CN110626448A - 平衡车用主控板、副控板、平衡车控制系统及平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡车用主控板、副控板、平衡车控制系统及平衡车，其中平衡车控制系统，包括：主控板以及副控板；主控板与副控板连接，主控板和副控板各连接一个电机。主控板包括，主控芯片一、陀螺仪芯片一、副控板接口、电机驱动电路一、操控检测元件一，以及，电路板一，陀螺仪芯片一、副控板接口、电机驱动电路一及操控检测元件一均连接至主控芯片一；副控板包括，主控芯片二、陀螺仪芯片二、主控板接口、电机驱动电路二、操控检测元件二，以及，电路板二，陀螺仪芯片二、主控板接口、电机驱动电路二及操控检测元件二均连接至主控芯片二。本发明的一种平衡车控制系统中采用双系统，信号传输稳定，传输质量可靠，无需设置第三块电路板。

Description

平衡车用主控板、副控板、平衡车控制系统及平衡车

技术领域

本发明涉及平衡车用主控板、副控板、平衡车控制系统及平衡车。

背景技术

现有的一种类型的两轮平衡车，左右两车架能相对扭动，俗称扭扭车。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题。平衡车的控制系统通常包括一块主板和两块副板，主板上具有主控芯片，各副板上设置陀螺仪等传感器，用于操作者及车体的姿态感应，各副板再与主板进行通信，其信号传输不稳定，且设计复杂，更换不便，且三块板的设计，占用平衡车车体的内部空间。

发明内容

本发明涉及平衡车用主控板、副控板、平衡车控制系统及平衡车，其中控制系统是采用双系统的设计，具有主控板和副控板，主控板和副控板均可用于感测车体姿态，无需设置第三块板，提高了信号传输的可靠性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种平衡车用主控板，主控板包括电路板一，以及，设置于电路板一上的主控芯片一、陀螺仪芯片一、副控板接口、操控检测元件一和电机驱动电路一，所述陀螺仪芯片一、副控板接口、操控检测元件一及电机驱动电路一均连接至主控芯片一。

通过采用上述技术方案，主控板的电路板一上既设置主控芯片一，也设置有陀螺仪芯片一，且设置有副控板接口、操控检测元件一和电机驱动电路一，有别于现有的主板或副板，本方案的主控板集成度大大提高，副控板接口用于与副控板进行连接，陀螺仪芯片一可用于测得平衡车车体的加速度及角速度信息，进而得出倾斜信息，操控检测元件一并可用于感测操作者操控信号，电机驱动电路一用于车轮的电机驱动，主控芯片一将各元件器统一调配以执行相应功能，结构紧凑，便于推广。

作为本发明的进一步改进，所述电机驱动电路一中包括多个MOS管一，各MOS管一并排设置于主控板的电路板一的一侧边缘位置；所述多个MOS管一的同一侧表面铺设有绝缘垫一，绝缘垫一的另一侧表面抵靠有散热件一，散热件一与电路板一之间通过紧固件连接或者散热件一与MOS管一之间通过紧固件连接。通过采用上述技术方案，MOS管的设置，可用于驱动平衡车的车轮内的电机，而MOS管作为驱动管，其发热量较大，各散热件的设置，有利于MOS管的散热，各绝缘垫的设置，则可起到防止短路的作用。

一种平衡车用副控板，副控板包括电路板二，以及，设置于电路板二上的主控芯片二、陀螺仪芯片二、主控板接口、操控检测元件二和电机驱动电路二，所述陀螺仪芯片二、主控板接口、操控检测元件二及电机驱动电路二均连接至主控芯片二。通过采用上述技术方案，副控板的电路板二上既设置主控芯片二，也设置有陀螺仪芯片二，且设置有主控板接口、操控检测元件二和电机驱动电路二，有别于现有的主板或副板，本方案的副控板集成度大大提高，主控板接口用于与主控板进行连接，陀螺仪芯片二可用于测得平衡车车体的加速度及角速度信息，进而得出倾斜信息，操控检测元件二并可用于感测操作者操控信号，电机驱动电路二用于车轮的电机驱动，主控芯片二将各元件器统一调配以执行相应功能，结构紧凑，便于推广。

