CN109318723A - 电动童车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动童车控制系统，用于控制由电动童车的蓄电池供电的有刷电动机，上述电动童车还包括转把和刹车，所述电动童车控制系统包括电动童车控制电路，所述电动童车控制电路包括稳压电源、驱动电路、MOS管、PWM芯片、限流过电流保护电路。本发明公开的电动童车控制系统，借鉴二轮三轮电动车设计经验，通过控制刹车和转把幅度受控调节有刷电机的转速，将电动童车传统的急加速急刹急停调整为缓加速缓减速，提升使用者的安全性和舒适性，避免满功率输出，有助于提升续航时间和改善散热效果。

Description

电动童车控制系统
技术领域
本发明属于电动童车技术领域，具体涉及一种电动童车控制系统。
背景技术
目前，在市售的电动童车中，通常采用蓄电池等储能部件直接向电机提供工作电源，从而带动电动童车运动。根据市场反馈和相关研究，上述传统的设计方案存在缺陷，现简述如下。
其一，使用过程中的噪音问题。需要说明的是，上述噪音问题与产品定位和技术领域直接相关。例如，在高性能汽车领域，迷人的排气声浪是高性能汽车不可或缺的重要因素之一。类似地，在儿童赛车领域，部分赛车追求极限的速度快感和加速能力，此时驱动系统产生的噪音反而被视为性能优良的突出特征。然而，在电动童车领域，我们关注的重点是使用者(通常是儿童)的安全性和舒适性，不需要极限的速度快感和加速能力，更不需要令人不悦的噪音。
其二，启动加速时的满载输出问题。不同于汽车的汽油机，电动机在启动时，瞬间即可达到满载输出的峰值。一方面，启动过程容易“蹿”，显著降低使用者的安全性和舒适性。另一方面，持续高功率输出的导致续航时间短、散热效果不佳等弊端。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种电动童车控制系统。
本发明采用以下技术方案，所述电动童车控制系统包括电动童车控制电路，所述电动童车控制电路包括稳压电源、驱动电路、MOS管、PWM芯片、限流过电流保护电路，其中：
所述蓄电池相互独立地与稳压电源的输入端和MOS管电连接，所述蓄电池向稳压电源提供工作电源，使得驱动电路驱动MOS管；
所述稳压电源的第一输出端同时与转把和刹车电连接，以便稳压电源向转把和刹车提供工作电源；
所述稳压电源的第二输出端与PWM芯片的第一输入端电连接，所述稳压电源的第三输出端与驱动电路的第一输入端电连接，所述稳压电源的第四输出端与限流过电流保护电路的第一输入端电连接；
所述MOS管与限流过电流保护电路的第二输入端电连接，所述MOS管同时与驱动电路相连；
所述PWM芯片的第一输出端与驱动电路的第二输入端电连接，以便PWM芯片根据稳压电源和限流过电流保护电路的电信号向驱动电路调制输出调制信号；
所述限流过电流保护电路的第一输出端与PWM芯片的第二输入端电连接，所述限流过电流保护电路的第二输出端与有刷电动机电连接。
根据上述技术方案，所述限流过电流保护电路包括运放U1和运放U2：
所述运放U1的9号端同时接于电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述运放U1的8号端通过电阻R8接于运放U2的11号端，所述运放U1的8号端同时通过电阻R5接于12V电源，所述电阻R3的另一端接于36V电源，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R4的两端并联电容C5；
所述运放U2的11号端通过电容C6接地，所述运放U2的10号端接地，所述运放U2的13号端与运放U2的10号端之间并联电阻R11和电解电容C7。
根据上述技术方案，所述PWM芯片和驱动电路包括运放U3和运放U4：
所述运放U3的7号端通过二极管D2和电阻R9接于电动童车的刹车，所述运放U3的7号端同时通过电阻R10接于电动童车的转把，所述运放U3的7号端同时接于运放U1的14号端，所述运放U3的6号端接于运放U4的4号端，所述运放U3的1号端同时接于三极管Q1的基极和三极管Q2的基极；
所述运放U4的5号端通过电阻R14接于运放U4的2号端，所述运放U4的4号端通过电阻R13接于运放U4的2号端，所述电阻R13的两端并联二极管D3，所述运放U4的4号端通过电容C8接地，所述运放U4的4号端通过电阻R8接于12V电源；
所述三极管Q1的基极通过电阻R15接于12V电源，所述三极管Q1的集电极接于12V电源，所述三极管Q1的发射极接于三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地。
根据上述技术方案，所述MOS管具体实施为MOS管M1，所述有刷电动机具体实施为电机MOTOR，所述MOS管M1的栅极通过电阻R16同时接于三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极，所述MOS管M1的源极接地，所述MOS管M1的漏极接于电机MOTOR的一端，所述电机MOTOR的另一端接于35V电源，所述电机MOTOR的两端并联续流二极管D4。
