一種電動車防飛車控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動車防飛車控制裝置，包括單片機、驅動電路、霍爾傳感器、加速度傳感器、三相電橋電路和電機，霍爾傳感器與單片機連接，用于將采集到的霍爾信號發送至單片機；單片機與驅動電路連接，用于接收霍爾信號并控制驅動電路，并提供直流驅動電源；直流驅動電源通過三相電橋電路逆變后輸送至電機，用以驅動電機運轉帶動電動車行駛；加速度傳感器與電機電性連接，用以采集電動車的實時加速度，并將其傳送至單片機；單片機接收實時加速度信號和霍爾信號，當加速度傳感器采集的實時加速度值和霍爾傳感器采集的霍爾信號超過預設閾值時，單片機通過驅動電路控制電機的啟停。本實用新型可預防電動車意外加速的安全隱患。
【專利說明】
一種電動車防飛車控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于電動車控制裝置技術領域，尤其是涉及一種電動車防飛車控制裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電動車成為人們出行的主要交通工具之一，電動車的安全隱患也越來越受到廣泛的重視。其中，電動車飛車是造成電動車交通事故的重要原因。
[0003]電動車由專門的電機驅動，由電池完成供電，由車上安裝的控制器實現對整個電動車的控制，使用電動車的人通過轉動轉把即可實現控制電動車按照自己需要的速度騎行;然而當人們推行電動車時，不小心轉動轉把，對電動車產生加速，容易造成飛車事故，給使用人帶來巨大傷害，存在使用安全隱患，可是目前沒有有效的防飛車安全裝置。
[0004]現有技術中，通過電子控制裝置實現的一種電動車的防飛車控制方法是:在電動車正常行駛過程中，人為轉動轉把數次時，電動車車速未改變仍持續前進，也就是電動車失控，此時斷開電動車電源，電動車會因為摩擦阻力慢慢停下來，避免人員傷亡。當前，電動車大都使用無刷直流電機，轉把失靈或者控制器失效都有可能喪失對無刷直流電機的控制。因此，設計一種合理科學的電動車防飛車控制裝置，能有效的使電動車停車，對保證生命和財產安全具有重要的意義。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于針對【背景技術】中所述的現有傳統電動車所存在的飛車問題，提供一種電動車防飛車控制裝置。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0007]—種電動車防飛車控制裝置，包括單片機、驅動電路、霍爾傳感器、加速度傳感器、三相電橋電路和電機，其中:
[0008]所述霍爾傳感器與所述單片機連接，用于將采集到的霍爾信號發送至所述單片機；
[0009]所述單片機與所述驅動電路連接，用于接收所述霍爾信號并控制所述驅動電路，并提供直流驅動電源；
[0010]所述直流驅動電源通過所述三相電橋電路逆變后輸送至所述電機，用以驅動所述電機運轉帶動電動車行駛；
[0011]所述加速度傳感器與所述電機電性連接，用以采集電動車的實時加速度，并將其傳送至所述單片機；
[0012]所述單片機接收實時加速度信號和霍爾信號，當所述加速度傳感器采集的實時加速度值和所述霍爾傳感器采集的霍爾信號超過預設閾值時，所述單片機通過所述驅動電路控制所述電機的啟停。
[0013]進一步的，還包括電源電路，所述電源電路分別與所述單片機和驅動電路電性連接。
[0014]優選的，所述電源電路采用48V直流電源，所述48V直流電源分壓為5V直流電源和15V直流電源，其中，所述5V直流電源輸送至所述單片機，所述15V直流電源輸送至所述驅動電路。
[0015]進一步的，所述霍爾傳感器分別安裝于電動車調速轉把和電動車剎把上，并將調速轉把信號和剎把信號傳送給所述單片機。
[0016]進一步的，所述電機為無刷直流電機。
[0017]進一步的，所述單片機的型號為CY8C24533。
[0018]進一步的，所述加速度傳感器安裝在電動車車輪輪轂的內徑最大處。
[0019]進一步的，所述三相電橋電路包括六個場效應管VT1-VT6，所述場效應管VTl和場效應管VT4位于同一橋臂上，所述場效應管VT2和場效應管VT5位于同一橋臂上，所述場效應管VT3和場效應管VT6位于同一橋臂上，位于同一橋臂上的兩個場效應管交替導通，且三個橋臂的導通角相差120°，每個所述場效應管的兩端均并聯一二極管。
[0020]本實用新型由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:
[0021]本實用新型采用電動車防飛車控制裝置，結構簡單，通過單片機接收實時加速度值與霍爾信號，并判斷電動車的實時狀態，進而通過驅動電路控制無刷直流電機的啟停，能夠有效防止電動車飛車現象的發生，使電動車具有更好的操控性，更有利于行車安全。同時，采用本實用新型的電動車防飛車控制裝置有效解決了電動車意外加速的安全隱患，進一步保障了使用者的生命安全。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。附圖中:
[0023]圖1是本實用新型一種電動車防飛車控制裝置的整體結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型一種電動車防飛車控制裝置中無刷直流電機的工作原理圖；
[0025]圖3是本實用新型一種電動車防飛車控制裝置中單片機的引腳簡略示意圖。
[0026]【主要符號說明】:
[0027]1-單片機；
[0028]2-驅動電路；
[0029]3-電源電路；
[0030]4-霍爾傳感器；
[0031]5-加速度傳感器；
[0032]6-三相電橋電路；
[0033]7-無刷直流電機。
【具體實施方式】
[0034]以下將結合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本實用新型的一部分實例，并不是全部的實例，基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0035]如圖1所示，本實用新型公開了一種電動車防飛車控制裝置，包括單片機1、驅動電路2、霍爾傳感器4、加速度傳感器5、三相電橋電路6和電機，其中:
[0036]所述霍爾傳感器4與所述單片機I連接，用于將采集到的霍爾信號發送至所述單片機I;
[0037]所述單片機I與所述驅動電路2連接，用于接收所述霍爾信號并控制所述驅動電路2，并提供直流驅動電源；
[0038]所述直流驅動電源通過所述三相電橋電路6逆變后輸送至所述電機，用以驅動所述電機運轉帶動電動車行駛；
[0039]所述加速度傳感器5與所述電機電性連接，用以采集電動車的實時加速度，并將其傳送至所述單片機I;
[0040]所述單片機I接收實時加速度信號和霍爾信號，當所述加速度傳感器5采集的實時加速度值和所述霍爾傳感器4采集的霍爾信號超過預設閾值時，所述單片機I通過所述驅動電路2控制所述電機的啟停。
[0041]此外，該控制裝置還包括電源電路3，所述電源電路3分別與所述單片機I和驅動電路2電性連接，用以提供所述單片機I和驅動電路2的工作電源。優選的，所述電源電路3采用48V直流電源，所述48V直流電源分壓為5V直流電源和15V直流電源，其中，所述5V直流電源輸送至所述單片機I，所述15V直流電源輸送至所述驅動電路2。15V電壓是提供給驅動電路2的導通電壓，因為場效應管對電壓的要求特殊，需要在10V-20V之間的電壓才能導通，過低無法導通，過高則會燒壞器件。
[0042]本實施例中，所述霍爾傳感器4分別安裝于電動車調速轉把和電動車剎把上，并將調速轉把信號和剎把信號傳送給所述單片機I。其中，調速轉把信號是電動車電機旋轉的驅動信號，剎把信號是電機停止轉動的制動信號。電動車標準要求電動車在剎車制動時，控制器(單片機)應能自動切斷對電機的供電。因此電動車閘把上應該有閘把位置傳感元件(本實施例中采用霍爾傳感器)，在有捏剎車把動作時，將剎車信號傳給控制器，控制器接受到剎車信號后，立即停止對電機的供電。
[0043]進一步的，所述電機為無刷直流電機7。相對于有刷電機來說，無刷電機具有更好的扭矩轉速特性、低噪聲、長壽命、高轉速等優勢。
[0044]進一步的，所述加速度傳感器5安裝在電動車車輪輪轂的內徑最大處。
[0045]如圖2所示，所述三相電橋電路6包括六個場效應管VT1-VT6，所述場效應管VTl和場效應管VT4位于同一橋臂上，所述場效應管VT2和場效應管VT5位于同一橋臂上，所述場效應管VT3和場效應管VT6位于同一橋臂上，位于同一橋臂上的兩個場效應管交替導通，且三個橋臂的導通角相差120°，每個所述場效應管的兩端均并聯一二極管，6個二極管在三相電橋電路6中起到續流的作用。
[0046]直流電機在轉動過程中，繞組中的電流要不斷地改變方向，以使轉子向一個方向轉動。其中，無刷電機是通過電機中的霍爾傳感器(ha I 1-sensor)檢測出繞組實時運轉位置的信號并進行轉子位置反饋，再通過控制電路對采集的信號進行處理，并實時控制相應的驅動電路對電機繞組進行控制。由于無刷電機的換相是通過傳感器及相關電路進行的，所以這種電機沒有電刷與換相器的機械接觸與磨損，不需要經常換電刷等易損器件，從而可有效提高電機的使用壽命，減少維修費用。同時，由于無刷電機沒有電刷與換相器之間的摩擦，所以在換相期間沒有電火花產生，這樣將大大減小對整機控制系統的干擾。