作为本发明的进一步改进，所述电机驱动电路二中包括多个MOS管二，各MOS管二并排设置于副控板的电路板二的一侧边缘位置，MOS管二的一侧表面铺设有绝缘垫二，绝缘垫二的另一侧表面抵靠有散热件二，散热件二与电路板二之间通过紧固件连接或者散热件二与MOS管二之间通过紧固件连接。

一种平衡车控制系统，包括上述任一项方案所述的主控板以及任一项方案所述的副控板，所述主控板与副控板连接，所述主控板和副控板各连接一个电机。主控板和副控板上均具有控制芯片和陀螺仪芯片，主控板和副控板均可用于感测相对应的车体的角速度和加速度，进而检测出相应车体的倾斜信息，各电路板上陀螺仪芯片与各主控芯片直接通信，信号传输稳定，传输质量可靠，无需单独设置第三块电路板，使成本大大缩减，同时也提高了质量，更无需额外占用车体的空间，使平衡车更为紧凑。

作为本发明的进一步改进，所述主控板的电路板一的另一侧边缘位置设置有幻彩灯带接口和照明灯接口；副控板的电路板二的另一侧边缘位置设置有幻彩灯带接口和照明灯接口。通过采用上述技术方案，幻彩灯带接口及照明灯接口处于各电路板的边缘位置，有利于各外围元器件的连线和布局，整齐而不混乱。

作为本发明的进一步改进，所述主控板的电路板一上设置有蓝牙芯片或通过设置蓝牙接口连接有蓝牙模块。通过采用上述技术方案，主控板上直接设置蓝牙芯片，有利于数据的传输稳定性。

作为本发明的进一步改进，所述主控板的电路板一上设置有用于检测电机信号的霍尔元件接口一，所述副控板的电路板二上设置有用于检测另一电机信号的霍尔元件接口二。通过采用上述技术方案，各电路板上相应地设置有用于检测各电机信号的霍尔元件接口，可通过导线连接于电机内的霍尔元件，便于数据的传输。

作为本发明的进一步改进，所述操控检测元件一为光电传感器或压力传感器；所述操控检测元件二为光电传感器或压力传感器。通过采用上述技术方案，各操控检测元件可用于检测平衡车上是否有操作者站立，以及检测操作者的脚部操作动作。

平衡车，包括上述任一项方案所述的平衡车控制系统；

平衡车还包括第一车体和第二车体，第一车体和第二车体转动连接，主控板设置于第一车体内，副控板设置于第二车体内；

或者，平衡车还包括车体，车体上设置有可相对于车体转动或摆动的第一踏板和第二踏板，主控板位于第一踏板的下方，副控板位于第二踏板的下方，主控板及副控板均处于车体内。通过采用上述技术方案，平衡车可为扭扭车，采用此平衡车控制系统，无需设置第三块电路板，空间利用更为合理，结构可更为紧凑，也有效地降低了生产成本。平衡车的车体也可采用不可转动的车体，但各踏板相对于车体可转动可摆动，进而各电路板可设置于各踏板上，同样能达到本发明目的。

根据本发明平衡车控制系统，采用主控板和副控板均设置控制芯片、陀螺仪芯片、操控检测元件的方案，利用主控板和副控板实现对平衡车的操控，各陀螺仪芯片直接与各控制芯片通信，数据传输更稳定，传输质量更可靠，各操控检测元件可用于感测操作者的操控信号，提升了平衡车的操控性能，有利于推广应用。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的平衡车控制系统的原理框图。

