CN110047261A - 一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法 - Google Patents

一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，包括遥控接收模块、遥控控制器、电源开关、脚踏开关、无刷电机、转向电机、主控模块，电源转换模块、电源；所述的主控模块与遥控接收模块、脚踏开关、电源开关相连组成主控线路；与电源串联的电源转换模块、与电源转换模块相连接的无刷电机组成驱动线路，电源转换模块与主控模块相连接；电源转换模块及与电源转换模块相连接的转向电机组成转向线路。本发明所涉及的一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，应用于骑乘类的低龄儿童电动车中，使用无刷电机，并增加遥控功能，适合儿童使用时家长监护确保安全。

Description

一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法
技术领域
本发明涉及本发明涉及电动机驱动的骑乘类的儿童电动车技术领域，尤其是一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法。
背景技术
目前：市场上销售的适合儿童电动玩具车，采用有刷电机驱动的减速齿轮箱，其齿轮箱固定在车体上，驱动驱动轮行驶；虽然解决了动力驱动问题；但是噪声很大，让人觉得难受，影响玩耍的乐趣，是一个痛点。
市场有种只能青少年和成年玩耍使用的玩具车，两轮和独轮平衡车和漂移车，采用轮毂电机，其不需要有人监护，所以没有遥控器可以进行启动，停止，加速，减速，和转向等操控；
还没有一种适合低龄儿童使用的，采用轮毂电机和家长遥控控制确保安全的电动玩具车，其控制线路是其难点。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，在骑乘儿童玩具车上控制线路上增加电源转换模块，与遥控器通过蓝牙相关联，可以用遥控器通过蓝牙和来控制童车的启动，停止，加速，减速，和转向等行驶状态，降低童车使用过程中的噪音，同时方便低龄儿童使用时家长控制，确保安全。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
本发明所涉及的一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，包括遥控接收模块、遥控控制器、电源开关、脚踏开关、无刷电机、转向电机、主控模块，电源转换模块、电源；
所述的主控模块与遥控接收模块、脚踏开关、电源开关相连组成主控线路；与电源串联的电源转换模块、与电源转换模块相连接的无刷电机组成驱动线路，电源转换模块与主控模块相连接；电源转换模块及与电源转换模块相连接的转向电机组成转向线路；
所述的遥控接收模块接收遥控控制器所发出的信号，与主控模块进行信号传递，主控模块与电源转换模块进行信号传递；
所述的遥控接收模块接收遥控控制器所发出的信号，与主控模块进行信号传递，主控模块与电源转换模块进行信号传递；
所述的电源转换模块包括电源管理单元、手动控制单元、转向控制单元、无刷电机驱动输出单元、功率管推动单元；
所述的遥控接收模块包括无线电接收控制微处理器单元及2.4G高频通信单元。
电源转换模块将电源的直流电转换为无刷电机所用的三相异位电流提供给驱动无刷电机；当需要遥控驱动童车转向，前进，后退，调速和刹车时，家长通过遥控控制器上的对应的转向，前进，后退，调速和刹车按键进行操作，遥控控制器将对应的按键信号转换成蓝牙信号传输给遥控接收模块，遥控接收模块将无线信号转换成电流信号传输给主控模块，通过主控模块驱动无刷电机和转向电机，实现车体的转向，前进，后退，调速和刹车行驶状态。
优选的，所述的遥控控制器包括控制信号输入单元、主控微处理单元、2.4G 射频收发单元、供电单元。
优选的，所述的遥控控制器还包括标识储存单元、工作状态指示器单元。
优选的，所述的遥控控制器与遥控接收模块通过蓝牙传递信号。
优选的，所述的主控模块还连接有脚踏开关。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，应用于骑乘类的低龄儿童电动车中，使用无刷电机，并增加遥控功能，适合儿童使用时家长监护确保安全。
