CN201656884U - 直流无刷电机控制器参数设置电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直流无刷电机控制器参数设置电路，包括控制器、设置器、转把电压输入电路和电源，通过按动设置器中按键部中的开关，使设置器输出参数设置信号，来控制所述控制器对校准值参数进行存储，可以针对不同的控制器，依次进行欠压、限流和转把电压等参数校准值的设置，避免了现有技术中设置上述参数校准值时采用在烧录程序时写入数据，由于硬件环境的差异，使上述几项参数指标不能同时满足不同控制器的需求，需要人工对硬件再进行调整的麻烦。本实用新型提供的参数设置电路，能够准确的设置欠压、限流和转把电压等几个重要参数，非常简单实用。

Description

直流无刷电机控制器参数设置电路

技术领域

本实用新型涉及一种参数设置电路，尤其涉及一种直流无刷电机控制器参数设置电路。

背景技术

电动自行车因安全、环保、骑行操作简单方便，目前被广泛使用。电动自行车一般使用蓄电池作为电源提供动力，为了保证骑行安全，在电动自行车出厂前，需要在电机控制器中预先设置好欠压值、限流值和转把电压(即防飞车控制电压)值等工作参数的校准值。电机控制器中分别设置有电压、电流采样电路和转把电压采样电路，在电动自行车行驶时，电池同时给电机和电机控制器供电，电压、电流采样电路实时的采集电池的电压、电流值，并在控制器中与校准值进行比较，当实时的电压、电流参数值达到校准值时便停止驱动电机，防止损坏电池；转把电压采样电路与一转把电压输入电路连接，实时的采集转把电压数据，并与转把电压校准值进行比较，当测得的转把电压值高于设置的转把电压校准值时，判定为车速已达到飞车水平，控制器停止驱动电机，使车速控制在安全行驶速度以下。

现有技术设置上述参数校准值的方法是在烧录控制器程序时写入这些校准值数据，但是由于硬件环境的差异，即使是同一批控制器，对上述几项指标的要求也不尽相同，因此，在数据无法修改的条件下，只能人工对硬件进行调整。这种做法不仅费时费力，而且也不容易同时将上述几个参数调整准确。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述问题，提供一种操作简单、精度高的直流无刷电机控制器参数设置电路，采用如下技术方案：

一种直流无刷电机控制器参数设置电路，包括控制器和电源，所述控制器具有电源输入端，所述电源输入端电连接至所述电源的正负极，所述电源为所述控制器提供电压输入信号和电流输入信号；所述控制器包括电连接至所述电源输入端的电源电压采样电路；

所述控制器还包括控制器微处理器，所述电源电压采样电路将所述电源电压输入信号降压、滤波后输入到所述控制器微处理器；所述控制器微处理器还包括参数设置信号输入端；

所述直流无刷电机控制器参数设置电路还包括设置器，所述设置器包括设置器微处理器和按键部；所述按键部具有按键信号输出端，所述按键信号输出端电连接至所述设置器微处理器的按键信号输入端，输出按键信号；

所述设置器微处理器具有参数设置信号输出端，与所述控制器微处理器的参数设置信号输入端电连接；所述设置器微处理器接收所述按键信号，输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器进行参数设置。

进一步的，所述按键部包括欠压值设置按键，所述欠压值设置按键包括并联连接的第一开关(K1)和第一电容(C1)，所述欠压值设置按键的一端一支路通过第四电阻(R4)电连接至所述设置器微处理器的第一按键信号输入端，另一支路通过第六电阻(R6)电连接至设置器输入电压端，所述欠压值设置按键的另一端接地。

进一步的，所述控制器还包括电连接至所述电源输入端的电源电流采样电路，所述电源电流采样电路将所述电源电流输入信号放大、转换后输入到所述控制器微处理器。

进一步的，所述按键部还包括限流值设置按键，所述限流值设置按键包括并联连接的第二开关(K2)和第二电容(C2)，所述限流值设置按键的一端一支路通过第八电阻(R8)电连接至所述设置器微处理器的第二按键信号输入端，另一支路通过第七电阻(R7)电连接至设置器输入电压端，所述限流值设置按键的另一端接地。

进一步的，所述控制器微处理器还包括参数设置完成信号输出端，所述参数设置完成信号输出端向所述设置器微处理器输出参数设置完成信号，所述设置器微处理器接收到所述参数设置完成信号后，由其指示信号输出端输出指示信号；