图2为本发明一个实施例提供的平衡车控制系统的主控板的原理框图。

图3为本发明一个实施例提供的平衡车控制系统的副控板的原理框图。

图4为本发明一个实施例提供的平衡车控制系统的主控板的结构示意图。

图5为图4中主控板的另一角度的结构示意图。

图6为图4中主控板的俯视示意图。

图7为图4中主控板的爆炸结构示意图。

图8为本发明一个实施例提供的平衡车控制系统的副控板的结构示意图。

图9为图8中副控板的另一角度的结构示意图。

图10为图8中副控板的俯视示意图。

图11为图8中副控板的爆炸结构示意图。

图12为本发明实施例2提供的平衡车控制系统的主控板的结构示意图。

图13为图12中主控板的俯视示意图。

图14为本发明实施例2提供的平衡车控制系统的副控板的结构示意图。

图15为图14中副控板的俯视示意图。

图16为本发明一个实施例提供的平衡车的结构示意图。

图17为本发明另一个实施例提供的平衡车的结构示意图。

图中：主控板1、电路板一101、主控芯片一102、陀螺仪芯片一103、MOS管一104、散热件一105、驱动芯片一106、驱动芯片二107、驱动芯片三108、运放芯片一109、四六灯接口一110、转向灯接口一111、尾灯接口一112、霍尔元件接口一113、副控板接口114、稳压三极管一115、蓝牙接口116、开关接口117、电感118、充电接口119、蜂鸣器120、操控检测元件一121、绝缘垫一122、蓝牙芯片123、副控板2、电路板二201、主控芯片二202、陀螺仪芯片二203、MOS管二204、散热件二205、驱动芯片四206、驱动芯片五207、驱动芯片六208、运放芯片二209、四六灯接口二210、转向灯接口二211、尾灯接口二212、霍尔元件接口二213、主控板接口214、稳压三极管二215、操控检测元件二221、绝缘垫二222、第一车体3、第一上壳31、踏板一311、第一下壳32、第二车体4、第二上壳41、踏板二411、第二下壳42、转动机构5、车体6、第一踏板7、第二踏板8。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下扣合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

需要说明的是，本申请中，术语“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“一”、“二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

术语 “连接”应做广义理解，例如，可以是有线连接，也可以是无线连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

脉冲宽度调制（Pulse width modulation，PWM），是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。PWM信号即指的是脉冲宽度调制信号。

MOS管是金属--氧化物--半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)场效应晶体管，或者称之为金属--绝缘体--半导体，确切的说，这个名字描述了MOS管的结构，即：在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅极。

印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，又称印刷电路板，是在基板上用薄层金属导体作配线，连接电子元件而组成完整的线路。

本申请的中“接口”可为具有插座的接口座，也可为不具有插座的裸露的导线连接处。

实施例1

参阅图4至图7，一种平衡车用主控板，主控板1包括电路板一101，以及设置于电路板一101上的主控芯片一102、陀螺仪芯片一103、MOS管一104、散热件一105、驱动芯片一106、驱动芯片二107、驱动芯片三108、运放芯片一109、四六灯接口一110、转向灯接口一111、尾灯接口一112、霍尔元件接口一113、副控板接口114、稳压三极管一115、蓝牙接口116、开关接口117、电感118、充电接口119、蜂鸣器120、操控检测元件一121、绝缘垫一122、蓝牙芯片123和电机驱动电路一。此外，电路板一上还设置有电容，电阻，电感，二极管，三极管等其他元器件，这些元器件的型号可多种多样，可根据需要进行选配，以用于组成各功能电路中的元器件。