[0047]通過無刷直流電機7內置的霍爾元件(霍爾傳感器)的反饋信號得到電機當前的位置信號，然后控制電路(單片機)根據轉子的位置反饋信號輸出驅動信號，通過驅動電路打開相應的功率管，從而實現對電機三相繞組的通電。
[0048]如圖3所示，本實施例中，所述單片機優選采用28管腳的CY8C24533型單片機，其中￥33管腳外接電源電路，￥00管腳接地，？1_1、？1_3、？1_5、？1_7、？3_0和?2^這六個管腳分別通過驅動電路與場效應管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5和VT6對應連接，P0_3、P0_5和P0_7這三個管腳分別和霍爾傳感器連接，P0_6管腳外接加速度傳感器，Pl_6管腳與巡航功能端口連接，當單片機檢測到調速轉把固定在某一位置超過一段時間時松開調速轉把，電動車會保持原來的速度運行;P3_l管腳與欠壓保護端口連接，當電源電池電量不足時，及時切斷電源，防止電池出現過放電現象，起到欠壓保護的作用；P 1_0管腳與ABS(Ant1-lock BrakingSystem)防抱死制動系統端口連接，ABS防抱死制動系統能有效縮短剎車的距離，并且在機械剎車失效的時候仍然可保證有效地剎車，從而提高了電動車的安全性，另外，ABS防抱死制動系統可延長機械剎車器的使用壽命。此外，P1_2、P1_4、P2_0、P2_2、P2_4、P2_6和P0_0管腳分別和轉把、防盜、電剎車、高速、中速、低速和語音端口連接。
[0049]本實用新型上述實施例的一種電動車防飛車控制裝置，通過單片機接收實時加速度值與霍爾信號，并判斷電動車的實時狀態，進而通過驅動電路控制無刷直流電機的啟停，能夠有效防止電動車飛車現象的發生，使電動車具有更好的操控性，更有利于行車安全。同時，采用本實用新型的電動車防飛車控制裝置有效解決了電動車意外加速的安全隱患，進一步保障了使用者的生命安全。
[0050]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，包括單片機、驅動電路、霍爾傳感器、加速度傳感器、三相電橋電路和電機，其中: 所述霍爾傳感器與所述單片機連接，用于將采集到的霍爾信號發送至所述單片機； 所述單片機與所述驅動電路連接，用于接收所述霍爾信號并控制所述驅動電路，并提供直流驅動電源； 所述直流驅動電源通過所述三相電橋電路逆變后輸送至所述電機，用以驅動所述電機運轉帶動電動車行駛； 所述加速度傳感器與所述電機電性連接，用以采集電動車的實時加速度，并將其傳送至所述單片機； 所述單片機接收實時加速度信號和霍爾信號，當所述加速度傳感器采集的實時加速度值和所述霍爾傳感器采集的霍爾信號超過預設閾值時，所述單片機通過所述驅動電路控制所述電機的啟停。2.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，還包括電源電路，所述電源電路分別與所述單片機和驅動電路電性連接。3.根據權利要求2所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述電源電路采用48V直流電源，所述48V直流電源分壓為5V直流電源和15V直流電源，其中，所述5V直流電源輸送至所述單片機，所述15V直流電源輸送至所述驅動電路。4.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述霍爾傳感器分別安裝于電動車調速轉把和電動車剎把上，并將調速轉把信號和剎把信號傳送給所述單片機。5.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述電機為無刷直流電機。6.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述單片機的型號為CY8C24533。7.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述加速度傳感器安裝在電動車車輪輪轂的內徑最大處。8.根據權利要求1所述的一種電動車防飛車控制裝置，其特征在于，所述三相電橋電路包括六個場效應管VT1-VT6，所述場效應管VTl和場效應管VT4位于同一橋臂上，所述場效應管VT2和場效應管VT5位于同一橋臂上，所述場效應管VT3和場效應管VT6位于同一橋臂上，位于同一橋臂上的兩個場效應管交替導通，且三個橋臂的導通角相差120°，每個所述場效應管的兩端均并聯一二極管。
【文檔編號】H02P6/20GK205545031SQ201620368975
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】于霜, 溫貽芳, 儲建華, 高新浩, 楊揚
【申請人】蘇州工業職業技術學院