所述设置器还包括参数设置完成指示电路，所述参数设置完成指示电路电连接至所述设置器微处理器的指示信号输出端，接收所述指示信号。

进一步的，所述参数设置完成指示电路包括欠压值设置完成指示电路，所述欠压值设置完成指示电路具有串联连接的第一二极管(D1)和第一电阻(R1)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第一指示信号输出端。

进一步的，所述参数设置完成指示电路还包括限流值设置完成指示电路，所述限流值设置完成指示电路具有串联连接的第二二极管(D2)和第二电阻(R2)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第二指示信号输出端。

进一步的，所述控制器还包括与所述控制器微处理器电连接的转把电压采样电路，所述控制器具有转把电压输入端，为所述转把电压采样电路提供模拟的转把电压输入信号，所述转把电压采样电路将所述转把电压输入信号滤波后，输入到所述控制器微处理器；

所述直流无刷电机控制器参数设置电路还包括转把电压输入电路，所述转把电压输入电路包括并联连接的第十一电阻(R11)和第四电容(C4)，该并联电路的一端通过第十电阻(R10)电连接至所述转把电压输入电路的输入端，另一端接地；该并联电路与所述第十电阻(R10)之间的电压信号为所述转把电压输入电路的输出端，与所述控制器的转把电压输入端电连接，为所述控制器提供转把电压输入信号。

进一步的，所述按键部还包括转把电压值设置按键，所述转把电压值设置按键包括并联连接的第三开关(K3)和第三电容(C3)，所述转把电压值设置按键的一端一支路通过第九电阻(R9)电连接至所述设置器微处理器的第三按键信号输入端，另一支路通过第五电阻(R5)电连接至设置器输入电压端，所述转把电压值设置按键的另一端接地。

进一步的，所述参数设置完成指示电路还包括转把电压值设置完成指示电路，具有串联连接的第三二极管(D3)和第三电阻(R3)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第三指示信号输出端。

与现有技术相比较，本实用新型提供的直流无刷电机控制器参数设置电路，通过按动按键部中的开关，使设置器输出参数设置信号，来控制所述控制器对校准值参数进行存储，可以对不同的控制器依次进行欠压、限流和转把电压校准值的设置，避免了现有技术中设置上述参数校准值时采用在烧录程序时写入数据，由于硬件环境的差异，使上述几项参数指标不能同时满足不同控制器的需求，需要人工对硬件再进行调整的麻烦。本实用新型提供的参数设置电路，能够准确的设置欠压、限流和转把电压等几个重要参数，非常简单实用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的直流无刷电机控制器参数设置电路的结构框图；

图2为实用新型实施例提供的直流无刷电机控制器参数设置电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的直流无刷电机控制器参数设置电路，主要包括控制器1、设置器2、转把电压输入电路3和电源4。本实用新型实现的主要功能是在电动自行车出厂前进行参数设置，设置时，控制器1从转把电压输入电路3和电源4处获得人为设置的转把电压和电池工作电压、电流值，将其作为校准值，通过设置器2依次实现控制器1对上述校准值的存储。此外，电动自行车出厂后在行驶时，控制器1还可以从转把电压输入电路3和电源4处获得转把电压和电池工作电压、电流的实时数据，并与预先存储的校准值进行比较，当实时数据达到校准值时便停止驱动电机，可有效防止损坏电池和车速过快。

如图2所示，在本实施例中，控制器1具有电源输入端11和12，连接至电源4的正负极，所述电源4为控制器1提供电压输入信号和电流输入信号，电源4同时为电机(图中未示出)供电，所述电源4即为电动自行车蓄电池。所述控制器包括具有公知结构电源电压采样电路和电源电流采样电路(图中未示出)，所述电源电压采样电路和电源电流采样电路均电连接至电源输入端11和12，接收所述电源的电压输入信号和电流输入信号。所述控制器1还包括控制器微处理器14，所述电源电压采样电路将所述电源的电压输入信号降压、滤波后，输入到所述控制器微处理器14；所述电源电流采样电路将所述电源的电流输入信号放大、转换后，输入到所述控制器微处理器14。所述控制器微处理器还包括参数设置信号输入端。

所述控制器还具有转把电压输入端13和具有公知结构的转把电压采样电路(图中未示出)，所述转把电压输入端13为所述转把电压采样电路提供模拟的转把电压输入信号，转把电压采样电路将所述转把电压输入信号滤波后，输入到所述控制器微处理器14。