主控芯片一102用于检测信号、对检测数据进行处理、与副控板信号交互、对外发送控制信号，陀螺仪芯片一103用于检测相应的车体的角速度和加速度，MOS管一104用于驱动平衡车车轮的电机运转。霍尔元件接口一113可通过导线连接车轮内的霍尔元件，以感测车轮转速。副控板接口114可用于与副控板上的主控板接口进行连接，以连接副控板，与副控板进行通信。蓝牙接口116可通过导线与蓝牙模块连接，用于数据传输或/及音频传输，蓝牙模块可和外部设备通信，如利用手机操控平衡车前进/后退，或控制平衡车播放音乐等。开关接口117可通过导线连接外围器件如开关，可用于控制平衡车的开/关机，充电接口119可通过导线连接外围器件如充电座，用于平衡车的充电。蜂鸣器120用来报故障，故障发生时会通过蜂鸣器发声提示，可以根据不同的发音提示不同的故障类型。操控检测元件一121可用于感测操作者的操控信号，转转化为电信号传送给主控芯片一。绝缘垫一122可用于防止短路。蓝牙芯片123可用于数据传输或/及音频传输，当蓝牙芯片123直接设置于电路板一上时，蓝牙接口可选择性地弃用。各MOS管一104和各驱动芯片构成电机驱动电路一，以驱动相应的车轮转动。各元器件及电路均设置于电路板一上，陀螺仪芯片一103、副控板接口114、操控检测元件一121及电机驱动电路一均连接至主控芯片一102。

四六灯即为故障灯，在其他实施例中，转向灯接口可为幻彩灯（俗称跑马灯）接口，尾灯接口可为照明灯接口，各种灯的接口名称及位置可根据需要变更或调换。

参阅图6，以图6所示上下左右方向进行描述。电路板一101为长方形，电路板一101的四个角开设有固定孔。主控芯片一102处于电路板一101的大致中心位置，更具体地，主控芯片一102处于电路板一101的上下方向的偏下位置，左右方向的偏右位置。陀螺仪芯片一103处于主控芯片一102的下方，结合图7可知，MOS管一104为六个，六个MOS管一沿图6中电路板一的上下方向整齐排布于电路板一101的左侧边缘位置，MOS管一104的上表面（此上表面以图7所示的上下方向为准）铺设有绝缘垫一122，绝缘垫一122的上表面（此上表面以图7所示上下方向为准）抵靠金属材质散热件一105，散热件一105包括扁平的长方形板体1051和位于板体1051上表面两侧的垂直于板体1051表面的若干散热鳍1052，具有良好的散热效果。散热鳍可以沿散热件一的宽度方向横向设置也可以沿其长度方向纵向设置或斜向设置。散热件一105与电路板一101之间通过紧固件连接或者散热件一105与MOS管一104之间通过紧固件连接。当散热件一105与MOS管一104之间通过紧固件连接时，该紧固件为非金属材质的，可避免短路。

驱动芯片一106、驱动芯片二107、驱动芯片三108位于MOS管一的右侧，处于主控芯片一102的左侧，且自下向上排列，驱动芯片一106的位置低于主控芯片一102的位置，驱动芯片二及驱动芯片三的位置高于主控芯片一的位置。运放芯片一109位于驱动芯片三108的上方位置。电路板一101的右侧边缘，自下而上的排布蜂鸣器120、四六灯接口一110、转向灯接口一111、尾灯接口一112、霍尔元件接口一113、副控板接口114、稳压三极管一115、蓝牙接口116以及开关接口117，蜂鸣器120处于电路板一101的右下角，开关接口处于电路板一101的右上角，电感118位于开关接口117的左侧，充电接口119位于电路板一101的左上角。蓝牙芯片123位于电路板一101的下部边缘位置，其他实施例中，可不在电路板一上设置蓝牙芯片，而通过蓝牙接口外接一蓝牙模块。

参阅图5，电路板一101的另一表面，设置两个操控检测元件一121。

实施例2

以实物产品进行说明，参阅图8、图9、图10及图11，副控板2包括电路板二201，以及设置于电路板二上的主控芯片二202、陀螺仪芯片二203、MOS管二204、散热件二205、驱动芯片四206、驱动芯片五207、驱动芯片六208、运放芯片二209、四六灯接口二210、转向灯接口二211、尾灯接口二212、霍尔元件接口二213、主控板接口214、稳压三极管二215、操控检测元件二221、绝缘垫二222和电机驱动电路二。此外，电路板二上还设置有电容，电阻，电感，二极管，三极管等其他元器件，这些元器件的型号可多种多样，可根据需要进行选配，以用于组成各功能电路中的元器件。

