專利名稱：電動自行車防失控保護電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動自行車技術領域，尤其涉及一種電動自行車的防失控保護電路。
背景技術：
使用電能為驅動力的電動自行車因為其造型輕便、不會造成尾氣污染而被廣泛使用。由于電動自行車行駛速度較快，又不似轎車般具有完善的撞擊保護設施，因此對其電路的安全防護就顯得格外重要。圖I是現有技術中的車輛轉把外圍電路，轉把I的電源線VCC與芯片2的電源端VCC連接，其信號線接電阻R99后與地線接電阻R123并聯，再串聯一個電阻R63之后與芯片2的速度檢測口 SPEED連接，且地線接地。速度檢測口 SPEED是芯片2對轉把I的檢測端口。3是動力模塊，包括驅動模塊和電機。該電路的工作原理是
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在電動自行車運行正常的情況下，電源電壓通過把手流向地，檢測口 SPEED能檢測到電壓信號，且隨駕駛者的操作，即轉把的轉動而在一定范圍內變化。當電源線斷路時，無論怎么擰轉把，檢測口 SPEED均檢測不到信號，也即檢測口SPEED的輸入值恒為低電平，此時，動力模塊3中的電機不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。當轉把的電源線和檢測口 SPEED短路時，檢測口 SPEED接收到的信號為一不變電壓。當轉把的地線斷路時，由于電源電壓不能從轉把內部流到地，因此檢測口 SPEED相當于懸空，檢測不到電壓，此時，動力模塊3中的電機也不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。可見，這種電路結構可以區分電動自行車的正常運行情況、轉把的地線斷路的情況以及電源線斷路的情況，但是當發生轉把的信號線和電源線短路的情況時，檢測口 SPEED接收到的信號值極有可能被包括在正常運行的信號值范圍內，不能被判斷出發生失控，容易造成危險。圖2是另一種現有的電動自行車防失控保護電路結構圖，轉把I的電源線VCC與芯片2的電源端VCC連接；轉把I的信號線經電阻R57與芯片2的檢測口 SPCK連接，并且信號線經電阻R55接地；轉把I的地線經電阻R56、Rll與芯片2的速度檢測口 SP連接，并且信號線經電阻R56、R58接地。3是動力模塊，包驅動模塊和電機。在電動自行車運行正常的情況下，檢測口 SPCK和速度檢測口 SP都能檢測到電壓信號，并且該電壓信號隨駕駛者的操作，即轉把的轉動而在一定范圍內變化。當電源線斷路時，無論怎么擰轉把，檢測口 SPCK和速度檢測口 SP的輸入值是低電平，此時，動力模塊3中的電機不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。當電源對檢測口 SPCK或者對速度檢測口 SP短路時，芯片2只有兩個端口能檢測到信號，此時，動力模塊3中的電機不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。
同樣，當檢測口 SPCK和速度檢測口 SP出現任一條斷路都將導致芯片2信號采集不全，此時，動力模塊3中的電機也不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。當檢測口 SPCK和速度檢測口 SP同時短路時，芯片2采集到的電壓信號落在正常電壓值的范圍之外，動力模塊3中的電機仍不轉動，電動自行車進入防失控保護狀態。可見，圖2所描述的電動車防失控保護電路雖然能判斷各種故障，但是電路結構比較復雜，而且多占用了一個芯片2的端口，在編寫程序的時候需要編寫的指令和需要考慮的情況也較繁瑣。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、并且能夠提供精確保護的電動自行車防失控保護電路。
為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案一種電動自行車防失控保護電路，包括轉把、芯片、動力模塊，所述動力模塊的運轉受芯片輸出信號的控制，所述轉把有三根輸出線，分別是電源線、信號線和地線，所述芯片有兩個輸入端，分別是電源端和速度端，其中轉把的電源線與芯片的電源端相連，轉把的信號線與芯片的速度端相連，所述轉把的地線接地并經電阻與芯片的速度端相連，所述電動自行車防失控保護電路另有一輸入端，經電阻與芯片的速度端相連。本發明中的轉把相當于電動自行車的人機界面，采用線性霍爾1C，并利用其使得駕駛者的操作能被轉換成在一定范圍內變化的輸出電壓，由控制芯片接收后輸入動力模塊。上述芯片能夠依據速度端的輸入值控制電路模塊的運轉，且能夠在判斷速度端的輸入值為正常時，縮小速度端電壓變化范圍。上述動力模塊包括驅動模塊和電機，且該電機為直流無刷電機。通常導致電動自行車的失控，即轉把的輸出不再與駕駛者的操作關聯的原因有三種I.轉把的信號線和電源線短路；2.轉把的地線斷路；3.電源線斷路。本發明的保護電路也正是針對這三種原因設計的，并具有以下技術效果I.利用簡單的電路構造，只需要占用芯片的兩個端口，即可檢測電動自行車的行車狀態；2.整個電路的構成只有電阻，造價低廉；3.在為芯片編程時，只需要區分一個端口的輸入值即可確定行車狀態，程序簡易;4. 一旦防失控保護電路發生故障，通過簡單的電壓值測量即可得知故障的根源，維修方便。