所述直流无刷电机控制器参数设置电路还包括转把电压输入电路3，包括并联连接的第十一电阻R11和第四电容C4，该并联电路的一端通过第十电阻R10电连接至所述转把电压输入电路3的输入端31，另一端接地；该并联电路与所述第十电阻R10之间的电压信号为所述转把电压输入电路3的输出端，与所述控制器1的转把电压输入端13电连接，为所述控制器1提供转把电压输入信号。在本实施例中，当设置转把电压校准值时，转把电压输入电路3的输入端31外接一可调电源，当采集电动自行车行驶时转把电压的实时数据时，该输入端31接到电动自行车的转把电压输出线上。

设置器2包括设置器微处理器24和按键部22，所述按键部22具有按键信号输出端，所述按键信号输出端电连接至所述设置器微处理器24的按键信号输入端，输出按键信号。设置器微处理器24具有参数设置信号输出端248，相应的，控制器微处理器14具有参数设置信号输入端142，两者电连接；所述设置器微处理器24接收所述按键信号，然后经参数设置信号输出端248向控制器微处理器14输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器14进行参数设置。

在本实施例中，所述按键部22包括三个按键，分别是欠压值设置按键221、限流值设置按键222和转把电压值设置按键223，分别用于设置欠压值、限流值和转把电压值等工作参数的校准值。上述三个按键具有相同的结构，以欠压值设置按键221为例进行说明。欠压值设置按键221包括并联连接的第一开关K1和第一电容C1，并联电路的一端一支路通过第四电阻R4电连接至所述设置器微处理器24的第一按键信号输入端241，另一支路通过第六电阻R6电连接至设置器输入电压端21，所述欠压值设置按键221的另一端接地。同样的，所述流值设置按键222和转把电压值设置按键223分别电连接至所述设置器微处理器24的第二按键信号输入端242和第三按键信号输入端243。在本实施例中，所述设置器2的输入电压端21输入+5V电压。

所述控制器微处理器14还包括参数设置完成信号输出端141，所述参数设置完成信号输出端141向设置器微处理器24输出参数设置完成信号；设置器微处理器24设有相应的参数设置完成信号输入端247，所述参数设置完成信号输入端247接收所述参数设置完成信号后，由设置器微处理器24的指示信号输出端输出指示信号。所述设置器2还包括参数设置指示电路23，所述参数设置指示电路23电连接在设置器微处理器24的指示信号输出端，接收该输出端输出的指示信号。在本实施例中，所述参数设置指示电路23包括三个指示电路，分别为欠压值设置完成指示电路231、限流值设置完成指示电路232和转把电压值设置完成指示电路233，分别用于指示前述的欠压值、限流值和转把电压值等工作参数的校准值是否设置完成。上述三个指示电路具有相同的结构，以欠压值设置完成指示电路231进行说明。欠压值设置完成指示电路231包括串联连接的第一二极管D1和第一电阻R1，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端21，另一端电连接至所述设置器微处理器24的第一指示信号输出端244。同样的，限流值设置完成指示电路232和转把电压值设置完成指示电路233分别与设置器微处理器24的第二指示信号输出端245、第三指示信号输出端246电连接。在本实施例中，所述二极管为发光二极管(LED)。

参数设置指示电路23的作用是，当控制器微处理器14完成参数校准值的存储后，向设置器微处理器24输出参数设置完成信号，设置器微处理器24接收后由指示信号输出端输出指示信号，控制所述LED点亮，从而使操作人员知晓设置动作的完成。

在本实施例中，所述控制器微处理器14和设置器微处理器24优选单片机。所述按键部22中的按键数量，与参数设置指示电路23中指示电路的数量相对应，并以实际需要设置的参数数量为准，可以设置一个或多个，本实施例中设置为三个。

本实用新型提供的直流无刷电机控制器参数设置电路的作用是，在电动自行车出厂前，通过所述设置器2，依次设置供电电源的欠压值、限流值和转把电压值等工作参数的校准值，并将校准值保存到控制器中1中。设置时，分别按下按键部22中各个按键中的开关K1、K2和K3，给设置器微处理器24提供一个触发信号，设置器微处理器24通过串口与控制器微处理器14通信，“通知”控制器1存储相应的校准值，控制器1完成存储后，再“通知”设置器微处理器24去指示对应的参数设置指示电路23中的二极管点亮或闪烁，即完成了相应的参数设置。在用户骑行电动自行车时，不使用设置器2，仅控制器1、转把电压输入电路3及电源4工作，控制器1实时采集电源4的工作电压、电流以及转把电压值等参数值，并与各校准值进行比较，当实时参数值达到校准值时便停止驱动电机，可有效防止损坏电池和车速过快。