主控芯片二102用于检测信号，对所检测的信号进行处理以及对外发送控制信号，且用于与主控板1进行信号交互，陀螺仪芯片二203用于检测相应的车体的角速度和加速度，MOS管二204用于驱动平衡车车轮的电机运转。霍尔元件接口二213可通过导线连接对应车轮内的霍尔元件，以感测车轮转速。主控板接口214可用于与主控板上的副控板接口进行连接，以连接主控板，与主控板进行通信。操控检测元件二221可用于感测操作者的操控信号，转转化为电信号传送给主控芯片二。绝缘垫二222可用于防止短路。各MOS管二204和各驱动芯片构成电机驱动电路二，以驱动相应的车轮转动。各元器件及电路均设置于电路板二上，陀螺仪芯片二203、主控板接口214、操控检测元件二221及电机驱动电路二均连接至主控芯片二202。

参阅图10，以图10所示上下左右方向进行描述。电路板二201为长方形，电路板二201的四个角开设有固定孔。主控芯片二202处于电路板二201的大致中心位置，更具体地，主控芯片一202处于电路板二201的上下方向的偏上位置，左右方向的偏左位置。陀螺仪芯片二203处于主控芯片二202的上方，结合图11可知，MOS管二204为六个，六个MOS管二沿图10中电路板二的上下方向整齐排布于电路板二201的右侧边缘位置，MOS管二204的上表面（此上表面以图11所示的上下方向为准）铺设有绝缘垫二222，绝缘垫二222的上表面（此上表面以图11所示上下方向为准）抵靠金属材质散热件二205，散热件二205的结构和形状与散热件一的一样，也具有良好的散热效果。散热件二205与电路板二201之间通过紧固件连接或者散热件二205与MOS管二204之间通过紧固件连接。

驱动芯片四206、驱动芯片五207、驱动芯片六208位于MOS管二的左侧，处于主控芯片一202的右侧，且自上向下排列，驱动芯片四206的位置高于主控芯片二202的位置，驱动芯片五及驱动芯片六的位置低于主控芯片二的位置。运放芯片二209位于驱动芯片六208的下方位置。电路板二201的左侧边缘，自上而下的排布四六灯接口二210、转向灯接口二211、尾灯接口二212、霍尔元件接口二213、主控板接口214以及稳压三极管二215。

参阅图9，电路板二201的另一表面，设置两个操控检测元件二221。

实施例3

本实施例，参阅图12至图13，提供一种主控板，与实施例1不同之处在于，见图13，主控板1中蜂鸣器120处于散热件一105的下方。见图12及图13，充电接口119位于电路板一101的右上角。其他元器件的布局大致与实施例1相当，功能与实施例1的相当。

具体地，参阅图13，以图13所示上下左右方向进行描述。电路板一101为长方形，电路板一101的四个角开设有固定孔。主控芯片一102处于电路板一101的大致中心位置，更具体地，主控芯片一102处于电路板一101的上下方向的偏下位置，左右方向的偏右位置。陀螺仪芯片一103处于主控芯片一102的下方，结合图12可知，MOS管一104为六个，六个MOS管一沿图13中电路板一的上下方向整齐排布于电路板一101的左侧边缘位置，MOS管一104的上表面铺设有绝缘垫一，绝缘垫一的上表面抵靠金属材质散热件一105。驱动芯片一106、驱动芯片二107、驱动芯片三108位于MOS管一的右侧，处于主控芯片一102的左侧，且自下向上排列，驱动芯片一106的位置低于主控芯片一102的位置，驱动芯片二及驱动芯片三的位置高于主控芯片一的位置。电路板一101的右侧边缘，自下而上的排布四六灯接口一110、转向灯接口一111、尾灯接口一112、霍尔元件接口一113、副控板接口114、蓝牙接口116以及开关接口117，开关接口117处于电路板一101的右上角。蓝牙芯片123位于电路板一101的下部边缘位置，其他实施例中，可不在电路板一上设置蓝牙芯片，而通过蓝牙接口外接一蓝牙模块。

