CN201402971Y - 电动车控制器防飞车保护电路 - Google Patents
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Abstract
电动车控制器防飞车保护电路，包括有外接的电机接口和电源接口，及连接一功率管及功率管驱动电路；其特征在于：还包括功率管击穿保护电路、晶体三极管、继电器；所述的晶体三极管的集电极连接继电器一端，晶体三极管的基极连接功率管击穿保护电路，晶体三极管的发射极接地；所述的继电器的另一端连接电源的正极；所述的继电器一端触点连接功率管源极，继电器另一端触点通过一开关连接电机正极，继电器在通电的状态下，可以吸合所述电机和功率管源极之间的开关。本实用新型可以防止由于功率管击穿失灵而使电机电流过大造成车辆失控的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动车控制装置，具体来说是一种应用在电动车控制装置中的保护电路。
背景技术
随着社会经济的飞速发展，人们对电动车的功能要求也越来越高，以满足人们代步的欲望。
电动车电机的控制一般采用有刷电机控制器，其控制电路存在以下问题，因此不能对电机实现良好的控制：
1.功率管发生击穿时导致电机持续供电，造成失控，电源电压直接施加于电机的两端，使电机高速运转，如果没有切断电机电源的保护功能，会发生意外，对人身安全造成威胁；
2.为防止飞车现象出现，使用继电器控制电机电源的接通和断开。继电器由晶体三极管驱动，因晶体三极管在控制器内部会有一定的损坏机率，当晶体三极管集电极与发射极击穿，继电器线圈会直接通电，使连接电源和电机的开关闭合，电机接受大电流造成飞车现象的发生。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电动车控制器防飞车保护电路，可以防止由于功率管击穿失灵而使电机电流过大造成车辆失控的发生。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
电动车控制器防飞车保护电路，包括有外接电机和电源的接口，及连接一功率管及功率管驱动电路；其特征在于：还包括功率管击穿保护电路、晶体三极管、继电器；所述的晶体三极管的集电极连接继电器一端，晶体三极管的基极连接功率管击穿保护电路，晶体三极管的发射极接地；所述的继电器的另一端连接电源的正极；所述的继电器一端触点连接功率管源极，继电器另一端触点通过一开关连接电机正极，所述继电器线圈在通电的状态下，可以吸合所述电机和功率管源极之间的开关。
进一步，所述的功率管击穿保护电路和所述功率管的源极之间连接有功率管检测电路，所述功率管检测电路检测功率管的状态并传递信号给所述功率管击穿保护电路。
所述的功率管击穿保护电路包括一运算放大器，该运算放大器输出端通过一电阻连接所述的晶体三极管的基极。
又，本实用新型所述的功率管检测电路包括第一电阻R24、第二电阻R25、第三电阻R26和第四电阻R27；第一电阻R24的一端与电源负极相连，第一电阻R24的另一端通过第二电阻R25与功率管VF2源极相连，第一电阻R24和第二电阻R25的共同端(第一电阻和第二电阻的电压为测量电压)与所述功率管击穿保护电路运算放大器的反向端相连；第二电阻R25另一端与功率管VF2源极连接；第三电阻R26的一端与电源负极相连，第三电阻R26的另一端通过第四电阻R27与功率管驱动器电源正极相连，第三电阻R26与第四电阻R27的共同端(第三电阻与第四电阻共同端的电压为基准电压)与所述功率管击穿保护电路运算放大器的同向端相连。
另外，本实用新型所述的晶体三极管为NPN型晶体三极管。
所述的功率管为N沟道增强型MOSFET。
所述的电源为24V或36V直流电源。
所述的功率管及功率管驱动电路均为现有的常规技术，在此不再赘述。
本实用新型通过功率管击穿保护电路、继电器、转把开关保护的共同作用，由于功率管击穿保护、转把开关的双重保护，避免了因功率管被击穿和晶体三极管损坏二种故障状况同时发生时产生的飞车失控现象，从而保证了车辆行驶的安全。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：
1.由于本实用新型设置了功率管击穿保护电路，其可以在功率管被击穿时，促使晶体三极管的集电极和发射极之间断开，避免继电器通电而闭合，造成飞车；
2.当晶体三极管发生故障，即晶体三极管的集电极和发射极之间处于常闭状态时，继电器本来应当通电而闭合，由于有转把开关的常开设置，促使继电器上也没有电流通过，电机不会通电，从而避免了飞车的事故。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型一实施例的电路原理图；
图3为本实用新型一实施例的电路图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型的一种电动车控制器防飞车保护电路，包括有外接电机1和电源2的接口，及连接一功率管VF2及功率管驱动电路5；功率管击穿保护电路3、晶体三极管T5、继电器J；所述的晶体三极管T5的集电极连接继电器J一端，晶体三极管T5的基极连接功率管击穿保护电路3，晶体三极管T5的发射极接地；所述的继电器的另一端连接电源2的正极；所述的继电器一端触点连接功率管VF2源极，继电器J另一端触点通过一开关K1连接电机1正极，所述继电器J线圈在通电的状态下，可以吸合所述电机1和功率管VF2源极之间的开关K2。