下面通过实施例，进一步描述本实用新型提供的直流无刷电机控制器参数设置电路的各参数设置过程。

首先设置欠压校准值，调节电源4，使控制器1工作在欠压状态，例如对于工作电压为48V的电源，该欠压校准值可设置为41.5V±1V，优选41.5V；按下欠压值设置按键221中的第一开关K1，使第六电阻R6接地，通过第四电阻R4、经第一按键信号输入端241向设置器微处理器24输入一低电平信号，设置器微处理器24通过参数设置信号输出端248输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器14对当前设置的欠压值参数进行存储，该被存储的参数即为欠压校准值；存储完成后，控制器微处理器14通过参数设置完成信号输出端141，向设置器微处理器24输出参数设置完成信号，设置器微处理器24接收后，由第一指示信号输出端244输出低电平，将欠压值设置完成指示电路231中的LEDD1点亮(或闪烁)，欠压校准值设置完成。

接下来设置限流校准值，调节电源4，使其正常供电(如设置电压为48V)，调节电动自行车转把(图中未示出)，使控制器1控制电机在一定负载下转动，并使其工作电流增大，当电源4上显示的电流值为规定的限流校准值后(如20A)，按下限流值设置按键222中的第二开关K2，使第七电阻R7接地，通过第八电阻R8、经第二按键信号输入端242向设置器微处理器24输入一低电平信号，设置器微处理器24通过参数设置信号输出端248输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器14对当前设置的限流值参数进行存储，该被存储的参数即为限流校准值；存储完成后，控制器微处理器14通过参数设置完成信号输出端141，向设置器微处理器24输出参数设置完成信号，设置器微处理器24接收后，由第二指示信号输出端245输出低电平，将限流值设置完成指示电路232中的LEDD2点亮(或闪烁)，限流校准值设置完成。

最后设置转把电压校准值，此时将转把电压输入电路3的输入端31外接一可调电源，将可调电源的电压调节到某一电压值，优选为+5V，经电阻R10、R11分压及电容C4滤波后，得到转把电压校准值，如3.75V。此过程是模拟真实的飞车现象，即转把地线断开时，转把电压会上升，当上升到超过3.75V时，控制器即实现飞车保护，断开对电机的驱动，防止发生意外。然后，按下转把电压值设置按键223中的第三开关K3，使第五电阻R5接地，通过第九电阻R9、经第三按键信号输入端243向设置器微处理器24输入一低电平信号，设置器微处理器24通过参数设置信号输出端248输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器14对当前设置的转把电压值参数进行存储，该被存储的参数即为转把电压校准值；存储完成后，控制器微处理器14通过参数设置完成信号输出端141，向设置器微处理器24输出参数设置完成信号，设置器微处理器24接收后，由其第三指示信号输出端246输出低电平，将转把电压值设置完成指示电路233中的LED D3点亮(或闪烁)，转把电压校准值设置完成。

由此，欠压、限流和转把电压校准值设置完成。在上述设置过程中，本实施例中公开了按下按键部22中的开关、向设置器微处理器24输入一低电平信号的方式，进而使设置器微处理器24通过输出参数设置信号，来控制控制器微处理器14存储当前设置的校准值；但不限于此，按下按键部22中的开关，向设置器微处理器24输入的也可以是一高电平信号，这主要取决于上一次按下开关时的电平状态，只要有按键动作发生，即可以实现对校准值存储的控制。另外，本实施例提供的设置顺序是依次设置欠压、限流和转把电压校准值，但不限于此，可以设置其中一个校准值，或以任意顺序进行上述校准值的设置。

当电动自行车行驶时，设置器2不起作用，仅控制器1、转把电压输入电路3及电源4工作，此时转把电压输入电路3的输入端31电连接到电动自行车的转把电压输出线上。控制器1实时采集电源4的电压、电流以及转把电压值等参数值，并与各校准值进行比较，当实时参数值达到校准值时便停止驱动电机，可有效防止损坏电池和车速过快。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：通过按动按键部中的开关，使设置器输出参数设置信号，来控制所述控制器对校准值参数进行存储，可以对不同的控制器依次进行欠压、限流和转把电压校准值的设置，避免了现有技术中设置上述参数校准值时采用在烧录程序时写入数据，由于硬件环境的差异，使上述几项参数指标不能同时满足不同控制器的需求，需要人工对硬件再进行调整的麻烦。本实用新型提供的参数设置电路，能够准确的设置欠压、限流和转把电压等几个重要参数，非常简单实用。