实施例4

本实施例，参阅图14至图15，提供一种副控板，功能与实施例2的相当。具体位置参阅图14和图15，以图15所示上下左右方向进行描述。电路板二201为长方形，电路板二201的四个角开设有固定孔。主控芯片二202处于电路板二201的大致中心位置，更具体地，主控芯片一202处于电路板二201的上下方向的偏上位置，左右方向的偏左位置。陀螺仪芯片二203处于主控芯片二202的上方。MOS管二为六个，六个MOS管二沿图15中电路板二的上下方向整齐排布于电路板二201的右侧边缘位置，MOS管二的上表面铺设有绝缘垫二，绝缘垫二的上表面抵靠金属材质散热件二205，散热件二205的结构和形状与散热件一的一样。驱动芯片四206、驱动芯片五207、驱动芯片六208位于MOS管二的左侧，处于主控芯片一202的右侧，且自上向下排列，驱动芯片四206的位置高于主控芯片二202的位置，驱动芯片五及驱动芯片六的位置低于主控芯片二的位置。电路板二201的左侧边缘，自上而下的排布四六灯接口二210、转向灯接口二211、尾灯接口二212、霍尔元件接口二213以及主控板接口214。

实施例5

参阅图1至图15，一种平衡车控制系统，包括上述实施例1所述的主控板1以及实施例2所述的副控板2，或者，包括上述实施例3所述的主控板1和实施例4所述的副控板2。主控板1用于检测信号、驱动平衡车的一个电机运行，副控板2用于检测信号、驱动平衡车的另一个电机运行。

如图1所示，平衡车的控制系统原理框图，电机即为车轮内的轮毂电机，两轮平衡车，即具有两个车轮的平衡车，每个车轮内均具有一个轮毂电机。两个电机，电路相同，一个电机连接至主控板，可与主控板进行信号交互，另一个电机连接至副控板，可与副控板进行信号交互，主控板连接副控板，电池连接主控板和副控板，可向主控板及副控板供电。

参阅图2，主控板原理框图，主控板包括主控芯片一、副控板接口、电压检测电路一、供电电路一、开关接口、过流保护电路一、电流检测电路一、电机驱动电路一、电机内部霍尔元件接口一、操控检测元件一、幻彩灯带接口、照明灯接口、陀螺仪芯片一、板内蜂鸣器和蓝牙芯片。板内蜂鸣器或者蜂鸣器接口，以及蓝牙芯片或者音乐蓝牙接口可作为主控板的扩展功能电路连接主控芯片，所谓的板内蜂鸣器指的是蜂鸣器直接安装于电路板上；在其他实施方案中，该扩展功能电路可设置于其他电路板上，而主控板上不设置。电压检测电路一、副控板接口、供电电路一、过流保护电路一、电流检测电路一、电机驱动电路一、霍尔元件接口一、操控检测元件一、幻彩灯带接口、照明灯接口、板内蜂鸣器及蓝牙芯片均连接至主控芯片一。电压检测电路一连接供电电路一，供电电路一连接电池接口一，副控板接口连接供电电路一。开关接口连接供电电路一及主控芯片一。电池接口一连接毫欧级采样电阻，毫欧级采样电阻连接过流保护电路一；电池接口一连接电机驱动电路一，电机驱动电路一连接电流检测电路一及电机接口，毫欧级采样电阻连接电机驱动电路一。

主控芯片一用于检测信号、对检测数据进行处理、与副控板信号交互、对外发送控制信号，陀螺仪芯片一用于检测相应的第一车体的角速度和加速度，供电电路一用于供给主控板及外围器件所需的电压，电机驱动电路一用于根据主控芯片一输出的PWM信号，将电池电压转化为相应的PWM形式输出。并通过电机接口送至电机，驱动轮毂电机运行，电流检测电路一用于检测电机运行电流，过流保护电路一用于电机运行电流过大时保护性切断驱动电机的PWM信号，此PWM信号可以是电机驱动芯片输出到电机的PWM信号，也可以是主控芯片输出到电机驱动芯片的PWM信号，电压检测电路一用于检测电池电压，与副控板进行信号交互的副控板接口也用于供给副控板电源、匹配主控板和副控板的接口电压以及信号处理。主控板连接的外围器件包括但不限于幻彩灯带，照明灯，电机，电机内部霍尔元件、上电开关、喇叭等。