根据上述技术方案，所述续流二极管D4采用MBR20100。
根据上述技术方案，所述MOS管M1采用75NF75。
根据上述技术方案，所述三极管Q1采用5551，所述三极管Q2采用5401。
本发明公开的电动童车控制系统，其有益效果在于，借鉴二轮三轮电动车设计经验，通过控制刹车和转把幅度受控调节有刷电机的转速，将电动童车传统的急加速急刹急停调整为缓加速缓减速，提升使用者的安全性和舒适性，避免满功率输出，有助于提升续航时间和改善散热效果。
附图说明
图1是本发明优选实施例的系统框图。
图2是本发明优选实施例的一种电路原理图。
具体实施方式
本发明公开了一种电动童车控制系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1和图2，图1示出了所述电动童车控制系统的系统结构，图2示出了所述电动童车控制系统的电路结构。
优选地，所述电动童车控制系统用于控制由电动童车的蓄电池供电的有刷电动机，上述电动童车还包括转把和刹车(闸把)，所述电动童车控制系统包括电动童车控制电路，所述电动童车控制电路包括稳压电源、驱动电路、MOS管、PWM芯片、限流过电流保护电路，其中：
所述蓄电池相互独立地与稳压电源的输入端和MOS管电连接，所述蓄电池向稳压电源提供工作电源，使得驱动电路驱动MOS管；
所述稳压电源的第一输出端同时与转把和刹车电连接，以便稳压电源向转把和刹车提供工作电源；
所述稳压电源的第二输出端与PWM芯片的第一输入端电连接，所述稳压电源的第三输出端与驱动电路的第一输入端电连接，所述稳压电源的第四输出端与限流过电流保护电路的第一输入端电连接；
所述MOS管与限流过电流保护电路的第二输入端电连接，所述MOS管同时与驱动电路相连；
所述PWM芯片的第一输出端与驱动电路的第二输入端电连接，以便PWM芯片根据稳压电源和限流过电流保护电路的电信号向驱动电路调制输出调制信号；
所述限流过电流保护电路的第一输出端与PWM芯片的第二输入端电连接，所述限流过电流保护电路的第二输出端与有刷电动机电连接，以便限流过电流保护电路在保护PWM芯片(及其外围电路)的基础上，限流过电流保护电路向有刷电动机输出微电流以便控制有刷电动机的转速。
优选地，所述限流过电流保护电路包括运放U1和运放U2：
所述运放U1的9号端同时接于电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述运放U1的8号端通过电阻R8接于运放U2的11号端，所述运放U1的8号端同时通过电阻R5接于12V电源，所述电阻R3的另一端接于36V电源，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R4的两端并联电容C5；
所述运放U2的11号端通过电容C6接地，所述运放U2的10号端接地，所述运放U2的13号端与运放U2的10号端之间并联电阻R11和电解电容C7。
优选地，所述PWM芯片和驱动电路包括运放U3和运放U4：
所述运放U3的7号端通过二极管D2和电阻R9接于电动童车的刹车，所述运放U3的7号端同时通过电阻R10接于电动童车的转把，所述运放U3的7号端同时接于运放U1的14号端，所述运放U3的6号端接于运放U4的4号端，所述运放U3的1号端同时接于三极管Q1的基极和三极管Q2的基极；
所述运放U4的5号端通过电阻R14接于运放U4的2号端，所述运放U4的4号端通过电阻R13接于运放U4的2号端，所述电阻R13的两端并联二极管D3，所述运放U4的4号端通过电容C8接地，所述运放U4的4号端通过电阻R8接于12V电源；
所述三极管Q1的基极通过电阻R15接于12V电源，所述三极管Q1的集电极接于12V电源，所述三极管Q1的发射极接于三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地。
优选地，所述MOS管具体实施为MOS管M1，所述有刷电动机具体实施为电机MOTOR，所述MOS管M1的栅极通过电阻R16同时接于三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极，所述MOS管M1的源极接地，所述MOS管M1的漏极接于电机MOTOR的一端，所述电机MOTOR的另一端接于35V电源，所述电机MOTOR的两端并联续流二极管D4。
其中，所述续流二极管D4优选采用MBR20100。
其中，所述MOS管M1优选采用75NF75。
其中，所述三极管Q1优选采用5551，所述三极管Q2优选采用5401。
其中，所述稳压电源等各个电子元器件如图2所示。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动童车控制系统用于控制由电动童车的蓄电池供电的有刷电动机，上述电动童车还包括转把和刹车，其特征在于，所述电动童车控制系统包括电动童车控制电路，所述电动童车控制电路包括稳压电源、驱动电路、MOS管、PWM芯片、限流过电流保护电路，其中：