附图说明
图1是实施例一的线路图；
图2是车轮与无刷电机的连接关系图；
图3是车轮与无刷电机另一视角的连接关系图；
图4是主控模块的电路图；
图5是遥控接收模块的电路图；
图6是电源管理单元与手动控制单元的电路图；
图7是无刷电机驱动输出单元的电路图；
图8是功率管推动单元的电路图；
图9是转向控制驱动单元的电路图；
图10是无刷电机的电路图；
图11是的遥控控制器的电路图；
图12是实施例二车轮与齿轮的连接图。
图中标记说明如下：1-主控模块；2-电源转换模块；3-无刷电机；4-转向电机； 5-电源开关；6-脚踏开关；7-遥控控制器；8-遥控接收模块；9-车轮；10-车轴； 11-驱动齿轮组；12-导电垫片；13-轮内正极导线；14-轮内负极导线；15-外接导电垫片；16-内接导电垫片；17-导电滚珠；18-轮外正极导线；19-轮外负极导线；20-大齿轮；21-小齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
结合图1至图11，对本实施例作详细说明。本实施例所涉及的一种带遥控功能的无刷电机控制装置，包括遥控接收模块8、遥控控制器7、电源开关5、无刷电机3、转向电机4、主控模块1，电源转换模块2、电源。
主控模块1与遥控接收模块8、电源开关5相连组成主控线路。与电源串联的电源转换模块2、与电源转换模块2相连接的无刷电机3组成驱动线路，电源转换模块2与主控模块1相连接。电源转换模块2及与电源转换模块2相连接的转向电机4组成转向线路。遥控接收模块8接收遥控控制器7所发出的信号，与主控模块1进行信号传递，主控模块1与电源转换模块2进行信号传递。遥控控制器7与遥控接收模块8通过蓝牙传递信号。
在本实施例中，电源转换模块包括电源管理单元、手动控制单元、转向控制单元、无刷电机驱动输出单元、功率管推动单元。遥控接收模块包括无线电接收控制微处理器单元及2.4G高频通信单元。主控模块接收无线电接收控制微处理单元的信号。以上各单元的电路连接关系见图4-10。
在本实施例中，无刷电机3位于童车车轮9的内部，童车车轮9具有内凹型结构，其使得无刷电机3设置有内凹部分，并且在安装时采用一盖子将其盖住，减少噪音。
童车车轮9通过车轴10与车体相固定连接，且车轮1围绕车轴10转动。车轮9呈内凹型设置，驱动装置设置于车轮9内部，可带动车轮9转动。即车轮9在中心位置设置一圆形凹槽，驱动装置设置于该圆形凹槽内，车轮9上穿过车轴10的孔位于圆形凹槽的中心位置。
驱动装置为固定于车轮内凹部分的驱动齿轮箱11。驱动齿轮箱11包括无刷电机3和驱动齿轮组。无刷电机通过驱动齿轮组驱动车轴10的转动。无刷电机的正负极通过导线连接车轮9左右两端的导电垫片12，两端的导电垫片12连接外部电源的正负极，左右两端的导电垫片12和车轮9通过车轴10相串联。
无刷电机3固定在驱动齿轮箱11外壳上，驱动齿轮箱11外壳固定在车轴 10上。或者无刷电机3固定在驱动齿轮箱11外壳上，驱动齿轮箱11外壳固定在车轮9的另一侧外壳上。在本实施例中选择为无刷电机固定在驱动齿轮箱11 外壳上，驱动齿轮箱11外壳固定在车轴9上。
在本实施例中，导电垫片12包括通过导电滚珠17相接触的外接导电垫片 15和内接导电垫片16。外接导电垫片15和内接导电垫片16成对的设置于车轮 9的两侧。一个内接导电垫片14通过轮内正极导线13与无刷电机3的正极相连接，另一个内接导电垫片16通过轮内负极导线14与无刷电机3的负极相连接。外接导电垫片15通过轮外正极导线13、轮外负极导线14与外部电源的正负极相连接。
该实施例所涉及的驱动装置位于童车车轮内部的结构的工作过程如下：外部电源的正负板通过轮外正极导线18、轮外负极导线19与两个外接导电垫片 15相连接，外接导电垫片15通过导电滚珠17与内接导电垫片16相连通，一个内接导电垫片16通过轮内正极导线13与无刷电机3的正极相连接，另一个内接导电垫片16通过轮内负极导线14与无刷电机3的负极相连接，构成了一个回路，使得外部电源可带动无刷电机3转动。无刷电机3的转动带动驱动齿轮组的转动，驱动齿轮组与车轴相固定，并能进行动力传递，使得驱动齿轮组的转动，通过车轴10带动车轮9转动，进而实现童车的驱动。