参阅图3，副控板原理框图，副控板包括主控芯片二、主控板接口、电压检测电路二、供电电路二、过流保护电路二、电流检测电路二、电机驱动电路二、电机内部霍尔元件接口二、操控检测元件二、幻彩灯带接口、照明灯接口和陀螺仪芯片二。电压检测电路二、主控板接口、供电电路二、过流保护电路二、电流检测电路二、电机驱动电路二、霍尔元件接口二、操控检测元件二、幻彩灯带接口及照明灯接口均连接至主控芯片二。供电电路二连接电池接口二，主控板接口连接供电电路二。电池接口二连接毫欧级采样电阻，毫欧级采样电阻连接过流保护电路二；电池接口二连接电机驱动电路二，电机驱动电路二连接电流检测电路二及电机接口，毫欧级采样电阻连接电机驱动电路二。

主控芯片二用于检测信号、对检测数据进行处理、与主控板进行信号交互、对外发送控制信号，陀螺仪芯片二用于检测相应的第二车体的角速度和加速度，供电电路二用于供给副控板及外围器件所需的电压，电机驱动电路二用于将主控芯片二的PWM信号转换为电池电压的PWM信号，并通过电机接口送至电机，驱动轮毂电机运行，电流检测电路二用于检测电机运行电流，过流保护电路二用于电机运行电流过大时保护性切断驱动电机的PWM信号，电压检测电路二用于检测电池电压。副控板连接的外围器件包括但不限于幻彩灯带，照明灯，电机，电机内部霍尔元件、喇叭等。

轮毂电机内部的霍尔元件，通过检测其信号，主控芯片一和主控芯片二可计算得到电机控制的角度、轮速、行车速度等信息。

陀螺仪芯片一103和陀螺仪芯片二203利用其内部的角速度计和加速度计检测得到车辆的角速度和加速度，并将相关的任意信息送至各自的主控芯片，或者通过对各陀螺仪芯片的配置，使陀螺仪芯片内部计算得到车辆的角度值，并将角度、角速度、加速度等任意信息送至各主控芯片。

电流检测电路对采样电阻或者导通MOS管电阻的通电压差进行检测，信号通过运放芯片或者主控芯片内部运放放大后采样。较传统的电流传感器而言，本申请的此种方案可有效减小电路板的体积。

各主控芯片采集各陀螺仪芯片数据、电流数据、过流检测数据、电池电压数据、轮毂电机内部的霍尔元件数据等，整合计算后，发送驱动信号，通过各电机驱动电路驱动各轮毂电机运行，保持两轮平衡车车体平衡。主控芯片一102和主控芯片二202所交互的数据包括但不限于相应的陀螺仪芯片的数据，各电机的数据。

实施例6

平衡车，参阅图16，采用上述实施例5所述的平衡车控制系统，还包括第一车体3、第二车体4和电池，第一车体3和第二车体4转动连接，更具体地，第一车体3和第二车体4之间通过转动机构5连接，从而使第一车体3和第二车体4可相对转动，电池设置于第一车体或第二车体内，第一车体和第二车体均包括有车轮，各车轮均内置有电机（即轮毂电机），主控板1和副控板2分别位于不同的车体内。

更具体地，第一车体3包括第一上壳31和第一下壳32，第二车体4包括第二上壳41和第二下壳42，转动机构5的一端处于第一上壳31和第一下壳32所围成的空间内，转动机构5的另一端处于第二上壳41和第二下壳42所围成的空间内。