Claims (10)

1.一种直流无刷电机控制器参数设置电路，包括控制器和电源，所述控制器具有电源输入端，所述电源输入端电连接至所述电源的正负极，所述电源为所述控制器提供电压输入信号和电流输入信号；所述控制器包括电连接至所述电源输入端的电源电压采样电路；其特征在于：

所述控制器还包括控制器微处理器，所述电源电压采样电路将所述电源电压输入信号降压、滤波后输入到所述控制器微处理器；所述控制器微处理器还包括参数设置信号输入端；

所述直流无刷电机控制器参数设置电路还包括设置器，所述设置器包括设置器微处理器和按键部；所述按键部具有按键信号输出端，所述按键信号输出端电连接至所述设置器微处理器的按键信号输入端，输出按键信号；

所述设置器微处理器具有参数设置信号输出端，与所述控制器微处理器的参数设置信号输入端电连接；所述设置器微处理器接收所述按键信号，输出参数设置信号，控制所述控制器微处理器进行参数设置。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述按键部包括欠压值设置按键，所述欠压值设置按键包括并联连接的第一开关(K1)和第一电容(C1)，所述欠压值设置按键的一端一支路通过第四电阻(R4)电连接至所述设置器微处理器的第一按键信号输入端，另一支路通过第六电阻(R6)电连接至设置器输入电压端，所述欠压值设置按键的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述控制器还包括电连接至所述电源输入端的电源电流采样电路，所述电源电流采样电路将所述电源电流输入信号放大、转换后输入到所述控制器微处理器。

4.根据权利要求3所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述按键部还包括限流值设置按键，所述限流值设置按键包括并联连接的第二开关(K2)和第二电容(C2)，所述限流值设置按键的一端一支路通过第八电阻(R8)电连接至所述设置器微处理器的第二按键信号输入端，另一支路通过第七电阻(R7)电连接至设置器输入电压端，所述限流值设置按键的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述控制器微处理器还包括参数设置完成信号输出端，所述参数设置完成信号输出端向所述设置器微处理器输出参数设置完成信号，所述设置器微处理器接收到所述参数设置完成信号后，由其指示信号输出端输出指示信号；

所述设置器还包括参数设置完成指示电路，所述参数设置完成指示电路电连接至所述设置器微处理器的指示信号输出端，接收所述指示信号。

6.根据权利要求5所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述参数设置完成指示电路包括欠压值设置完成指示电路，所述欠压值设置完成指示电路具有串联连接的第一二极管(D1)和第一电阻(R1)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第一指示信号输出端。

7.根据权利要求6所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述参数设置完成指示电路还包括限流值设置完成指示电路，所述限流值设置完成指示电路具有串联连接的第二二极管(D2)和第二电阻(R2)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第二指示信号输出端。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述控制器还包括与所述控制器微处理器电连接的转把电压采样电路，所述控制器具有转把电压输入端，为所述转把电压采样电路提供模拟的转把电压输入信号，所述转把电压采样电路将所述转把电压输入信号滤波后，输入到所述控制器微处理器；

所述直流无刷电机控制器参数设置电路还包括转把电压输入电路，所述转把电压输入电路包括并联连接的第十一电阻(R11)和第四电容(C4)，该并联电路的一端通过第十电阻(R10)电连接至所述转把电压输入电路的输入端，另一端接地；该并联电路与所述第十电阻(R10)之间的电压信号为所述转把电压输入电路的输出端，与所述控制器的转把电压输入端电连接，为所述控制器提供转把电压输入信号。

9.根据权利要求8所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述按键部还包括转把电压值设置按键，所述转把电压值设置按键包括并联连接的第三开关(K3)和第三电容(C3)，所述转把电压值设置按键的一端一支路通过第九电阻(R9)电连接至所述设置器微处理器的第三按键信号输入端，另一支路通过第五电阻(R5)电连接至设置器输入电压端，所述转把电压值设置按键的另一端接地。

10.根据权利要求9所述的直流无刷电机控制器参数设置电路，其特征在于，所述参数设置完成指示电路还包括转把电压值设置完成指示电路，具有串联连接的第三二极管(D3)和第三电阻(R3)，该串联电路的一端电连接至设置器输入电压端，另一端电连接至所述设置器微处理器的第三指示信号输出端。

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