参见图3，所述的功率管击穿保护电路3和所述功率管VF2的源极之间连接有功率管检测电路4，所述功率管检测电路4检测功率管VF2的状态并传递信号给所述功率管击穿保护电路3。
所述的功率管击穿保护电路3包括一运算放大器U2A，该运算放大器输出端通过一电阻R23连接所述的晶体三极管T5的基极。
本实用新型所述的功率管检测电路4包括第一电阻R24、第二电阻R25、第三电阻R26和第四电阻R27；第一电阻R24的一端与电源负极相连，第一电阻R24的另一端通过第二电阻R25与功率管VF2源极相连，第一电阻R24和第二电阻R25的共同端(第一电阻和第二电阻的电压为测量电压)与所述功率管击穿保护电路运算放大器的反向端相连；第二电阻R25另一端与功率管VF2源极连接；第三电阻R26的一端与电源负极相连，第三电阻R26的另一端通过第四电阻R27与功率管驱动器电源正极相连，第三电阻R26与第四电阻R27的共同端(第三电阻与第四电阻共同端的电压为基准电压)与所述功率管击穿保护电路运算放大器的的通向端相连。
另外，本实用新型所述的晶体三极管为NPN型晶体三极管。
所述的功率管为N沟道增强型MOSFET。
所述的电源为24V或36V直流电源。
本实用新型中，功率管击穿保护电路首先功率管检测电路通过检测与限制的是流过功率管的电流，来判断功率管是否发生故障，如击穿等。当出现功率管击穿故障时，功率管的源极产生大电流，使第一电阻和第二电阻共同端测量电压大于第三电阻与第四电阻共同端的电压时的基准电压时，功率管击穿保护电路启动，促使晶体三极管的集电极和发射极之间断开，防止了继电器通电而闭合，从而电机没有电流通过而杜绝了飞车现象。相反的，功率管正常时，测量电压小于基准电压时，功率管击穿保护电路不动作。
运算放大器通过功率管检测电路4对功率管的源极和驱动电路5自举升压电路的正端相连。当功率管发生击穿时，功率管始终处于导通状态。由于功率管失去开关工作状态，自举电容C10会因此无法充电而导致升压电路正端电压下降，趋向于源极电压。由于功率管检测电路4的分压作用，在自举电路升压电路正端的电压下降过程中运算放大器的正端电压低于负端电压时运算放大器的输出端输出低电平，将晶体三极管T5基极拉低。晶体三极管基极电压为0V时晶体三极管T5截止。继电器J因晶体三极管T5截止而释放触点，将电机1和电源2断开。
如果在晶体三极管发生故障，即晶体三极管的集电极和发射极之间处于常闭状态时，继电器本来应当通电而闭合，此时由于有转把开关的常开设置，致使继电器上也没有电流通过，电机不会通电，从而避免了飞车的事故。
综上所述，本实用新型通过如下二个技术手段实现飞车保护功能：
一是功率管检测电路发现功率管击穿，启动功率管击穿保护电路促使晶体三极管的断开，继电器不通电，电机不通电；
二是晶体三极管损坏的情况下(晶体三极管集电极与发射机击穿，继电器线圈会直接通电，不再受控制电路控制)，通过转把开关K1断开来实现保护(此开关位于电动车转把位置处，通过手旋动调节，当转把归零后继电器线圈将断电)，这样一来，本实用新型在预防飞车事故设置了以上二道保险闸口，最大程度的保障了车辆的行驶安全。
Claims (7)
1.电动车控制器防飞车保护电路，包括有外接电机和电源的接口，及连接一功率管及功率管驱动电路；其特征在于：还包括功率管击穿保护电路、晶体三极管、继电器；所述的晶体三极管的集电极连接继电器线圈一端，晶体三极管的基极连接功率管击穿保护电路，晶体三极管的发射极接地；所述的继电器线圈的另一端连接电源的正极；所述的继电器一端触点连接功率管源极，继电器另一端触点通过一开关连接电机正极。
2.如权利要求1所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的功率管击穿保护电路和所述功率管的源极之间连接有功率管检测电路，所述功率管检测电路检测功率管的状态并传递信号给所述功率管击穿保护电路。
3.如权利要求1或2所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的功率管击穿保护电路包括一运算放大器，该运算放大器输出端通过一电阻连接所述的晶体三极管的基极。
4.如权利要求3所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的功率管检测电路包括第一电阻(R24)、第二电阻(R25)、第三电阻(R26)和第四电阻(R27)；第一电阻(R24)的一端与电源负极相连，第一电阻(R24)的另一端通过第二电阻(R25)与功率管(VF2)源极相连，第一电阻(R24)和第二电阻(R25)的共同端与所述功率管击穿保护电路运算放大器的反向端相连；第二电阻(R25)另一端与功率管(VF2)源极连接；第三电阻(R26)的一端与电源负极相连，第三电阻(R26)的另一端通过第四电阻(R27)与功率管驱动器电源正极相连，第三电阻(R26)与第四电阻(R27)的共同端与所述功率管击穿保护电路运算放大器的同向端相连。
5.如权利要求1所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的晶体三极管为NPN型晶体三极管。
6.如权利要求1所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的功率管为N沟道增强型MOSFET。
7.如权利要求1所述的电动车控制器防飞车保护电路，其特征在于：所述的电源为24V或36V直流电源。
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