平衡车采用此控制系统，结构紧凑，控制便利，有利于推广应用。

实施例7

平衡车，参阅图17，采用上述实施例5所述的平衡车控制系统，还包括车体6，车体6上设置有可相对于车体6转动或摆动的第一踏板7和第二踏板8，主控板1位于第一踏板7的下方，副控板2位于第二踏板8的下方，主控板1及副控板2均处于车体6内。车体6为不可转动式的结构，但可分为上壳和下壳，以便于安装内部器件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种平衡车用主控板，其特征在于，主控板（1）包括电路板一（101），以及，设置于电路板一（101）上的主控芯片一（102）、陀螺仪芯片一（103）、副控板接口（114）、操控检测元件一（121）和电机驱动电路一，所述陀螺仪芯片一（103）、副控板接口（114）、操控检测元件一（121）及电机驱动电路一均连接至主控芯片一（102）。

2.如权利要求1所述的平衡车用主控板，其特征在于，所述电机驱动电路一中包括多个MOS管一（104），各MOS管一（104）并排设置于主控板（1）的电路板一（101）的一侧边缘位置；所述多个MOS管一（104）的同一侧表面铺设有绝缘垫一（122），绝缘垫一（122）的另一侧表面抵靠有散热件一（105），散热件一（105）与电路板一（101）之间通过紧固件连接或者散热件一（105）与MOS管一（104）之间通过紧固件连接。

3.一种平衡车用副控板，其特征在于，副控板（2）包括电路板二（201），以及，设置于电路板二（201）上的主控芯片二（202）、陀螺仪芯片二（203）、主控板接口（214）、操控检测元件二（221）和电机驱动电路二，所述陀螺仪芯片二（203）、主控板接口（214）、操控检测元件二（221）及电机驱动电路二均连接至主控芯片二（202）。

4.如权利要求3所述的平衡车用副控板，其特征在于，所述电机驱动电路二中包括多个MOS管二（204），各MOS管二（204）并排设置于副控板（2）的电路板二（201）的一侧边缘位置，MOS管二（204）的一侧表面铺设有绝缘垫二（222），绝缘垫二（222）的另一侧表面抵靠有散热件二（205），散热件二（205）与电路板二（201）之间通过紧固件连接或者散热件二（205）与MOS管二（204）之间通过紧固件连接。

5.一种平衡车控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的主控板（1）以及如权利要求3-4任一项所述的副控板（2），所述主控板（1）与副控板（2）连接，所述主控板（1）和副控板（2）各连接一个电机。

6.如权利要求5所述的平衡车控制系统，其特征在于，所述主控板（1）的电路板一（101）的另一侧边缘位置设置有幻彩灯带接口和照明灯接口；副控板（2）的电路板二（201）的另一侧边缘位置设置有幻彩灯带接口和照明灯接口。

7.如权利要求5所述的平衡车控制系统，其特征在于，所述主控板（1）的电路板一（101）上设置有蓝牙芯片或通过设置蓝牙接口（116）连接有蓝牙模块。

8.如权利要求5所述的平衡车控制系统，其特征在于，所述主控板（1）的电路板一（101）上设置有用于检测电机信号的霍尔元件接口一（113），所述副控板（2）的电路板二（201）上设置有用于检测另一电机信号的霍尔元件接口二（213）。

9.如权利要求5所述的平衡车控制系统，其特征在于，所述操控检测元件一（121）为光电传感器或压力传感器；所述操控检测元件二（221）为光电传感器或压力传感器。

10.平衡车，其特征在于，包括如权利要求5-9任一项所述的平衡车控制系统；

平衡车还包括第一车体（3）和第二车体（4），第一车体（3）和第二车体（4）转动连接，主控板（1）设置于第一车体（3）内，副控板（2）设置于第二车体（4）内；

或者，平衡车还包括车体（6），车体（6）上设置有可相对于车体（6）转动或摆动的第一踏板（7）和第二踏板（8），主控板（1）位于第一踏板（7）的下方，副控板（2）位于第二踏板（8）的下方，主控板（1）及副控板（2）均处于车体（6）内。