所述蓄电池相互独立地与稳压电源的输入端和MOS管电连接，所述蓄电池向稳压电源提供工作电源，使得驱动电路驱动MOS管；
所述稳压电源的第一输出端同时与转把和刹车电连接，以便稳压电源向转把和刹车提供工作电源；
所述稳压电源的第二输出端与PWM芯片的第一输入端电连接，所述稳压电源的第三输出端与驱动电路的第一输入端电连接，所述稳压电源的第四输出端与限流过电流保护电路的第一输入端电连接；
所述MOS管与限流过电流保护电路的第二输入端电连接，所述MOS管同时与驱动电路相连；
所述PWM芯片的第一输出端与驱动电路的第二输入端电连接，以便PWM芯片根据稳压电源和限流过电流保护电路的电信号向驱动电路调制输出调制信号；
所述限流过电流保护电路的第一输出端与PWM芯片的第二输入端电连接，所述限流过电流保护电路的第二输出端与有刷电动机电连接。
2.根据权利要求1所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述限流过电流保护电路包括运放U1和运放U2：
所述运放U1的9号端同时接于电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述运放U1的8号端通过电阻R8接于运放U2的11号端，所述运放U1的8号端同时通过电阻R5接于12V电源，所述电阻R3的另一端接于36V电源，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R4的两端并联电容C5；
所述运放U2的11号端通过电容C6接地，所述运放U2的10号端接地，所述运放U2的13号端与运放U2的10号端之间并联电阻R11和电解电容C7。
3.根据权利要求2所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述PWM芯片和驱动电路包括运放U3和运放U4：
所述运放U3的7号端通过二极管D2和电阻R9接于电动童车的刹车，所述运放U3的7号端同时通过电阻R10接于电动童车的转把，所述运放U3的7号端同时接于运放U1的14号端，所述运放U3的6号端接于运放U4的4号端，所述运放U3的1号端同时接于三极管Q1的基极和三极管Q2的基极；
所述运放U4的5号端通过电阻R14接于运放U4的2号端，所述运放U4的4号端通过电阻R13接于运放U4的2号端，所述电阻R13的两端并联二极管D3，所述运放U4的4号端通过电容C8接地，所述运放U4的4号端通过电阻R8接于12V电源；
所述三极管Q1的基极通过电阻R15接于12V电源，所述三极管Q1的集电极接于12V电源，所述三极管Q1的发射极接于三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地。
4.根据权利要求3所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述MOS管具体实施为MOS管M1，所述有刷电动机具体实施为电机MOTOR，所述MOS管M1的栅极通过电阻R16同时接于三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极，所述MOS管M1的源极接地，所述MOS管M1的漏极接于电机MOTOR的一端，所述电机MOTOR的另一端接于35V电源，所述电机MOTOR的两端并联续流二极管D4。
5.根据权利要求4所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述续流二极管D4采用MBR20100。
6.根据权利要求4所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述MOS管M1采用75NF75。
7.根据权利要求3或者4中任一权利要求所述的电动童车控制系统，其特征在于，所述三极管Q1采用5551，所述三极管Q2采用5401。
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Address after: 314000 north side of west section of Luchuan new street, Xincang Town, Pinghu City, Jiaxing City, Zhejiang Province

Applicant after: Jiaxing Hongyuan automobile seat Co.,Ltd.

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Applicant before: PINGHU HONGYUAN AUTOMOBILE SEAT Co.,Ltd.

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