在本实施例中，本控制装置的相互作用为：电源转换模块2将电源的直流电转换为无刷电机所用的三相异位电流；当需要遥控驱动童车转向，前进，后退，调速和刹车时，家长通过遥控控制器7上的对应的转向，前进，后退，调速和刹车等按键进行操作，遥控控制器7将对应的按键信号转换成蓝牙信号传输给遥控接收模块8，遥控接收模块8将无线信号转换成电流信号传输给主控模块1；通过主控模块1驱动无刷电机3和转向电机4，实现车体的转向，前进，后退，调速和刹车等行驶状态；
具体为：1.家长按压遥控器上的前进和后退按钮；遥控控制器7将按键信号转换为蓝牙信号传输给遥控接收模块8，遥控接受模块8将无线信号转变成电流信号传给主控模块1，主控模块1接通驱动线路，并控制电流方向和电流大小，驱动无刷电机3和改变无刷电机3的工作状态，驱动无刷电机3进行正转、翻转和加速、减速等，带动驱动轮转动实现车体的前进和后退；
2.家长按压遥控器的转向按钮，遥控控制器7将按键开关信号转换成无线信号，传输给遥控接收模块8，遥控接受模块8将无线信号转变成电流信号传给主控模块1，主控模块1接通转向线路，驱动转向电机4带动转向轮进行转向动作。
实施例二
结合图1、4、5、6、7、8、9、10、11、12，对本施例所涉及的带遥控功能的无刷电机控制装置，与实施例一的区别在于，呈内凹设置的车轮上固定连接有大齿轮20，大齿轮20为内齿轮，无刷电机3连接有一小齿轮21与大齿轮20 相啮合。无刷电机3在转动时带动小齿轮21转动，小齿轮21带动大齿轮22转动，进而带动车轮9转动，车体向上前运动。
作为优选，小齿轮21与大齿轮22之间设置有齿轮或齿轮组，便于对车轮9 的转速进行调节。
实施例一与实施例二所涉及的具有轮毂电机位于驱动轮内部的四轮童车，与具有轮毂电机位于驱动轮外部的童车位于车轮外部的童车进行车轮处的噪音进行测试。采用同样尺寸的童车，以及相同的空载及负载测试条件下，其中负载是骑乘一名15公斤左右的孩童，测试结果如下：
实施例一 实施例二 对比例
空载 33 30 78
负载 36 33 100
由上表可知，含有实施例一、实施例二、实施例三、实施例四所涉及结构的童车与常规的童车相比，不论是在空载还是负载时其噪音的分贝数值均大大的降低。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种带遥控功能的无刷电机童车控制方法，其特征在于，包括遥控接收模块、遥控控制器、电源开关、脚踏开关、无刷电机、转向电机、主控模块，电源转换模块、电源；
所述的主控模块与遥控接收模块、脚踏开关、电源开关相连组成主控线路；与电源串联的电源转换模块、与电源转换模块相连接的无刷电机组成驱动线路，电源转换模块与主控模块相连接；电源转换模块及与电源转换模块相连接的转向电机组成转向线路；
所述的遥控接收模块接收遥控控制器所发出的信号，与主控模块进行信号传递，主控模块与电源转换模块进行信号传递；
所述的遥控接收模块接收遥控控制器所发出的信号，与主控模块进行信号传递，主控模块与电源转换模块进行信号传递；
所述的电源转换模块包括电源管理单元、手动控制单元、转向控制单元、无刷电机驱动输出单元、功率管推动单元；
所述的遥控接收模块包括无线电接收控制微处理器单元及2.4G高频通信单元；
电源转换模块将电源的直流电转换为无刷电机所用的三相异位电流提供给驱动无刷电机；当需要遥控驱动童车转向，前进，后退，调速和刹车时，家长通过遥控控制器上的对应的转向，前进，后退，调速和刹车按键进行操作，遥控控制器将对应的按键信号转换成蓝牙信号传输给遥控接收模块，遥控接收模块将无线信号转换成电流信号传输给主控模块，通过主控模块驱动无刷电机和转向电机，实现车体的转向，前进，后退，调速和刹车行驶状态。
2.如权利要求1所述的带遥控功能的无刷电机童车控制方法，其特征在于，所述的遥控控制器包括控制信号输入单元、主控微处理单元、2.4G射频收发单元、供电单元。
3.如权利要求1所述的带遥控功能的无刷电机童车控制方法，其特征在于，所述的遥控控制器还包括标识储存单元、工作状态指示器单元。
4.如权利要求3所述的带遥控功能的无刷电机童车控制方法，其特征在于，所述的遥控控制器与遥控接收模块通过蓝牙传递信号。
5.如权利要求1所述的带遥控功能的无刷电机童车控制方法，其特征在于，所述的主控模块还连接有脚踏开关。
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