附圖I是一種現有電動自行車防失控保護電路附圖2是另一種現有電動自行車防失控保護電路圖；附圖3是本發明電動自行車防失控保護電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖3給出的實施例對本發明做出進一步描述轉把I有三根輸出線，分別是電源線VCC、信號線OUT和地線GND，所述芯片有兩個輸入端，分別是電源端VCC和速度端SPEED。轉把I的電源線VCC與芯片2的電源端VCC連接；轉把I的信號線OUT與芯片2的速度端SPEED連接，轉把I的地端GND接地并經電阻R123與芯片的速度端SPEED相連，該電動自行車防失控保護電路另有一輸入端VDD，經電阻R146與芯片2的速度端SPEED相連。動力模塊3包括驅動模塊和電機，并且與芯片2連接，動力模塊3的運轉受芯片2的輸出信號控制。其中，VCC的電壓值為+5V，輸入端VDD輸入電壓為+15V。 由于轉把I采用了線性霍爾49E，根據駕駛者的操作，轉把I信號線OUT的輸出值在O. 7V (VDD-0. 85V)的范圍內，即O. 7V 14. 15V的范圍內。所述芯片2能夠依據速度端SPEED的輸入電壓值控制電路模塊的運轉，且能夠在判斷速度端SPEED的輸入值為正常時，縮小速度端SPEED電壓變化范圍。動力模塊3包括驅動模塊和電機，且該電機為直流無刷電機。在電動自行車運行正常的情況下，輸入端VDD的輸入電壓經R146到把手I再到地，芯片2的電源端VCC和速度端SPEED都能檢測到電壓信號，其中電源端VCC的輸入電壓為5V，速度端SPEED的輸入電壓為轉把I的輸出值，即在O. 7V 14. 15V的范圍內。通過芯片2的提升電壓功能，速度端SPEED檢測到的值達到I. 35V 4. 2V。當轉把I的電源線VCC斷路時，電源端VCC的輸出電壓為低電平，此時，速度端SPEED的輸入電壓低于I. 35V，無論怎么擰轉把，電動自行車都不會運行。當電動自行車的轉把I的地線GND斷路時，速度端SPEED的輸入電壓為VDD*R123/(R146+R123)，高于4. 2V，此時，動力模塊3中的電機仍不轉動。當電動自行車的轉把的信號線和電源線短路時，速度端SPEED的輸入電壓恒為VCCjp 5V，高于4. 2V，此時，動力模塊3中的電機仍不轉動。即只要芯片2檢測得速度端SPEED的輸入電壓未落在I. 35V 4. 2V的范圍內時，即向電路模塊3發出停止運轉的信號。
權利要求
1.一種電動自行車防失控保護電路，包括轉把(I)、芯片(2)、動力模塊(3)，所述動力模塊的運轉受芯片輸出信號的控制，所述轉把有三根輸出線，分別是電源線(VCC)、信號線(OUT)和地線(GND)，所述芯片有兩個輸入端，分別是電源端(VCC)和速度端(SPEED)，其中轉把的電源線與芯片的電源端相連，轉把的信號線(OUT)與芯片的速度端(SPEED)相連，其特征在于所述轉把的地線接地并經電阻R123與芯片的速度端(SPEED)相連，所述電動自行車防失控保護電路另有一輸入端(VDD)，經電阻R146與芯片的速度端(SPEED)相連。
2.如權利要求I所述的電動自行車防失控保護電路，其特征在于所述芯片(2)能夠依據速度端(SPEED)的輸入值控制動力模塊的運 轉，所述芯片還能夠縮小速度端(SPEED)電壓變化范圍。
3.如權利要求I或者2所述的電動自行車防失控保護電路，其特征在于所述轉把(I)采用了線性霍爾1C，使得轉把信號線的輸出與駕駛者的操作對應。
4.如權利要求I或者2所述的電動自行車防失控保護電路，其特征在于所述動力模塊(3)包括驅動模塊和電機，所述電機為直流無刷電機。
全文摘要
一種電動自行車防失控保護電路，包括轉把、芯片、動力模塊，所述動力模塊的運轉受芯片輸出信號的控制，所述轉把有三根輸出線，分別是電源線VCC、信號線OUT和地線GND，所述芯片有兩個輸入端，分別是電源端VCC和速度端SPEED，其中轉把的電源端與芯片的電源端相連，轉把的信號線OUT與芯片的速度端SPEED相連，其特征在于，所述轉把的地端接地并經電阻R123與芯片的速度端SPEED相連，所述電動自行車防失控保護電路另有一輸入端VDD，經電阻R146與芯片的速度端SPEED相連。本發明具有電路構造簡單、占用芯片端口少、造價低廉、編程簡易、檢測精確的優點。
文檔編號B62K11/00GK102756653SQ20111010455
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者仇愛華, 喻竑杰, 夏業中, 楊穎子, 須斌 申請人:新安乃達驅動技術(上海)有限公司