流二极管D3、电解电容C4组成升压电路的主电路，通过PWM驱动芯片的检测、控制、驱动，使各元件完成升压的功能，对电池进行充电，并且能够做到限压、限流等对电池的保护功能；这样就达到了把刹车时的电动车的动能或势能转换成电能的目的。
【权利要求】
1.一种电动车刹车升压充电电路，其特征在于，包括电池、控制器、三相电机、三相整流桥电路、升压电路和控制电路，电池通过控制器与三相电机连接，三相电机通过三相整流桥电路与升压电路连接，升压电路与电池连接，控制器通过控制电路与升压电路连接； 所述的三相整流桥电路包括三相整流桥Dl和电解电容C2，三相整流桥Dl的交流输入的第I管脚、第2管脚、第3管脚分别与控制器和三相电机的A相线、B相线、C相线连接，三相整流桥Dl的第5管脚接电解电容C2的正极，三相整流桥Dl的第4管脚接电解电容C2的负极，电解电容C2的负极接地； 所述的升压电路包括电感L1、整流二极管D3、N沟道耗尽型场效应管Q3、电解电容C4、PWM驱动芯片U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电容C5、电容C7、电容C8和电容C9，电感LI的一端连接N沟道耗尽型场效应管Q3的漏极和整流二极管D3的阳极；N沟道耗尽型场效应管Q3的门极连接电阻R17的一端和PWM驱动芯片U2的第6管脚；N沟道耗尽型场效应管Q3的源极连接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端连接PWM驱动芯片U2的第3管脚，电阻R14的另一端接地；整流二极管D3的阴极连接电解电容C4的正极、电阻R8的一端和电池的正极；电阻R8的另一端通过电阻R9连接PWM驱动芯片U2的第2管脚，PWM驱动芯片U2的第2管脚通过电阻RlO接地；电阻Rll的两端与电阻RlO的两端相连，PWM驱动芯片U2的第I管脚和第2管脚通过电容C5连接，PWM驱动芯片U2的第4管脚通过电阻R16连接PWM驱动芯片U2的第8管脚，并通过电容C7接地；PWM驱动芯片U2的第5管脚接地，PWM驱动芯片U2的第7管脚连接电压+12V，并通过电容C8接地，PWM驱动芯片U2的第8管脚通过电容C9接地； 所述的控制电路包括二极管D2、电解电容Cl、三极管Q1、光耦U3A、P沟道耗尽型场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，三极管Ql的集电极连接控制器的刹车反馈信号管脚；二极管D2的阳极和电阻R4的一端连接控制器的电压信号管脚；电解电容Cl的负极、电阻R3的一端、三极管Ql的发射极、电阻R5的一端、光率禹U3A的第2管脚共同连接控制器的刹车信号管脚；二极管D2的阴极通过电阻R2连接三极管Ql的基极，并通过电阻Rl连接到电解电容Cl的正极；电阻R3的另一端连接三极管Ql的基极，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端连接到光耦U3A的第I管脚，光耦U3A的第3管脚接地；光耦U3A的第4管脚通过电阻R7连接P沟道耗尽型场效应管Q2的门极，P沟道耗尽型场效应管Q2的门极通过电阻R6连接P沟道耗尽型场效应管Q2的源极；P沟道耗尽型场效应管Q2的源极连接三相整流桥的正极，P沟道耗尽型场效应管Q2的漏极连接升压电路中的电感LI的另一端。
【文档编号】H02J7/00GK203434698SQ201320515533
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】梁为元, 何小雄, 李洋 申请人:徐州市恒源电器有限公司